JP2007315872A

JP2007315872A - 分注装置

Info

Publication number: JP2007315872A
Application number: JP2006144562A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogusu; 博之小楠
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】圧力センサを設けた場合であっても分注流路系に生じた気泡を除去することができる分注装置を提供する。
【解決手段】圧力検出手段９に振動を与える加振手段９３を設けたことにより、圧力検出手段９における感圧筒内の接続部と貯留部との段差によって発生しここに付着している気泡を遊離させることができる。そして、圧力検出手段９から得た圧力が所定の閾値よりも低下しこれを継続した場合に気泡の発生を判定し、加振手段９３によって圧力検出手段９に振動を与えつつ、分注流路内の洗浄水を排出させる。これにより、圧力検出手段にある気泡を遊離させつつ除去することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、血液や尿などの検体を分析する分析装置に用いられる分注装置に関するものである。

生化学などの自動分析装置においては、分注ポンプおよびこれに連結されたサンプルプローブを有する分注装置を設け、サンプルプローブをサンプル吸引位置、サンプル吐出位置およびプローブ洗浄位置に移動可能として、分注ポンプを吸排動作させることにより、サンプル容器から所定量のサンプルを反応容器に分注するようにしている。この種の分注装置では、分注ポンプとサンプルプローブとがチューブ（配管）で連結してあり、分注ポンプの圧力を伝達する媒体としてチューブ内に液体が注入してある。しかし、何らかの原因によって液体に気泡が生じた場合には、当該気泡によって分注ポンプ圧力の伝達が不安定となり、分注精度が低下するという問題がある。

そこで従来では、チューブに振動を与える加振器を設けて、液体を吐出する時にチューブに振動を与えることで、特にチューブの内壁面に付着した気泡を遊離させ、当該気泡を液体と共に吐出するようにした分注装置がある（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、サンプルプローブ，分注シリンジを含む分注流路系に圧力センサを接続し、サンプル分注時の圧力変動波形を測定して吸引動作が正常に行われたか否かの判定を行うようにした分注装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−１１５６２１号公報特開２００２−３３３４４９号公報

ところで、特許文献２に参照する分注装置のように分注流路系に接続した圧力センサは、正確な測定を行うために圧力を検出する部位に所定の内容積を要する。すなわち、圧力センサの内容積がチューブの径よりも大径になって、圧力センサとチューブとの接続部分に段差が生じる。このため、圧力センサ部に気泡が生じた場合、この気泡が上記段差によって圧力センサ部から抜けにくい状態になる。さらに、特許文献１の加振器でチューブの内壁面に付着した気泡を遊離させても、上記段差によって気泡が圧力センサ部に溜まることになる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圧力センサを設けた場合であっても分注流路系に生じた気泡を除去することができる分注装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る分注装置は、分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結した分注流路内に液を充填してあり前記分注ポンプを吸排動作させた際の液への圧力伝達によって前記分注ノズルを介して液体試料を吸引・吐出する分注手段と、前記管路に設けてあって分注流路内の圧力を検出する圧力検出手段とを備えた分注装置において、前記圧力検出手段に振動を与える加振手段を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る分注装置は、上記請求項１において、前記圧力検出手段から得た圧力が所定の閾値よりも低下した場合に、前記加振手段によって圧力検出手段に振動を与えつつ、前記分注流路内の液を排出させる制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明に係る分注装置は、圧力検出手段に振動を与える加振手段を設けたことにより、圧力検出手段において発生しここに付着している気泡を遊離させることが可能になる。この結果、分注流路内の液を排出することで気泡を除去することができる。

また、分注装置の制御手段は、圧力検出手段から得た圧力が所定の閾値よりも低下した場合に、加振手段によって圧力検出手段に振動を与えつつ、分注流路内の液を排出させる。これにより、圧力検出手段にある気泡を遊離させつつ除去することができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る分注装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は本発明に係る分注装置の一例を示す概略図である。分注装置は、血液や尿などのサンプル（液体試料）を分析する分析装置に用いられ、サンプル容器Ｃ１から所定量のサンプルを反応容器Ｃ２に分注するためのものである。図１に示すように分注装置は、分注手段として、サンプルプローブ（分注ノズル）１と分注ポンプ２とを管路３で連結してある。

サンプルプローブ１は、プローブ駆動手段１ａによって、サンプルの入ったサンプル容器Ｃ１があるサンプル吸引位置、サンプルを反応させる反応容器Ｃ２があるサンプル吐出位置、洗浄槽Ｃ３がある洗浄位置などに水平移動可能に設けてあり、さらにプローブ駆動手段１ａによって、各位置で昇降移動可能に設けてある。

