JP5653471B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

この発明は、被検試料と試薬とを分注して撹拌し、混合液を測定する自動分析装置に関する。

自動分析装置は、被検試料と試薬とを分注して混合液を測定する装置である。反応管に血液や尿等の被検試料と試薬とを分注してこれらを反応させた後、反応によって生じる色調の変化を光測定することにより検体中の被測定物質または酵素の濃度や活性を測定する。または、被検試料の電位を検出することで被検試料中に存在するＮａイオン、Ｋイオン、Ｃｌイオン等の各種イオンの濃度を測定する。

この自動分析装置には、筐体の上面にステージが設定される。そして、ステージ上には、被検試料を収納した試料容器を搬送するラックサンプラ、試薬を収納した試薬容器が収容される試薬庫、反応管を搬送する反応ディスク、試料容器から被検試料を吸引して反応管に吐出するために回転及び伸縮する試料分注アーム、試薬容器から第１試薬を吸引して反応管に吐出するために回転及び伸縮する第１試薬分注アーム、試薬容器から第２試薬を吸引して反応管に吐出するために回転及び伸縮する第２試薬分注アーム、反応管内を撹拌する撹拌ユニット、混合液を測定する測定ユニット、及び各アームに支持されているプローブや反応管を洗浄する各洗浄ユニットが配置される。

試薬庫は、第１試薬及び第２試薬の温度を調整する恒温槽となっている。そのため、試薬庫の上面は、断熱蓋で覆われている（例えば、「特許文献１」参照。）。

図１４に示すように、断熱蓋２００は、円筒形状の試薬庫１に合わせて円形を有しており、固定蓋２０１と可動蓋２０２とに半月状に２分割されている。固定蓋２０１と可動蓋２０２とは、弦の部分でヒンジ２０３により接続されており、固定蓋２０１は試薬庫の縁にラッチされて取り付けられる一方で、可動蓋２０２はその周縁を固定蓋２０１側へ持ち上げることで試薬庫上に立設可能となっている。可動蓋２０２を立設させることで、試薬庫内の試薬容器が交換可能となる。

第１試薬分注アームと第２試薬分注アームは、それぞれ試薬庫上に移動して試薬容器から第１試薬と第２試薬をそれぞれ吸引し、反応ディスク上に移動して反応管へ吐出する。そのため、可動蓋２０２と第１試薬分注アームや第２試薬分注アームとの物理的な干渉を防ぎ、自動分析装置の故障を防止するため、固定蓋２０１と可動蓋２０２とを接続するヒンジ２０３の可動範囲は、可動蓋が試薬庫に立設する範囲に留められている。

しかし、固定蓋２０１と可動蓋２０２とを接続するヒンジ２０３が壊れたり緩んだりすると、可動蓋２０２が固定蓋２０１側に倒れるおそれがある。そうすると、試薬庫上に移動していた第１試薬分注アームや第２試薬分注アーム上に可動蓋２０２が落ち、第１試薬分注アームや第２試薬分注アームを破損させてしまうおそれがある。即ち、可動蓋２０２が迫り上げられることで試薬庫内が開かれる断熱蓋２００では、試薬庫上に位置し、又は試薬庫上に移動する第１試薬分注アーム、第２試薬分注アーム他の部材と物理的に干渉し、自動分析装置を故障させてしまうおそれがあった。

特許第３８０８８９５号

この発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、試薬庫内の試薬容器を交換可能するために開かれた断熱蓋によって装置が損傷することを防止した自動分析装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明の態様は、被検試料と試薬とを分注してその混合液を分析する自動分析装置であって、前記試薬が入った試薬容器を収納する試薬庫と、前記試薬を吸引及び吐出するプローブを有し、前記プローブを前記試薬の吸引位置に移動及び上下動させるアームと、前記試薬庫内に設けられ、前記吸引位置を決定するための目印と、前記アームに設けられ、前記試薬庫内に降ろされて移動することで前記目印を探索する目印探索手段と、前記目印探索手段が探索した前記目印の位置に基づき、前記吸引位置を決定する位置決定手段と、前記試薬庫を覆い、前記吸引位置を含み前記試薬庫に連通し、前記試薬を吸引するときにおいて前記上下動された前記プローブが通過する孔領域を有する蓋と、を備え、前記蓋は、前記孔領域を含み前記試薬庫内の前記目印を含む一部領域を覆う着脱可能な蓋と、その他の領域を覆う蓋とに少なくとも分割され、前記一部領域を覆う着脱可能な蓋は、前記目印の探索時において前記目印探索手段が前記試薬庫内に降ろされる前に前記一部領域から外され、前記目印の探索終了時において前記目印探索手段が前記試薬庫内から上げられた後に前記一部領域に装着されること、を特徴とする。

