JPH07311204A

JPH07311204A - 医療用分析機の洗浄装置

Info

Publication number: JPH07311204A
Application number: JP12693594A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kumei; 一裕粂井; Koji Ouchi; 孝司大内
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-05-16
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】分注ノズルの完全洗浄がなされている否かを
判断できると同時に、洗浄装置が故障あるいは劣化して
いる場合、発熱、発火等の二次的な故障を防ぐことがで
き、さらに洗浄装置の故障を、分析装置本体あるいは上
位コントローラに知らせることができる医療用分析機の
洗浄装置を提供する。【構成】試薬・検体を分注する分注ノズルに超音波振
動を与える超音波振動子４と、交番電圧の印加により超
音波振動子４に超音波振動を励振させる駆動用圧電素子
５と、駆動用圧電素子５を駆動する駆動回路１と、超音
波振動子４に励振される超音波振動を検出する振動検出
器と、振動検出器から出力される値と予め設定された基
準値とを比較する比較判定器６と、比較判定器６の出力
に伴って、分析機本体あるいは上位コントローラに洗浄
装置の故障を出力する出力器１０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、試料や試薬をノズル内
に吸引保持して移送し、後に吐出する分注ノズルを有す
る医療用分析機の洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記洗浄装置に関する技術として
は、実開昭６０−１０７７４４号公報に示されるような
提案がなされている。上記公報に記載される考案は、分
注ノズルを介して試料を一定量吸引採取して試料管や反
応容器内に吐出し、その後分注ノズルを洗浄してから次
の試料を分注する分注機に係るもので、図１１に示すよ
うに、図示しない移送装置に連結したアーム４０に超音
波振動子４１が固定されている。超音波振動子４１には
ホーン４２が結合され、このホーン４２の先端にノズル
固定台４３を介して分注ノズル４４が取り付けられてい
る。分注ノズル４４はその上端近傍がノズル固定台４３
に固定されており、分注ノズル４４の上端には、三方弁
（図示省略）を介して試料ポンプ（図示省略）と洗浄ポ
ンプ（図示省略）に接続されているチューブ４５が接続
されている。

【０００３】上記構成によれば、分注ノズル４４と超音
波振動子４１とを一体的に結合でき、試料採取位置・試
料吐出位置・ノズル洗浄位置の各位置間で分注ノズル４
４と超音波振動子４１を一体的に移送できることとな
る。また、超音波振動子４１はホーン４２とノズル固定
台４３を介して分注ノズル４４に結合されているから、
超音波振動子４１から発生する超音波振動エネルギーが
ホーン４２を介して分注ノズル４４に伝達されることに
なる。超音波振動子４１には端子４１ａ、４１ｂを形成
して図示しない駆動回路に接続し、分注機の動作や分注
すべき試料の特性に応じて分注ノズル４４に必要な超音
波振動エネルギーを供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、超音波振動エネルギーの洗浄効果を利用して分注ノ
ズルを洗浄することができるから、洗浄効果を向上でき
短時間で分注ノズルを洗浄することが可能になり、分注
時間を短縮し試料の分注精度を一層向上させることがで
きるという効果を有するが、超音波振動子が故障あるい
は劣化したような場合、超音波振動エネルギーが低下し
て洗浄不良を引き起こす場合がある。洗浄不良のまま分
注し続けることは誤った分析結果を出し続けることとな
り、分析機自体の信頼性を損なうものである。さらに、
超音波振動子が故障あるいは劣化したような状態で超音
波振動子を振動させ続けることは、発熱、発火等の二次
的な故障を引き起こす可能性が有る。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、分注ノズルの完全洗浄がなされている
否かを判断できると同時に、洗浄装置が故障あるいは劣
化している場合、発熱、発火等の二次的な故障を防ぐこ
とができ、さらに洗浄装置の故障を、分析装置本体ある
いは上位コントローラに知らせることができる医療用分
析機の洗浄装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、試薬・検体を分注する分注ノズ
ルと、前記分注ノズルに超音波振動を与える超音波振動
子と、前記分注ノズルが洗浄水によって洗浄される洗浄
槽とを具備する医療用分析機の洗浄装置において、交番
電圧の印加により前記超音波振動子に超音波振動を励振
させる駆動用圧電素子と、前記駆動用圧電素子を駆動す
る駆動回路と、前記超音波振動子に励振される超音波振
動を検出する振動検出器と、前記振動検出器から出力さ
れる値と予め設定された基準値とを比較する比較判定器
と、前記比較判定器の出力に伴って、分析機本体あるい
は上位コントローラに洗浄装置の故障を出力する出力器
とを有して構成した。

