JP2001099848A

JP2001099848A - 自動分注装置

Info

Publication number: JP2001099848A
Application number: JP28168599A
Authority: JP
Inventors: Chiyuuyou Shiyuu; 中陽周
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2001-04-13
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: JP4209565B2

Abstract

(57)【要約】【課題】分注先容器に付与される陰圧により分注元容
器から試料を吸い出す自動分注装置において、精度のよ
い定量分注を実現する。【解決手段】分注容器７０に真空採血管５０が気密接
続される。ポンプ弁８４を閉止し、シリンジポンプ８８
に所定の陰圧が形成される。ポンプ弁８４を一瞬だけ開
放することにより、分注容器７０に目標陰圧が付与さ
れ、真空採血管５０からの血清５４の採取が開始され
る。目標陰圧は、採血管空気層５８の体積と目標血清採
取量とに基づいて算定される。さらに制御部１０６は、
シリンジポンプ８８内に形成される陰圧状態を目標陰圧
に基づいて決定し、駆動機構１１０を介して当該陰圧状
態を実現する。採取量が目標血清採取量に達すると、採
血管空気層５８と分注容器７０内の空気との圧力平衡の
実現により、分注容器７０への血清採取動作は自律的に
停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動分注装置に関
し、特に分注先容器に付与される陰圧により分注元容器
から試料を採取する分注装置における分注量制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、臨床検査分野で行われる血液検査
では、被検者の血液が密閉式採血管（真空採血管）に採
取され、それを遠心分離して得られる血清が検体として
用いられるのが一般的である。この真空採血管から血清
を採取する作業は、衛生管理上、当該採血管の封止栓を
取らずに行われることがある。真空採血管から封止栓を
取らずに内部の血液試料を抜取るために、従来から各種
の装置が提案されている。例えば、特開平７−７７５２
７号公報には、遠心分離後の採血管から血清のみを採取
する装置が開示されている。この装置で血液試料の採取
を行う場合には、まず、倒立させた採血管の封止栓（中
央部がゴム部材）に対して単管型の採取針が穿刺され、
その下方に採取容器が配置される。採取針を介して採血
管内部と採取容器とは気密接続される。その状態におい
て、ポンプを利用して採取容器の気密空間に陰圧を付与
すると、血清が採取針を介して採血管から採取容器へ吸
引・採取される。

【０００３】このような血液試料を採取する装置の多く
は、採血管内の血液試料を採取容器に全量抜取るもので
ある。この場合、全量抜取りを行った後に、採取容器か
ら分注が実行され、その上で、各種の試薬を使用して血
液分析が行われる。これに対して、特開平９−７９９５
３号公報に記載される血液試料採取装置は、定量抜取り
を行うものである。定量抜取りが可能な血液試料採取装
置によれば、採血管から直接、１又は複数の採取容器へ
の分注を行うことができる。

【０００４】図６は、この従来の定量抜取り可能な血液
試料採取装置の模式的な構成図である。倒立された真空
採血管２は封止栓４で封止されており、その封止栓４に
カプラー６の単管型の採取針８が穿刺される。カプラー
６の下にはカプラー台１０を介して採取容器１２が配置
される。この採取容器１２はカプラー台１０に設けられ
るパッキング材に圧接され、その内部の気密を保つこと
ができる。この気密空間は、採取針８によって真空採血
管２に連通されるとともに、カプラー台１０に接続され
たエアチューブ１６によって当該気密空間に対する減圧
及び大気開放を周期的に行う減圧・大気開放手段につな
がる。減圧・大気開放手段は、エアチューブ１６に接続
される三方弁１８と、この三方弁１８の一つの方向に接
続された減圧ポンプ２０と、三方弁１８の残りの一方向
が大気に開放されている開放端２２とによって構成され
る。減圧ポンプ２０によって採取容器１２の気密空間に
陰圧を付与すると、採取針８を介して真空採血管２から
血清２４が採取容器１２へ吸引・採取される。

