JP3091261B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、血液等の成分を自動
的に分析する自動分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動分析装置は従来種々のものが提案さ
れている。例えば、特開昭５６−１１９８５３号公報に
は、複数の試薬容器を試薬アレイにセットし、所望の試
薬を共通の試薬分注プローブにより吸引してターンテー
ブルにセットされたキュベットに分注するようにしたも
のが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように複数の試薬に対して共通の試薬分注プローブを用
いるものにあっては、試薬分注後にプローブの洗浄が必
要となるため、処理能力が低下するという問題があり、
また処理能力を上げようとすると、プローブの洗浄時間
が短くなって試薬間キャリーオーバが生じ、分析精度が
低下するという問題がある。

【０００４】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たもので、試薬間キャリーオーバを生じることなく、し
たがって分析精度の低下をきたすことがないと共に、複
数の試薬容器の保持部を小型にでき、処理能力を有効に
向上できる自動分析装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る自動分析装置は、複数の試薬容器を
個別に保持する保持部とこの保持部の下側に分注用通路
を設けた分注部とを同心円状に多重に配置した試薬保持
手段と、前記試薬保持手段上の試薬容器中の試薬を分注
させるための分注部駆動手段と、前記試薬保持手段を駆
動して前記複数の試薬容器を移送する試薬容器移送手段
と、複数の反応容器を搬送ラインに沿って搬送する反応
容器搬送手段とを具備し、所望の試薬容器および分注用
通路を分注すべき反応容器の近傍に位置決めすると共
に、位置決めされた試薬容器から反応容器への試薬分注
を行うように前記試薬容器移送手段および前記分注部駆
動手段を制御するよう構成したことを特徴とするもので
ある。この発明の好適実施例では、分注部駆動手段を、
分注用通路の横側から分注に必要な圧力変化を付与する
圧力付与部を設けて構成する。さらに、この発明の好適
実施例では、分注部駆動手段を、複数の試薬容器に対し
て共通に設ける。さらに、この発明の好適実施例では、
試薬保持手段において試薬容器を交換可能に保持するよ
う構成する。さらに、この発明の好適実施例では、試薬
保持手段において、分析に必要な第１試薬と第２試薬と
を、それぞれ独立して回転可能な異なる円状ライン上に
保持するよう構成する。さらに、この発明の好適実施例
では、試薬保持手段の円状ラインと、反応容器搬送手段
による反応容器の搬送ラインとを交差させる。

【０００６】

【作用】この発明によると、試薬保持手段において、試
薬容器毎に分注部が設けられているので、分注部の洗浄
が不要となると共に、複数の試薬容器がそれぞれ分注部
の上側に配置されて同心円状に多重に設けられるので、
試薬保持手段を小型にでき、試薬容器移送手段の負担を
軽減できる。したがって、試薬間キャリーオーバによる
分析精度の低下をきたすことなく、処理能力を有効に向
上することが可能になる。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の自動分析装置の一実施例の
構成を示す外観斜視図である。装置本体11には、その前
面の操作し易い部分に、サンプラ部13および、分析項目
や項目別分析条件等を、装置全体を制御するマイクロコ
ンピュータに入力するためのキーボードよりなる操作パ
ネル15を設けると共に、この操作パネル15による入力情
報や分析結果等を表示するための液晶ディスプレイ17を
設ける。また、操作パネル15の下部には、フロッピィー
ディスクのドライブ装置19を設け、このドライブ装置19
にセットされるフロッピィーディスクを介してマイクロ
コンピュータと操作パネル15からの入力情報とのデータ
のやりとりを行うようにする。さらに装置本体11の上部
には、プリンタ台21を設け、このプリンタ台21上にプリ
ンタ23を載置して分析結果等をプリントアウトするよう
にすると共に、プリンタ台21を逃げるようにＵ形の上面
カバー25を開閉可能に設ける。このように、プリンタ23
を装置本体11の上面に載置するようにすることにより、
システムとしての操作性の向上を図ることが可能になる
と共に、装置の小形化を図ることが可能になる。また、
装置本体11の一方の側面には、後述する空キュベットパ
ック廃棄用のケース27を着脱自在に設けると共に、新た
なキュベットパックをセットするための扉28を設け、さ
らに所要に応じてイオンセンサを有する電解質測定装置
29を着脱自在に設けるようにする。

【０００８】図２および図３は上面カバー25を取り外し
て示す斜視図および平面図である。この実施例は、キュ
ベットホイール31にキュベット33を着脱自在に保持し、
キュベット33を使い捨てとして、キュベットホイール31
を回転させながらランダムアクセス方式により各種項目
の分析を行うものである。このため、キュベットホイー
ル31の周辺には、上記のサンプラ部13の他、キュベット
ローダ35、希釈液分注機構37、第１および第２試薬を格
納する試薬格納庫41、サンプル分注機構43、攪拌機構4
5、測光部51およびキュベット廃棄部52を設ける。以
下、各部の構成について説明する。

