JPH05164761A - 化学分析の自動前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サンプル液の濾過、濾過済みサンプル液の希
釈、容器の移送及び撹拌といった、化学分析の一連の前
処理操作を自動的に効率良く行なえるようにし、また装
置構成の簡略化と装置の小形化を図る。 【構成】 自動濾過装置部10により、フィルターストッ
カー116から１個ずつ供給される市販のフィルターユニ
ット２を使用してサンプル液の濾過操作を行ない、自動
希釈・容器移送装置部16により、検体容器24をラック26
から撹拌装置18へ移送しながら濾過後のサンプル液の希
釈操作を行なうようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、錠剤や顆粒
剤、カプセル剤等の固形製剤を溶媒中に浸漬した際の製
剤成分の溶出程度を測定する溶出試験において、固形製
剤を各種の溶媒に浸漬させて主薬を溶出させた溶液の一
部を採取した後、その採取したサンプル液の化学分析を
行なう前に、サンプル液を濾過して、サンプル液中に固
形分や塵埃等が含まれているような場合にそれらを除去
するとともに、その濾過後のサンプル液を適当な濃度に
希釈調整する一連の前処理操作を自動的に行なう装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】錠剤や顆粒剤、カプセル剤等の固形製剤
の溶出試験は、製剤の品質評価方法の１つとして近年重
要視されている。この溶出試験は、固形製剤を各種溶媒
に浸漬させたときの、その主薬の溶出率を調べるもので
あり、試料容器に所定量だけ注入され３７℃程度の温度
に保たれた各種溶媒中へ固形製剤を投入し、時間の経過
に従って複数回、溶液の一部を採取し、その採取した各
サンプル液を順次、分光光度計を用いて吸光光度分析
し、主薬の溶出量の経時変化を記録することにより行な
われる。また、製剤中の多成分について同時測定する場
合には、サンプル液を分取して液体クロマトグラフ分析
を行なったりする。

【０００３】この溶出試験において、分析機器へ送られ
る検体液中に固形分や塵埃などが含まれていたりする
と、測定値に誤差を生じ、分析結果の信頼性が著しく失
われることになるため、サンプル液を化学分析に供する
のに先立ってサンプル液を濾過し、サンプル液中の固形
分等を完全に除去するようにしている。また、検体液を
分析機器へ導入するに際しては、濾過済みのサンプル液
を適当な濃度に希釈調整するようにしている。

【０００４】上記したサンプル液の濾過操作は、従来、
人手により、固形製剤を溶媒に溶解させたサンプル液の
一部を注射筒内に分取し、図９に示すような市販のフィ
ルターユニット２を注射筒の先端部に取り付け、注射筒
からサンプル液を押し出してフィルターユニット２を通
し、サンプル液を濾過するようにしていた。尚、図９に
示したフィルターユニット２は、円盤形の胴部４の上面
中央に、接続口６を有する大径管状突出部６’を形設
し、胴部４の下面中央に、接続口８を有し大径管状突出
部６’の内径寸法と同等の外径寸法を有する小径管状突
出部８’を形設して形成されたパッケージの胴部４内部
にフィルター材を収納した構成を有している。

【０００５】また、濾過済みのサンプル液を希釈液、例
えば純水によって適当な濃度に希釈する場合、希釈ノズ
ルを上下方向並びにＸ方向及びＹ方向へそれぞれ移動さ
せる各移動機構を備えた自動希釈装置が使用される。す
なわち、希釈ノズルをＸ方向・Ｙ方向各移動機構により
移動させ、ラックに並列して収納された多数の容器のう
ちの１つの直上に希釈ノズルを位置決め停止させ、上下
方向移動機構によって希釈ノズルを下降させ、希釈ノズ
ルの下端部をサンプル容器内に挿入した後、希釈ノズル
に流路接続されたシリンジ及び流路切換え弁を駆動制御
して、希釈ノズルを通しサンプル液と共に純水を検体容
器内へ吐出するようにする。そして、サンプル液と純水
とが分注された検体容器を、自動希釈装置に併設された
自動移送装置により或いは人手によってラックから撹拌
装置へ移送し、撹拌装置により検体容器を揺動させてそ
の内部に収容された液を撹拌することにより、適当濃度
に調整された検体液が得られることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のように、サンプ
ル液の濾過操作を人手によって行なった後、自動希釈装
置によって濾過済みのサンプル液に純水を添加し、次い
で、自動移送装置により或いは人手によって検体容器を
ラックから撹拌装置へ移送し、撹拌装置により検体容器
内の液を撹拌混合して検体液を調製するのは、サンプル
液の濾過操作、濾過後のサンプル液の希釈操作、希釈さ
れたサンプル液が入った検体容器の移送、及び撹拌混合
操作がそれぞれ個別に行なわれ、また、一部の操作は人
手によって行なわれるため、化学分析の一連の前処理操
作に時間がかかり、溶出試験操作における作業効率も悪
くなる。また、サンプル液の濾過操作等を人手によって
行なうのは、各種の固形製剤について繰り返し溶出試験
を行なう必要のある製薬会社等の事業所では、非常に面
倒で多くの労力を必要とする。さらに、自動希釈装置と
は別に自動移送装置を配設し、それによってラックから
撹拌装置への検体容器の移送を行なうようにしているの
で、全体の装置構成及び駆動・制御機構が複雑になり、
また、装置全体のスペースも多く必要とする、といった
問題点がある。