【０００５】この従来の装置では、減圧・大気開放手段
を制御し、一回の減圧及び大気開放を併せて基本ステッ
プとして、それを繰り返し実行させることにより、所望
量の血液試料の抜取りが行われる。このとき、一回の減
圧時間が、採取針８を通過する血清の流速が一定とみな
せる短い時間に設定される。このように、この従来の装
置は、吸引開始からの経過時間と抜取り量とが比例関係
にあるとみなすことができる範囲での吸引を繰り返すこ
とにより、採取容器１２への血清の分注量を精度良く制
御しようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】採血管から採取容器へ
血清が分注されるにつれて、採取容器内の陰圧は低減
し、採取針８を通過する血清流速も低下する。上述の従
来の装置は、この血清流速の過渡特性の影響を受けない
ようにするために一回の減圧時間を短くしている。しか
し、どんなに一回の減圧時間を短くしても、吸引を開始
してからある有限時間後の流速は微妙に変化し、分注量
の制御に関しその影響を皆無にすることはできない。こ
こで、一回の減圧時間を短くすればそれだけ、流速の過
渡特性の影響自体は軽減され得る。しかし、この場合、
一定の分注量を得るための繰り返し回数は増加するた
め、例えば減圧時間の制御ばらつき等の要因による誤差
が累積されることになる。

【０００７】また、血清流速の過渡特性は、血清の粘性
や真空採血管２内の空気層２６の体積の影響も受ける。
よって、減圧時間を一定にしても、血液サンプル毎に分
注量のばらつきが生じる。また、採取針８の管径のばら
つき等に応じて、血清流速は装置毎に異なりうる。

【０００８】このように採血管からの定量抜き取りを行
う従来の装置は、その分注量の制御に関し様々な誤差要
因を有しており、精度の良い制御が難しいという問題を
有していた。

【０００９】この問題は、採取容器へ吸引された血清量
をモニタすることができれば、モニタ量が目標値に達し
た時点で吸引を停止させることにより改善されると考え
られる。しかしこの場合にも、分注量が目標値に達した
ことが検知されてから吸引動作の停止制御が行われるま
でには、ある程度の制御系の応答時間を要する。そのた
め、この応答時間中に吸引される血清量が血清流速の差
異によってばらつくことによる分注精度の劣化は回避で
きない。

【００１０】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、分注先容器へ付与される陰圧によって分注
元容器から試料を吸引する際に精度の良い分注量制御が
行われる自動分注装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動分注装
置は、試料採取前における分注元容器内の分注元気体層
の気体状態量を検知する気体状態検知手段と、当該気体
状態量と目標試料採取量とに基づいて、分注先容器に試
料採取開始時に付与すべき目標陰圧を求める陰圧決定手
段とを有するものである。

【００１２】分注元容器から分注先容器へ採取される試
料の量は、分注先容器に付与される陰圧に応じて変化す
る。しかし、この陰圧が同じであっても、分注元容器内
の分注元気体層の圧力、体積等の気体状態量が相違する
と、分注先容器に採取される試料の量に差異が生じる。
本発明によれば、この試料の採取量に影響を与える分注
元容器の気体状態量が検知される。そして、この気体状
態量を考慮に入れた上で目的試料採取量に応じた目的陰
圧が決定され、当該目的陰圧値に基づいて分注先容器へ
陰圧が付与される。これにより、分注先容器への陰圧付
加による試料採取に際し、サンプル毎に異なり得る分注
元気体層の状態の影響が排除され、精度良く目的とする
試料採取量を得ることができる。

【００１３】本発明に係る自動分注装置においては、陰
圧決定手段は、試料が分注元容器から陰圧付与後の分注
先容器へ目標試料採取量だけ移動することにより、分注
元気体層と分注先容器内の気体とが圧力平衡することに
基づいて目標陰圧を求める。

【００１４】分注元容器と分注先容器とは互いに連通さ
れ、両容器内部の気体状態は試料の移動によって平衡状
態に達する。本発明によれば、一方の容器である分注元
容器の試料採取前の気体状態は気体状態検知手段により
把握される。よって、他方の容器である分注先容器に付
与する陰圧を定め気体状態を決定すれば、それに対応し
てどれだけの試料が採取されると両容器の気体が圧力平
衡状態となるかを求めることができる。これに基づいて
本発明では、両容器の気体が圧力平衡となるときに目標
試料採取量が実現されるように目標陰圧が定められ、付
与される。分注先容器へ採取された試料が目標試料採取
量に達すると、両容器内部の気体が平衡状態となり、こ
れにより分注先容器への試料採取が自律的に停止され
る。つまり、本装置では目標状態の検出及びそれに伴う
試料採取停止動作が不要である。

【００１５】本発明に係る自動分注装置は、試料採取前
に分注元気体層の圧力を所定値に設定する気体圧力設定
手段を有し、前記気体状態検知手段が、分注元気体層の
体積を検知する気体体積検知手段を有する。

