JP5851120B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、自動分析装置に関する。

従来、中型上位クラスの自動分析装置（１６００ｔｅｓｔ／時間）には、多検体架設可能なサンプルラックを装備しているものがある。サンプルラックには複数のサンプル容器が収容される。サンプルラックは、サンプル容器からサンプルを吸引する位置に移動される。このときサンプルラックは、サンプルラックに収容された複数のサンプル容器において隣り合うサンプル容器の間隔（以下ピッチとよぶ）だけ、押し出し装置により移動（以下、ピッチ移動と呼ぶ）される。ピッチ移動後のサンプルラックの位置は、移動検出センサの信号状態（Ｌｏｗ／Ｈｉ）で判定される。また、自動分析装置にサンプルラックを識別するためのバーコードリーダが設けられている場合、このバーコードリーダを用いて、サンプルラックの位置を検出することも可能である。

しかしながら、移動検出センサの信号状態によって判定されるサンプルラックの位置は、サンプルラック移動後の位置であって、ピッチ移動中のサンプルラックの位置を検知できない問題がある。

特開２０１０−１９７０４８号公報

目的は、サンプルラックが所定の距離を移動されたか否かを判定することにある。

本実施形態に係る自動分析装置は、複数のサンプル容器を収容し、所定の移動距離を検出するためのマーカが設けられたサンプルラックをピッチ移動可能に支持する移動支持機構と、前記サンプルラックを移動するための動力を発生するモータと、前記モータにおける回転軸の回転数をカウントする回転カウンタと、前記サンプルラックが所定の移動距離を移動したことを検出する移動検出センサと、前記回転数と前記サンプルラックが移動された距離との関係が所定の関係から外れている場合、エラー状態と判定する判定部とを具備し、前記回転カウンタは、光を照射する照射部と前記照射部に対向する位置に設けられた受光部とを有し、前記モータの回転軸には、前記照射部から照射された光を遮断するためのカット板が設けられ、前記移動検出センサは、前記マーカを検出することにより、前記サンプルラックのピッチ移動を検出することを特徴とする。

図１は、本実施形態に係る自動分析装置の構成の一例を示す図である。 図２は、本実施形態に係るサンプルラックの側面を示す図である。 図３は、本実施形態に係る移動支持機構のラック押し出し装置に設置されたモータを回転軸方向から見た図である。 図４は、図３のモータの断面図である。 図５は、モータの回転数とサンプルラックの移動距離との関係が所定の関係から外れている場合の時間に対する回転数と移動検出センサの出力とを示す図である。 図６は、モータの回転数とサンプルラックの移動距離との関係が所定の関係から外れている場合の時間に対する回転数と移動検出センサの出力とを示す図である。 図７は、モータの回転数とサンプルラックの移動距離との関係が所定の関係から外れている場合の時間に対する回転数と移動検出センサの出力とを示す図である。 図８は、モータの回転数とサンプルラックの移動距離との関係が所定の関係から外れている場合の時間に対する回転数と移動検出センサの出力とを示す図である。 図９は、図１の自動分析装置の反応機構の外観を示す斜視図である。 図１０は、本実施形態に係る自動分析装置のサンプラ部の平面図の一例を示す図である。 図１１は、本実施形態に係り、モータの回転数とサンプルラックの移動距離との関係が所定の関係から外れているか否かを判定する処理の手順を示すフローチャートである。 図１２は、本実施形態に係り、回転カウンタからの出力を、移動検出センサからの出力とともに示す図である。 図１３は、本実施形態に係り、サンプルラックの素材と所定のマーカの素材とを、移動検出センサの出力パターンとともに示す図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる自動分析装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
図１は本実施形態に係る自動分析装置のブロック構成図を示している。図１に示すよう
に、自動分析装置１００は、反応機構３０、判定部４０、分析部５０、出力部６０、入力部７０、システム制御部８０、補正部９０、インターフェース（以下Ｉ／Ｆと呼ぶ）７００を備える。

反応機構３０は、測光部３２とサンプラ部３４と反応機構制御部３６とを有する。反応機構３０は、血液や尿などの被検試料を検査項目ごとに試薬を用いて測定し、当該被検試料に関する測定データを発生する。反応機構３０は、図示していない第１、第２試薬庫を有する。なお、反応機構３０は、第１、第２試薬庫に加えて、さらに他の試薬庫を有していてもよい。第１、第２試薬庫は、被検試料の複数の測定項目に対応する複数の試薬容器を保持する。第１、第２試薬庫は、保持された複数の試薬容器を保冷する。第１、第２試薬庫は、複数の試薬容器を保持するための複数の区画を有する。