【０００７】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、サンプル液の濾過、濾過済みサンプ
ル液の希釈、容器の移送及び撹拌といった、化学分析の
一連の前処理操作に要する時間の短縮化を図って作業効
率を向上させることができ、人手も全く必要とせず、装
置構成及び駆動・制御機構の簡略化と装置全体の省スペ
ース化も達成することができる自動前処理装置を提供す
ることを技術的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明では、化学分析
の自動前処理装置を以下のように構成した。すなわち、
この発明に係る装置は、サンプル液の濾過操作を行なう
自動濾過装置部と、濾過後のサンプル液が分注されるサ
ンプル容器を複数並列して収納するサンプル容器ラック
と、サンプル液と希釈液とが注入されて撹拌混合される
検体容器を複数並列して収納する検体容器ラックと、濾
過後のサンプル液の希釈操作を行なうとともに、検体容
器の移送を行なう自動希釈・容器移送装置部と、検体容
器を揺動させてその内部に収容されたサンプル液と希釈
液とを撹拌混合する撹拌装置とを備えて構成されてい
る。上記自動濾過装置部は、上方側及び下方側にそれぞ
れ接続口が形成されたパッケージの内部にフィルター材
が収納されてなるフィルターユニットを複数個、上下方
向に積み重ねた状態で収容し、下端開口面が取出し口と
された筒状のフィルターストッカーと、このフィルター
ストッカーの前記取出し口から１個ずつ順次供給される
フィルターユニットの前記接続口のうちの一方を、サン
プル液供給源に連通接続された給液チューブに、他方を
排液チューブに、それぞれ挿脱自在に連通接続させるフ
ィルターユニットセッティング装置と、前記排液チュー
ブが連通接続され、前記サンプル液供給源から給液チュ
ーブを通ってフィルターユニットに流入しそのフィルタ
ーユニットを通過する間に濾過されて排液チューブに流
出したサンプル液をサンプル容器内へ吐出する吐出ノズ
ルを有するサンプル液分注装置とから構成されている。
また、上記自動希釈・容器移送装置部は、希釈液供給源
に流路接続され、前記サンプル容器ラックに収納された
サンプル容器に収容された濾過済みサンプル液を下端口
から吸入するとともに、その吸入したサンプル液を希釈
液と共に下端口から前記検体容器ラックに収納された検
体容器内へ吐出する希釈ノズルと、この希釈ノズル内へ
のサンプル液の吸入、前記希釈液供給源から希釈ノズル
への希釈液の送給並びに希釈ノズルから検体容器内への
サンプル液及び希釈液の吐出の各動作を駆動制御するシ
リンジ及び流路切換え弁と、前記希釈ノズルを上下方向
へ往復移動自在に保持する可動保持体と、この可動保持
体に上下方向へ往復移動自在に保持され、前記検体容器
ラックに収納された検体容器のうち前記希釈ノズルの直
下に位置する検体容器を着脱自在に把持する把持腕を有
する容器把持装置と、この容器把持装置及び前記希釈ノ
ズルをそれぞれ上下方向へ往復移動させる把持腕昇降機
構及びノズル昇降機構と、前記可動保持体をＸ方向及び
Ｙ方向へそれぞれ移動させるＸ・Ｙ方向移動機構とから
構成されている。そして、上記撹拌装置は、前記容器把
持装置の移動可能範囲内に配設されている。

【０００９】上記構成の装置を使用すると、溶出試験等
において分光光度計等の分析機器を用いて検体を化学分
析するに際して行なわれる、サンプル液の濾過、濾過済
みサンプル液の希釈、容器の移送及び撹拌といった一連
の前処理操作が自動的に行なわれることになる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例について図面
を参照しながら説明する。

【００１１】図１ないし図３は、この発明の１実施例に
係る、化学分析の自動前処理装置の全体構成をそれぞれ
示し、図１は、側面カバーを取り外した状態で示す側面
図、図２は、正面カバーを取り外した状態で示す正面
図、図３は、外観斜視図である。

【００１２】この装置は、自動濾過装置部10、分注部1
2、容器収納部14、自動希釈・容器移送装置部16及び撹
拌装置18を備えて構成されており、容器収納部14には、
サンプル容器20をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ並列して
複数個収納したサンプル容器ラック22と、検体容器24を
Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ並列して収納した検体容器
ラック26とが配設されている。図３中の28は、操作パネ
ルである。

【００１３】自動濾過装置部10は、要部の構成を一部破
断した状態で斜視的に表わした図４に示すように、フィ
ルター収容部110、フィルター取出し部112及び濾過操作
部114から構成され、図に示した装置は６連式であり、
フィルター収容部110には、円筒状のフィルターストッ
カー116が６本並設されている。フィルターストッカー1
16内には、図９に示したような市販のフィルターユニッ
ト２が複数個、上方側に位置するフィルターユニット２
の小径管状突出部８’を下方側に位置するフィルターユ
ニット２の大径管状突出部６’に挿入し嵌合させて、上
下方向に連結された状態で収容されている。