【００１６】気体の体積を非接触で検知することは比較
的容易であるが、圧力を非接触で検知することはそれほ
ど容易ではない。本発明によれば、分注元気体層の圧力
は所定値に設定されるため、気体状態検知手段は分注元
気体層の体積を検知すればよく、気体状態検知手段の構
成が単純・容易化される。

【００１７】本発明に係る自動分注装置においては、前
記気体圧力設定手段は、分注元容器を大気開放する。本
発明によれば、分注元気体層の圧力設定が容易な構成に
より実現される。本発明の好適な態様においては、分注
先容器は、分注元容器との気密接続時に内部圧力を大気
圧にされる。本発明によれば、分注元容器と分注先容器
との気密接続時に分注元気体層と分注先容器内との双方
の圧力を測定するための手段を特別に設ける必要がな
く、構成の簡素化が図られる。

【００１８】本発明に係る自動分注装置は、分注元容器
と分注先容器とを分離する際に分注先容器の内部圧力を
大気圧とする大気圧付与手段を有するものである。本発
明によれば、試料採取後に分注先容器に大気圧が付与さ
れることにより分注先容器内と分注元気体層との双方が
陰圧を解消され、その後、両容器が分離される。両容器
の内外の圧力が等しくされた後、分離されることにより
容器からの試料の飛散が防止される。

【００１９】本発明に係る自動分注装置は、分注先容器
に接続される陰圧源と、分注先容器と陰圧源との接続を
制御する制御弁と、制御弁開放時に分注先容器の内部圧
力が前記目標陰圧となるように前記陰圧源の気体状態量
を制御弁開放前に制御する陰圧源制御手段と、分注先容
器への試料の採取動作の開始に際して陰圧源を一時的に
分注先容器に接続させ、採取動作中は陰圧源を分注先容
器から遮断するように制御弁を制御する弁制御手段とを
有する。

【００２０】分注先容器に陰圧を付与するために陰圧源
が用いられる。陰圧源にはシリンジポンプ等の機械的動
作を伴うポンプが用いられる。陰圧源の容積は、その機
械的動作や、分注元気体層の気体状態に応じた目標陰圧
の相違に起因して変動し得る。本発明によれば、採取動
作中は、陰圧源が制御弁によって分注先容器から遮断さ
れ、所定の容積を有する分注先容器の気体と分注元気体
層との間の圧力差を縮小するように採取動作が進行す
る。この場合、分注先容器の容積が所定値であるという
条件の下で目標陰圧を決定することができ、当該条件下
では、目標陰圧決定の処理・手段が簡素化される。本発
明では、この条件を満たすために、分注先容器への陰圧
の付与は次のように行われる。陰圧源制御手段は陰圧源
を目標陰圧より低い圧力とし、次いで短時間だけ制御弁
が開かれる。制御弁を開くことにより、陰圧源と分注先
容器との気体状態が平均化され、分注先容器内に目標陰
圧が実現される。その後、制御弁は閉じられ試料採取期
間中、陰圧源は分注先容器から遮断される。

【００２１】

【発明の実施の形態】［実施形態１］次に、本発明の実
施形態について図面を参照して説明する。

【００２２】図１、図２は、本発明の原理を説明する模
式図である。図１は、分注先容器に付与された陰圧によ
る試料の採取動作の原理を示すものである。液状試料を
収容した分注元容器３０は分注先容器３２と連通管３４
を介して気密接続される。

【００２３】図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、分注先容
器３２への試料採取前、採取後の状態を示すものであ
る。本発明では、分注元容器３０内の試料は、分注先容
器３２に付与した陰圧によって吸い出され、分注先容器
３２に採取される。この採取動作は、分注元容器３０内
の空気層３６と分注先容器３２内の空気とが圧力平衡に
達することにより終了する。以下、分注元容器３０内の
空気層３６の圧力、体積は試料採取前においてＰ_０，Ｖ
_０、試料採取後においてＰ_０’，Ｖ_０’で表し、また分
注先容器３２内の空気で満たされた密閉空間の圧力、体
積は試料採取前においてＰ_１，Ｖ_１、試料採取後におい
てＰ_１’，Ｖ_１’で表す。