サンプラ部３４は、複数のサンプル容器を収容したサンプルラックを、サンプル容器内のサンプルを吸引するための位置（以下、サンプル吸引位置と呼ぶ）へ移動する。サンプラ部３４は、移動支持機構３４４、モータ３４５、回転カウンタ３４６、移動検出センサ３４８を有する。移動支持機構３４４のトレイには、トレイの長手方向である第１の方向に沿って、複数のサンプルラックが並列して載置される。トレイは、載置された複数のサンプルラックを、第１の方向に沿って移動する。

サンプルラックは、複数のサンプル容器を保持する。以下サンプルラックは、５つのサンプル容器を保持するものとして説明する。サンプルラックは、例えば光を反射する材質で構成される。なお、サンプルラックの側面には、サンプル容器を収容した位置に対応付けて、所定のマーカが設けられる。所定のマーカとは、例えば、光を反射しない非反射材である。

図２は、サンプルラック３４２の側面を示す図である。サンプルラック３４２の側面には、収容された複数のサンプル容器（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）各々に対応付けられた位置に、所定の大きさで非反射材３４２９が設けられる。所定の大きさとは、サンプル容器の略直径に相当する幅を有する大きさである。第１の方向に直交する第２の方向沿いのトレイから遠い方のサンプルラックの側面（以下、サンプルラック背面と呼ぶ）には、ラックＩＤを示すバーコード（以下、ラック識別バーコードと呼ぶ）が設けられる。ラック識別バーコードは、図６に示されたラックＩＤバーコードリーダ２５０により読み取られる。

複数のサンプル容器（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）各々は、標準物質や被検試料などのサンプルを収容する。サンプル容器の外表面には、被検体名、標準試薬名等の情報（以下サンプル情報と呼ぶ）を含む１次元コード（以下、サンプルバーコードと呼ぶ）が設けられる。なお、サンプル容器の外表面には、１次元コードもしくは２次元コードの替わりに、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグなどの記憶媒体が設けられてもよい。以下、説明の便宜上、サンプル容器にはバーコードが設けられているものとする。サンプルバーコードは、図６に示されたサンプルＩＤバーコードリーダ２５１により読み取られる。

移動支持機構３４４は、サンプルラック３４２を移動可能に支持する。移動支持機構３４４は、後述するモータ３４５で発生された動力により、トレイに載置されたサンプルラック３４２を、サンプル吸引位置へ移動する。移動支持機構３４４は、サンプル吸引位置からトレイへ、サンプルラック３４２を移動する。サンプル吸引位置へのサンプルラック３４２の移動は、移動支持機構３４４における後述するラック押し出し装置により実行される。以下、複数のサンプル容器各々をサンプル吸引位置へ移動させるために、サンプルラック３４２を逐次移動させることを、ピッチ移動と呼ぶ。ピッチ移動される距離は、図２のΔｄに対応する。以下、図２のΔｄの距離をピッチと呼ぶ。移動支持機構３４４の具体的な動作については、サンプルラック３４２の移動に関する機能（以下、ラック移動機能と呼ぶ）で詳述する。移動支持機構３４４は、後述する補正部９０からの出力に基づいて、ピッチ移動の開始地点（以下、ピッチ移動開始地点と呼ぶ）を変更する。

モータ３４５は、後述する反応機構制御部３６による制御の下で、サンプルラック３４２を移動するための動力を発生する。モータ３４５の回転軸には、後述する受光部に入射する光を遮断するためのカット板が設けられる。