【００１４】フィルター取出し部112には、フィルター
ストッカー116の下方に一対のブロック体118、120が配
設されている。一方のブロック体118には、図５に自動
濾過装置部10の一部（図４の手前側端部）のみを斜視的
に示すように、各フィルターストッカー116に対応する
位置に、平面形状がコの字形をなす支承・離脱爪122が
それぞれ水平方向に突設されている。また、他方のブロ
ック体120には、一方のブロック体118の各支承・離脱爪
122に対応する位置に、平面形状がコの字形をなし支承
・離脱爪122が嵌合する凹部124がそれぞれ形成されてい
る。そして、一方のブロック体118の支承・離脱爪122
は、上面にフィルターユニット２の胴部４を支承する支
承面を有し、他方のブロック体120と対向する面にテー
パー状のカム面128を有している。また、他方のブロッ
ク体120は、上面がフィルターユニット２の胴部４を支
承する支承面130となり、一方のブロック体118と対向す
る面がテーパー状に形成されてカム面132となってい
る。

【００１５】一方、濾過操作部114にも、フィルター取
出し部112の一対のブロック体118、120に隣接してそれ
らブロック体118、120と平行に一対のブロック体134、1
36が配設されている。そして、一方のブロック体134に
は、各フィルターストッカー116に隣接して配設された
後記する各上方流路接続具146に対応する位置に、平面
形状がコの字形をなし、他方のブロック体136と対向す
る面にテーパー状のカム面142を有する離脱爪138がそれ
ぞれ水平方向に突設されている。また、他方のブロック
体136には、一方のブロック体134の各離脱爪138に対応
する位置に、平面形状がコの字形をなし離脱爪138が嵌
合する凹部140がそれぞれ形成されており、この他方の
ブロック体136は、一方のブロック体134と対向する面が
テーパー状に形成されてカム面144となっている。

【００１６】フィルター取出し部112の一対のブロック
体118、120は、フィルターストッカー116の取出し口を
中心として、また濾過操作部114の一対のブロック体13
4、136は、上方流路接続具146を中心として、それぞれ
左右対称に互いに接近及び離間するように支持されてお
り、さらに、フィルター取出し部112の一対のブロック
体118、120と濾過操作部114の一対のブロック体134、13
6とは、互いに連動し、その一方側が接近するときは他
方側が離間し、一方側が離間するときは他方側が接近す
るように、接近及び離間の、互いに反対の動作を行なう
ように駆動されるようになっている。すなわち、図５に
示すように、４つのブロック体118、120、134、136は、
それぞれの一端部が共通のガイド棒148に摺動自在に係
合しており、かつ、フィルター取出し部112の一方のブ
ロック体118と濾過操作部114の一方のブロック体134と
が、それぞれの一端面で共通の大形連接板150に固着さ
れているとともに、フィルター取出し部112の他方のブ
ロック体120と濾過操作部114の他方のブロック体136と
が、それぞれの一端面で共通の小形連接板152に固着さ
れている。さらに、大形連接板150及び小形連接板152に
は、それぞれ連結アーム154、156の一端部が枢着されて
おり、両連結アームのそれぞれの他端部が、取付け部材
160に固着された連動アーム158の両端部に枢着されてい
る。そして、取付け部材160が固着されている回動軸162
を図示しない駆動モータによって正・逆回転させること
により、フィルター取出し部112の一対のブロック体11
8、120と濾過操作部114の一対のブロック体134、136と
を互いに連動させ、接近及び離間の反対動作をそれぞれ
に行なわせるような機構とされている。

【００１７】濾過操作部114には、各フィルターストッ
カー116に隣接してそれぞれ上方流路接続具146が配設さ
れており、各上方流路接続具146は、図６に示すように
固定テーブル164に固定されている。上方流路接続具146
の内部には、サンプル液が流れる流路が形成されてお
り、その流路の一端に給液チューブ166が連通接続され
ており、流路の他端は、フィルターユニット２の大径管
状突出部６’の接続口６に挿入されて大径管状突出部
６’と係合するノズル168に連通している。

【００１８】また、給液チューブ166は、図６に示すよ
うに、三方切換弁170を介して送液用シリンジ172に連通
接続されており、送液用シリンジ172は、三方切換弁170
を介して、例えば溶出試験装置における固形製剤溶解操
作部に連通接続されている。そして、送液用シリンジ17
2を駆動させるとともに三方切換弁170を切換え制御する
ことにより、固形製剤を溶媒に溶解させた溶液の一部を
分取し、そのサンプル液を送液用シリンジ172から三方
切換弁170を介し給液チューブ166を通して上方流路接続
具146へ送り込むようになっている。

【００１９】ブロック体118、120、134、136の下方に
は、下方流路接続具174が配設されている。下方流路接
続具174は、水平方向へ往復移動自在に配設された水平
移動テーブル176、この水平移動テーブル176に昇降自在
に支持された昇降部材178、この昇降部材178に保持され
た送液部材180、及び、この送液部材180を上方へ付勢す
る圧縮コイルばね182から構成されている。尚、図６
は、下方流路接続具174の基本構成を分かり易くするた
めに模式的に表わした図であり、図４に示した構造と必
ずしも一致していないが、図６において図４と同一符号
を付したものは、同一作用をなす同一部材である。

