JP3839864B2 - ラック搬送方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はラック搬送方法、特に試料の分注と同期したラック搬送に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば血液試料の分析を行う場合には、採血後の血液試料（検体）がまず遠心分離装置にセットされる。次に、遠心分離後の検体は開栓機などで栓を抜いて、自動分注装置に移し換えられ、複数の試料容器に分配される。そして、分注後の各検体は自動分析装置にかけられ、所定の分析がなされる。従来、各装置への検体のセットは人為的に行われていたが、近年では、遠心分離装置、自動開栓機、自動分注装置、自動分析装置などを複合し、更にベルトコンベアなどを基本とするラック搬送装置を組み込んだ検体分析システムが普及しつつある。ここで、ラック搬送装置は、複数の試料容器を整列保持したラックを搬送するものである。
【０００３】
従来のラック搬送方法では、ラック搬送ライン上に分注エリアが設定され、分注対象となったラックはまず分注エリアに位置決めされ、その状態でノズルによって検体の吸引が行われる。吸引後にノズルは移動され、複数の試料容器へ所定量ずつ吐出される。そして、この分注が繰り返されてラック内のすべての検体に対して分注が完了すると、当該ラックは次の処理のための搬送され、それに代わって次のラックが分注エリアに位置決めされ、同様の分注がなされる。なお、分注は、同時駆動されるノズル数に応じて１つの検体ごとに又は複数の検体ごとに行われる。
【０００４】
分析システムにおいて、単位時間当たりの検体処理数を向上させるためには、各工程での処理速度を向上させると共に、ラック搬送を高速かつ効率的に行う必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
通常、ラックには５〜１０本程度の試験管が保持されており、各試験管当たり例えば１０〜１５秒の分注時間が必要である。その各分注時間自体は自動分注装置の能力に依存するものであるが、ラック搬送の観点から見た場合、ラック交換時間はできる限り短い方がよい。本来的には、前のラックの最終分注の吸引が行われた直後に、その前のラックを排出して次のラックを分注エリアにセットして引き続いて分注を行わせれば、分注動作の一部とラック交換とを並行して行わせて、自動分注装置の処理能力を上げることができる。
【０００６】
しかし、実際には、分注時のエラーの対処のために、最後の分注がすべて完了するまではラックを排出することができない。すなわち、試料吸引後にショートサンプルなどの何らかのトラブル（エラー）が確認された場合には、もとの試験管に試料を吐き戻して再吸引（再分注）を行う必要がある場合もあり、かかる場合に対処するためには、最後の分注が完了して分注の正常が確認された後にラックを排出させる搬送制御を行う必要がある。
【０００７】
ところが、そのような搬送制御を行うと、正常分注が確認されてからラックを排出して次のラックを導入するまでの期間、分注を行うことができず、例えば１０秒ぐらい分注動作を中断させておかなければならず、効率的な搬送を行えないという問題があった。ちなみに、ラックに保持された試験管を５本としてその中断時間を割ると、１本当たりに換算して２秒のロスタイムとなり、１本当たりの分注時間を１０秒とするならば、２０％の処理能率の低下となってしまう。大量の検体を処理するシステムにおいて、この効率低下は大きな問題である。
【０００８】
このロスタイムを幾分でも軽減するため、分注エリアの近傍（直前）にバッファエリアを設け、次のラックを待たせておくことにより、ラック交換時のラック搬送距離を最小限にして上記ロスタイムを削減する方法も提案されている。この方法によれば、ラック交換時間を例えば５秒程度まで低減できるが、それでもなお１０％のロスタイムが不可避的に発生してしまう。