JP2000088862A - 液体吸引装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用されている容器を簡易な構成で正しく識
別することができる液体吸引装置を提供する。 【解決手段】 所定位置に配置される容器と、先端が鋭
利形成され液体を吸引することができる液体吸引管と、
液体吸引管を上下方向に移動させる駆動機構と、液体吸
引管に上向きの外力が作用したことを検知する外力検知
センサと、上記これら手段を制御する制御部とを備えて
おり、制御部は、液体吸引管を容器に向けて移動させた
ときに、液体吸引管が栓体に衝突せず外力が作用しなか
った場合は密閉容器ではないと判定し、栓体に衝突して
外力が作用した場合は密閉容器であると判定する。この
判定結果を用いれば液体吸引管を各容器に適する仕様で
動作させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を吸引する液
体吸引管を使って容器を識別することができる液体吸引
装置に関するものであり、試料分析装置等における液体
試料の採取の分野に好適利用できる。

【０００２】

【従来の技術】ゴムキャップなどの栓体により容器開口
が封止された密閉容器から液体試料を吸引する際、先端
を斜めにカットした針状の吸引管が用いられている。

【０００３】キャップ突き刺し時に吸引管にゴムカスが
詰まらないようにするため、（ａ）特開平９−３０４４
００号公報記載のごとく吸引管の側周面に吸引用開口を
設けたものが知られている。

【０００４】一方、キャップありの容器（密閉容器）に
対してもキャップなしの容器（開放容器）に対しても問
題なく動作するようにするため、（ｂ）特許第２５１１
５４９号公報記載のごとく開放容器用のプローブと密閉
容器用のニードルとを備えたものが知られている。な
お、開放容器と密閉容器の識別は、容器外部に設けられ
た識別用のラベルやカードを検出器で読み取ることによ
って行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術（ｂ）
においては、容器の識別のためにラベルやカードとそれ
らを読み取る検出器とを必要としている。このため、も
しラベルやカードの設け方が正しくないと容器の識別も
正しく行えない。さらに、吸引部も容器種類に合わせて
２種類用意されているので、構成も大型化、複雑化して
いる。

【０００６】本発明は、簡単な構成で正しく容器を識別
することができる容器識別装置を提供することを課題と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の液体吸引装置
は、液体を吸引するための液体吸引管を使って容器を識
別するようにしている。容器を識別するとは、対象容器
が栓体ありの密閉容器であるか否かを判定することであ
るが、密閉容器の有無判定、容器栓体の有無判定、容器
の種類判定（栓体ありの密閉容器か栓体なしの開放容器
か）を含む。

【０００８】本発明の液体吸引装置は、所定位置に配置
される容器と、先端が鋭利形成され液体を吸引すること
ができる液体吸引管と、液体吸引管を上下方向に移動さ
せる駆動機構と、液体吸引管に上向きの外力が作用した
ことを検知する外力検知手段と、上記これら手段を制御
する制御手段と、を備え、制御手段は、駆動機構を駆動
させて液体吸引管を容器に向けて移動させたときに、外
力検知手段により外力が検知されなかった場合は密閉容
器ではないと判定し、外力が検知された場合は密閉容器
であると判定する容器識別機能を有することを特徴とす
る。

【０００９】採取すべき液体（例えば被検査サンプル
液）を収容した容器は所定位置に配置される。駆動機構
が動作しその容器に向かって液体吸引管が移動する。そ
の容器が密閉容器ではない場合や開放容器である場合、
栓体がないので液体吸引管は栓体に当接しない。容器自
体がない場合も同様である。よって、液体吸引管には外
力は作用しない。

【００１０】容器が密閉容器である場合には、栓体があ
るので液体吸引管は栓体に当接する。よって、液体吸引
管に外力が作用する。この違いにより容器識別を行うこ
とができる。