回転カウンタ３４６は、例えば、光を照射する照射部と、照射部から照射された光を受光する受光部とを有する。図３は、本実施形態に係る自動分析装置１００のモータ３４５を回転軸３４４２方向から見た図である。図４は、図３のモータ３４５の断面図である。照射部３４６０と受光部３４６２とは、カット板３４４４を挟んで対向し、かつ回転軸３４４２に平行にモータ近傍に設けられる。照射部３４６０は、受光部３４６２に向けて光を照射する。照射部３４６０から照射された光がカット板３４４４により遮断されたとき、回転カウンタ３４６は、回転軸の回転数をカウントする。回転カウンタ３４６は、コネクタ３４７０とケーブル３４７２とを介して、カウントに対応する第１信号を判定部４０に出力する。照射部３４６０から照射された光を受光部３４６２が受光したとき、回転カウンタ３４６は、回転軸の回転数をカウントしない。この時回転カウンタは、第２信号を判定部４０に出力する。

上記第１信号とは、例えば電圧信号である。以下、第１信号をＲｏｔＨｉとする。回転カウンタ３４６は、所定のカウント数ｎｐに達するまで、ＲｏｔＨｉの回数をカウントする。所定のカウント数ｎｐとは、サンプルラック３４２を所定の距離移動させた時のＲｏｔＨｉの回数である。回転カウンタ３４６は、カウントされたＲｏｔＨｉの回数ｎが所定の回転数ｎｐに達した時点に、カウント終了を知らせるための第３信号を判定部４０に出力する。なお、回転カウンタ３４６は、第３信号を、後述する補正部９０に出力してもよい。以下、説明を簡単にするために、所定の回転数ｎｐは５であるとする。なお、所定の回転数ｎｐは、モータ３４５の種類、ピッチの長さ、モータの回転軸１回転当たりのサンプルラック３４２を移動させる距離などにより適宜変更可能である。第２信号とは、例えば０ｍＶの電圧信号である。なお、回転カウンタは、第２信号の替わりに信号を出力しないことも可能である。

移動検出センサ３４８は、移動支持機構３４４により所定の移動距離を移動したことを検出する。所定の移動距離とは、例えば、図２に示されたような非反射材間の間隔Ｐｉに対応する。移動検出センサ３４８は、例えば、反射型光センサを有する。反射型光センサとは、例えば、反射された光を受光しないとき、所定の電圧を出力するセンサである。移動検出センサ３４８は、サンプルラック３４２に光を照射する。移動検出センサ３４８は、サンプルラック３４２から反射された光（以下、反射光と呼ぶ）を受光する。サンプルラック３４２に設けられた非反射材３４２９により反射光が受光されないとき、移動検出センサ３４８は、第１電圧を判定部４０に出力する。なお、移動検出センサ３４８は、第１電圧を補正部９０に出力してもよい。以下、第１電圧をＰｉｃＨｉとする。例えば、反射光が受光されないときの出力（ＰｉｃＨｉ）は、サンプルラック３４２に収容されたサンプル容器がサンプル吸引位置にあるときの出力、またはサンプルラック３４に収容された複数のサンプル容器からサンプルが吸引された後、トレイにサンプルラック３４２が移動されているときの出力に対応している。

サンプルラック３４２からの反射光が受光されたとき、移動検出センサ３４８は、第２電圧を判定部４０に出力する。第２電圧とは、例えば０ｍＶである。なお、サンプルラック３４２からの反射光が受光されたとき、移動検出センサ３４８は、第２電圧の替わりに電圧を出力しないことも可能である。反射光が受光されたとき、すなわち０ｍＶ出力されたときは、例えば、サンプルラック３４２が所定の移動距離Ｐｉの間にサンプルラック３４２が位置していることを示している。

判定部４０は、回転カウンタ３４６から出力された回転数とサンプルラック３４２の移動距離との関係が所定の関係から外れているか否かを判定する。以下、説明を簡単にするために、移動検出センサ３４８により検出される所定の移動距離は図２に示されたＰｉであって、ピッチΔｄだけサンプルラック３４２を移動させるための回転数（所定の回転数ｎｐ）は５であるとする。所定の関係とは、５回転で１ピッチΔｄの距離だけサンプルラック３４２を移動させる関係である。以下、回転カウンタ３４６から出力された回転数とサンプルラック３４２の移動距離との関係が所定の関係から外れていると判定される場合（以下エラー状態と呼ぶ）について説明する。