自動分析装置のステージ上の構成を示す。 自動分析装置が備える断熱蓋の詳細構成を示す。 自動分析装置が備える断熱蓋の斜視図である。 自動分析装置が備える可動蓋を裏面から見た様子を示す。 自動分析装置が備える閉じ検知センサの構成を示す。 断熱蓋の開口を開けたときの斜視図である。 自動分析装置を側面から見た斜視図である。 自動分析装置が備えるレールと試薬交換部を示す。 試薬交換部と可動蓋の制御動作の一例を示すタイムチャートである。 試薬交換部と可動蓋の制御動作の他の例を示すタイムチャートである。 自動分析装置が備える試薬ラックを示す。 着脱可能蓋を取り付けた状態を示す。 着脱可能蓋を取り外した状態を示す。 従来の自動分析装置が備える断熱蓋を示す。

以下、本発明に係る自動分析装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

図１に示す自動分析装置１００は、被検試料と試薬とを吸引して一つの容器に吐出し、その混合液の反応を分析することにより、被検試料に含まれる化学成分を測定する装置である。

被検試料は、血液や尿等である。試薬は、被検試料の測定項目に応じた種類が採用される。自動分析装置１００は、これら被検試料と試薬とを反応管３１に移して反応させた後、光測定や電解質測定を行う。光測定では、反応によって生じる色調の変化を捉えて検体中の被測定成分または酵素の濃度や活性を測定する。電解質測定では、被検試料の電位を検出することで被検試料中に存在するＮａイオン、Ｋイオン、Ｃｌイオン等の各種イオンの濃度を測定する。

この自動分析装置１００は、筐体の上面に一つのステージ１１０を有する。このステージ１１０上に分注、撹拌、測定、及び洗浄を行う各種ユニットが配置される。具体的には、自動分析装置１００は、反応ディスク３、ラックサンプラ４、試料分注アーム５、試薬庫１、第１試薬分注アーム６、第２試薬分注アーム７、撹拌ユニット８、測定ユニット９、及び洗浄ユニット１０をステージ１１０上に配する。また、自動分析装置１００は、ＣＰＵやＲＯＭやスイッチ等を含む制御部１０１を有し、各ユニットの駆動を制御する。

反応ディスク３は、複数の反応管３１を搬送する円形の搬送路である。反応管３１は、中空の直方体形状を有し上面が開口したセルである。反応ディスク３は、この反応管３１を周方向に一列に並べて１サイクル毎に所定角度回転する。反応ディスク３の１サイクル毎の角度は、例えば、１周−１セル分である。即ち、反応ディスク３は、１サイクル毎に反応管３１の載置位置を１セル分変位させる。

反応ディスク３上には、被検試料の吐出位置５ｂ、第１試薬の吐出位置６ｂ、第２試薬の吐出位置７ｂ、撹拌位置、測定位置、及び洗浄位置が配されている。反応ディスク３が回転することで、反応管３１に分注された被検試料は、これら位置に順に移送されて分析の各工程を経る。

ラックサンプラ４は、ステージ１１０の一端辺の縁に沿って面して設けられている。このラックサンプラ４は、試料ラック４ａとハンドラ４ｂとを有し、被検試料を収容した試料容器を被検試料の吸引位置５ａに搬送する。

試料ラック４ａは、試料容器がセットされる所謂棚である。この試料ラック４ａは、ステージ１１０の一端辺に面してその端辺が延びる方向に複数に区画されている。試料ラック４ａには、この各区画に試料容器がセットされる。試料容器は、カードリッジに複数載置されており、試料ラック４ａには、このカードリッジを各区画に奥行き方向に入れ込むようにセットされる。

ハンドラ４ｂは、試料容器を被検試料の吸引位置５ａに搬送する。このハンドラ４ｂは、試料ラック４ａと隣接している。このハンドラ４ｂは、例えば３つのモータを有し、２軸方向の移動及び回転が可能となっている。具体的には、ハンドラ４ｂは、試料ラック４ａの各区画に沿ってステージ１１０の左右方向へ移動可能となっている。また、ハンドラ４ｂは、ステージ１１０が拡がる面と直交する上下方向に移動可能となっている。また、ハンドラ４ｂは、ステージ１１０が拡がる面と平行な面上を一端を軸として軸回転可能となっている。

ラックサンプラ４は、ハンドラ４ｂを左右方向に移動させることで試料ラック４ａにセットされた試料容器の前に位置させ、ハンドラ４ｂを上方に移動させることで試料容器をすくい上げて試料ラック４ａから取り出させ、ハンドラ４ｂを回転及び下方に移動させることで試料容器を吸引位置５ａにセットする。

試料分注アーム５は、反応ディスク３とラックサンプラ４との間に介在して設置される。この試料分注アーム５は、ラックサンプラ４で吸引位置５ａに搬送された試料容器から被検試料を吸引し、反応ディスク３上の吐出位置５ｂに位置している反応管３１内に吐出する。

試料分注アーム５は、ステージ１１０上に立設する支柱とその支柱上部から水平方向に延びた保持部とを有する逆Ｌ字形状を有し、保持部先端には、図示しないプローブを下方に垂れ下げて支持している。試料分注アーム５の支柱は軸回転可能に保持され、また２重筒構造を有して伸縮自在となっている。