【０００９】＜サンプラ部13＞サンプラ部13は、分析す
べきサンプルを収容する多数のサンプルカップを所定の
サンプル吸引位置を経て順次搬送するよう構成する。こ
の実施例では、サンプラ部13にターンテーブル53を設け
ると共に、このターンテーブル53にそれぞれ10本のサン
プルカップ55を保持し得る６個の回転ラック57を着脱自
在に装着する。各回転ラック57は、ターンテーブル53上
のガイド軸59および位置決めピン61に係合して装着し、
これらターンテーブル53および回転ラック57を図示しな
い遊星歯車を介して係合して、ターンテーブル53の回転
により回転ラック57を自転させながら公転させて、各サ
ンプルカップ55を所定のサンプル吸引位置Ａを経て順次
搬送するようにする。また、ターンテーブル53の周辺
で、サンプル吸引位置Ａの手前には、回転ラック有無検
知機構63およびサンプルカップ有無検知機構65を設け、
これら有無検知機構63,65 により回転ラック57およびサ
ンプルカップ55の有無を検知して、後述するサンプル分
注機構43の動作を制御するようにする。さらに、ターン
テーブル53には、上記の回転ラック57の保持部の他に、
割り込み用のサンプルカップを着脱自在に装着するため
のカップ保持部67を設け、このカップ保持部67にスタッ
ト用のサンプルカップをセットしてターンテーブル53の
回転によりサンプル吸引位置Ａに直接移送することによ
り、夜間分析あるいは割り込み分析に対処できるように
する。

【００１０】＜キュベットホイール31＞キュベットホイ
ール31は、図４に断面図をも示すように、モータ77によ
り平歯車79および内歯歯車81を介して図３において反時
計方向に回転させるようにする。このキュベットホイー
ル31は熱伝導性の良好な材質で形成し、その周囲には図
５に示すように、Ｔ型溝を有するキュベット保持部83を
複数個、この実施例では48個形成し、これらキュベット
保持部83にキュベット33を着脱自在に保持して、熱伝導
性の良好な恒温部材85に形成したリング状の恒温溝87内
を搬送するようにする。また、恒温部材85の周囲は断熱
材89で囲むと共に、裏面にはシート状のヒータ91を設
け、このヒータ91をオン−オフ制御してキュベット33の
温度を所望の温度に維持するようにする。なお、ヒータ
91は、キュベット33の搬送ライン（反応ライン）上のキ
ュベットロード位置、第１試薬分注位置、第２試薬分注
位置、サンプル分注位置および希釈液分注位置におい
て、その容量密度を部分的に高くして、各位置付近での
温度分布を変えて温度の立ち上がりを良くするようにす
る。

【００１１】＜キュベットローダ35＞キュベットローダ
35は、反応ラインの上方に設け、所定のキュベットロー
ド位置Ｐにおいて、該キュベットローダ35によりキュベ
ットホイール31のキュベット保持部83に所定のタイミン
グで空キュベット33を自動的に供給セットするようにす
る。この実施例では、キュベットローダ35を、キュベッ
トパック格納部93、キュベットバッファ部95および上下
動機構を有するキュベットホイール装填部97をもって構
成し、キュベットパック格納部93に最大５個のキュベッ
トパック99を積み重ねて格納して、その最下段のキュベ
ットパック99からキュベット33をキュベットバッファ部
95を経てキュベットホイール装填部97に供給し、該キュ
ベットホイール装填部97を上下動させることによりキュ
ベット33をキュベットホイール31の上方からキュベット
保持部83に装填するようにする。

【００１２】各キュベットパック99には、キュベット33
を10列×10行（合計100 個）収納し、縦送り機構101 お
よび横送り機構103 により最下段のキュベットパック99
からその縦送り出口105 を経てキュベット33を順次キュ
ベットバッファ部95に供給し、該キュベットバッファ部
95において複数のキュベット35をキュベットホイール31
に装填する前に加熱、恒温化するようにする。また、最
下段のキュベットパック99が空になったときは、爪107
を横移動させて該最下段のキュベットパック99をスライ
ドさせることにより、傾斜面109 を経て装置本体側面の
ケース27内に落下させ、次のキュベットパック99を自重
により最下段に位置決めする。このように、キュベット
ローダ35を反応ライン上に設け、空のキュベットパック
99を装置本体側面に廃棄するよう構成することにより、
装置の小形化が図れると共に、保守もし易くなる。ま
た、キュベットパック格納部93において、最下段のキュ
ベットパック99からキュベット33を供給するようにする
ことにより、分析中も図１に示す装置本体11の側面の扉
28からキュベットパック格納部93にキュベットパック99
を随時追加することが可能となる。

【００１３】＜キュベット33＞キュベット33は、図６に
示すように２個の反応槽34A,34B をもって構成し、各反
応槽において一項目の分析を行うようにする。したがっ
て、100 個のキュベット33を収納する一つのキュベット
パック99で200 項目の分析を行うことができる。このキ
ュベット33には、その反応槽34A,34B の並び方向両端面
にキュベット保持部83のＴ型溝に係合する凹部34C を形
成し、これら凹部34C をキュベットホイール装填部97に
よりキュベット保持部83のＴ型溝に係合させることによ
り、キュベット33をキュベットホイール31に対して上下
方向および径方向に位置決めして、２個の反応槽34A,34
B がキュベットホイール31の周方向に並ぶように装填す
るようにする。また、キュベット33の各反応槽34A,34B
の両側面には、ダイレクト測光を行うための平坦部34D
を形成する。このように、一つキュベット33に２個の反
応槽34A,34B を形成して２項目の分析を行うようにする
ことにより、同じ大きさのキュベットで１キュベット１
項目の分析を行う場合に比べ、最大検体量を少なくでき
ると共に、キュベットのコストも低下でき、しかも産業
廃棄物も１／２にできる。また、分析項目数に対するキ
ュベットパック99の大きさも小さくできるので、キュベ
ットパック格納部93の体積を小さくでき、したがって装
置の小形化を図ることができる。

