JP2022119054A - 挿抜装置、分析装置、試薬容器 - Google Patents

Abstract

【課題】分注部を備える分析装置に適用される試薬容器の装填、挿抜に関する信頼性が担保された挿抜装置を提供する。【解決手段】所定方向に一端と他端とを有する試薬容器が第１の方向に挿入されることで収容される第２の収容部と、試薬容器が第１の方向と反対方向に挿入されることで収容される第１の収容部と、試薬容器を所定方向に沿って移動させることで試薬容器を第２の収容部と第１の収容部のいずれか一方から抜去し他方に挿入することを可能とする挿抜部と、を有する挿抜装置であって、挿抜部は、試薬容器の一端と他端の間において着脱可能に結合することで試薬容器に対して所定方向に沿った附勢力を印加するが可能な第１の附勢部を有することを特徴とする挿抜装置。【選択図】図１

Description

本発明は、生体サンプルの定量、定性分析を行う分析装置に適用される挿抜装置、挿抜装置に適用される試薬容器、ならびに分析装置、に関する。

分析装置では、採取した血液や尿などの検体と、試薬容器から分注された試薬との反応液の吸光度を測定することで、検体の定量及び定性分析を行う。近年では分析速度が向上し、試薬の消費量が多くなり、試薬容器の補充、交換頻度が高くなっている。そこで、試薬容器の補充や交換を自動化し、使用者の負担を軽減することができる自動分析装置が、特許文献１および特許文献２に開示されている。

特許文献１記載の自動分析装置は、アーム及び押圧部材にて試薬容器の側部を押すことにより、補充用の試薬容器を保管した試薬保管部と試薬格納部の間を、試薬容器を上下移動させずに搬送する。特許文献２記載の自動分析装置は、試薬庫と予備試薬庫を隣接配置し、補充交換用の試薬容器の搬送と、空の試薬容器の搬送を同時に行う。

特開2007-303879号公報 特開2010-85249号公報

従来の分析装置においては、試薬容器を試薬保管部と試薬格納部の間で移動させるための搬送経路が長く、複数のエリア間の受け渡しが必要となっていた。また、試薬容器の移動方向も複数となり、搬送機構が複雑化し、多くのスペースが必要であった。また、試薬容器の開口部の保持した状態で上昇、旋回、降下することで、試薬容器を落下させる可能性があった。

また、従来の分析装置においては、試薬容器を試薬保管部と試薬格納部の間で移動させるにあたり、搬送機構が試薬容器を保持するために、試薬容器があらかじめ決められた保持位置に置かれている必要があった。使用者が補充用の試薬容器を補充する際に、試薬容器を置いた位置が保持位置からずれていると、搬送機構が試薬容器を保持できないおそれがあった。また、これを防ぐために、試薬保管部に試薬容器を補充する際に試薬容器を保持位置に正確に合わせることを求めると、使用者の負担が増加しうるという課題が生じる。

また、従来の分析装置においては、試薬格納部における試薬容器の位置決めは行われているが、試薬容器をより強固に押えて動きを規制する固定は行われず、試薬容器の移動時の振動・衝撃によって、試薬格納部に載置された試薬容器の位置ずれが起きるおそれがあった。

また、分注機構一体型試薬容器における吐出部の高精度な位置決めを行うためには、試薬容器交換毎に成分の定量および定性分析を止める必要がある。しかし、分析を止めることなく吐出部の高精度な位置決めを行うことが望ましい。また、組立調整により位置精度を出そうとすると、部品・ユニットの高精度化が求められ、かつメンテナンス時の工数も増加するおそれがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、分注部を備える分析装置に適用される試薬容器の装填、挿抜に関する信頼性が担保された挿抜装置を提供することである。

本発明は以下の構成を採用する。すなわち、所定方向に一端と他端とを有する試薬容器が第１の方向に挿入されることで収容される第１の収容部と、前記試薬容器が第１の方向の反対方向に挿入されることで収容される第２の収容部と、前記試薬容器を前記所定方向に沿って移動させることで前記試薬容器を前記第２の収容部と前記第１の収容部のいずれか一方から抜去し他方に挿入することを可能とする挿抜部と、を有する挿抜装置であって、前記挿抜部は、前記試薬容器の前記一端と前記他端の間において着脱可能に結合することで前記試薬容器に対して前記所定方向に沿った附勢力を印加することが可能な第１の附勢部を有する。

本発明によれば、分注部を備える分析装置に適用される試薬容器の装填、挿抜に関する信頼性が担保された挿抜装置が提供される。

第１～第３の実施形態による、分析装置の構成例を示す図である。 第１～第４の実施形態による、試薬容器の形状例を示す図である。 第１の実施形態による、装填動作のフローチャートである。 第１の実施形態による、装填動作における試薬容器及び第１の附勢部の状態を示す図である。 第１の実施形態による、抜去動作のフローチャートである。 第１の実施形態による、被附勢部および第１の附勢部の係合の状態を示す詳細図である。 第１の実施形態による、第１の附勢部が試薬容器に押圧力を与えながら移動していくときに作用する力を示した図である。 第１の実施形態による、試薬容器の移動の別形態を示す図である。 第１の実施形態の変形例による、試薬容器の移動の規制／解除に関する、挿抜装置の一部の構成を示す図である。 第１の実施形態の変形例による、試薬容器の移動の規制／解除に関する、挿抜装置の一部の構成を示す別の図である。 第１の実施形態の変形例による、試薬容器の移動の規制／解除に関する、挿抜装置の一部の構成を示す別の図である。 第２の実施形態による、ラッチ部の構成例を示す図である。 第２の実施形態による、第１の収容部において試薬容器の動きを制限するための動作例を説明するための図である。 第２の実施形態の変形例による、第１の収容部における試薬容器の動きを制限する別の構成例を示す図である。 第２の実施形態の変形例による、第１の収容部における試薬容器の動きを制限する別の動作例を説明するための図である。 第３の実施形態による、装填動作のフローチャートである。 第３の実施形態による、装填動作における試薬容器及び第１の附勢部の状態を示す図である。 第３の実施形態による、吐出位置移動動作のフローチャートである。 第３の実施形態による、第１の収容部の移動後の測定部および第１の収容部の位置関係を示す図である。 第４の実施形態による、分析装置の構成例を示す図である。 第４の実施形態による、試薬容器の構成例を示す図である。 第４の実施形態による、試薬容器の別の構成例を示す図である。 第４の実施形態による、マークの形状の変形例を示す図である。 第４の実施形態による、マークに付与する付加情報の例を示す図である。 第４の実施形態による、吐出部の位置合わせ動作のフローチャートである。 第４の実施形態による、マーク位置の読み取りおよび吐出部の位置合わせの動作状態を示す図である。 コントローラおよび分析制御部のハードウェア構成例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

［第１の実施形態］
（分析装置の構成）
図１は、本実施形態における分析装置１００の構成例を示す図である。図１は上面図であり、図１の水平右方向をＸ軸正方向、水平上方向をＹ軸正方向、垂直上方向をＺ軸正方向とする。挿抜装置１３５は、第１の収容部１０１、第２の収容部１０２、移動部１３３、挿抜部１３４を含んで構成される。分析装置１００は、挿抜装置１３５と分析制御部１４０を含んで構成され、試薬容器１０３から分注された試薬と検体との反応することで検体を分析する。挿抜装置１３５は、分析装置１００の分注機構に適用される。

第１の収容部１０１は、分析装置１００の反応に用いる試薬容器１０３を格納する試薬格納部である。第１の収容部１０１は、Ｙ軸に平行な所定方向１３１と交差する方向に並列して、複数の試薬容器１０３を収容可能なように複数の収容部を備えている。例えば、図１に示すように、第１の収容部１０１は、試薬容器１０３の大きさと個数に合わせたスロットを持ち、分析の項目に応じて１つ以上の試薬容器１０３を格納可能に構成されている。また、第１の収容部１０１の各スロットは、板バネやロック部材からなる位置決め機構を有し、試薬容器のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の位置を保持（固定）することができる。また、第１の収容部１０１は、Ｘ軸および／またはＹ軸の正負方向に移動することができる。また、第１の収容部１０１の各スロットの底面には不図示のセンサがあり、各スロットに試薬容器１０３が置かれているか否かをコントローラ１１７は判別することができる。センサとしてはマイクロスイッチあるいはフォトセンサが用いられるが、判別方法はこれに限定されない。例えば、試薬容器１０３に電気接点などの受信部、第１の収容部１０１の各スロットに送信部を設け、試薬容器１０３と第１の収容部１０１との間で通信が確立した場合には、コントローラ１１７は試薬容器１０３が置かれていると判断してもよい。

第２の収容部１０２は、補充用の試薬容器１０３を保管しておく試薬保管部である。第２の収容部１０２は、Ｙ軸に平行な所定方向１３１と交差する方向（Ｘ軸方向）に並列して、複数の試薬容器を収容可能なように複数の収容部を備えている。例えば、図１に示すように、第２の収容部１０２は、試薬容器１０３の大きさと個数に合わせた複数のスロットを持ち、複数の試薬容器１０３を保管可能になっている。第２の収容部１０２は、挿抜装置１３５内で使用者が容易にアクセス可能な位置にある。本実施形態では、第２の収容部１０２のＹ軸負側の面が挿抜装置１３５の前面になるように配置され、使用者は前面から容易に第２の収容部１０２にアクセスできる。使用者は、第２の収容部１０２のスロットに補充用の試薬容器１０３を前面から差し入れることで、試薬容器１０３を第２の収容部１０２に入れることができる。また、第２の収容部１０２の各スロットの底面には不図示のセンサがあり、各スロットに試薬容器１０３が置かれているか否かをコントローラ１１７は判別することができる。センサとしてはマイクロスイッチあるいはフォトセンサが用いられるが、判別方法はこれに限定されない。

試薬容器１０３は、反応用の試薬が入った試薬容器である。以下の説明において、第１の収容部１０１に収容されている状態の試薬容器１０３を試薬容器１０３ａと示し、第２の収容部１０２に収容されている状態の試薬容器１０３を試薬容器１０３ｂと示し、総称する場合は、試薬容器１０３と示しうる。図１では最大８つの試薬容器１０３が第１の収容部１０１と第２の収容部１０２に搭載可能となっているが、スロット数を増やし多くの試薬容器を搭載可能にしてもよい。試薬容器１０３は試薬の種類を示す情報として、バーコードがついており、不図示の情報読み取り部により、どの種類の試薬容器が第２の収容部１０２のどのスロットに置かれているかが読み取られる。なお、試薬の種類を示す情報を表現する手段はバーコードに限定されるものではない。例えば、無線タグなどの通信手段を試薬ボトルに埋め込んでおいてもよいし、種類に応じて形状に違いを設け、形状の違いにより試薬容器の種類を判別してもよい。試薬容器１０３の形状については図２を用いて後述する。

後述するように、試薬容器１０３は所定方向１３１に一端２０１と他端２０２を有し、試薬容器１０３は所定方向１３１と平行または逆平行である第１の方向１３２に挿入されることで、第１の収容部１０１に収容されうる。また、試薬容器１０３は第１の方向１３２の反対方向に挿入されることで、第２の収容部１０２に収容されうる。

仕切り板１０４は、第１の収容部１０１のスロットを区切るための板である。仕切り板１０４は板バネを有し、試薬容器１０３ａのＸ軸方向の位置を固定する。また、試薬容器１０３ａのＺ軸方向の位置は重力により固定されうる。

ラッチ部１０５は、第１の収容部１０１内で試薬容器１０３ａのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置を固定するための機構（ロック部材）である。例示的な構成については後述する。試薬容器１０３ａにラッチ部１０５が係合することで、第１の収容部１０１内で試薬容器１０３ａの位置を固定することができる。

仕切り板１０６は、第２の収容部１０２のスロットを区切るための板である。仕切り板１０６により試薬容器１０３ｂのＸ軸方向の位置をおおまかに規制する。また、試薬容器１０３ｂのＺ軸方向の位置は重力により固定されうる。