分注ポンプ２は、例えばシリンジからなり、分注ポンプ駆動手段２ａによって吸排動作する。

管路３は、サンプルプローブ１の移動を妨げることのない可撓性を有したチューブからなる。管路３の内部には、サンプルプローブ１および分注ポンプ２を含み洗浄水（液）が充填してある。洗浄水には、空気を除かれた脱気水が用いられている。管路３に充填された洗浄水は、タンク４に収容してある。タンク４は、分注ポンプ２と管路５で連結してある。管路５は、管路３と同様のチューブである。この管路５には、ポンプ６および電磁弁７が設けてある。

図１に示すように上述したプローブ駆動手段１ａ，分注ポンプ駆動手段２ａ，ポンプ６および電磁弁７は、分注制御部（制御手段）８によって統括して制御される。すなわち、分注制御部８は、分注前動作においてプローブ駆動手段１ａを制御してサンプルプローブ１を洗浄槽Ｃ３に移動させ、さらに電磁弁７を開けてポンプ６を駆動する。これにより、タンク４に収容した洗浄水が管路５を経て分注ポンプ２，管路３およびサンプルプローブ１に至る分注流路に充填される。また、分注制御部８は、分注動作において電磁弁７を閉じてポンプ６を停止した状態で、プローブ駆動手段１ａを制御してサンプルプローブ１を移動させ、さらに分注ポンプ駆動手段２ａを制御して分注ポンプ２を吸排動作させる。これにより、分注装置は、サンプルプローブ１でサンプル容器Ｃ１からサンプルを吸引し、反応容器Ｃ２に吐出する。一方、分注制御部８は、洗浄動作においてプローブ駆動手段１ａを制御してサンプルプローブ１を洗浄槽Ｃ３に移動させ、さらに電磁弁７を開けてポンプ６を駆動する。これにより、分注装置は、タンク４に収容した洗浄水をサンプルプローブ１から洗浄槽Ｃ３に吐出し、サンプルプローブ１を洗浄する。

また、管路３（または管路５）には、圧力検出手段９が設けてある。圧力検出手段９は、分注ポンプ２の吸排動作によってサンプルプローブ１で液体試料を吸引・吐出した際に、サンプルプローブ１および分注ポンプ２を含む管路３，５（分注流路）内の洗浄水の圧力を検出して出力するためのものである。

具体的に、圧力検出手段９は、図２に示すように感圧筒９１、圧力センサ９２、加振手段９３を有した圧力センサユニットを構成してある。感圧筒９１は、中空の筒状に形成してあり、管路３に介在してその内部に洗浄水を流入させるものである。この感圧筒９１は、筒状の両端が管路３に接続可能に設けた接続部９１１として構成してあり、筒状の中央部が洗浄水を貯める貯留部９１２として構成してある。接続部９１１の内径は管路３の内径とほぼ等しく形成してあり、貯留部９１２の内径は接続部９１１（管路３）よりも大径に形成してある。そして、この貯留部９１２の内壁に圧力センサ９２が設けてある。貯留部９１２の内径を接続部９１１（管路３）よりも大径に形成してあるのは、圧力センサ９２に対してある程度容量の大きい液で押圧することで安定した圧力検出を行うためである。また、感圧筒９１の外壁には加振手段９３が固定してある。図２で示す加振手段９３は、超音波振動子として構成してある。なお、加振手段９３は、図３に示すようにモータ９３１の出力軸に偏心して固定したカム９３２を感圧筒９１の外壁に固定したものであってもよい。また、加振手段９３は、分注制御部８に接続してある。すなわち、加振手段９３は、分注制御部８によって駆動制御される。

圧力検出手段９（圧力センサ９２）の出力は、圧力センサ信号処理部としての圧力検知手段１０に供給される。圧力検知手段１０は、増幅回路１１，圧力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１２，積分演算回路１３および判定回路１４を有している。増幅回路１１は、圧力検出手段９の出力を増幅する。Ａ／Ｄ変換器１２は、増幅された信号をデジタル信号に変換する。積分演算回路１３は、デジタル信号を積分値に演算する。判定回路１４は、所定の閾値等を格納してあり、積分演算回路１３の出力した積分値と閾値との比較を行い、当該比較に基づきサンプルプローブ１の吸引状態、および分注流路内での気泡の発生の判定結果を出力する。具体的に、判定回路１４では、サンプルプローブ１の吸引状態に関し、圧力検出手段９で検出した圧力が所定の閾値内であれば正常吸引と判定する。また、圧力が閾値より高ければ吸引異常である詰まりと判定する。そして、圧力が閾値よりも低ければ異常吸引状態である気泡の発生と判定する。この気泡は、圧力検出手段９における感圧筒９１内の接続部９１１と貯留部９１２との段差によって発生し易く、ここに付着する。なお、この異常吸引状態は、気泡の発生時だけではなく、空吸い時にも発生する。空吸いと気泡発生とを共に圧力検出手段９にて検出させる場合には以下のように行わせればよい。即ち、圧力が閾値よりも低い場合には異常吸引である空吸いもしくは気泡発生と判断し警告表示を行う。使用者はこの警告表示発生時に先ずプローブ降下不適正、もしくはサンプル容器Ｃ１のセット不適正などがないかを確認し、これらが不適正であればこれらを適正なセット状態にする。一方、これらが適正な状態であるにも係わらず警告表示が出されていれば、気泡発生と判断して気泡除去動作を行う。また、この空吸いと気泡発生とを共に検出するに際しては以下のようにさせても良い。即ち、圧力が閾値よりも低ければ異常吸引である空吸いと判定し、気泡の発生に関しては、圧力が閾値よりも低下した状態が引き続き検出されたときに判定する。