試料分注アーム５の回転可動領域の両端は、それぞれ吸引位置５ａと吐出位置５ｂに位置する。試料分注アーム５は、吸引位置５ａの試料容器上にプローブを位置させて下降させ、試料容器内にプローブを差し込む。また、試料分注アーム５は、被検試料の吸引後、吐出位置５ｂの反応管３１上にプローブを位置させて下降させ、反応管３１内にプローブを差し込む。

プローブは、所謂ストローであり、筒内に負圧がかけられることで被検試料を吸引位置５ａの試料容器から吸引し、筒内に正圧がかけられることで被検試料を吐出位置５ｂの反応管３１に吐出する。

試料分注アーム５の回転可動領域の途中には、洗浄ユニット１０が配されている。試料分注アーム５は、洗浄ユニット１０の洗浄位置５ｃにプローブを位置させて、被検試料が付着したプローブの内壁及び外壁を洗浄する。

試薬庫１は、ラックサンプラ４の奥及びステージ１１０の正面から見て左側面側にその高さの大部分をステージ１１０に埋没させて配置される。この試薬庫１は、有底及び上面が開口した円筒形状を有し、内部に試薬容器１１がセットされる。

この試薬庫１には、複数の試薬ラック１２が半径方向に２段及び周方向に一列に並べて収容されている。試薬ラック１２は、所謂籠であり、各試薬ラック１２には、第１試薬を収容した複数の試薬容器１１又は第２試薬を収容した複数の試薬容器１１が収納される。

第１試薬を収容した試薬容器１１は、試薬庫１の最外部に周方向に沿って並べられた試薬ラック１２に収容される。第２試薬を収容した試薬容器１１は、試薬庫１の内周部に周方向に沿って並べられた試薬ラック１２に収容される。

試薬庫１は、円筒中心を中心軸１ａとしてこれら試薬ラック１２を周方向に軸回転させる。試薬ラック１２は、中心軸１ａで軸回転するディスク上に載置されており、中心軸１ａを回転させるモータやギアを含む駆動機構の駆動に従動して軸回転する。試薬ラック１２を回転させることで、測定項目に応じた第１試薬の試薬容器１１を吸引位置６ａに移動させ、測定項目に応じた第２試薬の試薬容器１１を吸引位置７ａに移動させ、又は第１試薬や第２試薬の試薬容器１１を交換可能位置に移動させる。

試薬庫１は、第１試薬及び第２試薬の温度を調整する恒温槽となっている。そのため、試薬庫１の上面は、断熱蓋１３で覆われている。この断熱蓋１３は、固定蓋１４と可動蓋１６とで構成されている。

固定蓋１４は、一部が扇形状に切り欠かれることで試薬庫１内に連通する一つの開口１５を有する。この開口１５が試薬の交換可能位置である。開口１５は、試薬庫１の円筒中心から周縁まで所定の角度の範囲で拡がっている。開口１５の拡がり範囲は、少なくとも試薬容器１１一つ分か試薬ラック１２一つ分の拡がり角度と同一かそれよりも広い。試薬ラック１２一つ分の拡がり角度と同一かそれより広い場合、試薬ラック１２ごと試薬を交換することが可能となる。

可動蓋１６は、その裏面が固定蓋１４の上面よりも高くなるように位置し、少なくとも試薬庫１の中心軸１ａから外周縁まで拡がる天井壁と固定蓋１４の外周よりも外側でステージ１１０へ向けて折れ曲がった側壁とで一体的に形成されている。可動蓋１６の大きさは、開口１５の拡がり範囲と同一かそれよりも大きい。

この可動蓋１６は、試薬庫１の中心軸１ａに軸支されており、この中心軸１ａを中心に固定蓋１４の上面に沿って試薬庫１の周方向にスライド可能となっている。従って、可動蓋１６をスライドさせて開口１５を露出させ、試薬ラック１２を回転させることにより、断熱蓋１３の部材を迫り上げることなく所望の第１試薬又は第２試薬が交換可能となる。

第１試薬分注アーム６は、反応ディスク３と試薬庫１との間に介在して設置される。この第１試薬分注アーム６は、試薬庫１内の最外部に並ぶ試薬容器１１から第１試薬を吸引し、反応ディスク３上の反応管３１に吐出する。第２試薬分注アーム７は、反応ディスク３と試薬庫１との間に介在して設置される。この第２試薬分注アーム７は、試薬庫１内の内周部に並ぶ試薬容器１１から第２試薬を吸引し、反応ディスク３上の反応管３１に吐出する。

これら第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７も逆Ｌ字形状を有し、プローブを下方に垂れ下げて支持している。また、第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７もそれぞれ軸回転可能及び伸縮自在となっている。