まず、回転カウンタ３４６と移動検出センサ３４８とがともに故障していないときについて説明する。判定部４０は、回転カウンタ３４６から１回転目の第１信号を受けてから５回転目の第３信号を受けるまでの期間（以下、監視期間と呼ぶ）、移動検出センサ３４８からの出力を監視する。判定部４０は、監視期間に間に１回転目の第１信号を受けた後、第１電圧から第２電圧の変化を検知する。この検知がない場合、判定部４０は、エラー状態と判定する。このエラー状態は、サンプルラック３４２が移動せずに停止したままの状態に対応している。図５は、このエラー状態に対応する移動検出センサ３４８からの出力ａ、ｂを、回転カウンタからの出力ｃとともに示す図である。図５における移動検出センサ３４８からの出力ａは、いずれかのサンプル容器がサンプル吸引位置に位置している状態を示している。図５における移動検出センサ３４８からの出力ｂは、サンプルラック３４２の非反射材が設けられていないサンプルラック３４２の側面が移動検出センサ３４８の前方に位置している状態を示している。

判定部４０は、監視期間に間に第３信号を受ける前までに、第２電圧から第１電圧の変化を検知する。この検知がない場合、判定部４０は、エラー状態と判定する。このエラー状態は、サンプルラック３４２がピッチ移動の途中で停止したままの状態に対応している。図６は、このエラー状態に対応する移動検出センサ３４８からの出力ｄを、回転カウンタからの出力ｃとともに示す図である。図５における移動検出センサ３４８からの出力ｄは、時刻ｔ１まではピッチ移動され、時刻ｔ１でサンプルラック３４２の非反射材が設けられていないサンプルラック３４２の側面が移動検出センサ３４８の前方に位置したまま停止している状態を示している。

次に、移動検出センサ３４８が故障した場合について説明する。サンプルラック３４２がピッチ移動される前に移動検出センサ３４８が故障すると、移動検出センサ３４８の出力は、図５の出力ｂに対応する。すなわち、判定部４０は、図５の出力ｂまたは図６の出力ｄに対応する状態を検知すると、サンプルラック３４２が停止、または移動検出センサ３４８が故障したものとして、エラー状態と判定する。

続いて、回転カウンタ３４６がピッチ移動前に故障した場合について、図７を参照して説明する。ピッチ移動前に回転カウンタ３４６が故障すると、移動検出センサ３４８からの出力ｅは、図７のように出力される。第１電圧から第２の電圧へ変化した時刻と、第２電圧から第１の電圧へ変化した時刻との間の時間Δｔ１において、回転カウンタ３４６出力された回転数は０である。このとき、判定部４０は、エラー状態と判定する。

回転カウンタ３４６がピッチ移動中に故障した場合について、図８を参照して説明する。ピッチ移動中に回転カウンタ３４６が故障すると、移動検出センサ３４８からの出力ｅは、図８のように出力される。第１電圧から第２の電圧へ変化した時刻と、第２電圧から第１の電圧へ変化した時刻との間の時間Δｔ１において、回転カウンタ３４６から出力された回転数ｆは３である。回転数が３であるので、所定の回転数５が出力される前に、第２電圧から第１の電圧へ変化が検知される。時間Δｔ１を含み、所定の回転数を計測するための時間Δｔ２を予め設定することで、時間Δｔ２のうちに所定の回転数が計測されなければ、ピッチ移動中に回転カウンタ３４６が故障したものとして、判定部４０は、エラー状態として判定する。

モータ３４５が故障し場合について説明する。モータ３４５が故障すると、移動検出センサ３４８と回転カウンタ３４６とから判定部４０への出力は、皆無である。判定部４０は、ピッチ移動に関する指示が後述する反応機構制御部３６から出力された後、所定の時間経過するまでに回転カウンタ３４６からの出力がなければ、図７下部のグラフと同様に
エラー状態として判定する。

判定部４０は、エラー状態と判定した判定結果を後述する表示部６２に出力する。なお、判定部４０は、Δｔ２内におけるΔｔ１の範囲が、複数のサンプルラック各々に対して一定時間ずれていく情報を図示していないメモリに記憶する。判定部４０は、上記一定時間のずれに対して、エラー状態と判定した判定結果を後述する補正部９０に出力してもよい。また、判定部４０は、上記判定結果を後述するシステム制御部８０と反応機構制御部３６の少なくとも一方に出力してもよい。なお、判定部４０は、回転カウンタ３４６からの出力と移動検出センサ３４８からの出力とを、時相を合わせて後述する表示部６２に出力してもよい。時相を合わせた出力は、例えば、図５乃至図８のようにエラー状態と対応付けて表示部６２に表示される。