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、再分注のためのラック待機を前提として、ラック交換時のロスタイムを排除でき、搬送効率を向上することができるラック搬送方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、各ラックの試料に対し分注を行う分注工程と、前記分注に同期させてラックを搬送する搬送工程と、を含み、搬送ライン上に分注エリアとその前段に隣接したバッファエリアとが設定され、分注エラー処理に備えて各ラックに対する最終分注が完了するまで前記分注エリアにラックを止めておくラック搬送方法であって、前記分注工程は、前記分注エリアにあるｎ番目のラックに対する最終分注が完了した後に、前記バッファエリアにあるｎ＋１番目のラックに対して少なくとも１回の先行吸引を行う先行吸引工程と、前記先行吸引工程後に前記バッファエリアから前記分注エリアに移送されたラックに対して分注を行う主分注工程と、を含み、前記搬送工程は、前記ｎ番目のラックに対する最終分注が完了する前に、前記バッファエリアにｎ＋１番目のラックを導入しておく導入工程と、前記ｎ番目のラックに対する最終分注が完了した後に、前記分注エリアからｎ番目のラックを排出する排出工程と、前記排出工程後かつ前記先行吸引工程後にｎ＋１番目のラックをバッファエリアから分注エリアに移送する移送工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、搬送ライン上には分注エリアとバッファエリア（前バッファエリア）とが設定され、基本的に分注エリアにおいて各ラックの試料に対する分注がなされ、バッファエリアには次に分注を行おうとするラックが待機される。本発明においては、ラック交換時のロスタイムを排除するため、ｎ番目のラックに対する分注が完全に完了して次のラックに対する最初の分注（吸引）を行う場合には、バッファエリアから分注エリアへのラック移送を待たず、分注動作をそのまま継続してバッファエリア上に存在するラックに対して先行吸引が行われる。そして、その先行吸引後に吐出を行っている間を利用して、バッファエリアから分注エリアへラック移送を行うものである。この場合、バッファエリア上のラックに対して例えば２回目の分注の吸引後に、エリア間でのラック移送すなわちラック交換を行うことも可能である。
【００１２】
かかる制御によれば、分注動作を継続して行え、また分注を行っている間の時間をラック搬送に活用でき、結果として搬送のみが行われる時間をゼロにできる。もちろん、最終分注時に分注エラーが発生して分注のやり直しが必要になった場合には、当該ラックはまだ排出されていないため、再分注を行うこともできる。よって、本発明によれば、分注エラーに対する対処を確実に行うことができ、その上でラック交換時の時間の無駄を排除できる。
【００１３】
本発明の好適な態様では、前記移送工程は、前記先行吸引後から次の吸引の開始までの間に実行される。また、本発明の好適な態様では、前記分注エラー処理では、再分注が行われる。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明は、各ラックに対し試料の分注を行う分注工程と、前記分注に同期させてラックを搬送する搬送工程と、を含み、搬送ライン上に分注エリアとその後段に隣接したバッファエリアとが設定され、分注エラー処理に備えて各ラックに対する最終分注が完了するまで前記バッファエリアにラックを止めておくラック搬送方法であって、前記搬送工程は、前記ｎ番目のラックに対する最終吸引が完了した後に、前記バッファエリアにｎ番目のラックを退避させる工程と、前記ｎ番目のラックに対する最終分注が完了した後に、前記バッファエリアからｎ番目のラックを排出させる工程と、前記退避後にｎ＋１番目のラックを分注エリアに導入する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、ラック搬送ライン上に分注エリアとバッファエリア（後バッファエリア）とが設定され、分注エリアにおいてすべての分注が行われ、バッファエリアは分注エラー対処のために最終分注後のラックが一時的に退避するエリアとして利用される。すなわち、ラックに対する最後の吸引が行われた後に、当該ラックがバッファエリアへ移送されると共に次の分注に備えて次のラックが分注エリアに導入される。ここで、分注エラーが発生しなければ、そのまま分注エリアのラックに対して分注が実行されると共に、バッファエリアのラックは排出される。
【００１６】