【００２０】水平移動テーブル176は、図５に示すよう
に、駆動モータ184を正・逆回転駆動させることによ
り、ガイド棒186に案内されて水平方向へ往復移動する
ようになっている。また、昇降部材178及びそれに保持
された送液部材180は、水平移動テーブル176に保持され
た駆動モータ188を駆動させることにより、水平移動テ
ーブル176に支持された昇降駆動機構190を介し、水平移
動テーブル176に対して上下方向へ往復移動するように
なっている。送液部材180の上端部には、フィルターユ
ニット２の小径管状突出部８’が挿入される挿入口を有
しフィルターユニット２を支持する支持凹部192が形設
されており、内部には、上下に貫通する液流路1

【００２１】そして、送液部材180の支持凹部192にフィ
ルターユニット２を支持した状態で昇降部材178を上昇
させ、フィルターユニット２の大径管状突出部６’の接
続口６に上方流路接続具146のノズル168を挿入するとと
もに、フィルターユニット２の小径管状突出部８’の接
続口８を送液部材180の支持凹部192の挿入口に、圧縮コ
イルばね182の弾発力によって押し付けるようにする。
この図６に示した状態において、送液用シリンジ172に
より、給液チューブ166を通して上方流路接続具146へサ
ンプル液が送り込まれると、そのサンプル液は、上方流
路接続具の内部流路を通り、ノズル168を通ってフィル
ターユニット２内に流入し、フィルターユニット２の胴
部４の内部に収納されたフィルター材を通過する間に濾
過され、濾過後のサンプル液が、小径管状突出部８’の
接続口８を通って送液部材180内へ流入し、内部の液流
路194内を流れて排液チューブ196内に入り、排液チュー
ブ196を通って分注部12の吐出ノズル202へ送られること
になる。

【００２２】尚、図３中の198はフィルターストッパー
であり、このフィルターストッパー198は、６本のフィ
ルターストッカー116のうち使用していないフィルター
ストッカー116の下方位置へストッパー片200を押し出
し、そのストッパー片200によってフィルターユニット
２を支承しておくことにより、フィルターストッカー11
6下端の取出し口からフィルターユニット２が落下しな
いようにするためのものである。

【００２３】分注部12の吐出ノズル202は、上下方向に
往復移動自在に保持された分注アーム204に支持されて
おり、分注アーム204は、分注アーム駆動機構206により
上下方向並びにＸ方向及びＹ方向へそれぞれ移動可能と
されている。これらの各移動機構の構成については図示
及び説明を省略する。この分注部12の吐出ノズル202を
Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ移動させて、サンプル容器
ラック22に収納された空のサンプル容器20のうちの１つ
の直上に位置決め停止させた後、吐出ノズル202を下降
させてその下端部を図６に示すようにサンプル容器20内
に挿入し、濾過済みのサンプル液100をサンプル容器20
内に注入するようにする。上記した構成の自動濾過装置
部10における動作について説明すると、まず、フィルタ
ーストッカー116内の最下位置のフィルターユニット２
を送液部材180によって支持し、フィルター取出し部の
一対のブロック体118、120を互いに離間させるととも
に、濾過操作部の一対のブロック体134、136を互いに接
近させた状態から、フィルター取出し部の一対のブロッ
ク体118、120を互いに接近させる方向へ水平移動させる
とともに、濾過操作部の一対のブロック体134、136を互
いに離間させる方向へ水平移動させることにより、一対
のブロック体118、120の両カム面で最下位置のフィルタ
ーユニット２をその上方の他のフィルターユニット２か
ら離脱させる。この際、離脱したフィルターユニット２
を支持している送液部材180は、一対のブロック体118、
120の両カム面からフィルターユニット２を介在させて
下向きの力を受けるため、圧縮コイルばね182の弾発力
に抗して下方へ押し下げられることになる。一方、フィ
ルターストッカー116内に残った複数個のフィルターユ
ニット２は、一対のブロック体118、120上面の支承面に
よって支承され、フィルターストッカー116内に保持さ
れる。次に、水平移動テーブル176に対し昇降部材178を
下方向へ移動させることにより、１個のフィルターユニ
ット２が送液部材180に支持された状態で、一対のブロ
ック体118、120の下方へ取り出される。

【００２４】次に、昇降部材178が支持された水平移動
テーブル176を水平方向へ移動させることにより、昇降
部材178に保持されフィルターユニット２を支持した送
液部材180を濾過操作部の上方流路接続具146の直下位置
へ移動させて停止させる。続いて、昇降部材178を水平
移動テーブル176に対して上方向へ移動させることによ
り、フィルターユニット２の大径管状突出部の接続口に
上方流路接続具146のノズル168が挿入されるとともに、
フィルターユニット２の小径管状突出部の接続口が送液
部材180の支持凹部の挿入口に、圧縮コイルばね182によ
って弾発的に押し付けられる。この状態が図６に示した
状態に相当し、この状態において上記したようにサンプ
ル液の濾過操作が行なわれる。