補正部９０は、判定部４０からの出力に基づいて、ピッチ移動開始地点を補正する。具体的には、補正部９０は、ずれを計測したサンプルラック数（以下、ずれラック総数と呼ぶ）を図示していないメモリから読み出す。補正部９０は、上記ずれを解消するために、ピッチ移動開始地点を補正する。例えば、トリガ受信時にＰｉｃＨｉが未出力であって、その後ＰｉｃＨｉが出力された（以下、後のＰｉｃＨｉと呼ぶ）時、補正部９０は、トリガ受信時から後のＰｉｃＨｉが出力された時刻までの時間間隔（以下、補正時間間隔と呼ぶ）とずれラック総数に基づいて、ピッチ移動開始地点を補正する。その後補正部９０は、例えば、モータ３４５の回転軸３４４２の１回転に対応したサンプルラック３４２の移動距離だけ、第２の方向または第２の方向の反対方向に、ピッチ移動開始地点を補正する。補正部９０は、補正されたピッチ移動開始地点を、反応機構制御部３６、システム制御部８０、移動支持機構３４４に出力する。

反応機構制御部３６は、入力部７０を介して操作者により入力された分析項目、分析手順等に関するシステム制御部８０からの信号に基づいて、図９に示す反応機構３０の各要素に対してシーケンスを組む。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図９に示す反応ディスク３１０、第１試薬庫３５０、第２試薬庫３７０をそれぞれ所定のタイミングで所定の角度で回転させる。

反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図９に示すトレイ３４９に配列された複数のサンプルラック３４２を第１の方向３４９１に沿ってラック引き込みレーン２００に接続された地点（以下、引き込み地点２０２と呼ぶ）まで移動させるために、移動支持機構３４４を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、引き込み地点２０２にあるサンプルラックを第２の方向２０１に沿ってラック引き込みレーン２００に移動させるために、移動支持機構３４４を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、ラック引き込みレーン２００にあるサンプルラック３４２を第１の方向３４９１に沿ってサンプリングレーン２０４に横移動させるために、移動支持機構３４４を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、第２の方向２０１の反対方向に沿ってサンプリングレーン２０４上で横移動されたサンプルラックをピッチ移動させるために、移動支持機構３４４を制御する。具体的には、反応機構制御部３６は、サンプル吸引位置にサンプリングされるサンプル容器を移動させるために、移動支持機構３４４を制御する。

反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図９に示すサンプルプローブ３３４、第１試薬プローブ３５４、第２試薬プローブ３７４をそれぞれ回動および上下動させる。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図９に示す攪拌子３２４、洗浄部３２５の洗浄ノズルおよび乾燥ノズルをそれぞれ上下動させる。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図示していないサンプル分注ポンプ、第１試薬分注ポンプ、第２試薬分注ポンプ、洗浄ポンプ、乾燥ポンプをそれぞれ駆動する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図９に示す攪拌子３２４を振動させる。反応機構制御部３６は、判定部４０から出力された判定結果に基づいて、モータ３４５を停止させる。反応機構制御部３６は、補正部９０により補正されたピッチ移動開始地点からサンプルラックをピッチ移動させるために、移動支持機構３４４を制御する。

測光部３２は、被検試料と試薬の混合物（以下被検混合物と呼ぶ）に光を照射する。測光部３２は、被検混合物を透過した光を吸光度に変換し、被検試料に関する吸光度のデータを発生する。測光部３２は、発生した吸光度のデータを後述するデータ記憶部５２へ出力する。測光部３２は、標準物質と試薬の混合物（以下標準混合物と呼ぶ）に光を照射する。標準物質とは、測定する物質と同じか共通の性質を有する物質または、試薬との反応に共通性のある物質のことである。測光部３２は、標準混合物を透過した光を吸光度に変換し、標準物質に関する吸光度のデータを発生する。測光部３２は、標準物質に関する吸光度のデータをデータ記憶部５２へ出力する。

分析部５０は、試料分析部５１とデータ記憶部５２とを有する。試料分析部５１は、データ記憶部５２に記憶された吸光度のデータと分析項目とに基づいて、検量線のデータを発生する。発生された検量線のデータは、データ記憶部５２に記憶されるとともに、出力部６０へ出力される。試料分析部５１は、当該検量線のデータとデータ記憶部５２に記憶された被検試料に関する吸光度のデータとに基づいて、検査項目に対応する成分の濃度および活性値などに関する分析データを発生する。発生された分析データは、データ記憶部５２に記憶されるとともに、出力部６０へ出力される。