【００１１】このように本発明においては、液体吸引管
を使って栓体の有無を直接的に検知しているので容器識
別に関する判定ミスは起こりにくい。また、新規に追加
すべき構成も少なく、装置全体が複雑化、大型化しな
い。

【００１２】得られた判定結果は液体吸引管を各容器に
適する仕様で動作させることに好適活用される。例えば
液体吸引管の駆動方式を変えることができる。駆動機構
が強弱２種類の駆動源を備えていれば、開放容器の場合
には弱い力で液体吸引管を下降させ、密閉容器の場合に
は強い力で液体吸引管を下降させるよう制御することが
可能となる。容器がない場合には液体吸引管を下降させ
ないようにすることもできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】使用される液体吸引管は、強度、
液面検知可能の点で金属製が好ましく、耐腐食性、耐摩
耗性の点でステンレスパイプの外壁に窒化クロム（Ｃｒ
Ｎ）などの硬化皮膜のコーティング処理がなされている
ことが好ましい。詰まり防止の観点から管先端の斜めカ
ット面における管内壁端に鋭角エッジが生じないよう構
成されていることが好ましい。

【００１４】液体吸引管で吸引する液体としては特に限
定されないが、分析装置で分析すべき血漿などの血液サ
ンプルはその一例である。液体吸引装置において採取す
べき液体（例えば被検査サンプル液）を収容した容器は
移送手段により順次所定位置に配置されるのが分析処理
の自動化の点で好ましい。具体的には、複数の容器を装
着あるいは載置した検体ラックをサンプラにより移送し
容器を順次吸引管下方に配置するよう構成することがで
きる。

【００１５】外力検知手段は、液体吸引管先端に物体が
衝突したことを検知するセンサを含むことが好ましい。
この種のセンサは通常クラッシュセンサと称され液体吸
引管が物に衝突したときにそのことを検知するために設
けられている。液体吸引管が物に衝突すると直ちに液体
吸引管は停止させられ待避させられることにより液体吸
引管の損傷が免れる。本発明では液体吸引装置に備えら
れているこの種のクラッシュセンサを使って容器識別を
行うことができるのである。

【００１６】

【実施例】第１図は本発明の液体吸引装置の一例の概略
構成を示す。第２図は本発明の液体吸引装置の一例の具
体的な構成を示す。この液体吸引装置は本実施例におい
ては血液凝固測定装置に内蔵されている。第２図は血液
凝固測定装置の左側面側から見た図であり、図において
右側が装置前面で左側が装置内側である。複数のサンプ
ル容器６８を一列に並べて保持したサンプルラック６６
はサンプラによって図において紙面裏から表の方向に１
容器分ずつ移送される。

【００１７】第１図に示すように、この液体吸引装置は
第１ユニット１０と第２ユニット１１とから構成されて
いる。第１ユニット１０は液体吸引管であるピペット１
２を保持する第１保持部３０及びその第１の保持部３０
を上下移動させるための駆動源４３を備えている。第２
ユニット１１は第１の保持部３０と係合する第２の保持
部７４及び第２の保持部７４を上下移動させるための駆
動源８６を備えている。第１ユニット１０は水平移動可
能となっている。二点鎖線は第１ユニット１０が最前に
位置し、第１保持部３０が第２保持部７４に近接し両者
が係合しうる状態を示す。実線は第１ユニット１０が後
方に位置し、第１保持部３０は第２保持部７４から離れ
両者は係合し得ない状態を示す。

【００１８】ピペット１２は内部通路１４（図４参照）
を有しており、外径２．０ｍｍ、内径１．３ｍｍ、全長
約１３０ｍｍのステンレス製の円筒管である。ピペット
１２の上端部には電線３４が接続されている。電線３４
は液面検知回路３５に接続され、ピペット先端が液面に
接触する際の容量（キャパシタンス）変化に基づき液面
を検知する。ピペット１２上端にはチューブ３６が接続
されそのチューブ３６はシリンジポンプなどの液体定量
装置３７に接続される。本実施例においては第１ユニッ
トは駆動源９４、９６により水平方向に移動される。