測定部１０７は、分析装置１００にて検体と試薬を反応させ、その結果を測定する反応ディスクである。測定部１０７は、回転可能なリング状のディスクで構成され、多数の分析セル１０８を円周上に配置する。測定部１０７には、分析制御部１４０が接続される、分析制御部１４０は、例えば、接触部１４１、検出部１４２、攪拌部１４３、洗浄部１４４を有する。接触部１４１は、第１の収容部１０１に収容された試薬容器１０３ａから分注された試薬に検体を接触させるための制御を行う。検出部１４２は、試薬と検体との反応を検出する、例えば、検体と試薬からなる反応液の光学特性変化を検出するための制御を行う。攪拌部１４３は、反応液の攪拌のための制御を行う。洗浄部１４４は、分析セル１０８の洗浄のための制御を行う。

分析セル１０８は、検体と試薬を反応させる容器である。分析セル１０８は、上面に3mm角の開口を持つ、深さ30mm程度のキュベットである。図１では測定部１０７の周辺の一部分しか分析セル１０８が記載されていないが、実際には測定部１０７の外周全体に沿って多数の分析セル１０８を備え、多数の分析を同時に行うことにより分析のスループットを向上させる。また、スループット向上のためには、限られた面積の測定部１０７上に分析セル１０８を多数配置する必要があり、個々の分析セルは小さいものになる。そのため検体や試薬の分注において、分析セル１０８の開口部に対し、検体容器や試薬容器を精度よく位置決めする必要がある。本実施形態の分析装置１００においては、試薬容器１０３の下面の吐出部２０３と、測定部１０７上の分析セル１０８の開口部の正確な位置合わせが要求される。

直動機構１０９は、第２の収容部１０２および試薬容器１０３ｂをＸ軸の正負両方向（所定方向１３１と交差する方向）に移動させるための機構であり、ボールねじやリニアガイドから構成される。また、直動機構１０９は、原点センサとしてフォトセンサを備え、分析装置１００の起動時に原点復帰を行うことができる。なお、直動機構１０９の種類はボールねじに限定されない。例えば、ラックピニオン駆動やベルト駆動を用いてもよい。モータ１１０は、直動機構１０９を駆動するためのモータである。モータ１１０は例えば、パルスモータあるいはサーボモータ、リニアモータなどで構成される。直動機構１０９とモータ１１０で移動部１３３が構成され、移動部１３３は、第２の収容部１０２を、所定方向１３１と交差する方向に移動させることで、第２の収容部１０２と第１の収容部１０１との距離を変更することが可能となる。

移動機構１１１は、第１の収容部１０１および試薬容器１０３ａをＸ軸および／またはＹ軸の正負方向に移動させるための機構であり、ボールねじやリニアガイドなどから構成される。また、移動機構１１１は、原点センサとしてフォトセンサを備え、分析装置１００の起動時に原点復帰を行うことができる。なお、移動機構１１１の種類はボールねじやリニアガイドに限定されない。例えば、ラックピニオン駆動やベルト駆動を用いてもよい。モータ１１２は、移動機構１１１を駆動するためのモータである。モータ１１２は例えば、パルスモータあるいはサーボモータ、リニアモータなどで構成される。

第１の附勢部１１３は、試薬容器１０３に対して所定方向１３１に沿った附勢力を印加することが可能な附勢部である。第１の附勢部１１３は、例えば、金属の角柱状の部材であり、後述の上下移動部１１４および直動機構１１５によりＺ軸の正負方向および、Ｙ軸の正負方向（所定方向１３１）への移動が可能になっている。

上下移動部１１４は、第１の附勢部１１３をＺ軸の正負方向に移動させるためのアクチュエータであり、例えば、ロータリソレノイドおよびばねで構成される。以降の説明では、ロータリソレノイドをソレノイドと称する。ソレノイドに電流が印加されると、電磁力により第１の附勢部１１３が下方（Ｚ軸負方向）に移動し、試薬容器１０３の上面の被附勢部２０５に結合（当接）し、試薬容器１０３を保持する。一方、ソレノイドの電流がオフになると、ばね力により第１の附勢部１１３が上方（Ｚ軸正方向）に移動し、試薬容器１０３から離れ、試薬容器１０３の保持を解除する。

直動機構１１５は、上下移動部１１４および第１の附勢部１１３をＹ軸の正負方向に移動させるための機構であり、ボールねじやリニアガイドなどから構成される。また、直動機構１１５は、原点センサとしてフォトセンサを備え、挿抜装置１３５の起動時に原点復帰を行うことができる。なお、直動機構１１５の種類はボールねじに限定されない。例えば、ラックピニオン駆動やベルト駆動を用いてもよい。

モータ１１６は、直動機構１１５を駆動するためのモータである。モータ１１６は例えば、パルスモータあるいはサーボモータ、リニアモータなどで構成される。第１の附勢部１１３、上下移動部１１４、直動機構１１５、およびモータ１１６を含んで、挿抜部１３４が構成される。挿抜部１３４は、試薬容器１０３を所定方向１３１に沿って移動させることで、試薬容器１０３を第２の収容部１０２と第１の収容部１０１のいずれか一方から抜去し、他方に挿入することができる。

コントローラ１１７は、挿抜装置１３５の動作制御を行う制御部である。コントローラ１１７は、マイコン、センサインタフェース回路、モータドライバ回路、ソレノイドドライバ回路および電源で構成されうる。コントローラ１１７内部のマイコン上で動作するソフトウェアにより、各制御を行う。当該制御には、第１の収容部に収容された試薬容器１０３ａから試薬を分注させるための制御を含み、これは、分注部１３６により実現される。なお、分析装置１００において、分注部１３６を含む、試薬容器１０３から試薬を分注させるための構成を分注機構と呼ぶことができる。また、コントローラ１１７は、補充用の試薬容器１０３ｂを第２の収容部１０２から第１の収容部１０１に移動させる装填動作、試薬を使い切り、空になった試薬容器１０３ａを第１の収容部１０１から第２の収容部１０２に移動させる排出動作、第１の収容部１０１に搭載された試薬容器１０３ａを分析セル１０８の位置に移動させる吐出位置移動動作を実現する。また、コントローラ１１７は、不図示の上位コントローラと通信するインタフェースを備える。通信インタフェースは、USB, Ethernet（登録商標）などを用いる。上位コントローラは、挿抜装置１３５のユーザインタフェースを備え、使用者の要求に応じて挿抜装置１３５のシステム制御を行う。上位コントローラは、必要に応じてコントローラ１１７と通信し、試薬容器１０３の搬送等の指示を行う。

（試薬容器の構成）
図２は、試薬容器１０３の形状例を示す図である。試薬容器１０３は、所定方向１３１に一端２０１と他端２０２を有するように構成される。なお、一端２０１と他端２０２なる語は、交換可能に使用されうる。図２において、一端２０１から他端２０２までのＹ方向の長さをＬ１とする。

吐出部２０３は、試薬容器１０３の内部に密閉された試薬を分析セル１０８へ吐出（分注）するための吐出部である。コントローラ１１７の分注部１３６による制御により、例えば、試薬容器１０３における内部分注機構を駆動させることで、吐出部２０３から試薬を吐出させることができる。貯留部２０４は、試薬を貯留する貯留部である。貯留部２０４は、試薬を吐出部２０３に供給できるように構成されており、例えば、パッキングされた密閉容器など、交換可能な構成である。

被附勢部２０５は、第１の附勢部１１３に当接（結合）可能なように、凹部で構成される。図２において、試薬容器１０３の一端２０１から被附勢部２０５の中央までの長さをＬ２とする。後述するように、一実施形態において、被附勢部２０５に当接した第１の附勢部１１３が、被附勢部２０５の凹みの側面を押して試薬容器１０３を移動させる。

把持部２０６は、使用者が試薬容器１０３を第２の収容部１０２のスロットに入れるにあたり、試薬容器１０３を把持するための取手である。なお、把持部２０６は任意選択の構成である。使用者は、把持部２０６を持ち、試薬容器１０３を前面からスロットに差し入れることができる。試薬容器１０３に把持部２０６を備えることにより、第２の収容部１０２の左右（Ｘ軸の正負方向）のスロットに試薬容器１０３が搭載されている場合においても、使用者は左右のスロットと干渉せずに試薬容器１０３を入れることができる。

被締結部２０７は、試薬容器１０３を第１の収容部１０１に固定するための凸部を有して構成される。第１の収容部１０１の各スロットにはラッチ部１０５を設けられ、ラッチ部１０５が被締結部２０７と係合する（例えば押さえ込む）ことにより第１の収容部１０１内の試薬容器１０３の位置を固定する。このように試薬容器１０３を固定する被締結部２０７を吐出部２０３の近傍に配置することにより、第１の収容部１０１を分析セル１０８の位置へ移動させても吐出部２０３の位置ずれを少なくし、分析セル１０８に精度良く試薬を吐出することができる。筺体２０８は、貯留部２０４と吐出部２０３を収容する筺体である。

（試薬容器の装填・抜去）
本実施形態の挿抜装置１３５において、補充用の試薬容器１０３ｂを第２の収容部１０２から第１の収容部１０１へ移動させて装填する装填動作について、図３および図４を用いて説明する。図３は、本実施形態における装填動作のフローチャートである。当該フローチャートの処理は、例えば、分析装置１００の上位コントローラから、挿抜装置１３５のコントローラ１１７に対して装填動作開始の指示が行われたところから開始されうる。

図４は、装填動作の各ステップの途中の試薬容器１０３および第１の附勢部１１３の状態をＸ軸方向から見た図である。なお、動作開始時に第１の附勢部１１３はＹ軸上の原点にあるものとする。第１の附勢部１１３は、所定方向１３１と交差する方向であり、かつ、移動部１３３により第２の収容部１０２が移動される方向と交差する方向において、試薬容器１０３に設けられた被附勢部２０５と当接可能に構成されている。また、第１の収容部１０１は、試薬容器１０３が摺動可能な第１の被摺動部１０１ａを有し、第２の収容部１０２は、試薬容器１０３が摺動可能な第２の被摺動部１０２ａを有する。第１の附勢部１１３は、所定方向１３１において、第１の被摺動部１０１ａと重なる位置と第２の被摺動部１０２ａと重なる位置との間を移動することができる。また、第２の収容部１０２の右端には、使用者が試薬容器１０３を第２の収容部１０２に置く際に試薬容器１０３を誘導するための斜面４０１と、試薬容器１０３を排出する際にストッパの役目をする端部４０２を有しうる。第２の収容部１０２の端部４０２のＹ座標をｙ１とする。

ステップS３０１において、コントローラ１１７は、試薬容器１０３の移動元のスロットと、移動先のスロットを特定する。移動元のスロットは、補充が必要な種類の試薬容器１０３が置かれている第２の収容部１０２内のスロットである。どの種類の試薬容器が第２の収容部１０２のどのスロットに置かれているかについては、不図示の情報読み取り部にて試薬容器のバーコードを読み取ることにより、上位コントローラが予め把握し、装填動作開始時にコントローラ１１７に通知してもよい。一方、移動先のスロットは第１の収容部１０１内で、現在、試薬容器１０３が置かれていないスロットである。試薬容器１０３の種類によって決まったスロットを移動先にしてもよいし、現在、試薬容器１０３が置かれていないスロットの中から任意の一つを移動先として選択してもよい。