【０００７】請求項２の発明は、試薬・検体を分注する
分注ノズルと、前記分注ノズルに超音波振動を与える超
音波振動子と、前記分注ノズルが洗浄水によって洗浄さ
れる洗浄槽とを具備する医療用分析機の洗浄装置におい
て、交番電圧の印加により前記超音波振動子に超音波振
動を励振させる駆動用圧電素子と、前記駆動用圧電素子
を駆動する駆動回路と、前記超音波振動子に励振される
超音波振動を検出する振動検出器と、前記振動検出器か
ら出力される値と予め設定された基準値とを比較する比
較判定器と、前記比較判定器の出力に伴って、前記駆動
用圧電素子に印加される交番電圧を遮断する遮断装置
と、前記比較判定器の出力に伴って、分析機本体あるい
は上位コントローラに洗浄装置の故障を出力する出力器
とを有して構成した。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
における振動検出器を、前記超音波振動子に励振される
超音波振動を検出する機械電気エネルギー変換素子ある
いは前記駆動用圧電素子に流れ込む電流を検出する電流
検出器により構成した。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
における比較判定器を、前記超音波振動子に励振される
超音波振動を検出する機械電気エネルギー変換素子から
出力される電圧あるいは前記駆動用圧電素子に流れ込む
電流を検出する電流検出器電圧を積分する積分器と、前
記積分器から出力される値と予め設定された基準値とを
比較する比較器により構成した。

【００１０】請求項５の発明は、請求項４における積分
器を、前記駆動用圧電素子に交番電圧が印加される印加
時間の間のみ、前記機械電気エネルギー変換素子電圧値
あるいは電流検出器からの電流値を積分処理するように
構成した。

【００１１】

【作用】請求項１の発明の構成によれば、駆動用圧電素
子は、超音波振動子を励振させ、超音波振動子に取り付
けられた分注ノズルを振動させて洗浄するように働く。
駆動回路は、駆動用圧電素子が振動するような交番電圧
を駆動用圧電素子に印加するように働く。振動検出器
は、超音波振動子の振動状態を検出するように働く。比
較判定器は、振動検出器の出力値と予め設定されている
値とを比較するように働く。出力器は、比較判定器の出
力に伴って、分析機本体あるいは上位コントローラに洗
浄装置の故障を出力するように働く。

【００１２】請求項２の発明の構成によれば、駆動用圧
電素子は、超音波振動子を励振させ、超音波振動子に取
り付けられた分注ノズルを振動させて洗浄するように働
く。駆動回路は、駆動用圧電素子が振動するような交番
電圧を駆動用圧電素子に印加するように働く。振動検出
器は、超音波振動子の振動状態を検出するように働く。
比較判定器は、振動検出器の出力値と予め設定されてい
る値とを比較するように働く。遮断装置は、比較判定器
からの出力に応じて、超音波振動子が故障あるいは劣化
しているような場合に発熱、発火等の二次的な破壊を防
ぐように駆動用圧電素子に印加する交番電圧を遮断する
ように働く。出力器は、比較判定器の出力に伴って、分
析機本体あるいは上位コントローラに洗浄装置の故障を
出力するように働く。

【００１３】請求項３の発明の構成によれば、振動検出
器は、駆動用圧電素子に流れ込む電流を検出するように
働く。

【００１４】請求項４の発明の構成によれば、比較判定
器は、振動検出器から出力される値を積分する積分器を
有し、積分器の出力値と予め設定された基準値とを比較
するように働く。

【００１５】請求項５の発明の構成によれば、積分器
は、駆動用圧電素子に交番電圧が印加される印加時間の
あいだのみ、機械電気エネルギー変換素子電圧値あるい
は電流検出器からの電流値を積分するように働く。