【００１９】第３、４図はピペットの先端部分の部分拡
大図、部分拡大断面図である。ピペット１２は下端部付
近において外径１．２ｍｍ、内径０．５ｍｍに細く絞ら
れ管軸に対して図のように斜めに鋭利カットされてい
る。内部通路１４は斜めカット面１６に開口１８する。
単に斜めにカットしただけでは斜めカット面１６におけ
る内壁端２１に鋭角のエッジが発生する（上側の半周２
０には鋭角のエッジ、下側の半周２２には鈍角のエッジ
が発生する）。

【００２０】第５図は従来のピペット１３におけるゴム
キャップ突き刺し状態を示している。内壁端に鋭角のエ
ッジがあるので、ゴムキャップ突き刺し時に鋭角のエッ
ジ２３でゴムキャップ２４を切断しその切断されたゴム
キャップの一部（ゴムカス）が開口に進入するので、す
ぐに詰まりが発生する。

【００２１】そこで、上側の半周部分２０について鋭角
のエッジを除去する面取処理を施した。このことにより
内壁端の全周について鋭角のエッジをなくすことがで
き、少なくとも３万回の連続試験においても詰まりが発
生しないことが確認された。ピペット１２は下端から約
８０ｍｍまでの領域の外壁に耐摩耗性を高めるため窒化
クロム（ＣｒＮ）のコーティング処理が施されている。

【００２２】第２図は液体吸引装置の一実施例の一部切
り欠き側面図である。４４は第１ユニット１０の第１シ
ャーシである。４０、４１はプーリ、４２はプーリ４
０、４１に掛け渡されたベルトである。一方のプーリ４
１は第１の駆動源であるモータ４３（本実施例ではステ
ッピングモータ）の軸に直結している。ベルト４２の一
部に部材を取り付ければ第１のモータ４３の回転により
その部材は上下移動することができる。

【００２３】第１ユニット１０にはピペット１２に上向
きの外力が作用したときにこれを検知する外力検知手段
５４が備えられている。部材４８を介してベルト４２に
取り付けられた部材５０は第２シャーシ３８に回転可能
に支持されている。第２シャーシ３８は第１シャーシ４
４に取り付けられたガイドシャフト４６、４７により上
下移動のみできるようにガイドされている。第２シャー
シ３８にはピペット１２を保持した第１保持部が取り付
けられる。第２シャーシ３８と部材５０の間には圧縮コ
イルバネなどの付勢手段５２が配置されている。

【００２４】ピペット１２に外力が作用していない状態
では部材５０は第２シャーシ３８に設けられた部材５４
を支点として図において時計方向に付勢され第２シャー
シに設けられた係止部５６に当接されている。よって、
第１のモータ４３の回転により第１保持部３０、第２シ
ャーシ３８、部材５０は一体化して上下移動する。

【００２５】もし、ピペット下降中にピペット１２に物
が当接し上向きの外力が作用すると、部材５０の部材４
８側は下方に移動するが第２シャーシ３８の支点５４側
は停止するので、部材５０はバネ５２の圧縮力に逆らっ
て二点鎖線に示すように部材５０は相対的に反時計周り
に回転する。この微少な変動をマイクロスイッチなどの
センサ５３により検出する。センサ５３は電線により外
力検知回路５５に接続され、外力検知が行われる。

【００２６】５８は貫通孔を備え上下移動するピペット
のガイド手段として機能するガイド部材である。ガイド
部材５８は第１シャーシ４４に取り付けられている。本
実施例ではピペット１２は１００ｍｍ以上の長さを有す
るので移動時に水平方向のブレを発生させないようにす
るために設けられている。

【００２７】６０は貫通孔６３（図１参照）を備えその
貫通孔６３にポート６２から洗浄液を供給しポート６４
から廃液を排出することによりピペット１２壁を洗浄す
る洗浄部である。洗浄部６０は部材７０を介してエアー
シリンダなどの駆動源７２により上下移動される。７１
は垂直方向に設けられ部材７０をガイドするガイドレー
ルである。