【００１４】＜希釈液分注機構37＞希釈液分注機構37
は、回動可能な希釈分注アーム111 の回動先端部に希釈
液ノズル113 を設けて構成し、これにより所定の希釈液
分注位置Ｄにおいてキュベットホイール31に保持された
キュベット33の２個の反応槽34A,34B にそれぞれ分析項
目および分析条件に応じて所定量の希釈液、すなわち第
１試薬、サンプルおよび第２試薬に対する合計量の希釈
液を順次に分注するようにする。なお、この希釈液分注
機構37は、回動可能なアームを用いることなく、希釈液
ノズル113 を所定の希釈液分注位置Ｄの上方に固定的に
配置して構成しても良い。

【００１５】＜試薬格納庫41＞試薬格納庫41は、反応ラ
インの上方に配置する。この試薬格納庫41には、図７に
部分詳細図をも示すように２つの回転テーブル115,117
を同心円状に設け、これら回転テーブル115,117 をモー
タ119,121 およびベルト123,125 によりそれぞれ独立し
て回転駆動するようにする。回転テーブル115 には、分
析項目に対応する複数個、この実施例では38個の分注器
127 と１つの攪拌機構129 とを同一円周上に設け、分析
に使用するパック化された第１試薬容器131 を対応する
分注器127にセットし、モータ119 の駆動により所望の
第１試薬容器131 または攪拌機構129 を反応ライン上の
所定の第１試薬分注位置Ｒ１に位置決めするようにす
る。同様に、回転テーブル117 にも、同一円周上に分析
項目に対応する38個の分注器133 と１つの攪拌機構135
とを設け、分析に使用するパック化された第２試薬容器
137 を対応する分注器133 にセットして、モータ121 の
駆動により所望の第２試薬容器137 または攪拌機構135
を反応ライン上の所定の第２試薬分注位置Ｒ２に位置決
めするようにする。なお、各試薬容器131,137 には、図
８に第２試薬容器137 を示すように、上部に空気穴138
を設け、下部にはフィルム面139 を設けて、このフィル
ム面139 を下側にして分注器133 に差し込んでセットす
るようにする。また、各試薬容器131,137 にはバーコー
ド141 を設け、これを図示しない読み取り装置で読み取
って回転テーブル上での試薬セット位置を自動的に管理
するようにする。

【００１６】分注器127,133 には、それぞれ同様の構成
より成るプローブ143,145 を設ける。これら分注器127,
133 には、図９Ａに分注器133 の断面図を、図９Ｂにそ
の底面図をも示すように、プローブ145 および第２試薬
容器137 に連通する管路146のプローブ145 側および第
２試薬容器137 側にそれぞれチェック弁147Aおよび147B
を設けると共に、これらチェック弁147A,147B 間の管路
146 に連通する管路148 にピストン149 を設ける。チェ
ック弁147A,147B は、それらのボール状弁体をバネ150
A,150B により上方に押圧して管路146 を閉塞するよう
にする。また、ピストン149 は、バネ151 により管路14
8 の容量を増大する方向に押圧し、このバネ151 による
ピストン149の変位をストッパ152 で規制するようにす
る。このようにして、所定の試薬分注位置でソレノイド
153を附勢してそのプランジャ153Aによりピストン149
をバネ151 の力に抗して押圧し、これによりチェック弁
147Aをバネ150Aの力に抗して押し下げて、ピストン149
のストロークに対応する量の試薬を分注し、その後ソレ
ノイド153 を滅勢してピストン149 をバネ151 の力によ
りストッパ152 に当接するまで戻すと共に、そのときの
管路146,148内の負圧によりチェック弁147Bをバネ150B
の力に抗して押し下げて、ピストン149 のストロークに
対応する量の試薬をチェック弁147A,147B およびピスト
ン149間の管路146,148 内に吸引する。なお、分析項目
等により試薬分注量が異なる場合には、ストッパ152 の
位置あるいはソレノイド153 のプランジャ153Aの変位量
を調整してピストン149 のストロークを調整するか、ま
たは上記の分注動作を複数回行って所望量の試薬を分注
するようにする。