【００１６】

【実施例１】図１および図２は本発明の実施例１を示
し、図１は洗浄装置における超音波振動子駆動用のブロ
ック図、図２は洗浄装置を概略的に示す斜視図である。
本実施例では、振動検出器に機械電気エネルギー変換素
子を用いており、以下に説明する。２枚の駆動用圧電素
子３ａ、３ｂ（２枚の駆動用圧電素子をまとめて、駆動
用圧電素子３という）は、ドーナツ形状に形成され、厚
み方向に分極されるとともに、その両端面に銀蒸着が施
されている。銀蒸着を施した各駆動用圧電素子３ａ、３
ｂの端面には、略同形状の薄板のリン青銅製電極板８
ａ、８ｂ、８ｃが設置され、２枚の駆動用圧電素子３
ａ、３ｂはリン青銅製電極板８ｂを挟んで分極方向を対
向するようにして設置されており、図１に示す駆動回路
１より駆動用圧電素子３に超音波振動子４の共振周波数
近傍の正弦波電圧を供給可能としている。なお、駆動回
路１は、商用電源をトランスにより必要な電圧に昇圧あ
るいは降圧、整流した電圧をＦＥＴあるいはパワートラ
ンジスタのような大電流を流せる素子で構成されるパワ
ー回路によって、超音波振動子４の共振周波数近傍の正
弦波あるいは矩形波のような交番電圧を発生させ、直接
あるいはトランスを介し前記交番電圧を駆動用圧電素子
に印加するものである。

【００１７】上記構成の振動発生部Ａの一方の端面側
（駆動用圧電素子３ａ側）には、駆動用圧電素子３と同
形状の機械電気エネルギー変換素子としての振動検出用
圧電素子５が設けられている。振動検出用圧電素子５
は、その両端面を略同形状の薄板リン青銅製電極板８
ｄ、８ｅによって挟まれるとともに、リン青銅製電極板
８ｄ、８ｅの外側にそれぞれ配置した薄板アルミナセラ
ミック１１ａ、１１ｂにより駆動用圧電素子３ａおよび
共振器１２ｂと電気的に絶縁した状態で設置され、振動
検出部Ｂが構成されている。薄板アルミナセラミック１
１ａ、１１ｂは駆動用圧電素子３と同形状に形成されて
いる。

【００１８】上記超音波振動子４は、上記振動発生部Ａ
と振動検出部Ｂを両側から共振器１２ａと共振器１２ｂ
とで挟み、共振器１２ａ側から共振器１２ｂを振動子圧
着部材１３によって中心部において締結し、ランジュバ
ン型の超音波振動子４に構成されている。

【００１９】共振器１２ａは、振動伝達に優れた材料で
あるステンレス、アルミニウム合金、ジュラルミン、リ
ン青銅等により形成され、本実施例では耐腐食性の良い
ステンレスを用いている。この共振器１２ａは、駆動用
圧電素子３と同外径の略円筒状に形成され、電極板８ａ
との接触面はＲｍａｘ１μｍ以下の表面粗さに仕上げら
れている。また、共振器１２ａの中心部には、振動子圧
着部材１３の貫通する穴が形成されており、この穴の開
口部側には振動子圧着部材１３の頭部が係止する段部が
設けられている。

【００２０】共振器１２ｂは、上記共振器１２ａと同材
料で形成され、２段の略円筒形状をなし、アルミナセラ
ミック１１ａとの接触面はＲｍａｘ１μｍ以下の表面粗
さに仕上げられている。共振器１２ｂの中心部には、上
記振動子圧着部材１３の先部が螺合するための雌ネジが
螺刻されている。また、共振器１２ｂは、その２段の略
円筒形状が、ホーン効果を有するように、それぞれの円
筒長さが駆動周波数の１／４波長と略一致するように形
成されている。共振器１２ｂのホーン先端部には、分注
ノズル１４を貫通するための穴が超音波振動子４の軸方
向と直交するように形成され、分注ノズル１４を固定す
る固定部材１５を螺着するための雌ネジがホーン先端面
から上記貫通穴まで螺刻されている。

【００２１】分注ノズル１４は、耐腐食性に優れたステ
ンレスが用いられ、超音波振動子４のホーン先端部に、
所定長さの位置で固定部材１５により上記貫通穴を挿通
した状態で固定されている。分注ノズル１４の先端は、
絞り加工によってテーパー状に形成され吐出口１４ａに
なっている。また、吐出口１４ａと反対側の端部には、
図示しない可逆可能な往復動ポンプに接続された接続パ
イプ１６が取り付けられている。この接続パイプ１６の
内部、往復動ポンプの内部には生理食塩水または水が入
っており、往復動ポンプによって、分注ノズル１４に対
して検体あるいは試薬を吸引・吐出させたり、洗浄水と
しての生理食塩水または水を吐出したりする。