【００２５】サンプル液の濾過操作が終了すると、昇降
部材178を水平移動テーブル176に対して下方向へ移動さ
せる。この動作に伴い、使用済みのフィルターユニット
２は、その大径管状突出部が上方流路接続具146のノズ
ル168に係合した状態で、送液部材180の上方位置に取り
残される。続いて、水平移動テーブル176を水平方向へ
移動させることにより、空の送液部材180をフィルター
取出し部のフィルターストッカー116の直下位置へ移動
させて停止させる。そして、昇降部材178を水平移動テ
ーブル176に対して上方向へ移動させ、同時に、フィル
ター取出し部の一対のブロック体118、120を互いに離間
させるとともに、濾過操作部の一対のブロック体134、1
36を互いに接近させる方向へ水平移動させる。これらの
動作に伴い、一対のブロック体134、136の両カム面によ
って使用済みのフィルターユニット２が上方流路接続具
146のノズル168から離脱する。また同時に、フィルター
ストッカー116内の未使用の複数個のフィルターユニッ
ト２が落下し、最下位置のフィルターユニット２が送液
部材180によって支持される。そして、再び、以上の一
連の動作が繰り返されることにより、濾過操作が進行し
ていく。

【００２６】次に、自動希釈・容器移送装置部16及び撹
拌装置18の各構成を図７に基づいて説明する。図７は、
自動希釈・容器移送装置部16の要部の構成を一部破断し
た状態で表わした斜視図であり、この装置部16は、希釈
ノズル装置210、容器把持装置212、それらを保持する水
平移動保持板214、並びに、この水平移動保持板214を水
平面内においてＸ方向及びＹ方向へ移動させる水平移動
機構216からなる可動部から構成されている。

【００２７】希釈ノズル装置210は、希釈ノズル222、こ
の希釈ノズル222の上端部を掴持して希釈ノズル222を鉛
直姿勢に固定保持し、水平移動保持板214に連接固着さ
れた鉛直連接板226に固着されたガイドレール228に係合
しそれに案内されて上下方向に往復移動可能なノズル保
持部224、このノズル保持部224と一体をなす移動ナット
230、この移動ナット230に螺合して回転し、その回転動
作によりノズル保持部224及び希釈ノズル222を昇降させ
るノズル駆動軸232、並びに、ノズル駆動軸232の上端部
に固着された動力伝達ローラ234、水平移動保持板214に
取着された駆動モータ236、この駆動モータ236の回転軸
に固着された駆動プーリ238、及び駆動プーリ238と動力
伝達ローラ234とに掛け回されたベルト240からなるノズ
ル昇降駆動装置から構成されている。希釈ノズル222
は、図８に流路の概略構成を模式的に断面図で示したよ
うに、サンプル液計量用シリンジ278、純水計量用シリ
ンジ280及び流路切換え弁282などから構成される希釈用
送液装置に流路接続されている。そして、駆動モータ23
6を正転及び逆転駆動させることにより、駆動プーリ23
8、ベルト240及び動力伝達ローラ234を介してノズル駆
動軸232を右回り及び左回りに回転させ、そのノズル駆
動軸232の回転動作により、ノズル保持部224及び希釈ノ
ズル222をガイドレール228に沿って上昇及び下降させる
ことができるようになっている。

【００２８】また、容器把持装置212は、上端部が水平
移動保持板214に回動自在に係合した昇降駆動軸242、こ
の昇降駆動軸242に螺合した移動ナット244、この移動ナ
ット244に一体に固着され、かつ、ガイドレール228に摺
動自在に係合し、それぞれ２本の当接棒250を有し互い
に拡狭自在とされた一対の把持腕248、248、及びその一
対の把持腕248、248を駆動させる駆動機構を内蔵した容
器移送用ロボット246、並びに、昇降駆動軸242の下端部
に固着された動力伝達ローラ252、鉛直連接板226に連接
固着された水平保持板254に取着された昇降駆動モータ2
56、この昇降駆動モータ256の回転軸に固着された駆動
プーリ258、及び駆動プーリ258と動力伝達ローラ252と
に掛け回されたベルト260からなるロボット昇降駆動装
置から構成されている。容器移送用ロボット246は、検
体容器ラック26の、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ並列し
て形設された複数の収納孔262に収納された複数個の検
体容器24のうち希釈ノズル222の直下に位置するものを
把持することができるよう、希釈ノズル222に対して一
対の把持腕248、248が配設されている。また、容器移送
用ロボット246の一対の把持腕248、248によって検体容
器24を把持したときに、検体容器24の上端開口を通して
希釈ノズル222の先端部を検体容器24内へ挿入すること
ができるように、一対の把持腕248、248は取り付けられ
ている。そして、駆動モータ256を正転及び逆転駆動さ
せることにより、駆動プーリ258、ベルト260及び動力伝
達ローラ252を介して昇降駆動軸242を右回り及び左回り
に回転させ、その昇降駆動軸242の回転動作により、容
器移送用ロボット246をガイドレール228に沿って上昇及
び下降させることができるようになっている。