【００１７】また、攪拌機構129,135 には、キュベット
33の２個の反応槽34A,34B に対応してそれぞれ２本の攪
拌棒154 を設けると共に、これらを回転および上下動さ
せる回転駆動機構155 および上下駆動機構157 を設け
る。これら攪拌機構129,135 は、キュベット33の２個の
反応槽34A,34B への所要の試薬の分注後、所定の試薬分
注位置に位置決めし、その状態で攪拌棒154 を上下駆動
機構157 により下降させて当該キュベット33の２個の反
応槽34A,34B 内にそれぞれ侵入させると共に、回転駆動
機構155 により攪拌棒154 を回転させて、反応槽34A,34
B 内にそれぞれ分注された試薬を攪拌するようにする。
さらに、試薬格納庫41内には、攪拌機構129,135 のそれ
ぞれの攪拌棒154 を洗浄するための洗浄槽159,161 を設
け、試薬攪拌後、回転テーブル115,117 を回転させて攪
拌機構129,133 を対応する洗浄槽159,161 上に位置決め
し、その状態で攪拌棒154 を洗浄槽159,161 内に侵入さ
せて洗浄し、その後攪拌棒154 を上昇させて次の試薬分
注の待機状態とする。

【００１８】試薬格納庫41は、その周囲を断熱材163 で
覆うと共に、上部には試薬容器をセットするためにドア
165 を開閉可能に設ける。また、格納庫下面で第１試薬
分注位置Ｒ１および第２試薬分注位置Ｒ２に対応する部
分には、駆動機構167 によって試薬分注時に開放するシ
ャッタ169 を設けると共に、このシャッタ169 に結露を
防止するためのヒータ171 を埋設して設ける。さらに、
試薬格納庫41の下部には、循環ファン173 を設けると共
に、吸熱器175 を有する電子冷却装置177 を設け、吸熱
器175 で熱を吸収することにより庫内を冷却すると共
に、その庫内の温度分布を循環ファン173 によって均一
に保つようにする。

【００１９】この実施例において、所望の第１試薬を分
注するにあたっては、先ず、回転テーブル115 を回動さ
せて第１試薬分注位置Ｒ１に位置決めされているキュベ
ット33の一方の反応槽34A での分析項目に対応する第１
試薬容器131 を、当該反応槽34A の上方に位置出しし、
その状態でシャッタ169 を開放してソレノイド153 を附
勢し、これにより分注器127 のピストン149 を駆動して
所望量の第１試薬を反応槽34A に分注する。次に、回転
テーブル115 を回動させて他方の反応槽34B での分析項
目に対応する第１試薬容器131を当該反応槽34B の上方
に位置出しして、同様にして所望量の第１試薬を分注す
る。第１試薬分注位置Ｒ１にあるキュベット33の２個の
反応槽34A,34B への第１試薬の分注が終了したら、次に
回転テーブル115 を回動させて攪拌機構129 を第１試薬
分注位置Ｒ１に位置出しして、反応槽34A,34B 内にそれ
ぞれ分注した第１試薬を攪拌する。その後、回転テーブ
ル115 の回動により攪拌機構129 を洗浄槽159 上に位置
決めして攪拌棒154 を洗浄し、次の試薬分注の待機状態
とする。第２試薬の分注についても、第１試薬の分注動
作と同様にして回転テーブル117 を回動させながら行
う。以上のように、分析項目に対応して分注器を設け、
各分注器にパック化された試薬容器をセットして所望の
試薬を分注するようにすれば、試薬間のキャリーオーバ
が生じることがないので、高精度の分析を行うことがで
きると共に、分注プローブの洗浄も不要となるので、処
理能力を有効に向上することができる。また、試薬格納
庫41を反応ラインの上方に設けることにより、装置全体
を有効に小型化することができる。

【００２０】＜サンプル分注機構43＞サンプル分注機構
43は、サンプラ部13にセットされたサンプルカップ内の
サンプルをサンプル吸引位置Ａにおいて吸引し、これを
キュベットホイール31にセットされたキュベット33に所
定のサンプル分注位置Ｓにおいて分注する。このサンプ
ル分注機構43には、２本の独立したサンプルプローブ17
9A,179B をアーム181A,181B に保持して設け、これらア
ーム181A,181B を同一支点を中心に一体に回動可能で、
かつ独立して上下し得るよう構成し、サンプルプローブ
179A,179B にそれぞれ図示しない吸排シリンジまたは圧
電素子を用いた吸排機構を連結して所望量のサンプルを
吸引するようにする。

【００２１】この実施例では、先ず、アーム181A,181B
を一体に回動させて、一方のサンプルプローブ179Aをサ
ンプル吸引位置Ａに位置決めし、その状態でアーム181A
を下降させてサンプル吸引位置Ａにあるサンプルカップ
内のサンプルを分析項目に応じた量だけ吸引した後、ア
ーム181Aを上昇させる。その後、アーム181A,181B を一
体に回動させて、他方のサンプルプローブ179Bをサンプ
ル吸引位置Ａに位置決めし、その状態でアーム181Bを下
降させてサンプル吸引位置Ａにあるサンプルカップ内の
サンプルを分析項目に応じた量だけ吸引した後、アーム
181Bを上昇させる。なお、サンプルプローブ179Aによる
サンプル吸引動作中はアーム181Bを上昇位置で待機さ
せ、サンプルプローブ179Bによるサンプル吸引動作中は
アーム181Aを上昇位置で待機させる。次に、アーム181
A,181B を一体に回動させて、サンプルプローブ179A,17
9B をサンプル分注位置Ｓに位置決めし、その状態で各
プローブ内に吸引したサンプルをサンプル分注位置Ｓに
あるキュベット33の２個の反応槽34A,34B に同時に吐出
する。