これら第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７の回転可動領域の両端も、それぞれ試薬庫１上の吸引位置６ａ，７ａ、反応ディスク３上の吐出位置６ｂ，７ｂとなり、図示しないポンプによって第１試薬及び第２試薬をそれぞれ吸引及び吐出する。固定蓋１４の吸引位置６ａ及び７ａに該当する位置には、孔１４ａが穿設されており、この孔１４ａにプローブが出し入れされる。

尚、第１試薬分注アーム６の吐出位置６ｂは、試料分注アーム５の吐出位置５ｂよりも反応ディスク３の搬送方向奥側に設定される。また、第２試薬分注アーム７の吐出位置７ｂは、第１試薬分注アーム６の吐出位置６ｂよりも反応ディスク３の搬送方向奥側に設定される。そのため、試料分注アーム５、第１試薬分注アーム６、第２試薬分注アーム７は、正面から見てこの順に奥側に設けられている。

第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７の回転可動領域の途中には、洗浄ユニット１０が配され、第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７は、モータやギア等の駆動装置の駆動に従動して洗浄ユニット１０の洗浄位置６ｃ，７ｃにプローブを位置させて、第１試薬又は第２試薬が付着したプローブを洗浄させる。

撹拌ユニット８は反応ディスク３上に位置し、第２試薬分注アーム７の吐出位置７ｂよりも反応ディスク３の搬送方向奥側に設けられる。この撹拌ユニット８は、１サイクル毎に、撹拌位置に停止した反応管３１内における被検試料＋第１試薬や被検試料＋第１試薬＋第２試薬などの混合液を撹拌する。具体的には、撹拌ユニット８は、圧電素子と当接してこの圧電素子の弾性変化等で揺動される撹拌棒を有している。該撹拌棒を反応管３１内に挿入させた上で制御部１０１から入力された信号を変換して圧電素子を駆動することで、混合液内で撹拌棒を揺動させる。

測定ユニット９は反応ディスク３上に位置し、反応管３１内の混合液を測定する。測定ユニット９が測光ユニットの場合は、反応管３１を挟んで配置される光源と受光部を有し、例えば、混合液の吸光度を測光した後、その測定結果データを出力する。測定ユニット９が電解質測定ユニットの場合は、各電解質に選択的に応答するイオン選択性電極と一定の電位を発生する参照電極の間を計測することにより、混合液中における電解質の濃度を測定した後、その測定結果データを出力する。

洗浄ユニット１０は、反応ディスク３上、試料分注アーム５、第１試薬分注アーム６、及び第２試薬分注アーム７の洗浄位置５ｃ，６ｃ，７ｃに配置され、反応管３１と各プローブを洗浄及び乾燥する。

このような自動分析装置１００における試薬の交換態様について、図２乃至図６に基づき断熱蓋１３の詳細構成とともに説明する。

図２は、断熱蓋１３の詳細構成を示す図であり、（ａ）は可動蓋１６を閉じた状態、（ｂ）は、可動蓋１６を開いて開口１５を露出させた状態を示す。また、図３は、断熱蓋１３の斜視図である。

図２に示すように、可動蓋１６は、モータ１７の駆動に従動して試薬庫１の周方向にスライドする。モータ１７は、試薬庫１の縁、可動蓋１６の上方、且つ開口１５の邪魔にならないように開口１５とは離れた位置に配される。

図３に示すように、このモータ１７は、モータ軸に歯車１７ａが取り付けられている。一方、可動蓋１６は、その外周が試薬庫１の中心軸１ａを中心とする円弧形状を有しており、周方向に歯切りがされることによりラックギア１６ｃが穿設されている。この歯車１７ａとラックギア１６ｃとは噛み合わされている。この可動蓋１６は、モータ１７の駆動によって歯車１７ａが回転し、この回転する歯車１７ａとラックギア１６ｃとの噛み合うことによって試薬庫１の中心軸１ａを中心に周方向にスライドする。

例えば、電源とモータ１７との間には、これらを電気的に繋ぐＨブリッジ回路のような切替スイッチが介在している。例えば、この切替スイッチを切り替えてモータ１７に一方の向きに電圧を印加すると、可動蓋１６が開口１５から離れるようにモータ１７に電流が流され、また、切替スイッチを更に切り替えてモータ１７に他方の向きに電圧を印加すると、可動蓋１６が開口１５に向けて移動するようにモータ１７に電流が逆に流される。

図４は、可動蓋１６を裏面から見た図である。また、図５は、閉じ検知センサ２９ｂの構成を示す図である。尚、開き検知センサ２９ａについては閉じ検知センサ２９ｂと同一構成につき詳細を省略する。

可動蓋１６のスライド可能範囲は、開口１５の一方の半径方向に沿った縁から他方の縁までの距離である。可動蓋１６は、開口１５を覆う蓋部１６ａにスライド範囲を規制する突出片１６ｂを一体に成型した形状を有する。スライド可能範囲は、この突出片１６ｂと開き検知センサ２９ａと閉じ検知センサ２９ｂとによって規制される。