【００２２】分注ノズル１４の下方には、洗浄水１８の
満たされた洗浄槽１７が設置されている。洗浄槽１７に
は、その底部に図示しないポンプより洗浄水１８を供給
する供給口１７ａが形成され、洗浄水１８の水面付近に
オーバーフローにより洗浄水１８を排出する排出口１７
ｂが形成されている。

【００２３】つぎに、上記各構成部材による試薬の吸引
・吐出および洗浄動作の一例を図１および図２に基づき
説明する。分注ノズル１４が、図示しない試薬ケースの
上方に旋回し下降する。そして、分注ノズル１４の吐出
口１４ａ先端が洗浄水の液面にわずかに接したところで
下降を停止し、往復動ポンプによって、分注ノズル１４
内部に試薬を吸引する。その後、分注ノズル１４は上昇
し、試薬ケースの上方に再び配置される。

【００２４】つぎに、分注ノズル１４が、検体の入った
図示しない反応セル上方に旋回移動し、反応セル内に分
注ノズル１４から試薬を所定量吐出する。

【００２５】つぎに、分注ノズル１４が、洗浄槽１７の
上方に旋回移動し、その後下降して洗浄槽１７内に分注
ノズル１４の吐出口１４ａ先端を所定長さだけ浸漬す
る。洗浄槽１７内の洗浄水１８に分注ノズル１４が触れ
ると同時に、往復動ポンプより分注ノズル１４内部に洗
浄水として生理食塩水または水が流され、また、洗浄槽
１７内にも供給口１７ａから洗浄水が流され、また、超
音波振動子４に駆動回路１から正弦波電圧が印加され、
分注ノズル１４に振動１９が伝達される。この時、振動
検出用圧電素子５には超音波振動に呼応した正弦波電圧
が発生し、比較判定器６に出力される。

【００２６】以上の動作で分注ノズル１４の洗浄が行わ
れ、分注ノズル１４の汚れは洗浄槽１７の排出口１７ｂ
より外部に排出される。

【００２７】分注ノズル１４の洗浄が終了すると、洗浄
水の供給および振動が停止される。その後、分注ノズル
１４が上昇し、洗浄槽１７から引き上げられる。

【００２８】上記動作中に、超音波振動子４の超音波振
動に呼応して出力される機械電気エネルギー変換素子と
しての振動検出用圧電素子５からの正弦波電圧は、予め
設定した基準電圧値と比較判定器６にて判定される。基
準電圧より正弦波電圧が小さいと比較判定器６に判定さ
れた場合、出力器１０は分析機本体あるいは上位コント
ローラに洗浄装置の故障を出力する。

【００２９】つぎに、本実施例の作用を説明する。駆動
用圧電素子３ａ、３ｂの端面に設置された電極板８ａ、
８ｃをアースとし、電極板８ｂに駆動回路１から供給さ
れる高電圧の正弦波電圧（交番電圧）を印加すると、超
音波振動子４の振動方向と垂直に取り付け構成された分
注ノズル１４は、図２に点線で示すような高次の屈曲振
動１９を励振する。

【００３０】この屈曲振動１９の強力な加速度によっ
て、分注ノズル１４に付着した検体・試薬残りの汚れは
分注ノズル１４の表面から引き剥がされ、洗浄水１８の
流れにより外部に放出される。また、分注ノズル１４自
身が振動するため、分注ノズル１４内側の表面から超音
波振動が内部の洗浄水に照射され、強力なキャビテーシ
ョンを起こし、分注ノズル１４の屈曲振動１９の節位置
においても、良好な洗浄効果を得ることができる。

【００３１】このように、洗浄効果と超音波振動子４の
振動力には密接な関係があり、超音波振動子４から強い
超音波振動が発生しないと、良好な洗浄効果が得られず
分注ノズル１４の洗浄不良を引き起こす。超音波振動子
４は、初期の使用状態では、強い超音波振動動を発生す
ることができるが、駆動用圧電素子３に印加される高電
圧のために、駆動用圧電素子３の分極が時間とともに徐
々に消極する。この駆動用圧電素子３の劣化は、近傍に
設置された振動検出用圧電素子５の両端に設置されてい
る電極板８ｄ（検出信号）、８ｅ（アース）から出力さ
れる正弦波電圧によってモニターでき、劣化による振動
減衰におうじて正弦波電圧値が小さくなってくる。