【００２２】その後、アーム181A,181B を一体に回動さ
せてサンプルプローブ179A,179B を洗浄槽185 上に位置
決めし、その状態でアーム181A,181B を一体に下降させ
てサンプルプローブ179A,179B を洗浄槽185 内に侵入さ
せて、該プローブ179A,179Bの内外を洗浄して次の分注
動作にそなえる。なお、サンプルプローブ179A,179B の
各々には、図示しないが液面センサを設け、これにより
サンプル液面を検知してアーム181A,181Bの下降を制御
することにより、サンプル内へのプローブ179A,179Bの
侵入量を一定にしてその汚れを最小限に抑えるようにす
る。また、電解質測定装置29を装着して電解質を測定す
る場合には、サンプル分注機構43によりサンプラ部13に
セットされたサンプルカップ内のサンプルをサンプル吸
引位置Ａにおいて吸引し、これを電解質測定装置29の所
定のサンプル分注位置において分注する。

【００２３】＜攪拌機構45＞攪拌機構45は、サンプル分
注後にキュベット33内の液体を攪拌するもので、この実
施例ではサンプル分注機構43のアーム181A,181B の回動
軸と同軸上に回動および昇降可能にアーム187 を設け、
このアーム187 の回動先端部にモータ189 によって回転
可能に２本の攪拌棒191A,191B を設ける。このようにし
て、アーム187 を回動させて攪拌棒191A,191B を所定の
サンプル攪拌位置Ｍに位置決めした後、アーム187 を下
降させて攪拌棒191A,191B をキュベット33の反応槽34A,
34B 内にそれぞれ侵入させ、その状態でモータ189 によ
り攪拌棒191A,191B を回転させることにより反応槽34A,
34B 内の液体を同時に攪拌するよう構成する。また、攪
拌後はモータ189 の駆動を停止し、アーム187 を上昇さ
せると共に回動させて、攪拌棒191A,191B を洗浄槽193
上に位置決めし、その状態でアーム187 を下降させて攪
拌棒191A,191B を洗浄槽193 内に侵入させて洗浄するよ
う構成する。

【００２４】この実施例では、図10に反応ラインの平面
図を示すように、キュベットロード位置Ｐを１番目のキ
ュベット位置とするとき、このキュベットロード位置Ｐ
を基準にキュベットホイール31の回転方向（反時計方
向）にみて、22番目のキュベット位置を第１試薬分注位
置Ｒ１およびその攪拌位置、29番目のキュベット位置を
第２試薬分注位置Ｒ２およびその攪拌位置、43番目のキ
ュベット位置をサンプル攪拌位置Ｍ、45番目のキュベッ
ト位置をサンプル分注位置Ｓ、47番目のキュベット位置
を希釈液分注位置Ｄにそれぞれ設定すると共に、測光位
置およびキュベット廃棄位置をキュベットロード位置Ｐ
と第１試薬分注位置Ｒ１およびその攪拌位置との間の任
意のキュベット位置にそれぞれ設定して、キュベット33
を180 °−１キュベットを一周期として移送するように
する。

【００２５】＜測光部51＞測光部51は、キュベットホイ
ール31の円周上の反応ラインに沿って搬送されるキュベ
ット33を所定の測光位置において順次ダイレクト測光す
るもので、図11に線図的に示すように反応ラインの外周
側に光源201 、回折格子203 およびミラー205 を、内周
側に受光素子207 を配置し、光源201 からの光を回折格
子203 およびミラー205 を経てキュベット33の反応槽34
A(34B)の平坦部34D に入射させ、その反応槽34A(34B)を
透過する光を受光素子207 で受光するようにする。ま
た、回折格子203 はモータ209 により回動させるように
し、これにより分析項目に応じた特定の波長をミラー20
5 を経てキュベット33の反応槽34A(34B)に入射させるよ
う構成する。

【００２６】＜キュベット廃棄部52＞キュベット廃棄部
52は、分析の終了したキュベット33を所定のキュベット
廃棄位置においてキュベットホイール31から取り外して
廃棄するもので、図12Ａ〜Ｅに示すようにキュベットホ
イール31の径方向に移動可能で、かつ昇降可能な取り出
し機211 を備える。取り出し機211 には、その先端部に
上側爪213Aおよび下側爪213Bを設け、上側爪213Aを支点
215 を中心に図示しない駆動機構により選択的に回動さ
せるようにすると共に、内部には押し出し器217 を設け
る。このキュベット廃棄部52においては、取り出し機21
1 を図12Ａに示す初期状態から、上側爪213Aを上方に回
動させながらキュベットホイール31の径方向に移動させ
て、図12Ｂに示すように上側爪213Aおよび下側爪213Bを
キュベット廃棄位置にあるキュベット33の上下に位置さ
せる。この状態で、上側爪213Aを下方に回動させてキュ
ベット33を上側爪213Aおよび下側爪213Bで挟持し、その
後図12Ｃに示すように取り出し機211 を上昇させて水平
方向に引込み、さらに下降させて図12Ｄに示す初期位置
に戻す。その後、図12Ｅに示すように、取り出し機211
をさらに引き込むと共に、上側爪213Aを上方に回動させ
て、取り出したキュベット33を押し出し器217 により押
し出して廃棄筒219 内に落下させるようにする。