【００２８】第２ユニットについて説明する。７４は第
１保持部３０と係合しうる第２保持部である。本実施例
では凹部と凸部の嵌まり合いにより両者３０、７４が連
結されるように構成されている。第１保持部３０には凸
部３２が設けられている。第２保持部７４にはその凸部
３２が隙間を有して嵌まる凹部７６が設けられている。
凸部３２の上下方向の幅は約６ｍｍ、凹部の上下方向の
幅は１４ｍｍであり、第１保持部は第２保持部の干渉な
しに移動できる余裕、すなわち８ｍｍの不干渉範囲を有
している。

【００２９】８０は軸受８４、８５により回転自在に支
持され螺旋溝を有するドライブシャフト、８２はドライ
ブシャフト８０に螺合しドライブシャフト８０の回転に
伴い上下移動する移動子である。ドライブシャフト８０
の一端にプーリ８９が取り付けられプーリ８８、ベルト
９０を介して第２のモータ（ステッピングモータ）８６
の回転がドライブシャフト８０に伝達される。第２保持
部７４は部材７８を介してこの移動子８２に取り付けら
れガイドレール７１にガイドされて上下移動する。

【００３０】第１保持部３０と第２保持部７４が係合状
態にあるときに第１のモータ４３への電力供給をなくし
第２のモータ８６を回転させれば、第２の保持部７４が
第１の保持部３０を押圧し移動させることができる。こ
のとき第１のモータ４３は外力により強制的に回転させ
られることになる。

【００３１】本実施例では第１ユニット１０はモータ９
４により紙面左右方向に水平移動するよう構成されてい
る。さらに、モータ９６により紙面表裏方向にも水平移
動するよう構成されている。第１ユニット１０は装置前
側（右側）にあるときに第１の保持部３０と第２の保持
部７４とが係合するようになっている。第１ユニット１
０が後方（左側）に移動すれば両者の係合は解除され、
ピペット１２は専ら第１のモータ４３の回転により上下
移動する。

【００３２】本実施例ではサンプル液である血漿を収容
したサンプル容器はサンプラにより例えば１０本の容器
を装着可能なサンプルラック６６に装着されて搬送され
る。第６図はサンプルラック６６を血液凝固測定装置の
前面側から見たサンプルラックであり、サンプルラック
６６は右から左に１サンプル容器ずつ間欠的に移動さ
れ、順次ピペット下方に配置される。本実施例において
使用されるサンプル容器は３種類に大別される。第１種
はサンプルラック６６底壁に載置された密閉容器ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ（容器底はサンプルラック底壁に当
接している）。各容器はキャップが異なっている。第２
種はサンプルラック底壁に載置された開放容器ｇ（容器
底はサンプルラック底壁に当接している）。第３種はサ
ンプルラック底壁上方に載置した開放容器ｈ，ｉ，ｊ
（各容器はフランジを備え、サンプルラック上壁に当接
ｈ，ｊしたりや載置用開放容器上端に当接ｉしたりして
いる。いずれの開放容器も底はサンプルラック底壁には
当接していない）。

【００３３】本実施例においては、洗浄部６０の貫通孔
６３の下面にはテーパ部６１を備えるのでｆのような特
異な容器（ＳＡＲＳＴＥＤＴ社のＭＯＮＯＶＥＴＴＥな
る真空採血管）であっても位置ずれすることなく容器を
保持することができる。