データ記憶部５２は、ハードディスク等の記憶媒体を有する。データ記憶部５２は、反応機構３０の測光部３２により発生された吸光度のデータを記憶する。データ記憶部５２は、試料分析部５１により発生された検量線のデータを、標準物質ごとに記憶する。データ記憶部５２は、試料分析部５１により発生された分析データを、被検試料ごとに記憶する。

出力部６０は、印刷部６１と表示部６２とを有する。出力部６０は、分析部５０で発生された検量線と分析データとを、印刷または表示として出力する。印刷部６１は、例えばプリンタ等の出力デバイスを用いて、分析部５０で発生された検量線と分析データを、プリンタ用紙に所定のレイアウトで印刷する。

表示部６２は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示デバイスを用いて、分析部５０で発生された検量線と分析データとを所定のレイアウトで表示する。表示部６２は、判定部４０から出力された判定結果に基づいて、所定の警告を表示する。所定の警告とは、例えば、例えば、赤色の表示、点滅などの表示態様により出力される。なお、図示していない音声出力部により、警告音を警告の表示とともに出力してもよい。また、表示部６２は、各測定項目に関する被検試料の液量、試薬の液量、測光ビームの波長等の分析条件を設定するための分析条件設定画面、被検試料に関して被検体ＩＤや被検体名等を設定するための被検体情報設定画面、被検試料ごとの測定項目を選択するための測定項目選択画面等を表示する。

入力部７０は、キーボード、マウス、各種ボタン、タッチキーパネル等の入力デバイスを有する。入力部７０は、入力デバイスを介して操作者により入力された各測定項目の分析条件、被検試料ごとに測定する測定項目、ラック引き込みレーン２００にサンプルラックを引き込む距離などを、操作信号としてシステム制御部８０へ出力する。また、入力部７０を介して操作者により入力された情報は、図示していない記憶部に記憶されてもよい。

システム制御部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する。システム制御部８０は、本自動分析装置１００における各部を統括して制御する。システム制御部８０は、入力部７０から供給される操作信号、判定部４０から出力された判定結果等に基づいて、各部を制御する。なお、システム制御部８０は、判定部４０からの上記判定結果に基づいて、サンプルラックをサンプル吸引位置に移動するための指示を、反応機構制御部３６に出力してもよい。なお、システム制御部８０は、補正部９０により補正されたピッチ移動開始地点からサンプルラックをピッチ移動させるための指示を、反応機構制御部３６に出力してもよい。また、システム制御部８０は、判定部４０からの上記判定結果に基づいて、本自動分析装置１００の動作を停止させてもよい。

Ｉ／Ｆ７００には、例えばネットワークが接続される。ネットワークを介して本自動分析装置１００は、ＰＡＣＳ（Ａｒｒｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：医用画像保管通信システム）等に接続されてもよい。

図９は、反応機構３０の外観を示す斜視図である。図９に示すように反応機構３０は、
反応ディスク３１０、サンプラ部３４、第１試薬庫３５０、第２試薬庫３７０、サンプルプローブ３３４、サンプルアーム３３６、第１試薬プローブ３５４、第１試薬アーム３５６、第２試薬プローブ３７４、第２試薬アーム３７６、攪拌部３２０、洗浄部３２５、測光部３２を有する。

反応ディスク３１０は、円周上に複数配置された反応容器３１２を回転可能に保持する。反応容器３１２は、反応ディスク３１０内の恒温槽に収容されている。反応ディスク３１０は、分析サイクルごとに所定の角度で回転した後、停止する。これにより、反応容器３１２は、所定の角度だけ回転される。

第１試薬庫３５０は、複数の第１試薬容器３５２を有する。第２試薬庫３７０は、複数の第２試薬容器３７２を有する。第１試薬容器３５２および第２試薬容器３７２には、各検査項目の成分と反応する試薬が納められている。