【００２９】希釈ノズル装置210及び容器把持装置212が
取り付けられた水平移動保持板214は、Ｘ方向ガイドレ
ール266に案内されてＸ方向に往復移動自在に配設され
ており、Ｘ方向駆動モータ268を駆動させて、その駆動
モータの回転軸に固着された駆動プーリとその駆動プー
リに対して距離をあけて配設された被動プーリとの間に
掛け回されたタイミングベルト（何れも図示せず）を移
動させることにより、そのタイミングベルトの一部に連
接板270を介して連結された水平移動保持板214がＸ方向
に移動させられるようになっている。さらに、Ｘ方向駆
動モータ268、ガイドレール266等が固定され水平移動保
持板214を保持する保持基板272には、一対の摺動軸受27
4、274が固着されており、一対の摺動軸受274、274に
は、一対のＹ方向ガイド棒276、276が摺接自在に貫挿さ
れている。一対のＹ方向ガイド棒276、276は固定されて
おり、図示を省略したが、Ｙ方向駆動モータ、駆動プー
リ、被動プーリ及びタイミングベルトからなるＹ方向駆
動装置により、タイミングベルトの一部に連結された保
持基板272を一対のＹ方向ガイド棒276、276に沿ってＹ
方向に往復移動させることができる構成となっている。

【００３０】希釈用送液装置は、図８に示すように、希
釈ノズル222に送液チューブ284を介して流路接続された
サンプル液計量用シリンジ278、純水計量用シリンジ280
及び流路切換え弁282を備えている。純水計量用シリン
ジ280は、流路切換え弁282が介挿された送液チューブ28
6を介し、純水（滅菌蒸留水）290が収容された容器288
に流路接続されている。また、サンプル液計量用シリン
ジ278と純水計量用シリンジ280とは、前記流路切換え弁
282を介在させ、送液チューブ292を通して流路接続して
いる。そして、流路切換え弁282を切換え操作すること
により、純水計量用シリンジ280を、容器288とサンプル
液計量用シリンジ278（従って希釈ノズル222）とに択一
的に流路接続させることができるように流路構成されて
いる。

【００３１】撹拌装置18としては、従来から使用されて
いるものを使用すればよく、この撹拌装置18により、保
持孔218内に嵌挿された検体容器24を水平面内において
高速で揺動させ、検体容器24内部に収容された液体を撹
拌する。

【００３２】以上の構成の希釈・容器移送装置部16及び
撹拌装置18により希釈・撹拌操作を行なうときは、ま
ず、希釈ノズル222及び容器移送用ロボット246をそれぞ
れ最上位置に保持した状態で、水平移動機構216により
水平移動保持板214をＸ方向及びＹ方向へ移動させ、サ
ンプル容器ラック22に収納された複数のサンプル容器20
のうち希釈しようとする濾過済みのサンプル液100が入
ったものの直上に希釈ノズル222が位置するように位置
決めする。次に、ノズル昇降駆動装置により希釈ノズル
222を下降させ、その下端部がサンプル容器20内のサン
プル液100中に浸漬するようにする。このとき、希釈用
送液装置を駆動させて希釈ノズル222の先端まで純水が
満たされた状態にしておく。そして、流路切換え弁282
を操作して図８に示すようにそれを実線位置に切り換
え、希釈ノズル222の先端まで純水が満たされた状態で
サンプル液計量用シリンジ278のピストンを実線矢印方
向へ駆動させることにより、サンプル容器20に収容され
たサンプル液を所定量だけ希釈ノズル222内に吸入する
とともに、純水計量用シリンジ280のピストンを実線矢
印方向へ駆動させることにより、純水290を所定量だけ
シリンジ280内に吸引する。

【００３３】サンプル液の吸入動作が終了すると、ノズ
ル昇降駆動装置により希釈ノズル222を最上位置まで上
昇させ、希釈ノズル222及び容器移送用ロボット246をそ
れぞれ最上位置に保持した状態で、水平移動機構216に
より水平移動保持板214をＸ方向及びＹ方向へ移動さ
せ、検体容器ラック26に収納された複数の検体容器24の
うちサンプル液を注入しようとする空の容器の直上に希
釈ノズル222が位置するように位置決めする。次に、ノ
ズル昇降駆動装置により希釈ノズル222を下降させ、そ
の下端部が検体容器24内へ挿入されるようにする。この
動作と併行して、ロボット昇降駆動装置により、一対の
把持腕248、248を拡開した状態で容器移送用ロボット24
6を検体容器24の位置まで下降させ、次いで一対の把持
腕248、248を駆動させて互いの間隔を狭め、４本の当接
棒250によって検体容器24を把持する。そして、ロボッ
ト昇降駆動装置により、検体容器24を把持した状態の容
器移送用ロボット246を上昇させて検体容器ラック26か
ら検体容器24を取り出し、次いで水平移動機構216によ
り水平移動保持板214をＸ方向及びＹ方向へ移動させ、
検体容器24を撹拌装置18の位置へ移送し、ロボット昇降
駆動装置及び容器移送用ロボット246を駆動制御して検
体容器24を撹拌装置18の保持孔218内に嵌挿し保持させ
る。この検体容器24の移送中に、希釈用送液装置の流路
切換え弁282を操作してそれを鎖線位置に切り換えてか
ら、サンプル液計量用シリンジ278及び純水計量用シリ
ンジ280の各ピストンをそれぞれ鎖線矢印方向へ同時に
駆動させることにより、所定量のサンプル液と所定量の
純水とを希釈ノズル222を通して空の検体容器24内へ吐
出する。このように、検体容器24を撹拌装置18の位置へ
移送しながら希釈操作が行なわれるため、作業時間が短
縮されることになる。