【００３４】制御部９２はプログラムに従い、前記セン
サからの信号を受信し各モータを駆動させる。液体吸引
装置の動作を説明する。

【００３５】＜ステップ１：容器キャップの有無検知＞
第１ユニット１０が最前に位置した状態において、第１
のモータ４３及び第２のモータ８６を回転させて第１保
持部３０及び第２保持部７４を共に下降させることによ
り前記係合不干渉状態を維持しつつ、ピペット１２を初
期位置（最上点）から洗浄部６０を貫通し所定距離下降
させる。その間、制御部９２は外力検知回路５５からの
信号を監視する。ピペット１２に外力が作用したと検知
されればキャップありの密閉容器であると判断し第１の
モータ４３を停止させる。ピペット１２が所定距離下降
しても外力が作用しなければキャップなしの開放容器で
あると判断する。

【００３６】＜ステップ２−１：密閉容器の場合のピペ
ットの下降（突き刺し）＞停止した第１のモータ４３を
ごくわずか逆方向に回転させピペット１２先端をキャッ
プから離す。そして、駆動源７２を駆動し洗浄部を下降
させ洗浄部６０下面で容器６８のキャップ６９を押圧保
持する。第１のモータ４３への電力供給をストップし、
第２のモータ８６を回転させる。第２の保持部７４は第
１の保持部３０を押し下げることによりピペット１２を
容器６８のキャップ６９に突き刺す（ピペット１２は専
ら第２のモータ８６の力により下降する）。そして、液
面検知回路３５からの液面検知情報、予め設定された最
下点に到達したとの位置情報のいずれかの情報により第
２のモータ８６は停止させられピペット１２も停止す
る。

【００３７】＜ステップ２−２：開放容器の場合のピペ
ットの下降＞継続して第１のモータ４３及び第２のモー
タ８６を回転させて、第１の保持部３０を第２の保持部
７４に当接させることなく下降させる（ピペット１２は
第１のモータ４３の力により下降する）。そして、液面
検知回路３５からの液面検知情報、外力検知回路５５か
らの外力検知情報、予め設定された最下点に到達したと
の位置情報のいずれかの情報により第１のモータ４３は
停止させられピペット１２も停止する。

【００３８】＜ステップ３：サンプル液吸引＞ピペット
１２を吸引量に応じて所定距離下降させ、液体定量装置
３７を動作させピペット１２先端の開口１８から血漿を
所定量吸引する（５μｌから５００μｌまで）。なお、
上記ステップ２−１において最下点到達によりピペット
１２が下降停止した場合、ステップ２−２において外力
検知又は最下点到達によりピペット１２が下降停止した
場合は吸引すべき血漿がないということであるので液の
吸引は行わずサンプル液なしとのエラーメッセージを出
力する。

【００３９】＜ステップ４−１：密閉容器の場合のピペ
ットの上昇（引き抜き）＞第１のモータ４３への電力供
給をストップしたまま第２のモータ８６を逆回転させ
る。第２の保持部７４が第１の保持部３０を押し上げる
ことによりピペット１２を容器６８のキャップ６９から
引き抜く（ピペット１２は専ら第２のモータ８６の力に
より上昇する）。同時に洗浄部６０に洗浄液を供給し廃
液を排出しピペット１２外壁を洗浄する。引き抜きが完
了すれば洗浄部６０を上昇させ容器６８の保持を解除す
る。ピペット１２は初期位置に戻る。

【００４０】＜ステップ４−２：開放容器の場合のピペ
ットの上昇＞第１のモータ４３、第２のモータ８６を逆
回転させて、第１の保持部３０を第２の保持部７４に当
接させることなく上昇させる（ピペット１２は専ら第１
のモータ４３の力により上昇する）。同時に洗浄部６０
に洗浄液を供給し廃液を排出しピペット１２外壁を洗浄
する。ピペット１２は初期位置に戻る。

【００４１】＜ステップ５：ピペットの後方移動＞モー
タ９４を回転させ第１ユニット１０を後方移動させる。
このことにより第１の保持部は第２の保持部からの係合
から完全に解除される。また必要に応じてモータ９６を
回転させ第１ユニットを横方向移動させてもよい。

【００４２】＜ステップ６：ピペットの下降＞第１の保
持部３０は第２の保持部７４の係合が解除されているの
で、第１のモータ４３だけを回転させてピペット１２を
所定量下降させる。