【００２７】以下、この実施例の分析動作の一例につい
て説明する。この実施例の自動分析装置おいては、分析
項目や項目別分析条件を操作パネル15を介して図示しな
いマイクロコンピュータに入力することにより各部の動
作を制御する。先ず、分析すべきサンプルを収容する多
数のサンプルカップ55を保持した回転ラック57を、サン
プラ部13のターンテーブル53にセットし、その状態で操
作パネル15のスタートボタンを押すことにより分析動作
を開始させる。この分析動作の開始により、キュベット
ロード位置Ｐにおいてキュベットホイール31が反時計方
向に180 °−１キュベット分回動する毎に、キュベット
ローダ35からキュベットホイール31にキュベット33がセ
ットされる。キュベットロード位置Ｐにおいて供給され
たキュベット33は、180 °−１キュベットの移送を２周
期行われると、希釈液分注位置Ｄに位置決めされ、ここ
で希釈液分注機構37により当該キュベット33の２個の反
応槽34A,34B にそれぞれ分析項目および分析条件に応じ
た所定量の希釈液が順次分注される。その後、次の周期
で第１試薬分注位置Ｒ１に位置決めされ、この第１試薬
分注位置Ｒ１において試薬格納庫41内の回転テーブル11
5 の回動により、当該キュベット33の２個の反応槽34A,
34B にそれぞれ分析項目に応じた所定の第１試薬が順次
分注されて、攪拌機構129 により攪拌される。

【００２８】以上の動作が、最初のキュベットロードか
ら４周期分進行すると、最初にロードされたキュベット
33はサンプル分注位置Ｓに位置決めされるので、それと
同期してサンプル分注機構43によりサンプラ部13のサン
プル吸引位置Ａにおいて分析条件に合ったサンプル量を
２項目分吸引し、これらをサンプル分注位置Ｓにおいて
当該キュベット33の２個の反応槽34A,34B に同時に分注
する。なお、キュベット33は希釈液の分注後および第１
試薬の分注後、サンプル分注位置Ｓに位置決めされるま
でに測光部51を通過するので、この間に水ブランクまた
は試薬ブランクの測定が行われる。ここで、試薬ブラン
クは、希釈液が第１試薬用、サンプル用および第２試薬
用の総合計として分注されているので、サンプル用およ
び第２試薬用の希釈液量の分を補正して求める。サンプ
ル分注位置Ｓにおいてサンプルを分注した後は、キュベ
ットホイール31を一旦逆転させて、サンプルの分注を受
けたキュベット33を攪拌位置Ｍに位置決めし、ここで攪
拌機構47により攪拌を行って第１試薬とサンプルとの反
応を開始させる。その後、当該キュベット33が測光部51
を通過する毎に、各反応槽34A,34B 内の反応液が測光さ
れ、それらの光学的特性が測定される。

【００２９】最初のキュベットロードから20周期分進行
すると、最初にロードされて希釈液、第１試薬およびサ
ンプルの分注を受けたキュベット33は第２試薬分注位置
Ｒ２に位置決めされ、ここで試薬格納庫41内の回転テー
ブル117 の回動により、当該キュベット33の２個の反応
槽34A,34B にそれぞれ分析項目に応じた所定の第２試薬
が順次分注されて、攪拌機構135 により攪拌される。そ
の後、当該キュベット33が測光部51を通過する毎に、各
反応槽34A,34B 内の反応液が測光され、それらの光学的
特性が測定される。所定回数の測光が終了すると、それ
らの測光データと先に測定した試薬ブランクとに基づい
てコンピュータにおいて所要の演算が行われて分析結果
が求められ、プリンタ23からプリントアウトされると共
に、当該キュベット33は所定のキュベット廃棄位置に位
置決めされた時点でキュベット廃棄部52によりキュベッ
トホイール31から取り外して廃棄される。以上のように
して、順次のサンプルが分析項目および項目別分析条件
に応じて順次分析される。