蓋部１６ａは、開口１５と同一かそれよりも周方向に拡がった扇形状を有する。突出片１６ｂは、可動蓋１６の外周面から突出し、ステージ１１０の方向に折り曲げられている。この突出片１６ｂは、モータ１７の歯車１７ａと干渉しないように、可動蓋１６の開き方向にモータ１７よりも奥側に設けられている。従って、可動蓋１６は、蓋部１６ａの外周一端から可動蓋１６の開き方向に周に沿って板が延設され、突出片１６ｂは、その先端から突出している。板の延設の長さは、可動蓋１６の蓋部１６ａが開口１５を完全に覆ったときにモータ１７の立設位置よりも奥まで延びる。

開き検知センサ２９ａと閉じ検知センサ２９ｂは、突出片１６ｂを検出するセンサである。図２に示すように、開き検知センサ２９ａは、可動蓋１６の蓋部１６ａが開口１５から完全に離れることで開口１５が完全に開かれたときに突出片１６ｂが位置する箇所に配されている。閉じ検知センサ２９ｂは、可動蓋１６の蓋部１６ａが開口１５を完全に覆うことで開口１５が完全に閉じられたときに突出片１６ｂが位置する箇所に配されている。

図５に示すように、この開き検知センサ２９ａと閉じ検知センサ２９ｂは、ＬＥＤ等の発光素子２９ｃと光を電気信号に変換する受光素子２９ｄとを有する。発光素子２９ｃと受光素子２９ｄとは、突出片１６ｂの軌跡を挟んで対向して配される。

この開き検知センサ２９ａと閉じ検知センサ２９ｂは、発光素子２９ｃが発光した光の受光素子２９ｄへの到達が遮られることで突出片１６ｂを検出する。モータ１７は、開き検知センサ２９ａ又は閉じ検知センサ２９ｂが突出片１６ｂを検知すると、その駆動を停止する。

即ち、可動蓋１６は、蓋部１６ａが完全に開口１５の上空を離れることで開口１５を完全に露出させたとき、及び蓋部１６ａが完全に開口１５の上空に覆い被さったときにスライドを停止する。

図２に示すように、開き検知センサ２９ａと閉じ検知センサ２９ｂの故障に対する備えとして、断熱蓋１３は、メカストッパ機構を有する。固定蓋１４は、その外周面の２箇所がメカストッパ１４ｂとして、可動蓋１６の側壁の軌跡の延長線上に突出するように膨らんでいる。このメカストッパ１４ｂは、開口１５を閉じたときの可動蓋１６の閉じ方向先端の位置よりも閉じ方向奥側、開口１５を開ききったときの可動蓋１６の開き方向先端の位置よりも開き方向奥側に形成される。

メカストッパ１４ｂは、開き検知センサ２９ａや閉じ検知センサ２９ｂが故障によって突出片１６ｂを検知できなかったときに、可動蓋１６の側壁と当接することで可動蓋１６のスライドを物理的に止める。そして、モータ１７には、開き検知センサ２９ａと閉じ検知センサ２９ｂが突出片１６ｂを検知しない限りは、開口１５の開閉が十分に可能な一定時間だけ電力を供給するようにすればよい。

図６は、断熱蓋１３の開口１５を開けたときの斜視図である。更に、図６に示すように、固定蓋１４の開口１５の半径方向に沿って延びる縁には、樋１４ｃが設けられている。この樋１４ｃは、可動蓋１６が開くことにより開口１５の縁に発生した結露が試薬容器１１内に滴下することを防止する。従って、樋１４ｃは、固定蓋１４と可動蓋１６のうち、より下方に位置する固定蓋１４に設けることが望ましい。

この樋１４ｃは、試薬庫１の中心軸１ａから内周及び外周の試薬容器１１の吸引口の中心までの距離と同じ位置にそれぞれ設けられ、その長さは、試薬容器１１の吸引口の直径と同一かそれよりも長い。樋１４ｃは、外周及び内周の試薬容器１１の各吸引口に対応して設けられてもよいし、一体としてもよい。

また、図６に示すように、可動蓋１６の外周面には鍔１６ｄが立設している。この鍔１６ｄは、ラックギア１６ｃが穿設されている箇所よりも可動蓋１６の上面寄りにラックギア１６ｃに沿って立設している。この鍔１６ｄは、歯車１７ａとラックギア１６ｃの噛み合いによって押し出されようとするグリスが可動蓋１６の上面に漏れ出ることを防止する。

このような断熱蓋１３の開閉は、手動又は自動のいずれにおいても制御可能となっている。まず、手動で断熱蓋１３を開閉する態様について図７に基づき説明する。

図７に示すように、自動分析装置１００には、ステージ１１０の全体を覆う全体カバー２１が取り付けられている。更に、全体カバー２１には、Ｌ字状の小窓２３が穿設され、Ｌ字状のサイドカバー２４で開閉可能に覆われている。