【００４３】＜ステップ７：サンプル液吐出＞液体定量
装置３７を動作させピペット１２先端の開口１８から反
応容器（不図示）内に血漿を所定量吐出する。

【００４４】＜ステップ８：ピペットの上昇＞第１のモ
ータ４３を逆回転させてピペット１２を上昇させる。そ
してピペット１２の内外壁を洗浄する。例えばモータ９
４又はモータ９６によってピペット１２を図示しない洗
浄容器へ移動し洗浄する。あるいはピペット１２内部通
路１４に洗浄液を供給し洗浄部６０に洗浄液を供給しこ
れら廃液を洗浄部６０から排出しピペット１２内外壁を
洗浄してもよい。

【００４５】＜ステップ９：ピペットの前方移動＞モー
タ９４を逆回転させ第１ユニット１０を前方移動させ
る。ピペット１２は初期位置に戻る。第１の保持部は第
２の保持部と係合しうる状態になる。 ＜ステップ１０：サンプルラックの移送＞サンプラを駆
動させサンプルラック６８を１容器分移動させて停止さ
せる。そして、上記工程を順に行う。

【００４６】

【発明の効果】本発明の液体吸引装置は、液体を吸引す
る液体吸引管を下降させたときに液体吸引管に外力が作
用するか否かによって容器識別を行っている。すなわ
ち、栓体の有無を直接的に検知、判定しているので、判
定ミスが起こりにくい。また、分析装置等にもともと設
けられている液体吸引管や外力検知手段等の構成を利用
しているので装置が複雑化、大型化しない。

【００４７】また、判定結果に基いて液体吸引管を各状
況に適する仕様で動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体吸引装置の概略構成図である。

【図２】本発明の液体吸引装置の一部切り欠き側面図で
ある。

【図３】液体吸引管の先端部分の側面図である。

【図４】液体吸引管の先端部分の側断面図である。

【図５】従来の液体吸引管におけるゴムキャップ突き刺
し時側面図である。

【図６】各種サンプル容器が装着されたサンプルラック
の正面図である。

【符号の説明】

１０ 第１ユニット １１ 第２ユニット １２ 液体吸引管（ピペット） １６ 斜めカット面 ２０ 管内壁端 ３０ 第１の保持部 ３５ 液面検知手段 ３７ 液体定量装置 ４３ 第１の駆動源（モータ） ５４ 外力検知手段 ６０ 洗浄部 ６８ サンプル容器 ７４ 第２の保持部 ８６ 第２の駆動源（モータ） ９２ 制御部

フロントページの続き (72)発明者 坂東 匡 神戸市中央区港島中町７丁目２番地の１ 東亞医用電子株式会社内 (72)発明者 福田 和也 神戸市中央区港島中町７丁目２番地の１ 東亞医用電子株式会社内 Ｆターム(参考） 2G058 CA02 CB15 CF12 EA02 ED02 ED07 ED12 ED38 FB06 FB07 FB12 GB04 GB10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置に配置される容器と、 先端が鋭利形成され液体を吸引することができる液体吸
   引管と、 液体吸引管を上下方向に移動させる駆動機構と、 液体吸引管に上向きの外力が作用したことを検知する外
   力検知手段と、 上記これら手段を制御する制御手段と、を備え、 制御手段は、駆動機構を駆動させて液体吸引管を容器に
   向けて移動させたときに、外力検知手段により外力が検
   知されなかった場合は密閉容器ではないと判定し、外力
   が検知された場合は密閉容器であると判定する機能を有
   することを特徴とする液体吸引装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、上記判定結果に基づき駆動
   機構の駆動方式を変えるよう制御することを特徴とする
   請求項１記載の液体吸引装置。
3. 【請求項３】 外力検知手段は、液体吸引管先端に物体
   が衝突したことを検知するセンサを含むことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の液体吸引装置。