【００３２】よって、振動検出用圧電素子５から出力さ
れる正弦波電圧を比較判定器６によって、予め設定した
電圧値に達していないと判定された場合には、出力器１
０により、分析機本体あるいは上位コントローラに洗浄
装置の故障が伝えられ、分析機の分析動作を中止する。

【００３３】ここで、比較判定器６の構成は、アナロ
グ、ディジタルを問わず、そして、設定される基準電圧
は、初期の（圧電素子が劣化する前の）超音波振動子４
が超音波振動を発生した状態のときに、振動検出用圧電
素子５から出力される出力電圧値の約１／２〜２／３と
し、洗浄効果に影響がでる前に駆動用圧電素子３の劣化
を検知する値とする。

【００３４】また、超音波振動子４に何らかの外的作用
によって、駆動用圧電素子３あるいは超音波振動子が破
損した場合にも振動検出用圧電素子５からの正弦波電圧
が小さくなるため、比較判定器６によって検知し、比較
判定器６の出力値に伴って出力器１０は、分析機本体あ
るいは上位コントローラに、例えばＴＴＬ信号やオープ
ンコレクタ出力信号、ＬＥＤ、ランプのような電気的あ
るいは視覚的な情報として洗浄装置の故障を出力する。

【００３５】本実施例によれば、以下の効果を得ること
ができる。分注ノズル１４の洗浄が確実に行われている
か否かの判断ができ、洗浄不良のまま分析動作が実施さ
れることがなくなり、分析装置の信頼性が向上する。ま
た、洗浄装置の故障・劣化による発熱、発火等の二次的
な故障を防ぐこともでき、安全性の向上を図ることがで
きる。また、超音波振動そのものが洗浄効果を意味して
おり、その超音波振動を直接検出しているために確実に
洗浄効果を管理することができる。さらに、分析本体あ
るいは上位コントローラに、洗浄装置の故障が明確にな
るため、メンテナンスし易くなる。

【００３６】なお、振動を検出する機械電気エネルギー
変換素子として、上記の振動検出用圧電素子５の他に歪
ゲージ、高分子圧電フィルム等があり、図３に示すよう
に、これらの部材９を共振器１２ｂの側面に接着固定し
ても、超音波振動に呼応した正弦波電圧が得られ、比較
判定器６により判定でき、超音波振動子４の故障・劣化
を検知することができる。

【００３７】

【実施例２】図４は本発明の実施例２を示すもので、超
音波振動子駆動用のブロック図を表している。本実施例
では、振動検出器として電流検出器を用いており、上記
実施例１と異なる点を以下に説明する。超音波振動子４
に駆動回路１から正弦波電圧（交番電圧）が印加され、
分注ノズル１４に超音波振動が伝達されるとき、駆動用
圧電素子３に流れる電流は超音波振動に比例して波高値
が大きくなる略正弦波となる。駆動用圧電素子３が劣化
したような場合、超音波振動は小さくなり、それに伴っ
て駆動用圧電素子３に流れる電流は小さくなる。また、
駆動用圧電素子３が破壊したような場合、駆動用圧電素
子３に流れる電流は極端に大きくなる。この電流値を抵
抗、電流トランス、ホール素子等の電流検出器７で電流
値を電圧値に変換する。駆動用圧電素子３に流れる電流
値に対応した電圧値が電流検出器７から出力され、予め
設定した基準電圧値と比較判定器６にて判定される。基
準電圧より、正弦波電圧が小さい、あるいは大きいと比
較判定器６に判定された場合、出力器１０は分析機本体
あるいは上位コントローラに洗浄装置の故障を出力す
る。

【００３８】つぎに、本実施例の作用を説明する。駆動
用圧電素子３に流れる電流は、超音波振動に比例して波
高値が大きくなる正弦波となる。駆動用圧電素子３が劣
化したような場合、洗浄効果を左右する超音波振動は小
さくなり、それに伴って駆動用圧電素子３に流れる電流
も小さくなり洗浄効果が弱くなる。また、駆動用圧電素
子３が、外的な衝撃、寿命等の理由で破壊したような場
合あるいは配線ミス、鉄粉の混入等によって駆動用圧電
素子３の端子間がショートしたような場合、駆動用圧電
素子３に流れる電流は極端に大きくなる。この電流値を
抵抗、電流トランス、ホール素子等の電流検出器７から
出力される略正弦波電圧を比較判定器６によって、予め
設定した電圧範囲内に入らない場合には、出力器１０に
より分析機本体あるいは上位コントローラに洗浄装置の
故障が伝えられ、分析機の分析動作を中止する。