この小窓２３は、第１試薬又は第２試薬の交換の際に使用される。従って、小窓２３は、全体カバー２１が閉じられたときに試薬庫１の開口１５の上方に該当する天井壁の一部領域とその領域に隣接する側壁の一部領域が一体に切り欠かれることで形成されている。

小窓２３の開口は、試薬を出し入れ可能な面積を有する。具体的には、小窓２３は、試薬を収容した試薬容器１１又は試薬容器１１が載置された試薬ラック１２の大きさよりも広く開口している。全体カバー２１の天井壁と側壁の一部を一体に切り欠くことで、即ちＬ字状に切り欠くことで、小窓２３は、その開口面積が広く採られる。

小窓２３の直下の領域には、試薬庫１の開口１５の他、ステージ１１０上に２つのボタンが配置されている。開閉ボタン２７は、可動蓋１６をスライドさせて開口１５を開閉するスイッチである。ラック回転ボタン２８は、試薬ラック１２を回転させるボタンである。試薬の交換の際には、サイドカバー２４を開いて、小窓２３から開閉ボタン２７を押下することにより断熱蓋１３を開き、ラック回転ボタン２８を押下することにより所望の試薬容器１１を開口１５に位置させる。

開閉ボタン２７は、上述したＨブリッジ回路の切替スイッチとなる。開閉ボタン２７を押下すると、モータ１７に一方の向きに電圧が印加されて、可動蓋１６が開口１５から離れるようにモータ１７に電流が流され、また、再び開閉ボタン２７を押下すると、モータ１７に他方の向きに電圧が印加されて、可動蓋１６が開口１５に向けて移動するようにモータ１７に電流が逆に流される。

ラック回転ボタン２８は、例えば電源と試薬ラック１２の駆動機構とを繋ぐ信号線に介在するスイッチである。ラック回転ボタン２８が押下されている間、スイッチがオンとなって試薬ラック１２が回転する。

次に、自動で断熱蓋１３を開閉する態様について図８乃至図１０に基づき説明する。

図８に示すように、自動分析装置１００は、試薬交換部１０２を備えている。この試薬交換部１０２は、試薬を交換するローダである。試薬交換部１０２は、下部にステージ１１０へ向けて板形状の２枚のパドル１０２ａを所定間隔へ立てて対向して有する。試薬交換部１０２は、この２枚のパドル１０２ａを閉じることで、間の試薬容器１１を挟み込み、この２枚のパドルを開くことで、挟み込んでいた試薬容器１１を放す。

この試薬交換部１０２は、レール１０３に沿って移動し、交換対象の試薬容器１１上に位置する。レール１０３は、試薬庫１の開口１５上を越えて中心軸１ａを通るように架設されている。試薬交換部１０２のパドル１０２ａの位置とレール１０３に取り付けられる位置がステージ１１０と直交する方向においてずれている場合には、その分だけレール１０３の架設位置は中心軸１ａからずれる。

試薬交換部１０２とレール１０３は、試薬庫１上を通るが、可動蓋１６は、スライドにより開口１５を開閉させるため、可動蓋１６と試薬交換部１０２及びレール１０３が物理的に干渉することはない。

可動蓋１６の開閉と試薬交換部１０２の移動とは、そのタイミングにおいて自動分析装置１００の制御部１０１により制御されている。図９及び図１０は、この制御部１０１による試薬交換制御の一例を示すタイムチャートである。

まず、交換対象の試薬容器１１が試薬庫１の内周部に載置され、この交換対象の試薬容器１１上に試薬交換部１０２が到達するまでにＴ１秒かかり、可動蓋１６がスライドにより開口１５を完全に開閉するのにＴ２秒かかり、Ｔ１＞Ｔ２であるものとする。一方、交換対象の試薬容器１１が試薬庫１の外周部に載置され、この交換対象の試薬容器１１上に試薬交換部１０２が到達するまでにＴ３秒かかり、Ｔ２＞Ｔ３であるものとする。また、試薬ラック１２を回転させて空の試薬容器１１を開口１５内のレール１０３直下に移動させるためには、最大でＴ４秒かかり、Ｔ１＞Ｔ３＞Ｔ４であるものとする。

図９に示すように、第１試薬分注アーム６が試薬庫１の外周部から空の試薬容器１１を検出する（Ｓ０１）。この空の試薬容器１１の検出は、静電容量方式や電気抵抗方式等の液面検出手段を用いる。例えば、第１試薬分注アーム６のプローブと試薬容器１１を載置したディスクとを電極として、プローブが液面に到達したことを電極間の電気量の変化で検知し、そのときのプローブの下降量と空と認定できる閾値とを比較する。

空の試薬容器１１が検出されると、制御部１０１は、可動蓋１６を開く方向にスライドを開始させる（Ｓ０２）。その後、（Ｔ２−Ｔ３）秒経過すると、制御部１０１は、試薬交換部１０２の移動を開始させる（Ｓ０３）。更に、その後、（Ｔ３−Ｔ４）秒経過すると、制御部１０１は、試薬ラック１２の回転を開始させる（Ｓ０４）。