【００２４】空気層３６と分注先容器３２の空気とに関
して、それぞれ気体状態方程式から次式が得られる。

【００２５】

【数１】Ｐ_０Ｖ_０＝Ｐ_０’Ｖ_０’ ………（１）Ｐ_１Ｖ_１＝Ｐ_１’Ｖ_１’ ………（２）ここで、採取後においては圧力平衡が達成されることか
ら、

【数２】Ｐ_０’＝Ｐ_１’ が成り立つ。また分注先容器３２に採取された試料の体
積をΔＶとすると、

【数３】Ｖ_０’＝Ｖ_０＋ΔＶ ………（３）Ｖ_１’＝Ｖ_１−ΔＶ ………（４）である。（１）〜（４）式から、

【数４】 ΔＶ＝Ｖ_０Ｖ_１（Ｐ_０−Ｐ_１）／（Ｐ_０Ｖ_０＋Ｐ_１Ｖ_１） ………（５）または、

【数５】Ｐ_１＝Ｐ_０Ｖ_０（Ｖ_１−ΔＶ）／｛Ｖ_１（Ｖ_０＋ΔＶ）｝ ………（６）が得られる。Ｐ_０，Ｖ_０，Ｖ_１が既知の場合には、分注
先容器３２に陰圧Ｐ_１を付与したときの実現が期待され
る試料採取量ΔＶを（５）式から求めることができ、ま
た目標試料採取量ΔＶに対応して付与すべき目標陰圧Ｐ
_１を（６）式から求めることができる。

【００２６】図２は、分注先容器に目標陰圧を付与する
原理を示すものである。分注先容器３２には、配管３８
を介して減圧ポンプ等の陰圧源４０が接続される。配管
３８には弁４２が設けられ、この弁４２を開くことによ
り、陰圧源４０から分注先容器３２に陰圧が付与され
る。ここで、弁４２を閉じた状態での陰圧源４０の圧
力，体積をＰ_２，Ｖ_２で表す。弁４２を開く前の分注先
容器３２内の空気圧力をＰ _１”とすると、弁４２開放後
に目標陰圧Ｐ_１を実現する陰圧源４０の圧力Ｐ_２は次の
関係式から求めることができる。

【００２７】

【数６】Ｐ_１（Ｖ_１＋Ｖ_２）＝Ｐ_１”Ｖ_１＋Ｐ_２Ｖ_２ ………（７）図３は、本発明の第一の実施形態である血清自動分注装
置の構成を示す模式図である。分注元容器となる真空採
血管５０には血液試料が採取されている。この試料は遠
心分離により血餅５２と血清５４とが分離材５６を介し
て異なる層に分離されている。また、血清５４の上には
採血管空気層５８が存在する。真空採血管５０は開口端
を封止栓６０で封止され、分注容器７０に気密接続され
る。この気密接続は次に述べるようにカプラー７２を用
いて行われる。真空採血管５０の封止栓６０にカプラー
７２の単管型の採取針７４が穿刺される。カプラー７２
の下にはカプラー台７６を介して分注容器７０が配置さ
れる。この分注容器７０はカプラー台７６のパッキング
材に圧接され、その内部の気密を保つことができるとと
もに、採取針７４により真空採血管５０と連通される。

【００２８】カプラー台７６の側部に設けられ分注容器
７０内部と連通する空気孔８０には、チューブ８２、ポ
ンプ弁８４及びチューブ８６を介してシリンジポンプ８
８が接続される。チューブ８２の途中に接続される分岐
管９０には大気開放弁９２が設けられる。後述するよう
に、分注容器７０に陰圧を付与して真空採血管５０から
血清５４を採取する動作においては、大気開放弁９２と
ポンプ弁８４と双方が閉じられる。

【００２９】カプラー台７６に立設された支柱１００に
は静電容量センサ１０２が設けられる。この静電容量セ
ンサ１０２は走査機構１０３により支柱１００に沿って
上下に移動可能である。静電容量センサ１０２の位置
は、静電容量センサ走査制御回路１０４によって検知さ
れ、制御部１０６へ入力される。

【００３０】静電容量センサ１０２はその先端部を真空
採血管５０の側面と一定距離に保ちつつ移動され、真空
採血管５０内部に形成される物質層に応じた静電容量の
変動を検知する。静電容量センサ１０２の出力信号は静
電容量センサ出力回路１０８に入力される。静電容量セ
ンサ出力回路１０８は、入力信号の変動から採血管空気
層５８の境界位置を検知し、その境界位置情報を制御部
１０６へ入力する。