よって、この方法においても、再分注のためにラックを確保できると共に、ラック交換時のロスタイムを排除できる。なお、この方法による場合、次のラックを分注エリアへ迅速に導入するために、分注エリアの後段のバッファエリアとは別に分注エリアの前段にラック待機用のバッファエリアを設定するのが望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１には、本発明に係るラック搬送方法が適用される分析システムの全体構成が示されている。この分析システムは、遠心分離装置１０、自動開栓機１１、自動分注装置１２、自動分析装置１４及びラック搬送装置１６で構成されるものである。ラック搬送装置１６は、搬送ライン１８と、その前段に接続されたラック供給部２０と、搬送ライン１８の後段に接続されたラック排出部２２と、を有する。
【００１９】
図２には、自動分注装置１２の構成が模式的に示されている。この自動分注装置１２は、試料（検体）の吸引・吐出を行うノズル（図示せず）と、このノズルを移動させるノズル移動機構（図示せず）と、を含むものであり、ここでノズルは金属製のノズル基部とそのノズル基部に着脱自在に装着される樹脂製のノズルチップとで構成される。図２に示すチップラック部２４には、ノズル基部に装着されるディスポーザブル型のノズルチップが複数本保持されている。なお、ノズルチップの交換は自動的に行われる。子検体ラック部２６には、分注後の試料を収容する複数の試料容器が起立保持されている。ノズルチップリムーバ２８は、分注後のノズルチップが廃棄される部分である。
【００２０】
図２に示されるように、この実施形態に係る自動分注装置１２においては、搬送ライン１８上に分注エリア３０とバッファエリア３２とが設定されている。分注エリア３０は、分注を行おうとするラック３４が位置決めされる領域であり、また、バッファエリア３２は分注エリア３０に投入する次の分注対象としてのラック３６が待機するための領域である。バッファエリア３２自体は従来システムにおいても設けられていたが、本実施形態ではこのバッファエリア３２上のラックに対しても部分的に分注を行うことを特徴としており、これについては後に詳述する。
【００２１】
この自動分注装置１２においては、例えば１本のノズルが設けられている場合、分注エリア３０上に位置決めされたラックの各試験管に対して順次分注が行われる。各分注においては、まずノズル基部にチップラック部２４に保持されたノズルチップが自動的に装着され、その後に試験管内の試料に対して吸引が行われ、ノズルが子検体ラック部２６に移動され、所定の試料容器に所定量ずつ試料が吐出された後、ノズルチップリムーバ２８においてノズル基部に装着されたノズルチップが取り外され、この一連の工程が繰り返される。分注エリア３０上にあるラック３４のすべての試料に対して分注が完了した後、当該ラック３４が前方に排出され、バッファエリア３２に待機している次のラック３６が分注エリア３０に位置決めされる。そして、このような一連の動作が繰り返される。
【００２２】
なお、本実施形態では、ラックに５本の試験管が起立保持されているが、もちろんその本数には限定されない。また、ノズルが複数本用意されている場合、複数の試料に対して同時に分注が行われる場合もある。その場合にも本発明を適用できる。
【００２３】
次に、本発明に係るラック搬送方法の好適な実施形態を図３及び図４に基づいて説明する。図３には、ラックの搬送とラックに対する分注とが各ラックごとにタイミングチャートとして示されている。図４には、図３（Ａ）〜（Ｆ）に示すタイミングにおける各ラックの様子が示されている。
【００２４】
まず、タイミング（Ａ）において、最初に分注が行われる第１ラックが分注エリア３０に導入される。これが図３において１００で示されている。次に、図３の１０２で示されるように、分注エリア３０に位置決めされたラックの５本の試験管に対し順次分注が行われる。各分注は、基本的に４つの工程からなる。ａはチップ取り付け工程であり、ｂは試料の吸引を行う吸引工程であり、ｃはノズルから試料を試料容器に吐出する吐出工程であり、ｄはノズル基部からチップを取り外して廃棄するチップ廃棄工程である。なお、これらの各工程ａ〜ｄは、それぞれ所要時間が異なるが、図３においては発明理解のため各工程が均等時間で行われるものとして図示されている。
【００２５】