そして、可動蓋１６のスライド開始からＴ２秒が経過したときには可動蓋１６の開きが開き検知センサ２９ａにより検知され（Ｓ０５）、制御部１０１は、可動蓋１６のスライドを停止させる（Ｓ０６）。このとき、交換対象の試薬容器１１はちょうど開口１５内のレール１０３の直下に移動されて停止し（Ｓ０７）、試薬交換部１０２はちょうど交換対象の試薬容器１１上に移動して停止する（Ｓ０８）。

そうすると、制御部１０１は、試薬交換部１０２に試薬容器１１を交換させ（Ｓ０９）、試薬容器１１の交換が終了すると、可動蓋１６を閉じる方向にスライドさせる（Ｓ１０）。

また、図１０に示すように、第２試薬分注アーム７が試薬庫１の内周部から空の試薬容器１１を検出すると（Ｓ０１１）、制御部１０１は、試薬交換部１０２の移動を開始させる（Ｓ１２）。

その後、（Ｔ１−Ｔ２）秒経過すると、制御部１０１は、可動蓋１６を開く方向にスライドを開始させる（Ｓ１３）。更に、その後、（Ｔ１−Ｔ４）秒経過すると、制御部１０１は、試薬庫１の回転を開始させる（Ｓ１４）。

そして、可動蓋１６のスライド開始からＴ２秒が経過したときには可動蓋１６の開きが開き検知センサ２９ａにより検知され（Ｓ１５）、制御部１０１は、可動蓋１６のスライドを停止させる（Ｓ１６）。このとき、交換対象の試薬容器１１はちょうど開口１５内のレール１０３の直下に移動されて停止し（Ｓ１７）、試薬交換部１０２はちょうど交換対象の試薬容器１１上に移動して停止する（Ｓ１８）。

そうすると、制御部１０１は、試薬交換部１０２に試薬容器１１を交換させ（Ｓ１９）、試薬容器１１の交換が終了すると、可動蓋１６を閉じる方向にスライドさせる（Ｓ２０）。

即ち、制御部１０１は、可動蓋１６が開ききるのと同時に試薬交換部１０２を交換対象の試薬容器１１上に位置させるタイミングで可動蓋１６と試薬交換部１０２の駆動を開始させる。できるだけ、試薬庫１内を解放しないためである。そのため、例えば、先に試薬交換部１０２を交換対象上の試薬容器１１上に位置させておいてから可動蓋１６のスライドを開始させるようにしてもよい。

以上のように、試薬庫１を覆う断熱蓋１３を固定蓋１４と可動蓋１６とに分割し、固定蓋１４は、少なくとも試薬容器１１一つ分若しくは前記試薬ラック１２一つ分の大きさで拡がり試薬庫１内に連通する試薬の交換用の開口１５を有し、可動蓋１６は、開口１５が拡がる平面に沿ってスライド可能とした。例えば、可動蓋１６は、試薬庫１の中心軸１ａに軸支されて周方向にスライドする。これにより、可動蓋１６が第１試薬分注アーム６や第２試薬分注アーム７側に倒れることはなく、この倒れ込みによる自動分析装置１００の故障要因を回避することができる。

試薬庫１上にレール１０３と該レール１０３に沿って移動して開口１５に試薬容器１１を出し入れする試薬交換部１０２とを自動分析装置１００が有する場合、可動蓋１６がこのレール１０３へ向けて迫り上がることはないので、このレール１０３や試薬交換部１０２と可動蓋１６とが物理的に干渉することはなく、この干渉による自動分析装置１００の故障要因を回避することができる。

また、前記試薬交換手段の移動と前記可動蓋のスライドとを制御する制御手段を更に備え、試薬庫１上にレール１０３と該レール１０３に沿って移動して開口１５に試薬容器１１を出し入れする試薬交換部１０２とを自動分析装置１００が有する場合、制御部１０１は、遅くとも可動蓋１６が開口１５から試薬容器１１一つ分若しくは試薬ラック１２一つ分を露出させた位置にスライドしたときに試薬交換部１０２を交換対象の試薬容器１１上に位置させるようにタイミングをコントロールする。これにより、試薬交換時においても試薬庫１内の保温性を保つことができる。

次に、断熱蓋１３の変形例を説明する。まず、第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７の吸引位置６ａ、７ａの調整について説明する。図１１に示すように、試薬ラック１２には、金属性のピン１２ａが目印として定位置に立てられている。一方、第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７が有するプローブの先端は電極になっており、静電容量の変化を検出することにより目印を探索する目印探索手段となっている。

制御部１０１は、プローブの先端が探索したピン１２ａの位置から吸引位置６ａ、７ａを決定する位置決定手段となる。

具体的には、制御部１０１は、第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７を縮ませて、それぞれが有するプローブを試薬庫１内に下降させた後、ピン１２ａが検出されるまで第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７を縦横に移動させる。