【００３１】制御部１０６は、後述するように本装置各
部の制御に必要な演算を行い、大気開放弁９２の開閉、
ポンプ弁８４の開閉、及びシリンジポンプ８８の駆動機
構１１０の制御を行う。

【００３２】次に本装置の動作について図４のフロー図
を用いて説明する。真空採血管５０と分注容器７０とを
気密接続して図３に示す構成とするために、まず真空採
血管５０にカプラー７２が取り付けられる。これによ
り、真空採血管５０の内部は採取針７４を介して大気開
放される。真空採血管５０の内部は一般に陰圧状態で封
止栓６０により封止されるので、採取針７４を通して外
部から真空採血管５０内部へ空気が流入することによ
り、採血管空気層５８の圧力（血清採取前の圧力Ｐ _０）
は大気圧に設定される（Ｓ２００）。カプラー７２を取
り付けられた真空採血管５０と、分注容器７０とはカプ
ラー台７６を介して圧接される。分注容器７０は圧接前
に大気開放状態にあり、よって圧接された時点での分注
容器７０内の空気の圧力（陰圧付与前の圧力Ｐ_１”）は
大気圧に設定される（Ｓ２０５）。

【００３３】分注容器７０に陰圧が付与される前に、静
電容量センサ１０２を用いて採血管空気層５８の境界面
の位置が検知され（Ｓ２１０）、制御部１０６はこの境
界面位置情報から採血管空気層５８の厚さを求め、さら
に予め設定される真空採血管５０の内径を用いて採血管
空気層５８の体積Ｖ_０を算出する（Ｓ２１５）。

【００３４】次に分注容器７０に陰圧を付与する過程を
説明する。まず、ポンプ弁８４が閉じられ分注容器７０
とシリンジポンプ８８とが遮断される（Ｓ２２０）。こ
の時点でのシリンジポンプ８８のシリンジ室の圧力、体
積をそれぞれＰ_２”、Ｖ_２”とすると、Ｐ_２”はポンプ
弁８４閉止前の圧力である大気圧に設定される。またＶ
_２”は、駆動機構１１０が検知するピストンの位置に基
づいて決定される（Ｓ２２５）。

【００３５】続いて、制御部１０６は設定された目標血
清採取量ΔＶに応じた目標陰圧Ｐ_１を（６）式に基づい
て計算する（Ｓ２３０）。この計算においては、予め制
御部１０６に設定される分注容器７０の容積と、分注容
器７０から各弁８４，９２までの配管系の容積との合計
値が求められ、これがＶ_１として用いられる。

【００３６】目標陰圧Ｐ_１が定まると、それを得るため
に必要なシリンジポンプ８８のピストンの移動量が計算
される（Ｓ２３５）。ここでシリンジポンプ８８のピス
トンの移動前後での気体状態方程式に基づいて成り立つ
次の関係式が用いられる。

【００３７】

【数７】ピストン移動後のシリンジ室の圧力、体積をＰ
_２、Ｖ_２とすると、Ｐ_２Ｖ_２＝Ｐ_２”Ｖ_２” ………（８）既知の値Ｐ_１”，Ｖ_１，Ｐ_２”，Ｖ_２”及び（８）式を
用いて、（７）式からピストン移動後のシリンジ室の体
積Ｖ_２が求まる。制御部１０６は所与のシリンジポンプ
８８の内径と（Ｖ_２−Ｖ_２”）とからピストンの移動量
を算定する。

【００３８】駆動機構１１０がこの移動量だけピストン
を移動させ、シリンジ室が圧力Ｐ_２の陰圧状態にされる
と（Ｓ２４０）、ポンプ弁８４が一瞬だけ開かれ、再び
閉じられる（Ｓ２４５）。このポンプ弁８４の開放によ
り分注容器７０側に瞬時に目標陰圧Ｐ_１が付与される。

【００３９】分注容器７０に陰圧が付与されることによ
り、真空採血管５０から分注容器７０への血清５４の移
動が開始される。真空採血管５０から分注容器７０への
移動した血清の量が目標血清採取量ΔＶに達すると、採
血管空気層５８と分注容器７０内の空気の圧力とが平衡
し、それに伴い血清の移動は自然に停止する（Ｓ２５
０）。

【００４０】血清の移動が停止しても採血管空気層５８
及び分注容器７０内の圧力は陰圧であるので、大気開放
弁９２を開いてそれらの圧力を大気圧に戻し、しかる
後、分注容器７０がカプラー台７６から取り外される
（Ｓ２５５）。