続いてステップＳ３０２において、コントローラ１１７はモータ１１２を駆動し、ステップＳ３０１で特定した移動先スロットのＸ座標を第１の附勢部１１３のＸ座標に合わせる。これと並行してコントローラ１１７はモータ１１０を駆動し、ステップＳ３０１で特定した移動元スロットのＸ座標を第１の附勢部１１３のＸ座標に合わせる。これにより、第２の収容部１０２内の移動元スロット、第１の収容部１０１内の移動先スロット、第１の附勢部１１３の３つのＸ座標上の位置が揃った状態になる。図４（ａ）はステップＳ３０２直後の状態を示す図である。試薬容器１０３が第２の収容部１０２上にあり、第１の収容部１０１の対応するスロットには試薬容器１０３がない状態である。コントローラ１１７は、図４（ａ）～（ｃ）に対応するステップＳ３０３、Ｓ３０４において、上下移動部１１４内のソレノイドの電流をＯＦＦにし、第１の附勢部１１３を上げる。なお、本実施形態では、ステップＳ３０１～ステップＳ３０５に対応する図４（ａ）～図４（ｃ）において、試薬容器１０３の一端２０１の座標はｙ１になり、第２の収容部１０２の突き当て部に対応する端部４０２に合わせられているものとする。

図４（ｂ）はステップＳ３０３の直後の状態を示す図である。試薬容器１０３が第２の収容部１０２の右端にあり、第１の附勢部１１３が試薬容器１０３の手前にあり、第１の附勢部１１３が上がっている状態である。

ステップS３０４以降の処理は、挿抜部１３４を介して試薬容器１０３を第１の方向１３２に附勢することにより、試薬容器１０３を第２の収容部１０２から抜去し第１の収容部１０１に挿入する装填工程に相当する。ステップS３０４において、コントローラ１１７はモータ１１６を駆動し、第１の附勢部１１３を試薬容器１０３の被附勢部２０５の位置まで移動させる。説明のために、試薬容器１０３の被附勢部２０５の位置を被附勢位置と呼ぶ。本実施形態では、第２の収容部１０２の端部４０２に合わせられている。第２の収容部１０２の端部４０２のＹ座標はｙ１であるから、被附勢位置のＹ座標は、ｙ１+Ｌ２であり、試薬容器１０３の大きさから一意に求まる。これにより、試薬容器１０３の位置を検出するセンサを設けなくても、コントローラ１１７は第１の附勢部１１３を被附勢位置に移動させることができる。図４(c)はステップS３０４の直後の状態を示す図である。上下移動部１１４および第１の附勢部１１３が被附勢位置まで移動し、第１の附勢部１１３は上がっている状態である。

続いてステップS３０５において、コントローラ１１７は上下移動部１１４内のソレノイドの電流をＯＮにし、第１の附勢部１１３を下げる。これにより第１の附勢部１１３と試薬容器１０３の被附勢部２０５が当接（結合）し、試薬容器１０３を移動可能になる。図４(d)はステップS３０５の直後の状態を示す図である。上下移動部１１４および第１の附勢部１１３が被附勢位置にあり、第１の附勢部１１３が下がっている状態である。

続いてステップS３０６において、コントローラ１１７はモータ１１６を駆動し、第１の附勢部１１３を下げた状態のままＹ軸の正方向に移動させる。これにより、第１の附勢部１１３の側面が試薬容器１０３の被附勢部２０５の側面を押し、第１の附勢部１１３と一緒に試薬容器１０３も第１の収容部１０１側に移動する。すなわち、挿抜部１３４は、試薬容器１０３の一端２０１と他端２０２の間において着脱可能に結合し、試薬容器１０３に対して所定方向１３１に沿った附勢力を印加することで、試薬容器１０３を移動させる。

試薬容器１０３が移動し、第１の収容部１０１のラッチ部１０５にさしかかると、ラッチ部１０５と試薬容器１０３の被締結部２０７が係合し、試薬容器１０３は第１の収容部１０１の内部に固定される。試薬容器１０３の固定される位置は試薬容器１０３の被締結部２０７とラッチ部１０５によって決まるため、毎回同じ位置に固定される。図４(e)はステップS３０６の直後の状態を示す図である。試薬容器１０３が第１の収容部１０１の左端にあり、ラッチ部１０５と係合し、第１の附勢部１１３が下がっている状態である。また、コントローラ１１７はステップS３０６では上下移動部１１４内のソレノイドに流す電流をステップS３０５よりも少なくする。ステップS３０５で第１の附勢部１１３を下に動かすために必要な力よりも、ステップS３０６で第１の附勢部１１３を下げた状態を維持するために必要な力が少ないことを利用し、上下移動部１１４内のソレノイドに流す電流を必要最小限にすることによりソレノイドの発熱量を低減させる。

続いてステップS３０７において、コントローラ１１７は上下移動部１１４内のソレノイドの電流をＯＦＦにし、第１の附勢部１１３を上げる。これにより、試薬容器１０３の第２の収容部１０２から第１の収容部１０１への装填動作が完了する。図４(f)はステップS３０７の直後の状態を示す図である。試薬容器１０３が第１の収容部１０１の左端にあり、ラッチ部１０５と係合し、第１の附勢部１１３が上がっている状態である。

複数の試薬容器１０３を第２の収容部１０２から第１の収容部１０１に装填する場合には、S３０１からステップS３０７の工程を繰り返し行う。

このように、挿抜装置１３５は、第１の附勢部１１３が、所定方向１３１において、第１の被摺動部１０１ａと重なる位置と第２の被摺動部１０２ａと重なる位置との間を移動することにより、試薬容器１０３を第２の収容部１０２から抜去し第１の収容部１０１に挿入することが可能となる。

試薬が空になった試薬容器１０３を第１の収容部１０１から第２の収容部１０２に排出（抜去）する際は、図３に示した装填動作と逆の動作を行う。すなわち、試薬容器１０３の上部の被附勢部２０５に第１の附勢部１１３を当接（結合）させ、被附勢部２０５の側部を第１の附勢部１１３で押して、試薬容器１０３を第２の収容部１０２に移動させる。図５および図４を用いて説明する。図５は、本実施形態における抜去動作のフローチャートである。当該フローチャートの処理は、例えば、分析装置１００の上位コントローラから、挿抜装置１３５のコントローラ１１７に対して排出動作開始の指示が行われたところから開始されうる。

ステップS５０１にて、コントローラ１１７は、試薬容器１０３の移動元のスロットと、移動先のスロットを特定する。移動元のスロットは、空になった試薬容器１０３が載置されている第１の収容部１０１内のスロットである。第１の収容部１０１の各スロットの試薬容器１０３の吐出回数をコントローラ１１７において記録しておき、コントローラ１１７や上位コントローラが、所定の回数に達した試薬容器１０３が空になったと判断することができる。なお、試薬容器１０３が空になったかの判定方法はこの方法には限定されない。例えば試薬容器１０３に試薬の残量を検出するセンサを設け、センサからの情報を元にコントローラ１１７が空の試薬容器１０３を特定してもよい。移動先のスロットは第２の収容部１０２内で、現在、試薬容器１０３が置かれていないスロットである。試薬容器の種類によって決まったスロットを移動先にしてもよいし、現在、試薬容器１０３が置かれていないスロットの中から任意の一つを移動先として選択してもよい。

続いてステップS５０２において、コントローラ１１７はモータ１１２を駆動し、ステップS５０１で特定した移動元スロットのＸ座標を第１の附勢部１１３のＸ座標に合わせる。これと並行してコントローラ１１７はモータ１１０を駆動し、ステップS５０１で特定した移動先スロットのＸ座標を第１の附勢部１１３のＸ座標に合わせる。これにより、第１の収容部１０１内の移動元スロット、第２の収容部１０２内の移動先スロット、第１の附勢部１１３の３つのＸ座標上の位置が揃った状態になる。

続いてステップS５０３において、コントローラ１１７はモータ１１６を駆動し、第１の附勢部１１３を試薬容器１０３の被附勢部２０５の位置まで移動させる。試薬容器１０３の被附勢部２０５の位置を被附勢位置と呼ぶ。第１の収容部１０１ではラッチ部１０５により試薬容器１０３の位置が固定されているので、被附勢位置のＹ座標も試薬容器１０３の被締結部２０７とラッチ部１０５によって予め決まる。これにより試薬容器１０３の位置を検出するセンサを設けなくても、コントローラは第１の附勢部１１３を被附勢位置に移動させることができる。ステップS５０３の直後の状態は、図４(f)と同じである。すなわち、試薬容器１０３が第１の収容部１０１の左端にあり、ラッチ部１０５と係合し、第１の附勢部１１３は保持位置にあり、上がっている状態である。

続いてステップS５０４にて、コントローラ１１７は上下移動部１１４内のソレノイドの電流をＯＮにし、第１の附勢部１１３を下げる。これにより第１の附勢部１１３と試薬容器１０３の被附勢部２０５が結合し、試薬容器１０３が移動可能になる。ステップS５０４の直後の状態は、図４(e)と同じである。すなわち、上下移動部１１４および第１の附勢部１１３が保持位置にあり、第１の附勢部１１３が下がっている状態である。

続いてステップS５０５において、コントローラ１１７はモータ１１６を駆動し、第１の附勢部１１３を下げた状態のままＹ軸の負方向に、第２の収容部１０２の右端まで移動させる。これにより、第１の附勢部１１３の側面が試薬容器１０３の被附勢部２０５の側面を押し、第１の附勢部１１３と一緒に試薬容器１０３も第２の収容部１０２側に移動する。第１の収容部１０１から第２の収容部１０２までの距離は機構により決まり、移動先の座標値はｙ１+Ｌ２である。ステップS５０５の直後の状態は、図４(d)と同じである。すなわち、試薬容器１０３が第２の収容部１０２の右端にあり、第１の附勢部１１３が下がっている状態である。また、コントローラ１１７はステップS５０５では上下移動部１１４内のソレノイドに流す電流をステップS５０４よりも少なくする。ステップS５０４で第１の附勢部１１３を下に動かすために必要な力よりも、ステップS５０５で第１の附勢部１１３を下げた状態を維持するために必要な力が少ないことを利用し、上下移動部１１４内のソレノイドに流す電流を必要最小限にすることによりソレノイドの発熱量を低減させる。

続いてステップS５０６において、コントローラ１１７は上下移動部１１４内のソレノイドの電流をＯＦＦにし、第１の附勢部１１３を上げる。これにより、試薬容器１０３の第１の収容部１０１から第２の収容部１０２への排出動作が完了する。ステップS５０６の直後の状態は、図４(c)と同じである。すなわち、試薬容器１０３が第２の収容部１０２の右端にあり、第１の附勢部１１３が上がっている状態である。

この後、ステップS５０７にて、ステップS５０６までの工程で排出した空の試薬容器１０３の代わりに、補充用の試薬容器１０３を装填するか否かを判定する。試薬容器１０３と同じ種類の補充用の試薬容器１０３が、すでに第２の収容部１０２に置かれている場合には、装填すると判断し、ステップS５０８に進む。補充用の試薬容器１０３が第２の収容部１０２にない場合には、上位コントローラを介して使用者に通知し、試薬容器の補充を促し、ステップS５０９に進む。なお、ステップS５０７の判断条件はこれに限定されない。

ステップS５０８では、図３で説明したフローに沿って装填動作を行う。装填動作が終了したら処理を終了する。

ステップS５０９では、コントローラ１１７はモータ１１６を駆動し、上下移動部１１４および第１の附勢部１１３を第１の収容部１０１側の待避位置に移動させ、処理を終了する。ステップS５０９の直後の状態は、図４(a)と同じである。すなわち、試薬容器１０３が第１の収容部１０１にあり、第１の附勢部１１３が上がっている状態である。

図６は、本実施形態において、被附勢部２０５および第１の附勢部１１３の係合の状態を示す詳細図である。試薬容器１０３の上部にある被附勢部２０５は、第１の附勢部１１３により印加される附勢力を所定方向１３１および第１の方向１３２の反対方向に受けるための互いに対向する２つの被押圧面２０５ａおよび２０５ｂを有する凹部を含んで構成されている。被附勢部２０５に直動機構１１５に連結した第１の附勢部１１３が、図６(a)から図６(b)に示すように、Ｚ軸上方より被附勢部２０５の凹部内に降下するし、係合する。