図９におけるサンプラ部３４の移動支持機構３４４は、ラック引き込み装置３６０、ラック横移動装置３６２、ラック押し出し装置３６４を有する。ラック引き込み装置３６０、ラック横移動装置３６２、ラック押し出し装置３６４各々は、サンプルラック３４２を移動するためのモータを有する。ラック引き込み装置３６０は、反応機構制御部３６の制御のもとで、引き込み地点２０２にあるサンプルラックを、第２の方向２０１に沿ってトレイ３４９からラック引き込みレーン２００に引き込む。ラック横移動装置３６２は、ラック引き込みレーン２００に位置するサンプルラック３４２１を、第１の方向３４９１に沿ってサンプリングレーン２０４に横移動する。ラック押し出し装置３６４は、サンプリングレーン２０４にあるサンプルラック３４２３を、サンプル吸引位置に、第２の方向２０１の反対方向に沿ってピッチ移動する。移動検出センサ３４８は、サンプルラック３４２３に収容された複数のサンプル容器各々がサンプル吸引位置に到達したことを検出する。

サンプルプローブ３３４は、サンプルアーム３３６の先端に取り付けられている。サンプルアーム３３６は、サンプルプローブ３３４を回動可能に支持する。サンプルプローブ３３４は、サンプリングレーン２０４上におけるサンプル吸引位置にあるサンプル容器から、サンプル分注ポンプによりサンプルを吸引する。サンプルプローブ３３４は、吸引したサンプルを、反応ディスク３１０上のサンプルが吐出される位置にある反応容器３１２に吐出する。

第１試薬プローブ３５４は、第１試薬アーム３５６の先端に取り付けられている。第１試薬アーム３５６は、第１試薬プローブ３５４を回動可能および上下動可能に支持する。第１試薬プローブ３５６は、待機位置から、第１試薬庫３５０上における第１試薬を吸引する位置にある第１試薬容器３５２内へ降下する。第１試薬プローブ３５６は、第１試薬分注ポンプにより、第１試薬容器３５２から第１試薬を所定量だけ吸引する。第１試薬プローブ３５４は、所定量の吸引を終えると上記待機位置まで上昇する。第１試薬プローブ３５４は、吸引した第１試薬を、反応ディスク３１０上の第１試薬が吐出される位置にある反応容器３１２に吐出する。

第２試薬プローブ３７４は、第２試薬アーム３７６の先端に取り付けられている。第２試薬アーム３７６は、第２試薬プローブ３７４を回動可能および上下動可能に支持する。第２試薬プローブ３７４は、待機位置から、第２試薬庫３７０上における第２試薬を吸引する位置にある第２試薬容器３７２内へ降下する。第２試薬プローブ３７４は、第２試薬分注ポンプにより、第２試薬容器３７２から第２試薬を所定量だけ吸引する。第２試薬プローブ３７４は、所定量の吸引を終えると上記待機位置まで上昇する。

攪拌部３２０は、攪拌アーム３２２と攪拌子３２４とを有する。攪拌子３２４は、攪拌アーム３２２の先端に取り付けられている。攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４を回動可能および上下動可能に支持する。攪拌アーム３２２は、反応ディスク３１０上における反応容器３１２内の被検混合物を攪拌する位置に停止した反応容器３１２内に、攪拌子３２４を待機位置から下降させて挿入する。攪拌子３２４の先端が反応容器３１２の内底面の近傍まで下降すると、攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４の下降を停止させる。攪拌子３２４の停止後、攪拌子３２４は、反応機構制御部３６の制御により振動する。攪拌子３２４が振動することにより、反応容器３１２内の混合液（サンプルと第１試薬、サンプルと第２試薬、サンプルと第１試薬と第２試薬など）は、攪拌される。攪拌後、攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４を待機位置まで上昇させる。

測光部３２は、反応ディスク３１０により回転させられている反応容器３１２に光を照射する。測光部３２は、反応容器３１２内の混合液を透過した光を吸光度に変換することにより、吸光度のデータを発生する。測光部３２は、発生された吸光度のデータをデータ記憶部５２に出力する。

洗浄部３２５は、図示していない支持機構と洗浄ノズルと乾燥ノズルとを有する。支持機構は、洗浄ノズルと乾燥ノズルとを、それぞれ上下移動可能に支持する。洗浄ノズルは、反応ディスク３１０上における反応容器３１２を洗浄する位置にある反応容器３１２から、洗浄ポンプにより混合液を吸引する。混合液を吸引後、洗浄ノズルは純水を吐出して、反応容器３１２内を洗浄する。乾燥ノズルは、反応ディスク３１０上における反応容器３１２を乾燥する位置にある反応容器３１２内を、乾燥ポンプにより乾燥させる。