【００３９】ここで電流検出器７および比較判定器６の
構成はアナログ、ディジタルを問わず、そして設定され
る基準電圧は初期の（圧電素子が劣化する前の）超音波
振動子４が超音波振動を発生した状態のときに、電流検
出器７から得られる電流値に対応する電圧値の約１／２
〜２／３を下限、約２から３倍を上限とし、洗浄効果に
影響が出る前あるいは洗浄装置の二次的な破壊が生じる
前に駆動用圧電素子３の劣化を検知する値とする。

【００４０】本実施例では、以下の効果を得ることがで
きる。洗浄効果を電流検出器７から出力される電流の電
流値によって間接的に管理することができ、駆動用圧電
素子３だけでなく駆動回路１の故障、接続ケーブルの配
線ミスも確認することができる。また、駆動回路１内に
電流検出器７を設置することもできるので、センサの取
り付けや配線等の必要がなくなる。なお、振動を検出す
る電流検出器７は、駆動回路１と駆動用圧電素子３の間
にあればどこに存在していてもかまわない。

【００４１】

【実施例３】図５および図６は本発明の実施例３を示す
もので、図５は振動検出に機械電気エネルギー変換素子
を用いた超音波振動子駆動用のブロック図、図６は振動
検出に電流検出器を用いた超音波振動子駆動用のブロッ
ク図を表している。本実施例では、振動検出器として機
械電気エネルギー変換素子あるいは電流検出器を用いて
おり、上記実施例１、実施例２と異なる点を以下に説明
する。

【００４２】振動検出用圧電素子、歪ゲージ、高分子圧
電素子フィルム等の機械電気エネルギー変換素子５ａの
出力電圧あるいは駆動用圧電素子３に流れる電流を検出
する電流検出器７の出力電圧値と、基準電圧値とを比較
判定する比較判定器６の出力に伴って、駆動回路１と超
音波振動子４の間にあるいは電流検出器７と超音波振動
子４の間に設置された遮断装置２が駆動用圧電素子３に
印加される正弦波電圧の印加を遮断する。また、上記遮
断装置２による遮断と同時に、出力器１０は分析機本体
あるいは上位コントローラに洗浄装置の故障を出力す
る。

【００４３】つぎに、本実施例の作用を説明する。振動
検出用の機械電気エネルギー変換素子５ａの出力電圧あ
るいは駆動用圧電素子３に流れる電流を検出する電流検
出器７の出力電圧値と、基準電圧値とを比較判定する比
較判定器６の出力に伴って、駆動回路１と超音波振動子
４の間に、あるいは電流検出器７と超音波振動子４の間
に設置されたリレー、ＦＥＴ、パワートランジスタ等の
遮断装置２が駆動用圧電素子３に印加される正弦波電圧
の印加を遮断する。

【００４４】本実施例では、以下の効果を得ることがで
きる。洗浄装置が故障した場合に、分析機本体あるいは
上位コントローラを介さずに駆動用圧電素子３への電圧
の印加を遮断することができるため、確実に洗浄装置の
故障・劣化による発熱、発火等の二次的な故障を防ぐこ
とができる。

【００４５】

【実施例４】図７は本発明の実施例４を示すもので、超
音波振動子駆動用のブロック図を表している。本実施例
では、駆動回路に特徴を有しており、上記実施例３と異
なる点を以下に説明する。駆動用圧電素子３を駆動する
駆動回路１は、商用電源をトランスにより必要な電圧に
昇圧あるいは降圧、整流する整流回路２０と、整流回路
２０から出力される電圧を正弦波あるいは矩形波のよう
な交番電圧に変換するＦＥＴ、パワートランジスタのよ
うな大電流を流せる素子で構成されるパワー回路２１
と、超音波振動子４の共振点付近の周波数を発生するオ
シレータ２２と、パワー回路２１と駆動用圧電素子３の
インピーダンスマッチングがとれない場合に用いられる
トランス２３とで構成されている。また、整流回路２０
とパワー回路２１の間には、スイッチんグ素子を用いた
出力遮断回路２４が設置され、比較判定器６の出力に伴
って整流回路２０とパワー回路２１の接続を遮断する。