また、制御部１０１は、ピン１２ａと試薬容器１１の口の相対的な位置関係を示す情報を予め記憶しており、ピン１２ａが検出されると、そこから予め記憶している相対的な位置関係を示す情報が示す位置を吸引位置６ａ、７ａとして決定し、以後、第１試薬又は第２試薬の吸引の際は、この決定した吸引位置６ａ、７ａに第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７を移動させる。

このように、第１試薬分注アーム６及び第２試薬分注アーム７の吸引位置６ａ、７ａの調整のためには、プローブの先端が試薬庫１内で縦横に移動できる必要がある。

このため、図１２乃至図１３に示すように、固定蓋１４の吸引位置６ａ及び７ａに該当する孔１４ａを含む領域は、着脱可能蓋１４ｄとなっている。固定蓋１４は、吸引位置６ａ及び７ａに該当する領域が切り欠かれている。着脱可能蓋１４ｄは、この切り欠きと同一形状を有しており、切り欠きに嵌め込み可能となっている。

試薬吸引のための下降位置合わせのときには、着脱可能蓋１４ｄを取り外すことで、プローブを試薬庫１内に下降させて移動させることによってピン１２ａの位置を探索させる。そして、位置合わせが終わると、断熱のために着脱可能蓋１４ｄを切り欠きに再び嵌め込む。

以上のように、断熱蓋１３は、孔１４ａの領域を含む一部領域とその他の領域とに少なくとも分割され、一部領域を着脱可能蓋１４ｄとする。これにより、断熱蓋１３をまるごと取り外す必要はなくなり、試薬交換時の試薬庫１内の保温性を保つことができるとともに、作業性に優れる。

１ 試薬庫
１ａ 中心軸
１１ 試薬容器
１２ 試薬ラック
１２ａ ピン
１３ 断熱蓋
１４ 固定蓋
１４ａ 孔
１４ｂ メカストッパ
１４ｃ 樋
１４ｄ 着脱可能蓋
１５ 開口
１６ 可動蓋
１６ａ 蓋部
１６ｂ 突出片
１６ｃ ラックギア
１６ｄ 鍔
１７ モータ
１７ａ 歯車
２１ 全体カバー
２３ 小窓
２４ サイドカバー
２７ 開閉ボタン
２８ ラック回転ボタン
２９ａ 開き検知センサ
２９ｂ 閉じ検知センサ
２９ｃ 発光素子
２９ｄ 受光素子
３ 反応ディスク
３１ 反応管
４ ラックサンプラ
４ａ 試料ラック
４ｂ ハンドラ
５ 試料分注アーム
５ａ 吸引位置
５ｂ 吐出位置
５ｃ 洗浄位置
６ 第１試薬分注アーム
６ａ 吸引位置
６ｂ 吐出位置
６ｃ 洗浄位置
７ 第２試薬分注アーム
７ａ 吸引位置
７ｂ 吐出位置
７ｃ 洗浄位置
８ 撹拌ユニット
９ 測定ユニット
１０ 洗浄ユニット
１００ 自動分析装置
１０１ 制御部
１０２ 試薬交換部
１０３ レール
１１０ ステージ

Claims (3)

1. 被検試料と試薬とを分注してその混合液を分析する自動分析装置であって、
   前記試薬が入った試薬容器を収納する試薬庫と、
   前記試薬を吸引及び吐出するプローブを有し、前記プローブを前記試薬の吸引位置に移動及び上下動させるアームと、
   前記試薬庫内に設けられ、前記吸引位置を決定するための目印と、
   前記アームに設けられ、前記試薬庫内に降ろされて移動することで前記目印を探索する目印探索手段と、
   前記目印探索手段が探索した前記目印の位置に基づき、前記吸引位置を決定する位置決定手段と、
   前記試薬庫を覆い、前記吸引位置を含み前記試薬庫に連通し、前記試薬を吸引するときにおいて前記上下動された前記プローブが通過する孔領域を有する蓋と、
   を備え、
   前記蓋は、前記孔領域を含み前記試薬庫内の前記目印を含む一部領域を覆う着脱可能な蓋と、その他の領域を覆う蓋とに少なくとも分割され、
   前記一部領域を覆う着脱可能な蓋は、前記目印の探索時において前記目印探索手段が前記試薬庫内に降ろされる前に前記一部領域から外され、前記目印の探索終了時において前記目印探索手段が前記試薬庫内から上げられた後に前記一部領域に装着されること、
   を特徴とする自動分析装置。
2. 前記目印探索手段は、前記目印と前記プローブの先端との間の静電容量の変化を検出することにより、前記目印を探索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. 前記試薬庫内には、複数の試薬容器を収納した試薬ラックが設けられ、この試薬ラック上に前記目印が設けられ、
   前記目印と前記試薬容器との相対位置関係を示す情報が記憶され、この記憶された情報に基づいて決定された前記吸引位置に前記プローブを移動させる制御部を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動分析装置。

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