図３のステップS３０６の動作開始後、第１の附勢部１１３はＹ軸の正方向（第１の方向１３２）に移動を開始すると、被附勢部２０５の面２０５ａと接触し、押圧力を試薬容器１０３に与える。これにより試薬容器１０３が移動を開始する。一方、第１の附勢部１１３がＹ軸の負方向（第１の方向１３２の反対方向）に移動をするときは、試薬容器１０３の被附勢部２０５の面２０５ｂと接触し、試薬容器１０３が移動する。なお、本例では第１の附勢部１１３は直方体状の形状をしているが、面２０５ａと２０５ｂに傾斜面をもった台形状で、この形状に合わせた結合部であっても構わない。これによりＹ軸方向の隙間を小さくでき、保持部材が移動してから試薬容器が移動開始までの時間を短縮することが可能である。

図７は、本実施形態において、図４(d)から図４(f)に至るまでの第１の附勢部１１３が、試薬容器１０３に押圧力を与えながら移動していくときに作用する力を示した図である。試薬容器１０３は、第１の附勢部１１３からの押圧力によって、進行方向のＲの位置を中心とした回転力Ｆ１を受ける。試薬容器１０３の重心位置をＧとし、摺動面である下面から重心までのＺ方向距離をＨ、試薬容器１０３の重心位置から回転位置ＲまでのＹ方向距離（試薬容器が移動すべき方向（Ｙ方向）における、重心位置から試薬容器の一端までの距離）をＬ、第１の附勢部１１３からの押圧力の作用中心位置と摺動面である下面とのＺ方向距離をＨ、さらに摺動面の摩擦係数をμ、試薬容器の質量をｍ、重力加速度をｇとする。このとき、回転位置Ｒまわりに試薬容器が回転しない条件式は
Ｌｍｇ＞Ｆ１×Ｈ・・・式（１）
Ｆ１＝μｍｇ ・・・式（２）
式（１）と式（２）からＦ１を消去することにより、
Ｌ＞μＨ ・・・式（３）
Ｈ＜Ｌ／μ ・・・式（４）
となる。この条件を満たすように、試薬容器１０３の形状や、摺動面である第１の被摺動部１０１ａと第２の被摺動部１０２ａの摩擦係数を決めるとよい。なお、摩擦係数は、摺動面、被摺動面の材質、表面粗さ等を変えるとよい。

図８は、第１の実施形態における試薬容器１０３の移動の別形態を示している。図８(a)は、試薬容器１０３に凸部の形状の被附勢部２０９が設けられた場合の形態を示している。この場合、図４(d)の動作時に第１の附勢部１１３が被附勢部２０９の上面位置より降下し、被附勢部２０９の端面を押圧することで試薬容器１０３を移動する。図８(b)は、直動機構１１５がベルト駆動と上下移動駆動からなり、この場合、図４(d)の動作時にベルト部が降下し、試薬容器１０３の上面と接触し、摩擦力によって、試薬容器１０３を第１の収容部１０１側へ移動する。

このように、本実施形態によれば、試薬容器１０３を第２の収容部１０２と第１の収容部１０２間で移動させる場合に、試薬容器１０３の端部（例えば図２の一端２０１）にのみ附勢力を印加する形態と比べて、被附勢部２０５に第１の附勢部１１３を当接させて移動させるため、挿抜装置１３５に対する負荷を軽減することができる。また、第１の附勢部１１３の可動域が挿抜装置１３５の内側にあることから、使用者が誤って第１の附勢部１１３に触れてしまう可能性を低減することができる。

（第１の実施形態の変形例）
本実施形態を図９～１１を参照して説明する。図９は、本実施形態の変形例による、試薬容器１０３の移動の規制／解除に関する、挿抜装置１３５の一部の構成を示す図である。図１０は、本実施形態の変形例による、試薬容器１０３の移動の規制／解除に関する、挿抜装置１３５の一部の別の構成を示す図である。図９では、第２の収容部１０２の上に、１つの試薬容器１０３が載置され、第１の附勢部１１３が試薬容器１０３の被附勢部２０５に降下した状態を示している。第２の収容部１０２は、第１の附勢部１１３が被附勢部２０５と当接された状態において試薬容器１０３との結合が解除され、第１の附勢部１１３が被附勢部２０５との当接が解除された状態において試薬容器１０３と結合される第２の附勢部９０１を有する。第２の附勢部９０１は、第２の収容部１０２に収容された状態にある試薬容器１０３の被附勢部２０５の位置に対応して配置され、弾性部材を含んで構成されうる。第２の附勢部９０１は、試薬容器１０３と結合する部分として、テーパ面９０１ａと９０１ｂを有する。図１０は、図９の構成を装置上方（Ｚ軸の正方向）から見た図を示す。本例では、図１０は、第２の収容部１０２の上面を仕切り板１０６で区切られた１つのスロットを示しており、状態(a)から状態(e)は、試薬容器１０３、第１の附勢部１１３、および第２の附勢部９０１の状態がそれぞれ異なる状態を示している。

図１０において、状態(a)は、試薬容器１０３の被附勢部２０５に第２の附勢部９０１が係合し、Ｙ軸の正方向の移動が規制されている状態である。使用者が第２の収容部１０２に試薬容器１０３を載置した際、第１の収容部１０１には接触しないように第２の附勢部９０１が設置される。状態(b)は、試薬容器１０３を第１の収容部１０１側に移動する際に第１の附勢部１１３を第２の附勢部９０１に接触しないＸ軸位置で降下させたときの状態である。状態(c)は、状態(b)から第２の収容部１０２をＸ軸の負の方向に移動し、第１の附勢部１１３を第２の附勢部９０１に接触させ、たわませている状態をしめす。これにより、試薬容器１０３をＹ軸方向に規制していた状態が解除されたことになる。状態(d)は、状態(c)の後、第１の附勢部１１３を直動機構１１５によりＹ軸の正方向に移動している状態である。状態(e)は、試薬容器１０３が第２の収容部１０２から第１の収容部１０１に移動し、たわみが生じていた第２の附勢部９０１がもとの位置に戻った状態を示している。

試薬容器１０３が第１の収容部１０１側から第２の収容部１０２へ移動するとき、第２の附勢部９０１が先端部にあるテーパ面９０１ｂに試薬容器１０３の端部が接触し始めるとテーパ面９０１ｂに沿って第２の附勢部９０１がたわむ。そして、試薬容器１０３の被附勢部２０５に第２の附勢部９０１のテーパ面９０１ａ、９０１ｂがきた時点で第１の附勢部１１３を上昇し、状態(a)にもどる。

図１１は、本実施形態の変形例による、試薬容器１０３の移動の規制／解除に関する、挿抜装置１３５の一部の別の構成を示す図である。図９、図１０に記載した構成と比較すると、図１１(a)にあるように第２の附勢部９０１の先端部の２つのテーパ面９０１ａ、９０１ｂに加え、テーパ面９０１ｃを設けている点が異なる。このテーパによって、図１１(b)のように第１の附勢部１１３を試薬容器１０３の被附勢部２０５に向けて下降させたとき、テーパ面９０１ｃが接触し、第２の附勢部９０１を矢印の方向にたわませることよって、試薬容器１０３をＹ軸方向に規制していた状態を解除することができる。第１の附勢部１１３を下降させるのみで解除が可能となることで、図１０の状態(c)から状態(d)への第２の収容部１０２のＹ軸方向への動作が不要にできる。

このように変形例では、第２の収容部１０２に、試薬容器１０３の位置規制を解除する機能をもつ第２の附勢部９０１を備える。これにより、省スペースで安定した試薬容器１０３の搬送と、試薬容器１０３の挿抜装置１３５への設置時に、使用者が確実に試薬（薬液）の補充、交換を行うことが可能となる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態として、第１の収容部１０１における試薬容器１０３の動きを規制する構成について説明する。本実施形態における分析装置１００の基本的な構成や動作は第１の実施形態と同様であり、以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

図１２は、本実施形態によるラッチ部１０５の構成例を示す。図１２では、Ｘ軸負側からＸ軸正方向に見た第１の収容部１０１の一つのスロット内の構成を示しており、仕切り板１０４は示されておらず、試薬容器１０３は格納されていない状態を示している。

ラッチ部１０５は、試薬容器１０３を所定方向１３１に沿って挿入する動作により試薬容器１０３に設けられた被締結部２０７と噛み合うように構成される。これにより、試薬容器１０３と第１の収容部１０１とが非締結状態から締結状態に移行する。第１の収容部１０１は、試薬容器１０３が挿入された状態（締結状態となった状態）において、試薬容器１０３に収容された試薬を吐出可能な状態に試薬容器１０３が装填される。また、ラッチ部１０５は、試薬容器１０３が所定方向１３１に沿って抜去する動作により被締結部２０７との噛み合いが解除されるように構成される。これにより、試薬容器１０３と第１の収容部１０１とが締結状態から被締結状態に移行する。ラッチ部１０５は、所定方向１３１と交差する方向に所定の押圧力を印加する可動部１２０８と、可動部１２０８と第１の収容部１０１との間において可動部１２０８を支持する支持部１２０９とを有する。

可動部１２０８は、ロック爪１２０１（爪部）、引張バネ１２０３、バネ軸１２０５を有し、支持部１２０９は、軸１２０２、バネ軸１２０４、軸１２０６を有する。ロック爪１２０１は、第１の収容部１０１に固定された回転軸１２０２を中心に回転可能に構成されている。このロック爪１２０１は、第１の収容部１０１に固定されたバネ軸１２０４とロック爪１２０１に固定されたバネ軸１２０５に掛けられた引張バネ１２０３によって常に時計回り方向に付勢されている。軸１２０６は、ロック爪１２０１の回転を規制する第１の収容部１０１に固定されたストッパ軸である。また、位置決め部１２０７は、締結状態に対応する試薬容器１０３の位置を定める部材である。例えば、位置決め部１２０７は、第２の収容部１０２から第１の収容部１０１に移動される試薬容器１０３を押し当ててＹ軸方向の位置決めを行う。

次に、装填動作中の本実施形態におけるラッチ部１０５の動作について、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態による、第１の収容部１０１において試薬容器１０３の動きを制限するための動作例を説明するための図であり、装填動作中における試薬容器１０３の位置とラッチ部１０５のロック爪１２０１の状態を示している。図１３に示す状態の変化は、第１の実施形態で説明した図３のステップS３０６、図４(d)から図４(e)に至るまでの動作に対応する。図１３(a)は、試薬容器１０３が第１の附勢部１１３に押されて第１の収容部１０１側に移動して試薬容器１０３の被締結部２０７がロック爪１２０１に接触したところである。さらに移動するとロック爪１２０１のテーパ部分が押されることでロック爪１２０１が引張バネ１２０３を伸ばす方向である反時計回りに回転する。第１の附勢部１１３は、図４等を用いて説明したように、試薬容器１０３に対して、所定方向１３１または所定方向１３１の反対方向に作用する附勢力を印加することができる。

図１３(b)は、試薬容器１０３が移動を続けてロック爪１２０１の回転が最大の状態を示した図である。その後は、ロック爪１２０１が引張バネ１２０３に引っ張られて時計回りに回転しようとし、被締結部２０７をＺ軸負方向、Ｙ軸正方向に押す。それにより、試薬容器１０３は第１の収容部１０１側に移動し、ロック爪１２０１は時計回りに回転する。

図１３(c)に示す状態になるときに、コントローラ１１７はモータ１１６を止め、試薬容器１０３を押していた第１の附勢部１１３の動きは止まる。このときに試薬容器１０３は位置決め部１２０７にまだ接触していない。上述した図４(e)は、この状態のときを示す。

試薬容器１０３の被附勢部２０５に第１の附勢部１１３が当接した状態で両者の間にＹ方向に隙間があるため、引張バネ１２０３に引っ張られるロック爪１２０１の回転は続き、試薬容器１０３が位置決め部１２０７に接触するまで試薬容器１０３は移動を続ける。図１３(d)は試薬容器１０３が位置決め部１２０７に接触し押し当てられて動きが止まったときの、すなわち試薬容器１０３のＹ軸方向の位置決めがされた状態を示す。