【００３０】この実施例によれば、以下に説明する効果
を得ることができる。 （１）分析項目に対応する試薬容器毎に分注器を設け
て、各分注器にパック化された試薬容器をセットして所
望の試薬を分注するようにしたので、試薬分注プローブ
の洗浄が不要となり、試薬間のキャリーオーバが生じる
ことがない。したがって、高精度の分析を行うことがで
きると共に、試薬分注プローブの洗浄が不要となること
から、処理能力を有効に向上することができる。 （２）試薬格納庫41を反応ラインの上方に配置すると共
に、第１および第２試薬容器列の各々の一部に攪拌機構
を設けたので、これらを反応ラインと同一平面に設ける
場合に比べて、装置全体を有効に小型化することができ
る。 （３）１周期に２項目の分析をランダムアクセス方式に
より行うようにしたので、１周期１項目の分析を行う従
来の自動分析装置に比べ、分析スピードを同じとした場
合に測光時間やサンプル分注プローブ等の洗浄時間を長
くとることができる。したがって、安定した測光データ
を得ることができると共に、キャリーオーバも有効に防
止でき、常に高精度の分析を行うことができる。 （４）恒温槽87をシート状のヒータ91を用いて恒温化す
るようにしたので、恒温液を流して恒温化する場合に比
べ、メンテナンスが不要になると共に、恒温槽も小形に
できる。また、シート状のヒータ91の容量密度を、キュ
ベットロード位置Ｐ、第１試薬分注位置Ｒ１、第２試薬
分注位置Ｒ２、サンプル分注位置Ｓおよび希釈液分注位
置Ｄにおいて高くしたので、各位置付近での温度の立ち
上がりを良くすることができ、したがって精度の高い分
析を行うことができる。 （５）１つのキュベット33に２個の反応槽34A,34B を設
けて、１キュベット２項目分析を行うようにしたので、
同じ大きさのキュベットで１キュベット１項目の分析を
行う場合に比べ、最大検体量を少なくできると共に、キ
ュベットのコストも低下でき、産業廃棄物も１／２にで
きる。また、分析項目数に対するキュベットパック99の
大きさも小さくできるので、キュベットパック格納部93
の体積を小さくでき、装置の小形化を図ることができ
る。 （６）キュベットホイール31にＴ溝を有するキュベット
保持部83を形成し、このキュベット保持部83にキュベッ
ト33を上方からロードするようにしたので、キュベット
ジャムの発生を有効に防止できる。また、キュベットの
ロード回数も、１つのキュベット33に２個の反応槽34A,
34B を設けたことによって、１キュベット１項目分析の
場合に比べ１／２で済む。したがって、信頼性に優れた
自動分析装置を得ることができる。 （７）キュベットローダ35を反応ライン上に設け、空の
キュベットパック99を装置本体側面に廃棄するようにし
たので、キュベットローダを反応ラインと同一平面に設
ける場合に比べ、装置を小形化できると共に、保守性を
向上できる。 （８）複数のキュベットパック99をキュベットパック格
納部93に積み重ね、最下段のキュベットパック99からキ
ュベット33を供給するようにしたので、分析中にキュベ
ットパック99を随時追加することができ、操作性を向上
することができる。

【００３１】図13は、第１試薬および第２試薬を分注す
る試薬分注器の他の例の構成を示す断面図である。この
分注器231 は、インクジェットプリンタで一般に用いら
れている圧電素子を用いて構成したもので、プローブ23
3 および第１または第２試薬容器235 に連通する管路23
7 のプローブ233 側および試薬容器235 側にそれぞれ設
けたチェック弁239Aおよび239Bと、これらチェック弁23
9A,239B 間の管路237の周囲に接着等により密着固定し
て設けた円筒形の圧電素子241 とを具える。チェック弁
239A,239B は、それらのボール状弁体をバネ243A,243B
により上方に押圧して管路237 を閉塞するように構成す
る。また、圧電素子241 には、その内周側および外周側
にそれぞれ電極245A,245B を設け、これら電極245A,245
B をリード線247A,247B を介して分注器231 の外周に設
けた端子249A,249B にそれぞれ接続する。さらに、この
例では、分注器231 にセットされた試薬容器235 の液面
を検知するため、チェック弁239Bよりも上方の管路237
に一対の電極251A,251B を露出して設け、これら電極25
1A,251B を同様にリード線247C,247D を介して分注器23
1の外周に設けた端子249C,249D にそれぞれ接続する。

【００３２】一方、所定の試薬分注位置の近傍には、両
矢印方向にスライド可能な移動台253 を設け、この移動
台253 に試薬分注位置に位置決めされた分注器231 の端
子249A〜249Dに選択的に接触する４本のコンタクトプロ
ーブ255A〜255Dを設ける。このようにして、所定の試薬
分注タイミングで移動台253 を移動させて、所定の試薬
分注位置に位置決めされた分注器231 の端子249A〜249D
にコンタクトプローブ255A〜255Dを接触させ、これによ
り圧電素子241 に所定の周波数（数十KHz）のパルス電
圧を印加して所望量の試薬を分注すると共に、液面検知
用電極251A,251B に所定の電圧を印加してその抵抗変化
から試薬容器235 内の試薬の有無を検知する。ここで、
圧電素子241 に所定の周波数のパルス電圧を印加する
と、電圧の印加中は圧電素子241 の内径が小さくなって
管路237 の体積が減少するため管路237内に圧力が発生
し、これによりチェック弁239Aがバネ243Aの力に抗して
押し下げられて、体積変化分の試薬がプローブ233 を介
して分注される。その後、電圧が零になって圧電素子24
1 の内径がもとに戻ると、管路237 内が負圧となってチ
ェック弁239Bがバネ243Bの力に抗して押し下げられて、
体積変化分の試薬が管路237 内に吸引される。