このような各試験管に対する分注を行っている間において、少なくとも最後の試験管に対する分注を行う前の期間１０７において、第２のラックがバッファエリア３２に導入される。これが図３において１０６で示され、図４においてはタイミング（Ｂ）にその様子が示されている。このようなバッファエリア３２を設けることによりラック交換を速やかに行うことができる。
【００２６】
上述したように、各試験管に対する分注にエラーが生じた場合には、吐き戻しを行って再吸引を行うなどのエラー処理が必要となる。そこで、第１ラックの５本目の試験管に対する分注が完全に行れるまで、分注エリア３０から第１ラックを排出することはできない。本実施形態では、５本目の試験管に対する分注のチップ廃棄工程ｄが完了するまで分注エリア３０に第１ラックが確保されている。もちろん、その吐出工程ｃの正常な完了をもって第１ラックの排出を行わせることもできる。いずれにおいても、分注エラー処理に必要な限りにおいて第１ラックが分注エリア３０に確保される。
【００２７】
図４（Ｃ）には、第１ラックの５本のすべてに対して分注が完了した時点の状態が示されており、この後、図３の１０４で示すように当該第１ラックは前方に向けて排出され、これと共に図３の１０８で示すように第２ラックに対する分注が開始される。
【００２８】
従来においては、第１ラックに対する分注が完了した後、バッファエリア３２から分注エリア３０へ第２のラックを移送した後に当該第２ラックに対する分注を行っていたが、本実施形態では、バッファエリア３２上にある第２ラックに対しても先行吸引を行っている。すなわち、ラック交換時間の無駄を排除するため、バッファエリア３２上のラックに対しても分注動作のうちの一部をなすものである。
【００２９】
図３の１０８に示す第２ラックの１本目の分注時おいて、そのチップ取り付け工程ａ及び吸引工程ｂは第２ラックがバッファエリア３２上にある状態で行われ、吸引工程ｂの完了後、第２ラックは速やかにバッファエリア３２から分注エリア３０に移送されている。これが図３において１１０で示されている。もちろん、この移送１１０は、次の吐出工程及びチップ廃棄工程ｄが行われる期間内において完了する必要がある。このため、分注エリア３０の前側の近傍にバッファエリア３２を設ける意義がある。このように移送１１０が行われた後、第２ラックの２本目以降の試験管に対しては引き続いて第１ラックと同様の分注が行われる。
【００３０】
図４（Ｅ）には、移送後の第２ラックが示されており、図４（Ｆ）には次の第３ラックがバッファエリア３２に導入された状態が示されている。図３においてはこれが１１４で示されている。この第３ラックの導入１１４も第２ラックに対する分注が完了する前の期間１１３内に実行される。
【００３１】
そして、第２ラックのすべての試験管に対する分注が完全に完了した後、図３の１１２で示されるように第２ラックが排出され、これと共に第３ラックに対する分注が開始される。この場合においても、第３ラックの一本目の試験管に対するチップ取り付け工程ａ及び吸引工程ｂはその第３ラックがバッファエリア３２上にある状態で行われ、その両工程の実行後にバッファエリア３２から分注エリア３０へ第３ラックが移送（１１６）され、その後の分注がなされる。そして、これが繰り返される。
【００３２】
以上のように、本実施形態のラック搬送方法によれば、バッファエリア３２上にラックがある状態において、分注動作の一部である吸引などを行うことができるので、ラック交換時の時間の無駄を完全に排除することが可能であり、分注装置の能力を最大限引き出すことが可能である。もちろん、複数本のノズルが同時に駆動されるような装置においては、上記の先行吸引などはその複数本のノズルに対応する本数の試験管に対して同時に行われることになる。
【００３３】
次に、図５には、ラック搬送方法の他の実施形態が示されている。この実施形態においては、分注エリア５０の手前側に前バッファエリア５２が設けられ、分注エリア５０の後ろ側に後バッファエリア５４が設けられている。図５（Ａ）に示すように第１ラックが分注エリア５０に位置決めされ、分注が行われている間に、次の第２ラックが前バッファエリア５２に導入される。そして、第１ラックに対する最後の試験管についてのチップ取り付け工程ａ及び吸引工程ｂが実行された直後にその第１ラックが後バッファエリア５４へ退避される。これは、上述したように分注エラー処理に対処するためである。図５（Ｂ）に示すように第１ラックの退避に伴って第２ラックが前バッファエリア５２から分注エリア５０に移送され、図５（Ｃ）に示すように引き続いて第２ラックに対する分注がなされる。第１ラックの各試験管に対してすべての分注が完了したことが確認されると、第１ラックは前方に排出される。