【００４１】同じ真空採血管５０から引き続いて別の分
注容器７０への血清５４の採取を行う場合には（Ｓ２６
０）、新たな分注容器７０をカプラー台７６に当接して
真空採血管５０に気密接続する工程Ｓ２０５から同様の
動作が繰り返される。なお、このとき、採血管空気層の
体積Ｖ_０と目標血清採取量ΔＶとの和（Ｖ_０＋ΔＶ）を
新たな採血管空気層の体積Ｖ_０として用いることとすれ
ば、静電容量センサ１０２を用いて採血管空気層の厚さ
を求める処理を省略することができる。

【００４２】ちなみに、ポンプ弁８４は以下の意義を有
する。一つには、ピストンを移動させてシリンジ室に所
定の陰圧を形成する過渡的な過程において分注容器７０
へ血清５４が流入することによる処理の複雑化、精度良
い制御の困難化を回避することができる。もう一つは、
採血管空気層５８の体積Ｖ_０が各真空採血管５０に採取
された血液サンプル毎に異なり、その相違に伴いピスト
ン移動後のシリンジ室の体積Ｖ_２も血液サンプル毎に変
動することに関係する。分注容器７０に目標陰圧を付与
した後、速やかにポンプ弁８４を閉じて、血清採取動作
中、シリンジポンプ８８を分注容器７０から遮断するこ
とができる。このことにより、分注先容器の体積とし
て、ピストン移動後のシリンジ室の体積Ｖ_２の相違を考
慮する必要がなくなり、計算式が簡単になる。

【００４３】なお、上記実施形態の装置では、採血管空
気層５８の体積を検知するためのセンサとして静電容量
センサを使用したが、この他、光の透過、屈折率、色等
を利用した光学方式のセンサや、誘電率、電位の違いを
検知できる他方式のセンサを使用した構成とすることも
できる。

【００４４】また、上記実施形態の装置では、陰圧源
は、シリンジポンプのシリンジ室の体積を増やすことに
より実現されるが、陰圧源となる気室を他の真空ポンプ
で減圧する構成も可能である。この場合、圧力センサで
当該気室の圧力をモニタし、その圧力が所定値に到達し
たらポンプを停止するという方法で、圧力Ｐ_２、体積Ｖ
_２を有する陰圧源を実現できる。

【００４５】また、真空採血管５０を正立としても、同
様の分注を行う装置を構成できる。

【００４６】［実施形態２］図５は、本発明の第二の実
施形態である血清自動分注装置の構成を示す模式図であ
る。同図において、第一の実施形態のと同様の構成要素
には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００４７】この装置が構成上、第一の実施形態と相違
する点は、ポンプ弁８４より分注容器７０側に陰圧気室
３００が設けられ、陰圧気室３００と分注容器７０との
間に陰圧付与弁３０２が設けられる。陰圧付与弁３０２
は、制御部１０６によって開閉を制御される。

【００４８】本装置の動作を、第一実施形態に関するフ
ロー図である図４を参照しながら説明する。本装置で
は、シリンジポンプ８８を動作させて所定圧力の陰圧を
形成する際に、ポンプ弁８４は開放状態に保たれ、一
方、陰圧付与弁３０２が閉じられる。この点で、上記実
施形態のステップＳ２２０と相違する。これにより、陰
圧気室３００がシリンジ室と同じ陰圧に設定される。し
かる後、ポンプ弁８４を閉じて陰圧気室３００がシリン
ジポンプ８８から遮断され、続いて陰圧付与弁３０２が
開放され、分注容器７０に目標陰圧が付与される。これ
により分注容器７０への血清採取動作が開始されるが、
陰圧付与弁３０２はこの血清採取動作中、開放状態に維
持される。このようにしても、シリンジ室はポンプ弁８
４によって遮断されているので、血液サンプル毎に変動
を生じるシリンジ室の体積の影響は分注容器７０側に及
ばないからである。

【００４９】なお、本装置における目標陰圧Ｐ_１やシリ
ンジポンプ８８のピストン移動量等の計算式は上記実施
形態と相違するが、上記実施形態と同様にして容易に導
出することができる。

【００５０】本装置では、分注容器７０に目標陰圧を付
与する際に、陰圧付与弁３０２を継続開放すればよく、
短時間での開閉制御が要求されない。つまり、本装置の
分注精度は弁のレスポンスの影響を受けない。