【００４６】つぎに、本実施例の作用を説明する。整流
回路２０は、商用電源を必要に応じてトランスにより昇
圧あるいは降圧し、整流する。パワー回路２１は、オシ
レータ２２が発生する超音波振動子４の共振点付近の周
波数を、整流回路２０から出力される電圧を電源とし、
正弦波あるいは矩形波のような高周波高電圧の交番電圧
に変換する。変換された交番電圧は、駆動用圧電素子３
に印加され超音波振動子４を超音波振動させる。このと
き、駆動用圧電素子３が故障または劣化したような場合
に比較判定器６で判定された出力に伴って、出力遮断回
路２４がパワー回路２１への電源供給を遮断し駆動回路
１の出力を停止する。

【００４７】本実施例によれば、整流回路２０から生成
される電源とパワー回路２１との接続を出力遮断回路２
４よって遮断するため、駆動用圧電素子３だけでなくパ
ワー回路２１の破壊も防ぐことができる。なお、出力遮
断回路２４は、図８に示すようにオシレータ２２の出力
を遮断することによっても、本実施例と同様な効果が得
られる。

【００４８】

【実施例５】図９および図１０は本発明の実施例５を示
すもので、図９は振動検出に機械電気エネルギー変換素
子を用いた超音波振動子駆動用のブロック図、図１０は
振動検出に電流検出器を用いた超音波振動子駆動用のブ
ロック図を表している。本実施例では、振動検出器とし
て機械電気エネルギー変換素子あるいは電流検出器を用
いており、上記実施例１、実施例２、実施例３と異なる
点を以下に説明する。

【００４９】比較判定器６は、機械電気エネルギー変換
素子５ａから出力される電圧あるいは電流検出器から出
力される電圧値を、交番電圧を駆動用圧電素子に印加し
ている間の一定時間積分する積分器３０と、積分器３０
から出力される出力値と予め設定された基準値を比較す
る比較器３１とで構成されている。

【００５０】つぎに、本実施例の作用を説明する。振動
検出用の機械電気エネルギー変換素子５ａの出力電圧は
微小電圧であり、概して駆動回路のＦＥＴのスイッチン
グノイズや周辺回路からのノイズ等で、高周波のノイズ
が重畳されている場合が多い。また、駆動用圧電素子に
流れる電流は、駆動回路のＦＥＴのスイッチングによる
過渡電流やインピーダンスの不整合等で、ノイズ成分を
含んだ電流である場合が多い。そのため、機械電気エネ
ルギー変換素子５ａや電流検出器７で検出される超音波
振動子の振動状態は、高周波のノイズ成分を含んだもの
となり、機械電気エネルギー変換素子５ａあるいは電流
検出器７から出力される電圧の検出値をそのまま比較判
定器６で基準電圧と比較すると誤動作を引き起こす原因
となる。

【００５１】そのため、交番電圧を駆動用圧電素子に印
加している間、機械電気エネルギー変換素子５ａの出力
電圧あるいは電流検出器７から出力される電流値に対応
した電圧値を積分器３０によって積分し出力した積分値
と、予め設定した基準範囲とを比較器３１で比較する。
そして、比較値が基準範囲に入っていない場合には、出
力器１０により、分析機本体あるいは上位コントローラ
に洗浄装置の故障が伝えられ、分析機の分析動作を中止
する。

【００５２】ここで、積分器３０および比較器３１の構
成は、アナログ、ディジタルを問わず、そして、設定さ
れる基準電圧は、初期の（圧電素子が劣化する前の）超
音波振動子から得られる出力電圧値の積分値の約１／２
〜２／３を下限、約２から３倍を上限とし、洗浄効果に
影響が出る前あるいは洗浄装置の二次的な破壊が生じる
圧電素子の劣化を検知する値とする。