【００３４】撹拌装置18に検体容器24をセットし終わっ
た容器移送用ロボット246は、検体容器24の把持を解除
してその位置で待機する。一方、撹拌装置18に保持され
た検体容器24は、撹拌装置18によって水平面内で高速揺
動させられ、内部に収容した液体が撹拌させられる。そ
して、撹拌操作が終了すると、容器移送用ロボット246
により再び検体容器24を把持し、検体容器24を撹拌装置
18から元の検体容器ラック26或いは別の容器ラックへ移
送しながら、図８には示していない別の流路構成によ
り、検体容器24内の撹拌が終わった検体液を希釈ノズル
222内へ吸入して液体クロマトグラフ分析装置や分光光
度計へ送液し注入するようにする。或いは、撹拌装置18
に検体容器24をセットし終わり、容器移送用ロボット24
6による検体容器24の把持を解除すると、容器移送用ロ
ボット246をロボット昇降駆動装置により最上位置まで
上昇させ、撹拌装置18により撹拌された検体液が入った
検体容器24は、図示しない搬送機構により或いは人手に
よって撹拌装置18から搬出するようにしてもよい。以
後、上記した一連の動作が繰り返されて、サンプル液の
希釈・撹拌操作が各サンプル容器20内のサンプル液100
について順次行なわれていく。

【００３５】この発明の化学分析の自動前処理装置は上
記したような構成を有しているが、この発明の範囲は上
記説明並びに図面の内容によって限定されず要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形例を包含し得る。すなわち、自
動濾過装置部のフィルターユニットセッティング装置の
構成は、上記実施例に示したものに限定されず、フィル
ター取出し部の一対のブロック体及び濾過操作部の一対
のブロック体のそれぞれの接近及び離間の動作は、必ず
しも連動させる必要は無く、別個に駆動させるようにし
てもよいし、フィルターストッカー内にフィルターユニ
ットを上下逆向きに収容するようにし、下方流路接続具
にノズルを形設し、他方、上方流路接続具を上記実施例
における送液部材と同様の構成として、下方流路接続具
からフィルターユニットを通して上方流路接続具へサン
プル液を流すようにし、使用済みのフィルターユニット
を下方流路接続具から離脱させるような構成としてもよ
いし、また、流路接続具から使用済みのフィルターユニ
ットを離脱させる抜脱手段の構成も、上記実施例のもの
に限定されず、種々の機構のものを採用し得るし、さら
に、上記実施例装置は、下方流路接続具を水平方向及び
上下方向へ移動自在に支持するようにしたが、下方流路
接続具を固定し、他方、フィルターストッカー及び上方
流路接続具を移動可能に支持するようにしてもよい。ま
た、容器移送用ロボットやその昇降駆動装置、ノズル昇
降駆動装置、水平移動機構などの構成は、上記実施例の
機構以外に各種の機構のものを採用し得る。

【００３６】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
かつ作用するので、この発明に係る装置を使用してサン
プル液の濾過、濾過済みサンプル液の希釈、容器の移送
及び撹拌といった、化学分析の一連の前処理操作を行な
うようにするときは、その前処理操作に要する時間を短
縮して作業効率を向上させることができ、人手も全く必
要とすることがない。そして、この発明により、装置構
成及び駆動・制御機構の簡略化と装置全体の省スペース
化も達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例に係る化学分析の自動前処
理装置の全体構成を示し、側面カバーを取り外した状態
における側面図である。