そして、試薬容器１０３の動きが止まってもロック爪１２０１による被締結部２０７の押え込みは継続する。このようにして、ラッチ部１０５は、所定方向１３１を含み互いに交差する少なくとも３方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）において、試薬容器１０３の動きを制限することができる。引張バネ１２０３は、分注のために第１の収容部１０１が移動する際の振動・衝撃に耐える押え込みになる強さのものを選択すればよい。また、本実施形態では、ロック爪１２０１はステンレス、試薬容器の被締結部２０７を含む試薬容器１０３の外装はＰＥを材質としているが、引張バネ１２０３の強さ、両者の摩擦係数を考慮して他の金属と樹脂、あるいは樹脂と樹脂の組み合わせを選択しても良い。

次に、試薬容器１０３を第１の収容部１０１から抜去する際のラッチ部１０５の動作について図１３を参照して説明する。これは、図５のステップS５０５、図４(e)から図４(d)の動作に対応する。可動部１２０８（ロック爪１２０１、引張バネ１２０３、バネ軸１２０５）により印加される押圧力は、試薬容器１０３に対する第１の附勢部１１３による附勢力に対応して上限が設定されており、当該上限を超える力が鉛直方向上向きに働くことにより、試薬容器１０３を抜去することができる。なお、当該押圧力は、可動部１２０８の自重による鉛直方向下向きの成分も含む。

ステップS５０５における試薬容器１０３とロック爪１２０１の状態は、試薬容器１０３と位置決め部１２０７が接触している図１３(d)から始まり、それらが離れる図１３(c)、ロック爪１２０１の回転が最大の状態である図１３(b)、ロック爪１２０１と試薬容器１０３が離れる直前である図１３(a)の順に変化する。すなわち、モータ１１６を駆動して第１の附勢部１１３と共に試薬容器１０３が第２の収容部１０２側に移動する動きによってロック爪１２０１が反時計回りに回転し、ロック爪１２０１による試薬容器１０３の被締結部２０７の押え込みが解除される。この押え込みの解除により、試薬容器１０３の位置決めされた位置のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向への固定の解除、言い換えると第１の収容部１０１に対する試薬容器１０３の３方向への動きの制限の解除が行われることになる。

なお、上記構成では、試薬容器１０３を第１の収容部１０１に装填する駆動力をモータ１１６が発生している。しかし、これに限らず、同様のラッチ部１０５を用いて、手動で試薬容器１０３を移動して第１の収容部１０１に装填する場合でも、試薬容器１０３の３方向の位置決めを行った後に試薬容器１０３の動きを制限することができる。そして、手動で試薬容器１０３を移動して第１の収容部１０１から抜去しても、動きの制限を解除することができる。

（第２の実施形態の変形例）
図１４は、本実施形態の変形例による、第１の収容部１０１における試薬容器１０３の動きを制限する別の構成例を示す図である。図１４は図１２と同様に、Ｘ軸負側からＸ軸正方向に見た第１の収容部１０１の一つのスロット内の構成を示す。第１の附勢部１１３、上下移動部１１４、直動機構１１５も示されている。仕切り板１０４は示されておらず、試薬容器は格納されていない状態である。位置決め部１２０７は図１２と異なり、Ｙ軸負方向の位置に配置されている。

図１４では、ロック爪１２０１に棒状部材１４０１が固定されて、棒状部材１４０１がロック爪１２０１の回転と一体となって回転できるようになっている。すなわち、棒状部材１４０１は、ロック爪１２０１の回転の動作を制御するように、ロック爪１２０１に固定されている。また、上下移動部１１４に押し部材１４０２が固定され、押し部材１４０２が上下移動部１１４と一体となって移動するようになっている。第１の附勢部１１３がＸ軸方向に関して第１の収容部１０１のあるスロットの試薬容器１０３の被附勢部２０５に当接する位置にあるときに以下の動作ができるように、押し部材１４０２が上下移動部１１４に固定されている。それは、上下移動部１１４がＹ軸正方向に移動すると、押し部材１４０２が棒状部材１４０１に接触して回転する動作である。

図１５は、本実施形態の変形例による、第１の収容部１０１における試薬容器１０３の動きを制限する別の動作例を説明するための図であり、試薬容器１４０３が第１の収容部１０１に装填されてロック爪１２０１に押え込まれ、動きが制限される動作の前後を図１４と同様の方向から示した図である。試薬容器１４０３は、上記に説明した試薬容器１０３と一部構成が異なる。すなわち、試薬容器１４０３は、底面にＹ軸方向に凹み形状である長い溝１４０４があり、吐出部２０３の近傍にある溝１４０４の終端壁面が位置決め部１２０７と接触して押し当てられることでＹ方向の位置決めが行われる。本実施形態では押し当て部として位置決め部１２０７を用いているが、所望の位置に取り付けられて精度良く位置決めができる部材であれば、位置決め部１２０７以外でも構わない。

図１５(a)は、上下移動部１１４の移動と共に第１の附勢部１１３に押されて試薬容器１４０３が第１の収容部１０１側に移動し、試薬容器１０３の被締結部２０７がロック爪１２０１に接近したところである。棒状部材１４０１が押し部材１４０２に押されて回転し、ロック爪１２０１が反時計回りに回転する。その結果、試薬容器の被締結部２０７はロック爪１２０１に接触することなくロック爪１２０１の下に入り込む。

図１５(b)では、第１の附勢部１１３がさらに移動して溝１４０４の終端面が位置決め部１２０７に接近しているが接触していない。この位置でコントローラ１１７はモータ１１６を止め、試薬容器１４０３を押していた第１の附勢部１１３の動きは止まる。

図１５(c)は、コントローラ１１７が上下移動部１１４内のソレノイドの電流をＯＦＦにし、第１の附勢部１１３を上げた状態である。この後、コントローラ１１７が上下移動部１１４をＹ軸負方向に移動すると、ロック爪１２０１は引張バネ１２０３に引っ張られて時計回りに回転し、試薬容器１４０３の被締結部２０７を押す。試薬容器１４０３は溝１４０４の終端面が位置決め部１２０７に接触するまで、すなわちＹ軸方向の位置決めがされるまで移動する。このＹ軸方向の位置決めは、吐出部２０３の近傍にある溝１４０４の終端面を利用するため、吐出部２０３からの試薬吐出の位置をより高い精度で試薬容器１０３の位置に合わせることが可能になる。

図１５（ｄ）は、押し部材１４０２が棒状部材１４０１から充分離れた位置まで上下移動部１１４が移動した状態である。試薬容器１４０３の動きは止まっているが、ロック爪１２０１による試薬容器１０３の被締結部２０７の押え込みは継続する。そのため、試薬容器１４０３の位置決めされた位置をＹ軸、Ｚ軸の２方向において固定、すなわち第１の収容部１０１に対する試薬容器１４０３の動きを２方向で制限することができる。本実施形態において、試薬容器１４０３は、板バネを有する図１０に示す仕切り板１０４により、図１５（ｄ）の紙面と垂直なＸ方向において抑え込まれている。即ち、本実施形態において、試薬容器１４０３は、ロック爪１２０１と仕切り板１０４により、３方向に固定されていると換言される。

このように、図１４～図１５に示した構成では、ロック爪１２０１を回転させるのに回転軸１２０２から離れた位置を押すので、試薬容器１４０３を第１の収容部１０１に移動する際に、より小さい力でロック爪１２０１を回転させることができる。そして、上下移動部１１４の移動によって試薬容器１４０３を移動させる際に、試薬容器の被締結部２０７にロック爪１２０１から負荷がかからないので、試薬容器１４０３が傾くことがなく、よりスムーズに移動させることができる。

空になった試薬容器１４０３を第１の収容部１０１から第２の収容部１０２に排出する際は、装填、押え込みと逆の動作を行えばよい。すなわち、まず図１５(c)の状態になるまでコントローラ１１７が上下移動部１１４をＹ軸正方向に移動してロック爪１２０１による試薬容器１４０３の被締結部２０７の押え込みを解除する。

次に、コントローラ１１７が上下移動部１１４内のソレノイドの電流をＯＮにし、第１の附勢部１１３を下げる。図１５(b)に示すように、第１の附勢部１１３が試薬容器１４０３の被附勢部２０５に入り込む。そしてコントローラ１１７が上下移動部１１４を第２の収容部１０２の側に移動させ、試薬容器１４０３が排出される。

このように、図１４～図１５に示した構成では、排出時に試薬容器１４０３の被締結部２０７はロック爪１２０１に接触しないので、試薬容器１４０３には押え込みの解除の際の衝撃が加わることがなく、スムーズに排出を行うことができる。また、装填時と同様、ロック爪１２０１を回転させるのに回転軸１２０２から離れた位置を押すので、より小さい力でロック爪１２０１を回転させて押え込みを解除することができる。

このように、第２の実施形態の挿抜装置においては、アクチュエータを追加することなく、試薬容器１０３／１４０３を第１の収容部１０１に装填する駆動力を利用して、試薬容器１０３の３方向の位置決めを行った後に試薬容器１０３の動きを制限することができる。そのため、分注のために第１の収容部１０１が移動する際の振動・衝撃による、第１の収容部１０１に載置された試薬容器１０３の位置ずれを防ぐことができるので、所望の試薬を試薬容器１０３から確実に吐出できる。そして、同様にアクチュエータを追加することなく、試薬容器１０３を第１の収容部１０１から抜去する駆動力を利用して、試薬容器１０３の動きの制限を解除することができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態として、第１の収容部１０１へ試薬容器１０３を挿入する装填工程の前に、使用者によって載置され、位置精度が低い第２の収容部１０２への試薬容器１０３の載置状態を揃えるアライメント動作について説明する。本実施形態における分析装置１００の基本的な構成や動作は第１の実施形態と同様であり、以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

本実施形態の挿抜装置１３５において、補充用の試薬容器１０３ｂを第２の収容部１０２から第１の収容部１０１へ移動させる装填動作について、図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、本実施形態による装填動作のフローチャートである。当該フローチャートの処理は、例えば、分析装置１００の上位コントローラからの指示により、挿抜装置１３５コントローラ１１７に対して装填動作開始の指示が行われたところから開始されうる。

図１７は、図１６に示す装填動作の各ステップの途中の試薬容器１０３および第１の附勢部１１３の状態をＸ軸方向から見た図である。図１６において、第１の実施形態において説明した図３と同様のステップについては同じ参照番号を付し、説明を省略する。また、図１７において、図１７(e)～(i)は、図３の(b)～(f)に対応し、図３に関連して説明した部分については、説明を省略する。

本実施形態では、ステップS３０２の直後に、試薬容器１０３は図１７(a)に示す位置にあるものとする。すなわち、第１の実施形態と異なり、この時点では、試薬容器１０３は端部４０２に接していない。続くステップS１６０１において、コントローラ１１７はモータ１１６を駆動し、第１の附勢部１１４を第１の収容部１０１と第２の収容部１０２の間で、試薬容器１０３の手前の位置まで移動させる。使用者が試薬容器１０３を第２の収容部１０２に差し入れる際の、差し入れ量の許容ばらつきをＬ３とする。第２の収容部１０２の端部４０２のＹ座標をｙ１とするときに、第１の附勢部１１４の試薬容器１０３と接する面のＹ座標がｙ１+Ｌ１+Ｌ３になるまで移動させる。なお、Ｌ３はあらかじめ設定し、コントローラ１１７内部のメモリに保存しておく。図１７(b)はステップS１６０１の直後の状態を示す図である。上下移動部１１４および第１の附勢部１１３が試薬容器１０３の手前まで移動し、第１の附勢部１１３は上がっている状態である。

続いてステップS１６０２において、コントローラ１１７は上下移動部１１４内のソレノイドの電流をＯＮにし、第１の附勢部１１３を下げる。図１７(c)はステップS１６０２の直後の状態を示す図である。上下移動部１１４および第１の附勢部１１３が試薬容器１０３の手前にあり、第１の附勢部１１３が下がっている状態である。