【００５３】本実施例によれば、積分器３０が高周波成
分のノイズを見掛け上なくすことができるため、高周波
ノイズによる誤動作がなくなる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、分注ノズルの完全洗浄を行うことができているかど
うかが判断できると同時に、洗浄装置が故障あるいは劣
化している場合、発熱、発火等の二次的な故障を防ぐこ
とができ、さらに洗浄装置の故障を分析機本体あるいは
上位コントローラに知らせることができるので、信頼性
を向上させた医療用分析機の洗浄装置を得ることができ
る。請求項２および請求項３の発明によれば、請求項の
効果に加え、確実に洗浄装置の故障・劣化による発熱、
発火等の二次的な故障を防ぐことができる。請求項４お
よび請求項５の発明によれば、振動検出器から出力され
る出力値に重畳される高周波成分のノイズを見掛け上な
くすことができるため、高周波ノイズによる誤動作がな
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の洗浄装置における超音波振
動子駆動用のブロック図である。

【図２】本発明の実施例１の洗浄装置を概略的に示す斜
視図である。

【図３】本発明の実施例１の変形例における洗浄装置を
概略的に示す斜視図である。

【図４】本発明の実施例２の洗浄装置における超音波振
動子駆動用のブロック図である。

【図５】本発明の実施例３の洗浄装置における超音波振
動子駆動用のブロック図である。

【図６】本発明の実施例３の洗浄装置における他の超音
波振動子駆動用のブロック図である。

【図７】本発明の実施例４の洗浄装置における超音波振
動子駆動用のブロック図である。

【図８】本発明の実施例１の洗浄装置における他の超音
波振動子駆動用のブロック図である。

【図９】本発明の実施例５の洗浄装置における超音波振
動子駆動用のブロック図である。

【図１０】本発明の実施例５の洗浄装置における他の超
音波振動子駆動用のブロック図である。

【図１１】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１駆動回路２遮断装置３駆動用圧電素子４超音波振動子５振動検出用圧電素子５ａ機械電気エネルギー変換素子６比較判定器７電流検出器１０出力器１５分注ノズル３０積分器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試薬・検体を分注する分注ノズルと、前
記分注ノズルに超音波振動を与える超音波振動子と、前
記分注ノズルが洗浄水によって洗浄される洗浄槽とを具
備する医療用分析機の洗浄装置において、交番電圧の印
加により前記超音波振動子に超音波振動を励振させる駆
動用圧電素子と、前記駆動用圧電素子を駆動する駆動回
路と、前記超音波振動子に励振される超音波振動を検出
する振動検出器と、前記振動検出器から出力される値と
予め設定された基準値とを比較する比較判定器と、前記
比較判定器の出力に伴って、分析機本体あるいは上位コ
ントローラに洗浄装置の故障を出力する出力器とを有す
ることを特徴とする医療用分析機の洗浄装置。
【請求項２】試薬・検体を分注する分注ノズルと、前
記分注ノズルに超音波振動を与える超音波振動子と、前
記分注ノズルが洗浄水によって洗浄される洗浄槽とを具
備する医療用分析機の洗浄装置において、交番電圧の印
加により前記超音波振動子に超音波振動を励振させる駆
動用圧電素子と、前記駆動用圧電素子を駆動する駆動回
路と、前記超音波振動子に励振される超音波振動を検出
する振動検出器と、前記振動検出器から出力される値と
予め設定された基準値とを比較する比較判定器と、前記
比較判定器の出力に伴って、前記駆動用圧電素子に印加
される交番電圧を遮断する遮断装置と、前記比較判定器
の出力に伴って、分析機本体あるいは上位コントローラ
に洗浄装置の故障を出力する出力器とを有することを特
徴とする医療用分析機の洗浄装置。
【請求項３】前記振動検出器は、前記超音波振動子に
励振される超音波振動を検出する機械電気エネルギー変
換素子あるいは前記駆動用圧電素子に流れ込む電流を検
出する電流検出器であることを特徴とする請求項１又は
２記載の医療用分析機の洗浄装置。
【請求項４】前記比較判定器は、前記超音波振動子に
励振される超音波振動を検出する機械電気エネルギー変
換素子から出力される電圧あるいは前記駆動用圧電素子
に流れ込む電流を検出する電流検出器電圧を積分する積
分器と、前記積分器から出力される値と予め設定された
基準値とを比較する比較器とを有することを特徴とする
請求項１又は２記載の医療用分析機の洗浄装置。
【請求項５】前記積分器は、前記駆動用圧電素子に交
番電圧が印加される印加時間の間のみ、前記機械電気エ
ネルギー変換素子電圧値あるいは電流検出器からの電流
値を積分処理することを特徴とする請求項４記載の医療
用分析機の洗浄装置。