【図２】同じく、正面カバーを取り外した状態における
正面図である。

【図３】同じく、外観斜視図である。

【図４】この自動前処理装置の一部を構成する自動濾過
装置部の要部の構成を一部破断した状態で示す斜視図で
ある。

【図５】自動濾過装置部における駆動機構の１例を示す
部分斜視図である。

【図６】自動濾過装置部の要部の構成を模式的に示すと
ともに、その流路構成を示す図である。

【図７】この自動前処理装置の一部を構成する自動希釈
・容器移送装置部の要部の構成を一部破断した状態で示
す斜視図である。

【図８】自動希釈・容器移送装置部の流路の概略構成を
模式的に示す断面図である。

【図９】自動濾過装置部によりサンプル液の濾過操作を
行なう場合に使用されるフィルターユニットの１例を示
す斜視図である。

【符号の説明】

２ フィルターユニット ６、８ 接続口 10 自動濾過装置部 12 分注部 14 容器収納部 16 自動希釈・容器移送装置部 18 撹拌装置 20 サンプル容器 22 サンプル容器ラック 24 検体容器 26 検体容器ラック 100 濾過済みサンプル液 110 フィルター収容部 112 フィルター取出し部 114 濾過操作部 116 フィルターストッカー 118、120、134、136 ブロック体 122 支承・離脱爪 124、140 凹部 126、130 支承面 128、132、142、144 カム面 138 離脱爪 146 上方流路接続具 166 給液チューブ 174 下方流路接続具 178 昇降部材 180 送液部材 190 昇降駆動機構 196 排液チューブ 202 吐出ノズル 210 希釈ノズル装置 212 容器把持装置 214 水平移動保持板 216 水平移動機構 222 希釈ノズル 224 ノズル保持部 228 ガイドレール 232 ノズル駆動軸 236 ノズル昇降駆動モータ 242 昇降駆動軸 246 容器移送用ロボット 248 把持腕 256 ロボット昇降駆動モータ 278 サンプル液計量用シリンジ 280 純水計量用シリンジ 282 流路切換え弁 290 純水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 登 京都府長岡京市神足棚次８番地 株式会社 大日本精機内 (72)発明者 池条 邦夫 京都府長岡京市神足棚次８番地 株式会社 大日本精機内 (72)発明者 柳 寛 京都府長岡京市神足棚次８番地 株式会社 大日本精機内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方側及び下方側にそれぞれ接続口が形
   成されたパッケージの内部にフィルター材が収納されて
   なるフィルターユニットを複数個、上下方向に積み重ね
   た状態で収容し、下端開口面が取出し口とされた筒状の
   フィルターストッカー、このフィルターストッカーの前
   記取出し口から１個ずつ順次供給されるフィルターユニ
   ットの前記接続口のうちの一方を、サンプル液供給源に
   連通接続された給液チューブに、他方を排液チューブ
   に、それぞれ挿脱自在に連通接続させるフィルターユニ
   ットセッティング装置、並びに前記排液チューブが連通
   接続され、前記サンプル液供給源から給液チューブを通
   ってフィルターユニットに流入しそのフィルターユニッ
   トを通過する間に濾過されて排液チューブに流出したサ
   ンプル液をサンプル容器内へ吐出する吐出ノズルを有す
   るサンプル液分注装置からなる自動濾過装置部と、前記
   サンプル容器を複数並列して収納するサンプル容器ラッ
   クと、複数の検体容器を並列して収納する検体容器ラッ
   クと、希釈液供給源に流路接続され、前記サンプル容器
   ラックに収納されたサンプル容器に収容された濾過済み
   サンプル液を下端口から吸入するとともに、その吸入し
   たサンプル液を希釈液と共に下端口から前記検体容器ラ
   ックに収納された検体容器内へ吐出する希釈ノズル、こ
   の希釈ノズル内へのサンプル液の吸入、前記希釈液供給
   源から希釈ノズルへの希釈液の送給並びに希釈ノズルか
   ら検体容器内へのサンプル液及び希釈液の吐出の各動作
   を駆動制御するシリンジ及び流路切換え弁、前記希釈ノ
   ズルを上下方向へ往復移動自在に保持する可動保持体、
   この可動保持体に上下方向へ往復移動自在に保持され、
   前記検体容器ラックに収納された検体容器のうち前記希
   釈ノズルの直下に位置する検体容器を着脱自在に把持す
   る把持腕を有する容器把持装置、この容器把持装置及び
   前記希釈ノズルをそれぞれ上下方向へ往復移動させる把
   持腕昇降機構及びノズル昇降機構、並びに、前記可動保
   持体をＸ方向及びＹ方向へそれぞれ移動させるＸ・Ｙ方
   向移動機構からなる自動希釈・容器移送装置部と、前記
   容器把持装置の移動可能範囲内に配設され、前記検体容
   器を揺動させてその内部に収容されたサンプル液と希釈
   液とを撹拌混合する撹拌装置とを備えてなる、化学分析
   の自動前処理装置。
2. 【請求項２】 フィルターユニットセッティング装置
   が、フィルターストッカーの下方に配設され、その取出
   し口に対し進退自在に水平方向へ移動し、取出し口へ進
   出した際にフィルターストッカー内の最下位置のフィル
   ターユニットを支承する支承部材と、この支承部材を駆
   動させる駆動装置と、前記フィルターストッカーに隣接
   して配設され、給液チューブ又は排液チューブが接続さ
   れ下端に前記フィルターユニットの上方側の接続口に連
   通接続される挿入口を有する上方流路接続具と、この上
   方流路接続具及び前記フィルターストッカーの下方に配
   設され、それら上方流路接続具及びフィルターストッカ
   ーに対し上下方向及び水平方向にそれぞれ相対的に往復
   移動自在に支持され、排液チューブ又は給液チューブが
   接続され上端部に前記フィルターユニットの下方側の接
   続口に連通接続される挿入口を有し、前記フィルタース
   トッカーの取出し口から順次取り出されるフィルターユ
   ニットを１個ずつ、前記挿入口がフィルターユニットの
   下方側の接続口に連通接続される状態で支持する下方流
   路接続具と、この下方流路接続具と前記上方流路接続具
   及びフィルターストッカーとを相対的に上下方向及び水
   平方向へそれぞれ移動させる各駆動手段と、前記上方流
   路接続具又は下方流路接続具から、その挿入口に前記上
   方側又は下方側の接続口が係合して支持された状態のフ
   ィルターユニットを離脱させる抜脱手段とから構成され
   た請求項１記載の、化学分析の自動前処理装置。