続いてステップS１６０３において、コントローラ１１７はモータ１１６を駆動し、第１の附勢部１１３を下げた状態のままＹ軸の負方向に移動させる。ステップS１６０３の処理は、挿抜部１３４を介して試薬容器１０３を第１の方向１３１の反対方向に附勢し、第２の収容部１０２に設けられた付き当て部としての端部４０２に試薬容器を突き当てる突き当て工程に相当する。挿抜部１３４は、試薬容器１０３に対する距離が変更可能に構成される。当該処理は、試薬容器１０３の他端２０２の側にある側面を附勢することを含み、これにより、第１の附勢部１１３と一緒に試薬容器１０３も第２の収容部１０２側に移動する。第２の収容部１０２の端部４０２のＹ座標をｙ１とするときに、第１の附勢部１１３の試薬容器１０３と接する面のＹ座標がｙ１+Ｌ１になるまで移動させる。これにより、使用者が載置した時の試薬容器１０３のＹ座標がばらついていても、試薬容器１０３の一端２０１の座標はｙ１になり、第２の収容部１０２の端部４０２に合わせることができる。図１７(d)はステップS１６０３の直後の状態を示す図である。試薬容器１０３が第２の収容部１０２の右端にあり、第１の附勢部１１４が試薬容器１０３の手前にあり、第１の附勢部１１３が下がっている状態である。なお、試薬容器１０３を合わせる位置は第２の収容部１０２の端部４０２に限定されない。ステップS１６０３での移動距離を少し短くし、試薬容器を合わせる位置を端部４０２よりもＹ軸正方向に少しずらすこともできる。これにより、位置合わせの際に試薬容器１０３が端部４０２にぶつからないようにし、音や振動の発生を防止することができる。以降のステップS３０３～ステップS３０７の処理については、図３と同様であるため、説明を省略する。S３０７の、第１の収容部１０１は、試薬容器１０３が挿入された状態において、試薬容器１０３に収容された試薬を吐出可能な状態に試薬容器１０３が装填される。

なお、図１７(c)～(h)から明らかなように、突き当て工程（ステップS１６０３）の開始時点では、第１の附勢部１１３（挿抜部１３４）と試薬容器１０３との間隔が不明である。そのため、試薬容器１０３が第２の収容部１０２に載置されているであろうと予想されうる領域から十分に離れた位置で、試薬容器１０３に近づけて当接させる。一方、装填工程（ステップS３０４以降）では、試薬容器１０３の被附勢部２０５の位置が定まっているため、第１の附勢部１１３（挿抜部１３４）を試薬容器１０３に一旦遠ざけてから移動して近づける。よって、突き当て工程（ステップS１６０３）と装填工程（ステップS３０４以降）との間において、挿抜部１３４を試薬容器１０３から遠ざける工程（図１７(e)）と、挿抜部１３４を所定方向１３１において異なる位置に移動する移動工程（図１７(e)→図１７(f)）と、挿抜部１３４を試薬容器１０３に近づける工程（図１７(f)→図１７(g)）が含まれる。

続いて、試薬容器１０３を分析セル１０８の上方に移動させ、試薬を分注する際の動作を、図１８を用いて説明する。図１８は、本実施形態による吐出位置移動動作のフローチャートである。当該フローチャートの処理は、例えば、分析装置１００の上位コントローラから、コントローラ１１７に対して、吐出位置移動動作開始の指示が行われたところから開始されうる。

ステップS１８０１において、上位コントローラは測定部１０７を回転させ、第１の収容部１０１の移動軌跡上の分注位置に分析セル１０８の開口部を合わせるように、分析セル１０８を移動させる。この段階で、分注位置に到着した分析セル１０８には、測定部１０７の検体分注機構（不図示）により検体が分注されているものとする。

続いてステップS１８０２において、コントローラ１１７は、同時にモータ１１２および移動機構１１１を用いて第１の収容部１０１を測定部１０７へ移動させる。具体的には、第１の収容部１０１における試薬容器１０３を分注位置に移動させる。ステップS１８０１およびS１８０２の移動は同時並行して行い、移動全体にかかる時間を短縮させることで分析のスループットを向上させる。なお、分注位置に合わせる試薬容器１０３は、分析項目および第１の収容部１０１に搭載されている試薬容器１０３の種類により、上位コントローラにより決定され、吐出位置移動動作開始時にコントローラ１１７に通知されうる。

ステップS１８０２直後（第１の収容部１０１の移動後）の測定部１０７および第１の収容部１０１の位置関係を図１９に示す。第１の収容部１０１が測定部１０７の上方に重なり、分析セル１０８の開口と、試薬容器１０３の吐出部２０３のＸＹ平面上の位置が合った状態になる。試薬容器１０３は第１の収容部１０１内でラッチ部１０５により位置決めされているため、ステップS６０２で第１の収容部１０１を移動させても試薬容器１０３の位置ずれはなく、分析セル１０８の開口部に対して精度よく位置決めをすることができる。

続いて、ステップS１８０３において、コントローラ１１７の分注部１３６は、分注位置にて試薬容器１０３に含まれる一定量の試薬を、分析セル１０８に分注する。アクチュエータおよび駆動回路を試薬容器１０３の内部に備えて、コントローラ１１７の分注部１３６がこれらを駆動してもよい。また、試薬容器１０３の内部分注機構を駆動するためのアクチュエータを試薬容器１０３の外部に備え、試薬容器１０３に結合してもよい。また、コントローラ１１７の分注部１３６は、ステップS１８０３において上位コントローラに分注位置への移動完了を示す信号を出力し、上位コントローラ側で試薬容器１０３の内部分注機構を駆動してもよい。

続いて、ステップS１８０４において、モータ１１２および移動機構１１１を用いて第１の収容部１０１を元の位置に待避させる。待避した後の測定部１０７および第１の収容部１０１の位置関係は図１と同じである。

ステップS１８０１からステップS１８０４を一定の間隔で繰り返し行うことにより、多数の検体の分析を連続して行うことができる。ステップS１８０３にて試薬が分注された後は、分析セル１０８は、ステップS１８０１の分析セル１０８の移動（測定部１０７の回転）により、攪拌、反応の検出、洗浄のための位置に移動されうる。そこで、攪拌部１４３、検出部１４２、洗浄部１４４はそれぞれ、反応液の攪拌、吸光度の測定、分析セル１０８の洗浄を行いうる。途中で試薬容器１０３の試薬が空になった場合には、図５で説明したフローに沿って試薬容器１０３を排出する。

なお、本実施形態において、第１の収容部１０１および第２の収容部１０２をＸ軸方向に動かし、第１の附勢部１１３をＹ軸方向に動かす構成とした。しかし、第１の収容部１０１と第２の収容部１０２の各スロットと保持部材の位置合わせができれば、移動の組み合わせはこれに限定されるものではない。例えば、直動機構１０９は第２の収容部１０２の代わりに第１の附勢部１１３をＸ軸方向に動かしてもよい。この場合には、第２の収容部１０２は固定となり、保持部材がＸ軸,Ｙ軸の２次元方向に移動する。試薬の数が多く、第２の収容部１０２の重量が重い場合には、第１の附勢部１１３を２次元方向に動かすほうがモータ１１０を小型化でき、装置の小型化、低コスト化につながる。

また、本実施形態において、第１の収容部１０１の上から（Ｚ軸正側からＺ軸負方向に）見た形状は長方形であり、試薬容器を１０３横に並べて格納する構成としたが、第１の収容部１０１の形状はこれに限定されるものではない。また、第１の収容部１０１を移動させるための機構として直進的に移動させる移動機構１１１を用いたが、試薬容器を分析セル１０８および第２の収容部１０２に対し位置を合わせることできれば、他の移動機構を用いてもよい。例えば、第１の収容部１０１は円形とし、円周に沿って試薬容器を格納してもよい。この場合には、第１の収容部１０１を移動させるための機構として移動機構１１１の代わりに回転機構を用いてもよい。これにより、第１の収容部１０１と測定部１０７を近傍に配置でき、装置の小型化につながる可能性がある。

このように、本実施形態の分析装置においては、使用者が第２の収容部１０２に載置した試薬容器１０３を第１の収容部１０１に移動させる前に、第２の収容部１０２内で試薬容器１０３を所定の位置に移動させる。これにより、使用者が試薬容器１０３を補充する際に、試薬容器１０３を置いた位置が予め決められた保持位置からずれていても、挿抜部１３４を介して確実に試薬容器１０３を第１の収容部１０１に移動させることができる。そのため、使用者が試薬容器１０３を第２の収容部１０２に置く際の位置合わせの負担を軽減することができる。

また、本実施形態において、試薬容器１０３の搬送に使う第１の附勢部１１３、上下移動部１１４、直動機構１１５をそのまま使用して試薬容器１０３の第２の収容部１０２内の位置合わせを行うことができる。これにより、位置合わせ用に専用の機構やアクチュエータを追加する必要がないため、分析装置の低コスト化、小型化につながる。

［第４の実施形態］
第４の実施形態として、試薬容器１０３の吐出部２０３の高精度な位置決めを可能にする構成例について説明する。本実施形態における分析装置１００の基本的な構成や動作は実施形態１と同様であり、以下、実施形態１と異なる点について説明する。なお、本実施形態において、試薬容器１０３から試薬を分注させる分注機構は試薬容器１０３の近傍に所定の位置に配置された外部分注部１３６ａを有し、試薬容器１０３が第１の収容部１０１に装填された状態で、試薬容器１０３は外部分注部１３６ａの所定位置に装填されるように構成されている。

図２０は、本実施形態における分析装置２０００の構成を示す図である。図１と同様の部分については同じ参照番号を付し、説明を省略する。本実施形態では、試薬容器１０３は、後述するように、吐出部２０３の位置に関する情報を示すマーク（吐出部２０３の位置を特定するためのマーク）が設けられている。マーク２１０１は、貯留部２０４に貯留された試薬に関する試薬情報を含んでもよい。センサ部２００１は、試薬容器１０３の吐出部２０３の位置調整を行うためのマークを読み取り、該マークの情報（位置情報等）を検出するセンサを用いて構成される。センサには、カメラやレーザー変位計などが用いられうる。センサ部２００１は、各試薬容器１０３（各スロット）に対して設けられてもよいし、第１の収容部１０１に対して設けられてもよい。また、本実施形態では、分析制御部１４０は位置制御部１４５を有する。

分析制御部１４０の位置制御部１４５は、センサ部２００１により読み取られたマークの情報を処理する機能を有する。本実施形態では、位置制御部１４５は、センサ部２００１から取得したデータに基づいて試薬容器１０３のマークの位置（座標）を算出し、基準値（基準位置）に対するマークの位置のずれ量の算出を行う。さらに、位置制御部１４５は、試薬容器１０３の吐出部２０３とマークの位置情報と、算出したマーク位置のずれ量から移動量（移動座標）を算出する。位置制御部１４５は、移動座標を移動機構１１１に指示して、第１の収容部１０１（試薬容器１０３）を移動させる。これにより、試薬容器１０３の吐出部２０３と分析セル１０８への正確な位置合わせが実現される。

図２１は、Ｚ軸負側からＺ軸正方向に見た試薬容器１０３の構成を示す図である。試薬容器１０３は、試薬を貯留する貯留部２０４、貯留部２０４から試薬と吐出する吐出部２０３を収容する筺体２０８を有して構成される。吐出部２０３は吐出口を備える。なお、試薬容器１０３は、図２に示した被附勢部２０５、把持部２０６、被締結部２０７を有してもよい。図１９に示していないが、例えば、試薬容器１０３の内部に分注機構を有し、分注機構を駆動させることで吐出部２０３から試薬をＺ軸の負方向に吐出させることができる。