【００５１】

【発明の効果】本発明の自動分注装置によれば、分注元
容器の気体層の状態量と目標試料採取量とに基づいて目
標陰圧を定め、これを分注先容器に付与することにより
分注元容器から分注先容器への試料採取が行われる。分
注先容器への試料採取量が目標試料採取量となるととも
に、分注先気体層と分注先容器内の気体とは平衡状態に
達し、分注先容器への試料の流入が自然と停止する。す
なわち、本発明では、目標試料採取量を目指して自立的
な制御が行われる。これにより、分注元容器から分注先
容器への試料の流速などの要因の影響を受けずに、分注
先容器への精度の高い試料採取を行うことが可能であ
る。また圧力監視や時間計測を行い、それに基づいて例
えば弁の開閉を行うといった制御が不要であるので、装
置構成及び制御動作が単純となる効果がある。またそれ
故に例えば弁の開閉のレスポンス等に起因する精度の低
下が回避され、この点でも精度の向上が図られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における分注先容器に付与された陰圧
による試料の採取動作の原理を示す模式図である。

【図２】本発明における分注先容器に目標陰圧を付与
する原理を説明するための模式図である。

【図３】本発明の第一の実施形態である血清自動分注
装置の構成を示す模式図である。

【図４】本発明の第一の実施形態である血清自動分注
装置の動作のフロー図である。

【図５】本発明の第二の実施形態である血清自動分注
装置の構成を示す模式図である。

【図６】従来の定量抜取り可能な血液試料採取装置の
模式的な構成図である。

【符号の説明】

３０分注元容器、３２分注先容器、３４連通管、
３６空気層、４０陰圧源、５０真空採血管、５４
血清、５８採血管空気層、６０封止栓、７０分注
容器、７２カプラー、７４採取針、７６カプラー
台、８２，８６チューブ、８４ポンプ弁、８８シ
リンジポンプ、９２大気開放弁、１０２静電容量セ
ンサ、１０４静電容量センサ走査制御回路、１０６
制御部、１０８静電容量センサ出力回路、１１０駆
動機構、３００陰圧気室、３０２陰圧付与弁。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連通路を介して分注元容器に分注先容器
を気密接続し、分注先容器に陰圧を付与して分注元容器
内の試料を分注先容器へ採取する自動分注装置におい
て、試料採取前における分注元容器内の分注元気体層の気体
状態量を検知する気体状態検知手段と、当該気体状態量と目標試料採取量とに基づいて、分注先
容器に試料採取開始時に付与すべき目標陰圧を求める陰
圧決定手段と、を有することを特徴とする自動分注装置。
【請求項２】請求項１記載の自動分注装置において、前記陰圧決定手段は、試料が分注元容器から陰圧付与後
の分注先容器へ目標試料採取量だけ移動することによ
り、分注元気体層と分注先容器内の気体とが圧力平衡す
ることに基づいて目標陰圧を求めること、を特徴とする自動分注装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の自動分注
装置において、試料採取前に分注元気体層の圧力を所定値に設定する気
体圧力設定手段を有し、前記気体状態検知手段は、分注元気体層の体積を検知す
る気体体積検知手段を有すること、を特徴とする自動分注装置。
【請求項４】請求項３記載の自動分注装置において、前記気体圧力設定手段は、分注元容器を大気開放するこ
とを特徴とする自動分注装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の自動分注装置において、分注先容器は、分注元容器との気密接続時に内部圧力を
大気圧にされることを特徴とする自動分注装置。
【請求項６】請求項１から請求項５のいずれかに記載
の自動分注装置において、分注元容器と分注先容器とを分離する際に分注先容器の
内部圧力を大気圧とする大気圧付与手段を有することを
特徴とする自動分注装置。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれかに記載
の自動分注装置において、分注先容器に接続される陰圧源と、分注先容器と陰圧源との接続を制御する制御弁と、制御弁開放時に分注先容器の内部圧力が前記目標陰圧と
なるように、前記陰圧源の気体状態量を制御弁開放前に
制御する陰圧源制御手段と、分注先容器への試料の採取動作の開始に際して陰圧源を
一時的に分注先容器に接続させ、採取動作中は陰圧源を
分注先容器から遮断するように制御弁を制御する弁制御
手段と、を有することを特徴とする自動分注装置。