【００３４】
この実施形態では、上記の実施形態とは異なり分注エリア５０の前後にバッファエリア５２，５４を設ける必要がある。
【００３５】
なお、図３及び図４に示した実施形態において、例えば第２ラックの１本目の試験管について分注エラーが生じた場合には、分注エリア３０に移送された後に、その１本目の試験管に対して上述の吐き戻し・再分注処理などが実行される。図５に示した実施形態では、分注エリア５０にある第１ラックの最後の試験管について分注エラーが生じた場合には、後バッファエリア５４に移送された後に、その第１ラックの最後の試験管に対して分注エラー処理がなされる。いずれの実施形態においても確実な分注エラー処理を確保できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、再分注のためのラック待機を前提として、ラック交換時のロスタイムを排除することができ、搬送効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自動分析システムの全体構成を示す図である。
【図２】 本発明に係る自動分注装置の構成を示す図である。
【図３】 本発明に係るラック搬送方法をタイミングチャートである。
【図４】 本発明に係るラック搬送方法を示す模式図である。
【図５】 本発明に係るラック搬送方法の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１０ 遠心分離装置、１２ 自動分注装置、１４ 自動分析装置、１６ ラック搬送装置、１８ ラック搬送ライン、３０ 分注エリア、３２ バッファエリア。

Claims (4)

1. 各ラックの試料に対して分注を行う分注工程と、前記分注に同期させてラックを搬送する搬送工程と、を含み、搬送ライン上に分注エリアとその前段に隣接したバッファエリアとが設定され、分注エラー処理に備えて各ラックに対する最終分注が完了するまで前記分注エリアにラックを止めておくラック搬送方法であって、
   前記分注工程は、
   前記分注エリアにあるｎ番目のラックに対する最終分注が完了した後に、前記バッファエリアにあるｎ＋１番目のラックに対して少なくとも１回の先行吸引を行う先行吸引工程と、
   前記先行吸引工程後に前記バッファエリアから前記分注エリアに移送されたラックに対して分注を行う主分注工程と、
   を含み、
   前記搬送工程は、
   前記ｎ番目のラックに対する最終分注が完了する前に、前記バッファエリアにｎ＋１番目のラックを導入しておく導入工程と、
   前記ｎ番目のラックに対する最終分注が完了した後に、前記分注エリアからｎ番目のラックを排出する排出工程と、
   前記排出工程後かつ前記先行吸引工程後にｎ＋１番目のラックをバッファエリアから分注エリアに移送する移送工程と、
   を含むことを特徴とするラック搬送方法。
2. 請求項１記載の方法において、
   前記移送工程は、前記先行吸引後から次の吸引の開始前までの間に実行されることを特徴とするラック搬送方法。
3. 請求項１記載の方法において、
   前記分注エラー処理では再分注が行われることを特徴とするラック搬送方法。
4. 各ラックの試料に対して分注を行う分注工程と、前記分注に同期させてラックを搬送する搬送工程と、を含み、搬送ライン上に分注エリアとその後段に隣接したバッファエリアとが設定され、分注エラー処理に備えて各ラックに対する最終分注が完了するまで前記バッファエリアにラックを止めておくラック搬送方法であって、
   前記搬送工程は、
   前記ｎ番目のラックに対する最終吸引が完了した後に、前記バッファエリアにｎ番目のラックを退避させる工程と、
   前記ｎ番目のラックに対する最終分注が完了した後に、前記バッファエリアからｎ番目のラックを排出する工程と、
   前記退避後にｎ＋１番目のラックを分注エリアに導入する工程と、
   を含むことを特徴とするラック搬送方法。

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