マーク２１０１は、吐出部２０３の位置調整を行うためのマークである。マーク２１０１は、筺体２０８が本実施形態における外部分注部１３６ａの所定位置に装填されている場合に、分析装置１００のセンサ部２００１により読み取り可能な位置に設けられている。また、上記のように、マーク２１０１は、吐出部２０３が備える吐出口と重ならない位置に設けられている。マーク２１０１と吐出部２０３の相対的な位置は、寸法精度や事前計測で既知とする。これにより、マーク２１０１の位置を計測することで吐出部２０３の位置合わせを行うことができる。分注機構が試薬容器と一体となっている本実施形態においては、直接吐出部２０３を計測するのではなくマーク２１０１を計測することにより、試薬の液だれによる吐出部２０３の位置計測エラーを防ぐことができる。例えば、試薬の液だれにより吐出部２０３が汚れてしまうと、センサ部２００１で正確に計測ができない。また、吐出部２０３の直下にセンサ部２００１が配置されていると、試薬の液だれによりセンサ部２００１が汚れてしまい計測ができなくなってしまう。そのため、試薬の液だれが影響しない位置でマーク位置を計測する必要がある。

マーク２１０１の設置場所は、吐出部２０３と同じ面であれば吐出部２０３から離れた場所、あるいは吐出部２０３とは別の面に設ける。吐出部２０３の位置計測に必要であれば、複数面にマークを設けてもよい。図２１の例では、マーク２１０１ａとマーク２１０２ｂのように、試薬容器１０３が第１の収容部１０１に配置される方向に対して垂直方向に、マークを複数設ける（図２１では２点設ける）。これにより、試薬容器１０３の設置状態や第１の収容部１０１の組立精度において生じるＺ軸回転方向の傾きによる吐出部２０３の位置誤差を抑えることができる。また、下面Ｚ軸傾きに加えて他の面であるＹＺ面Ｘ軸傾きおよび、ＸＺ面Ｙ軸の傾きを各面に設けるマーク２１０１を計測することで、より高精度に位置計測を行うことができる。これは、分析セル１０８の開口面に対して吐出面に傾きがあると、試薬吐出時の試薬の軌道が変わり所望の位置に試薬が吐出されないためである。複数の試薬容器を第１の収容部１０１に設置する際には、ＹＺ面のマーク検出が難しいため、レーザー変位計などにより薬液容器のＸＹ面のマークの高さ方向ずれ量を計測することでＸ軸回転方向の傾きを計測することができる。なお、必ず複数面のマーク２１０１が必要ではなく、要求する精度によって必要なマーク位置を決める。マーク２１０１の加工方法は、成型加工や印刷加工、レーザー加工などが挙げられる。

図２２は、本実施形態による試薬容器１０３の別の構成例を示す図である。図２０に示すように、マーク２１０１を吐出部２０３を含む面に対し凹み段差をもたせた位置に配置し試薬の付着を防止してもよい。また、図２１、図２２におけるマーク２１０１において、試薬の付着を防止する方法として、表面状態を試薬に対して撥水性をもたせることで試薬の付着を防止してもよい。

図２３は、図２１および図２２に示したマーク２１０１の形状の変形例を示す図である。図２３(a)は、試薬容器の計測面（例えば、吐出部２０３を含む面）に碁盤目状のスケールを配置し、位置情報をもつマーク２３０１を示している。目盛をカメラやセンサ部２００１でマーク２３０１を計測し、試薬容器の位置ずれ量を算出する。マーク２３０１の加工方法は、成型加工や印刷加工、レーザー加工などが挙げられる。図２３(b)は、試薬容器１０３の計測面に、Ｘ軸に平行な１本の稜線およびＹ軸に平行な１本の稜線によりＸＹ位置と角度情報が計測できる形状のマーク２３０２を示している。マーク２３０２は、成型加工により容器の形状そのものに設けてもよいし、印刷加工やレーザー加工などにより容器に線を引くことで設けてもよい。

図２４は、図２１および図２２に示したマーク２１０１に付与する付加情報の例を示す図である。当該付加情報を図２４(a)ではマーク２１０２で示す。マーク２１０２は、吐出部２０３とマーク２１０１aの相対的な位置情報を有する。試薬容器１０３の吐出部２０３とマーク２１０１aの位置精度は、加工や組み立て誤差により容器毎に異なる。容器毎に吐出部２０３とマーク１９０１aの位置情報を事前に測定し、マーク２１０２にその情報を付与することにより、吐出部２０３と分析セル１０８の位置合わせをより高精度に行うことができる。また、試薬容器１０３に分注機構を組み付ける（適用する）際に吐出部２０３が角度をもつ可能性があるため、位置情報の中には吐出部２０３の角度情報を含んでも良い。マーク２１０２は、本実施形態ではＱＲコード（登録商標）を用いているが、バーコードなどを使用してもよい。マーク２１０２は、位置情報だけでなく、試薬容器１０３の試薬（薬液）の種類、ロット番号、使用期限、容量などの情報を含んでも良い。また、図２４(b)に示すように、付加情報取得用のマーク２１０３を位置情報取得マークとして使用してもよい。

本実施形態の分析装置２０００での吐出部２０３の分析セル１０８の開口部への位置合わせについて図２５および図２６を用いて説明する。図２５は、本実施形態による、吐出部２０３の位置合わせ動作のフローチャートである。図２６は、マーク位置の読み取り（計測）および吐出部２０３の位置合わせの動作状態を示す図である。図２６は、上面図であり、水平右方向をＸ軸正方向、水平上方向をＹ軸正方向、垂直下方向をＺ軸正方向とする。

ステップS２５０１において、分析装置２０００のセンサ部２００１の直上に基準となるマーク（基準マーク）を配置し、位置制御部１４５は、基準データとして当該基準マークの位置の情報を取得する。基準マークは、分析装置２０００に取り外しできる部品であることが好ましく、基準マークと分析セル１０８の相対的な位置は既知である。本実施形態では、図２６にも示すように基準マークはセンサ部２００１のＹ軸正負方向の直上等に配置されるものとするが、システムにおいて既知であれば他の場所であってもよい。基準データの取得は組立時およびメンテナンス時に行われうる。

続いてステップS２５０２において、試薬容器１０３を第１の収容部１０１に（外部分注部１３６ａの所定位置に）装填する。試薬容器１０３は、試薬を貯留する貯留部２０４と、貯留部２０４からの試薬を吐出する吐出口（吐出部２０３に備えられる）と、マーク２１０１を有する。また、試薬容器１０３の装填処理は、第１の実施形態で説明したように、コントローラ１１７が挿抜装置１３５を制御することにより行われうる。

次に、ステップS２５０３において、移動機構１１１はコントローラ１１７の制御により、センサ部２００１が試薬容器１０３のマーク２１０１を読み取る（計測する）位置に、第１の収容部１０１を移動させる。ステップS２５０４において、センサ部２００１は、試薬容器１０３のマーク２１０１を読み取り、マーク２１０１の位置情報や付加情報のデータを取得する。ステップS２５０５において、位置制御部１４５は、取得したデータから、試薬容器１０３のマーク２１０１の座標を算出する。

ステップS２５０６において、位置制御部１４５は、第１の収容部１０１の移動量（移動座標を算出する。まず、位置制御部１４５は、マーク２１０１に対する基準位置を計測する（図２６(a)を参照）。次に、位置制御部１４５は、ステップS２５０５で算出されたマーク２１０１の座標データとステップS２５０１で取得した基準データから、マーク２１０１と基準マークとのずれ量を算出する。次に、位置制御部１４５は、吐出部２０３とマーク２１０１の相対位置情報とずれ量と基準位置に基づいて、第１の収容部１０１の移動座標を算出する。吐出部２０３とマーク２１０１の相対位置情報は、予め位置制御部１４５に格納されている情報やマーク２１０２（付加情報）から取得された情報が使用されうる。

ステップS２５０６における移動座標の算出方法について、図２６を用いて説明する。図２６（a）はマーク２１０１に対する基準位置を計測する状態、図２６（b）はマーク２１０１の位置を計測する状態を示している。センサ部２００１の中心と分析セル１０８のＸ方向の距離をＡ、Ｙ方向の距離をＢ、センサ部２００１の中心と基準マークのＹ方向の距離をＣとする。例えば、マーク２１０１ａの位置と基準位置とのずれ量は、Ｘ：ｄｘ、Ｙ：ｄｙ、θ：dθであったとする。また、吐出部２０３とマーク２１０１の相対的な位置はマーク２１０１ａを基準にすると、Ｘ：ａ、Ｙ：ｂであったとする。このとき、第１の収容部１０１の移動座標は、Ｘの正方向に“Ａ-(ｄｘ+ｂsin(dθ))-ａ”、Ｙの正方向に”(ｂ-(Ｂ-Ｃ))-(ｄｙ+ｂ(１-cos(dθ))”となる。このように移動座標を算出する（図２４（c））。本実施形態では、２次元平面内でのずれに対する移動座標算出について述べているが、分析セル１０８の開口部面に対する吐出部２０３の傾きによる３次元でのずれに対する移動座標算出を行うこともできる。算出された移動座標は、ステップS２５０７において位置制御部１４５に保存される。

続いて、ステップS２５０８において位置制御部１４５は、コントローラ１１７に、移動座標を移動機構１１１に指示するように制御し、ステップS２５０９でコントローラ１１７は、試薬容器１０３を移動させる。ここで、試薬容器１０３を移動させるのではなく、試薬容器１０３または分析セル１０８の少なくともいずれかを移動させるように、制御されてもよい。すなわち、位置制御部１４５は、センサ部２００１により読み取られた情報に基づいて、試薬容器１０３および／または分析セル１０８に対する移動座標を算出し、コントローラ１１７および／または測定部１０７を制御する上位コントローラに、試薬容器１０３および／分析セル１０８を移動させるように指示することによって、移動させてもよい。

ステップS２５１０において、上位コントローラは測定部１０７を回転させ、第１の収容部１０１の移動軌跡上の分注位置に分析セル１０８の開口部を合わせる。この段階で、分注位置に到着した分析セル１０８には、測定部１０７の検体分注機構により検体が分注されている。ステップS２５０９およびステップS２５１０は同時並行して行い、移動全体にかかる時間を短縮させることで分析のスループットを向上させる。なお、分注位置に合わせる試薬容器１０３は、分析項目および第１の収容部１０１に搭載されている試薬容器の種類により、上位コントローラにより決定され、分注位置移動動作開始時にコントローラ１１７に通知されるものとする。

ステップS２５１１において、分注部１３６は、分注位置にて試薬容器１０３の内部分注機構を駆動し、一定量の試薬を分析セル１０８に分注する。アクチュエータおよび駆動回路を試薬容器１０３の内部に備えて、コントローラ１１７からの信号によって駆動してもよいし、試薬容器１０３の内部分注機構を駆動するためのアクチュエータを試薬容器１０３の外部に備え、試薬容器１０３に結合してもよい。また、コントローラ１１７はステップS２５１１にて上位コントローラに分注位置への移動完了を示す信号を出力し、上位コントローラ側で試薬容器１０３の内部分注機構を駆動してもよい。

続いて、ステップS２５１２においてコントローラ１１７は、移動機構１１１に指示し、第１の収容部１０１を、マーク２１０２を計測する位置に待避（移動）させる。

ステップS２５１３において、試薬容器１０３に入っている試薬量を確認し、吐出可能な試薬が残っている場合はステップS２５０８に戻る。吐出可能な試薬が残っていない場合は、ステップS２５１４に進み第１の収容部１０１を排出する。残試薬量は、コントローラ１１７等が、吐出回数を計測し、分注量と吐出回数から残試薬量を確認してもよい。また、第１の収容部１０１に設けたセンサが試薬容器１０３の重さを計測し、残試薬量を確認してもよい。また、試薬容器１０３内に設けた液面検知センサが残試薬量を確認してもよい。このようなセンサからの情報を元に、コントローラ１１７が、吐出可能な試薬が残っているか否かを判断することができる。

ステップS２５０８からステップS２５１３を一定の間隔で繰り返し行い、多数の検体の分析を連続して行う。ステップS２５０３にて試薬が分注された後は、分析セル１０８は、ステップS２５１０の分析セル１０８の移動（測定部１０７の回転）により、攪拌、反応の検出、洗浄のための位置に移動されうる。そこで、攪拌部１４３、検出部１４２、洗浄部１４４はそれぞれ、反応液の攪拌、吸光度の測定、分析セル１０８の洗浄を行いうる。