【００３３】したがって、かかる分注器231 を用いれ
ば、分析項目等によって試薬分注量が異なる場合には、
圧電素子241 に印加する電圧パルス数を変化させること
により容易に対処することができる。また、一パルスで
の管路237 の体積変化が小さいので、微少量の試薬の分
注が可能になると共に、複数パルスで所望量の試薬を分
注する場合にもその分注精度を高めることができる。ま
た、液面検知用電極251A,251B を設けて試薬容器235 内
の試薬の有無を検知するようにしたので、試薬の空分注
を未然に防止することができ、したがって分析結果の信
頼性を有効に向上することができる。

【００３４】なお、この発明は上述した実施例にのみ限
定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能で
ある。例えば１つのキュベットに３個以上の反応槽を形
成し、これら反応槽にサンプルを同時に分注するように
して、１キュベットで３項目以上の分析を行うよう構成
することもできるし、１キュベット１項目とし、各キュ
ベットに順次サンプルを分注して分析を行うよう構成す
ることもできる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、試薬
保持手段において、試薬容器毎に分注部を設けたので、
分注部の洗浄が不要になると共に、複数の試薬容器をそ
れぞれ分注部の上側に配置して同心円状に多重に設けた
ので、試薬保持手段を小型にでき、試薬容器移送手段の
負担を軽減できる。したがって、試薬間キャリーオーバ
による分析精度の低下をきたすことなく、処理能力を有
効に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の自動分析装置の一例の構成を示す外
観斜視図である。

【図２】図１に示す自動分析装置を上面カバーを取り外
して示す斜視図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】キュベットホイールの構成を示す断面図であ
る。

【図５】キュベット保持部の構成を示す図である。

【図６】キュベットの構成を示す斜視図である。

【図７】試薬格納庫の構成を示す断面図である。

【図８】試薬容器およびその分注器の構成を示す斜視図
である。

【図９】図８に示す分注器の構成を示す断面図および底
面図である。

【図１０】反応ラインの平面図である。

【図１１】測光部の構成を示す図である。

【図１２】キュベット廃棄部の構成および動作を説明す
るための図である。

【図１３】試薬分注器の他の例の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

11 装置本体 13 サンプラ部 15 操作パネル 17 液晶ディスプレイ 19 ドライブ装置 21 プリンタ台 23 プリンタ 25 上面カバー 27 ケース 28 扉 29 電解質測定装置 31 キュベットホイール 33 キュベット 34A,34B 反応槽 35 キュベットローダ 37 希釈液分注機構 41 試薬格納庫 43 サンプル分注機構 45 攪拌機構 51 測光部 52 キュベット廃棄部 115,117 回転テーブル 119,121 モータ 123,125 ベルト 127,133 分注器 129,135 攪拌機構 131 第１試薬容器 137 第２試薬容器 139 フィルム面 143,145 プローブ 146,148 管路 147A,147B チェック弁 149 ピストン 150A,150B,151 バネ 152 ストッパ 153 ソレノイド 153A プランジャ 154 攪拌棒 155 回転駆動機構 157 上下駆動機構 159,161 洗浄槽 163 断熱材 165 ドア 167 駆動機構 169 シャッタ 171 ヒータ 173 循環ファン 175 吸熱器 177 電子冷却装置 231 分注器 233 プローブ 235 試薬容器 237 管路 239A,239B チェック弁 241 圧電素子 243A,243B バネ 245A,245B 電極 247A,247B,247C,247D リード線 249A,249B,249C,249D 端子 251A,251B 電極 253 移動台 255A,255B,255C,255D コンタクトプローブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 博之 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 加柴 睦朗 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−290364（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−131066（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 35/00 - 35/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の試薬容器を個別に保持する保持部
   とこの保持部の下側に分注用通路を設けた分注部とを同
   心円状に多重に配置した試薬保持手段と、 前記試薬保持手段上の試薬容器中の試薬を分注させるた
   めの分注部駆動手段と、 前記試薬保持手段を駆動して前記複数の試薬容器を移送
   する試薬容器移送手段と、 複数の反応容器を搬送ラインに沿って搬送する反応容器
   搬送手段とを具備し、 所望の試薬容器および分注用通路を分注すべき反応容器
   の近傍に位置決めすると共に、位置決めされた試薬容器
   から反応容器への試薬分注を行うように前記試薬容器移
   送手段および前記分注部駆動手段を制御するよう構成し
   たことを特徴とする自動分析装置。
2. 【請求項２】 前記分注部駆動手段は、分注用通路の横
   側から分注に必要な圧力変化を付与する圧力付与部を有
   することを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
3. 【請求項３】 前記分注部駆動手段を、複数の試薬容器
   に対して共通に設けたことを特徴とする請求項１または
   ２に記載の自動分析装置。
4. 【請求項４】 前記試薬保持手段は、試薬容器を交換可
   能に保持するよう構成されていることを特徴とする請求
   項１，２または３に記載の自動分析装置。
5. 【請求項５】 前記試薬保持手段は、分析に必要な第１
   試薬と第２試薬とを、それぞれ独立して回転可能な異な
   る円状ライン上に保持するよう構成されていることを特
   徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動分析
   装置。
6. 【請求項６】 前記試薬保持手段の円状ラインと、前記
   反応容器搬送手段による反応容器の搬送ラインとを交差
   させたことを特徴とする請求項５に記載の自動分析装
   置。