判定回路１４での判定結果は、制御手段としての分注制御部８に入力される。分注制御部８では、判定結果に応じ、サンプルプローブ１の吸引状態が正常吸引であれば分析機を統括制御する分析制御部（図示せず）に対して分析を継続する旨の信号を出力し、詰まりであれば、サンプルプローブ１の洗浄を得て、同じ液体試料の再分析や、別の液体試料の分析を実行する。

一方、気泡の発生の判定結果を入力した場合、分注制御部８では、以下の気泡除去動作を行う。この気泡除去動作は、上記分注前動作と同様である。すなわち、分注制御部８は、プローブ駆動手段１ａを制御してサンプルプローブ１を洗浄槽Ｃ３に移動させる。次いで、分注制御部８は、加振手段９３を駆動して圧力検出手段９の感圧筒９１に振動を与える。これにより、圧力検出手段９の感圧筒９１に与えた振動によって当該感圧筒９１内の接続部９１１と貯留部９１２との段差に付着した気泡が遊離する。次いで、分注制御部８は、加振手段９３を駆動したままで、電磁弁７を開けてポンプ６を駆動する。これにより、タンク４に収容されている新たな洗浄水が管路５を経て分注ポンプ２，管路３，圧力検出手段９およびサンプルプローブ１に至る分注流路に充填され、今まで分注流路に充填されていた洗浄水が遊離した気泡とともに洗浄槽Ｃ３に吐出されることになる。なお、上記気泡除去動作において、分注制御部８は、ポンプ６の駆動とともに分注ポンプ駆動手段２ａを制御して分注ポンプ２を排出動作させてもよい。

このように、上述した分注装置では、圧力検出手段９に振動を与える加振手段９３を設けたことにより、圧力検出手段９における感圧筒９１内の接続部９１１と貯留部９１２との段差によって発生しここに付着している気泡を遊離させることが可能になる。この結果、分注流路内の洗浄水（液）を排出することで気泡を除去することが可能である。

具体的には、分注装置では、圧力検出手段９から得た圧力が所定の閾値よりも低下した場合に気泡の発生を判定し、加振手段９３によって圧力検出手段９に振動を与えつつ、分注流路内の洗浄水（液）を排出させる。これにより、圧力検出手段９にある気泡を遊離させつつ除去することが可能になる。

本発明に係る分注装置の一例を示す概略図である。図１に示した圧力検出手段および加振手段の構成を示す概略図である。加振手段の他の構成を示す概略図である。

符号の説明

１サンプルプローブ
１ａプローブ駆動手段
２分注ポンプ
２ａ分注ポンプ駆動手段
３管路
４タンク
５管路
６ポンプ
７電磁弁
８分注制御部
９圧力検出手段
１０圧力検知手段
１１増幅回路
１２Ａ／Ｄ変換器
１３積分演算回路
１４判定回路
９１感圧筒
９１１接続部
９１２貯留部
９２圧力センサ
９３加振手段
９３１モータ
９３２カム
Ｃ１サンプル容器
Ｃ２反応容器
Ｃ３洗浄槽

Claims

分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結した分注流路内に液を充填してあり前記分注ポンプを吸排動作させた際の液への圧力伝達によって前記分注ノズルを介して液体試料を吸引・吐出する分注手段と、前記管路に設けてあって分注流路内の圧力を検出する圧力検出手段とを備えた分注装置において、
前記圧力検出手段に振動を与える加振手段を設けたことを特徴とする分注装置。
前記圧力検出手段から得た圧力が所定の閾値よりも低下した場合に、前記加振手段によって圧力検出手段に振動を与えつつ、前記分注流路内の液を排出させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の分注装置。