ステップS２５１５においては、新しい試薬容器１０３に交換する場合は、試薬容器１０３を第１の収容部１０１に装填するステップS２５０２に戻り、再びマーク２１０１の位置の計測を行う。試薬容器１０３の交換毎にマーク位置の計測を実施する理由は、試薬容器１０３の寸法誤差や、装填時の設置誤差などにより、第１の収容部１０１内での試薬容器１０３の吐出部２０３位置が交換毎に変わる可能性があるためである。ステップS２５１５において試薬容器１０３の交換を行わない場合は、処理を終了する。

このように、本実施形態では、試薬容器に、吐出部との相対的な位置が既知であるマークを設け、マーク位置の計測を行うことで反応容器と吐出部の位置合わせ行う。これにより、吐出部の高精度な位置決めを組立調整することなく実現することができる。そのため、試薬の持ち越しやクロス・コンタミネーションを防ぎながら、試薬吐出部の高精度な位置決めが可能な分析装置を提供することが可能となる。

上記に説明した処理を実行することが可能なコントローラ１１７および分析セル１０８のハードウェア構成例について図２７を用いて説明する。情報処理装置としてのコントローラ１１７は、ハードウェア構成例として、ＣＰＵ２７０１、ＲＯＭ２７０２、ＲＡＭ２７０３、補助記憶装置２７０４、操作部２７０５、通信Ｉ／Ｆ２７０６、及びバス２７０７を有する。

ＣＰＵ２７０１は、ＲＯＭ２７０２やＲＡＭ２７０３に格納されているコンピュータプログラムやデータを用いてコントローラ１１７の全体を制御することで、上記に説明したコントローラ１１７の各機能を実現する。なお、コントローラ１１７がＣＰＵ２７０１とは異なる１又は複数の専用のハードウェアを有し、ＣＰＵ２７０１による処理の少なくとも一部を専用のハードウェアが実行してもよい。専用のハードウェアの例としては、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、およびＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などがある。ＲＯＭ２７０２は、変更を必要としないプログラムなどを格納する。ＲＡＭ２７０３は、補助記憶装置２７０４から供給されるプログラムやデータ、及び通信Ｉ／Ｆ２７０６を介して外部から供給されるデータなどを一時記憶する。補助記憶装置２７０４は、例えばハードディスクドライブ等で構成され、画像データや音声データなどの種々のデータを記憶する。

操作部２７０５は、例えばキーボードやマウス、ジョイスティック、タッチパネル等で構成され、使用者による操作を受けて各種の指示をＣＰＵ２７０１に入力する。通信Ｉ／Ｆ２７０６は、コントローラ１１７の外部の各構成要素等との通信に用いられる。バス２７０７は、コントローラ１１７の各部をつないで情報を伝達する。

本実施形態では操作部２７０５がコントローラ１１７の内部に存在するものとするが、コントローラ１１７の外部に別の装置として存在していてもよい。この場合、ＣＰＵ２７０１が、操作部２７０５を制御する操作制御部として動作してもよい。

以上に説明した実施形態によれば、使用者の負担を増加させずに高機能な分析装置を提供することが可能となる。なお、各実施形態の任意の組み合わせが可能である。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１００ 分析装置、１０１ 第１の収容部、１０２ 第２の収容部、１０３ 試薬容器、 １３５ 挿抜装置

Claims (32)

1. 所定方向に一端と他端とを有する試薬容器が第１の方向に挿入されることで収容される第１の収容部と、前記試薬容器が第１の方向の反対方向に挿入されることで収容される第２の収容部と、前記試薬容器を前記所定方向に沿って移動させることで前記試薬容器を前記第２の収容部と前記第１の収容部のいずれか一方から抜去し他方に挿入することを可能とする挿抜部と、を有する挿抜装置であって、
   前記挿抜部は、前記試薬容器の前記一端と前記他端の間において着脱可能に結合することで前記試薬容器に対して前記所定方向に沿った附勢力を印加することが可能な第１の附勢部を有することを特徴とする挿抜装置。
2. 前記第２の収容部は、前記所定方向と交差する方向に並列して、複数の試薬容器を収容可能なように複数の収容部を備えている請求項１に記載の挿抜装置。
3. 前記第１の収容部は、前記試薬容器が摺動可能な第１の被摺動部を有し、前記第２の収容部は、前記試薬容器が摺動可能な第２の被摺動部を有する請求項１または２に記載の挿抜装置。
4. 前記第１の附勢部は、前記所定方向において、前記第２の被摺動部と重なる位置と前記第１の被摺動部と重なる位置との間を移動することで、前記試薬容器を前記第２の収容部から抜去し前記第１の収容部に挿入するように構成されている請求項３に記載の挿抜装置。
5. 前記第２の収容部を前記所定方向と交差する方向に移動することで、前記第２の収容部と前記第１の収容部との距離を変更することが可能な移動部を備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の挿抜装置。
6. 前記第１の附勢部は、前記所定方向と交差する方向であり、かつ、前記移動部により前記第２の収容部が移動される方向と交差する方向において、前記試薬容器に設けられた被附勢部と当接可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の挿抜装置。
7. 前記被附勢部は、前記附勢力を前記所定方向と前記反対方向に受けるために互いに対向する２つの被押圧面を有する凹部を含む請求項６に記載の挿抜装置。
8. 前記第２の収容部は、前記第１の附勢部が前記被附勢部と当接された状態において前記試薬容器との結合が解除され、前記第１の附勢部が前記被附勢部との当接が解除された状態において前記試薬容器と結合される第２の附勢部を有する請求項７に記載の挿抜装置。
9. 前記第２の附勢部は、前記第２の収容部に収容された状態にある前記試薬容器の前記被附勢部の位置に対応して配置されている請求項８に記載の挿抜装置。
10. 前記被附勢部は、前記試薬容器に設けられた凹部または凸部である請求項６乃至９のいずれか１項に記載の挿抜装置。
11. 前記所定方向と前記第１の方向は平行または逆平行である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の挿抜装置。
12. 所定方向に一端と他端とを有する試薬容器を前記所定方向に沿って移動させることで前記試薬容器を抜去または挿入することが可能な第１の収容部と、
    前記試薬容器を前記所定方向に沿って挿入する動作により前記試薬容器に設けられた被締結部と噛み合い前記試薬容器と前記第１の収容部とが非締結状態から締結状態に移行し、前記試薬容器を前記所定方向に沿って抜去する動作により前記被締結部との噛み合いが解除され前記試薬容器と前記第１の収容部とが締結状態から非締結状態に移行するように構成されているラッチ部と、を備える挿抜装置。
13. 前記ラッチ部は、前記所定方向を含み互いに交差する少なくとも２方向において、前記試薬容器の動きを制限する請求項１２に記載の挿抜装置。
14. 前記第１の収容部は、前記締結状態に対応する前記試薬容器の位置を定める位置決め部をさらに有する請求項１２または１３に記載の挿抜装置。
15. 前記試薬容器に対して、前記所定方向または前記所定方向の反対方向に作用する附勢力を印加する附勢部をさらに備える請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の挿抜装置。
16. 前記ラッチ部は、前記所定方向と交差する方向に所定の押圧力を印加する可動部と、前記可動部と前記第１の収容部との間において前記可動部を支持する支持部と、を有する請求項１５に記載の挿抜装置。
17. 前記押圧力は、前記試薬容器に対する前記附勢力に対応して上限が設定される請求項１６に記載の挿抜装置。
18. 前記押圧力は、前記可動部の自重による鉛直方向下向きの成分を含む請求項１６または１７に記載の挿抜装置。
19. 前記試薬容器から分注された試薬と検体との反応を検出することで前記検体を分析する分析装置の分注機構に適用される請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の挿抜装置。
20. 前記第１の収容部は、前記試薬容器が挿入された状態において、前記試薬容器に収容された試薬を吐出可能な状態に前記試薬容器が装填される請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の挿抜装置。
21. 請求項２０に記載の挿抜装置を含む分注部と、
    前記第１の収容部に収容された前記試薬容器からの分注された試薬を検体と接触させる接触部と、前記試薬と前記検体との反応を検出する検出部と、を有する分析装置。
22. 所定方向に一端と他端とを有する試薬容器が第１の方向に挿入されることで収容される第１の収容部と、前記試薬容器が第１の方向の反対方向に挿入されることで収容される第２の収容部と、前記試薬容器を前記所定方向に沿って移動させることで前記試薬容器を前記第２の収容部と前記第１の収容部のいずれか一方から抜去し他方に挿入することを可能とする挿抜部と、を有する挿抜装置の制御方法であって、
    前記挿抜部を介して前記試薬容器を前記反対方向に附勢し、前記第２の収容部に設けられた突き当て部に前記試薬容器を突き当てる突き当て工程と、
    前記挿抜部を介して前記試薬容器を前記第１の方向に附勢することにより前記試薬容器を前記第２の収容部から抜去し前記第１の収容部に挿入する装填工程と、
    を備える挿抜装置の制御方法。
23. 前記突き当て工程は、前記試薬容器の前記一端の側にある側面を附勢する工程を含む請求項２２に記載の挿抜装置の制御方法。
24. 前記挿抜部は、前記試薬容器の前記一端と前記他端の間において着脱可能に結合することで前記試薬容器に対して前記所定方向に沿った附勢力を印加することが可能な第１の附勢部を含み、
    前記装填工程は、前記一端と前記他端との間に設けられた被附勢部に、前記第１の附勢部を当接させることで、前記試薬容器に附勢力を印加する請求項２２または２３に記載の挿抜装置の制御方法。
25. 前記挿抜部は、前記試薬容器に対する距離が変更可能に構成され、
    前記突き当て工程と前記装填工程との間において、前記挿抜部を前記試薬容器から遠ざける工程と、前記挿抜部を前記所定方向において異なる位置に移動する移動する工程と、前記挿抜部を前記試薬容器に近づける工程と、をこの順で有する請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載の挿抜装置の制御方法。
26. 前記試薬容器から分注された試薬と検体との反応を検出することで前記検体を分析する分析装置の分注機構に適用される請求項２２乃至２５のいずれか１項に記載の挿抜装置の制御方法。
27. 前記第１の収容部は、前記試薬容器が挿入された状態において、前記試薬容器に収容された試薬を吐出可能な状態に前記試薬容器が装填される請求項２２乃至２６のいずれか１項に記載の挿抜装置の制御方法。
28. 分析セルに収容された検体を分析する分析装置が備える分注機構に適用される試薬容器であって、
    試薬を貯留する貯留部と、前記貯留部からの試薬を吐出する吐出部と、前記貯留部と前記吐出部を収容する筺体と、を有する試薬容器であって、
    前記筺体は、前記吐出部の位置に関する情報を示すマークが設けられていることを特徴とする試薬容器。
29. 前記吐出部は、吐出口を備え、前記マークは、前記吐出口と重ならない位置に設けられている請求項２８に記載の試薬容器。
30. 前記マークは、前記貯留部に貯留された前記試薬に関する試薬情報を含む請求項２８または２９に記載の試薬容器。
31. 前記筺体は、前記分注機構が有する外部分注部の所定位置に装填されるように構成され、
    前記マークは、前記筺体が前記所定位置に装填されている場合において、前記分析装置に設けられた読み取り部により読み取り可能な位置に設けられている請求項２８乃至３０のいずれか１項に記載の試薬容器。
32. 前記試薬容器から分注された試薬と検体との反応を検出することで前記検体を分析する分析装置の分注機構の制御方法であって、
    試薬を貯留する貯留部と、前記貯留部からの試薬を吐出する吐出口と、前記吐出口の位置に関する情報を示すマークと、を有する試薬容器の前記マークを読み取る工程と、
    前記読み取った情報に基づいて、前記試薬容器または前記検体が収容された分析セルの少なくともいずれかを移動させる工程と、
    を含む分注機構の制御方法。

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