（ラック移動機能）
サンプルラック３４２の移動に関する機能を、図１０を参照して説明する。
図１０は、本自動分析装置１００のサンプラ部３４の平面図の一例を示す図である。
ラック検知センサ２３１は、トレイ３４９の引き込み地点２０２における第２の方向２０１手前側に設けられる。ラック検知センサ２３１は、第２の方向２０１の反対方向におけるサンプルラック３４２０の端部（以下、サンプルラック前面と呼ぶ）を検知する。ラック検知センサ２３１は、トレイ３４９における引き込み地点２０２に移動されたサンプルラック３４２０を検知する。ラック検知センサ２３１は、例えば、反射型光センサ等を有する。

ラック検知センサ２３１によりサンプルラック３４２０が検知されると、ラックＩＤバーコードリーダ２５０がサンプルラック前面の反対側の端部（以下、サンプルラック背面と呼ぶ）に設けられたラック識別バーコードを読み出す。ラックＩＤバーコードリーダ２５０は、ラック識別バーコードから読み出した識別情報をシステム制御部８０に出力する。システム制御部８０は、読み出された識別情報により、ラック引き込みレーン２００に引き込まれるサンプルラック３４２０を特定する。

ラック引き込みレーン２００の下部には、ラック引き込み装置３６０が設けられる。ラックＩＤバーコードリーダ２５０がラック識別バーコードを読み出すと、ラック引き込み装置３６０は、トレイ３４９から第２の方向２０１に沿って、ラック引き込みレーン２００上の所定の位置（以下、引き込み位置と呼ぶ）まで、サンプルラック３４２０を引き込む。具体的には、ラック引き込み装置３６０は、サンプルラック３４２０を引き込むための引掛け部（図示していない）を有する。また、サンプルラック３４２０は、底面に凹部を有する。ラック引き込み装置３６０は、サンプルラック底面の凹部に前記引掛け部を引掛ける。ラック引き込み装置３６０は、引っ掛けられたサンプルラック３４２０を、トレイ３４９からラック引き込みレーン２００に引き込む。

このとき、ラック検知センサ２３３、２３７、２３９からの出力を組み合わせ、ラック引き込みの動作におけるサンプルラックの位置を検知する。ラック検知センサ２３３、２３７は、ラック引き込みレーン２００に沿って図１０に示すように設けられる。また、ラック検知センサ２３９は、サンプルラック背面方向に設けられる。サンプルラックの位置の検知により、ラック引き込み装置３６０の動作、具体的には引き込み位置への停止に係る動作等が制御される。ラック検知センサ２３３、２３７、２３９には、主に反射型光センサ等が用いられる。

ラック引き込みレーン２００に引き込まれるサンプルラックに関する位置の検知は、以下のとおりである。ラック引き込み装置３６０によりサンプルラックの引き込みが開始されると、ラック検知センサ２３３がＯＮとなる。また、サンプルラックがラック検知センサ２３３の検知領域を通過すると、ラック検知センサ２３３がＯＦＦ、ラック検知センサ２３７およびラック検知センサ２３９がＯＮとなる。これらＯＮ、ＯＦＦ信号に基づいて、サンプルラックを引き込み位置に移動したことが検知される。上記複数のセンサ各々から出力に基づいて、ラック引き込み装置３６０は、サンプルラックの引き込みに係る動作を停止する。

ラック横移動装置３６２は、ラック引き込みレーン２００に引き込まれたサンプルラック３４２１を、ラック引き込みレーン２００に隣接したサンプリングレーン２０４に移動する。サンプリングレーン２０４に隣接して、ラック検知センサ２４１が設けられる。ラック横移動装置３６２は、ラック引き込みレーン２００上のサンプルラック３４２１を、サンプリングレーン２０４に横移動する。ラック検知センサ２４１によりサンプルラック側面が検知されると、ラック横移動装置３６２は、サンプルラックの移動を停止する。このときトレイ３４９は、サンプルラック３４２１の横移動に連動して、第１の方向３４９１に沿って移動される。

サンプルラック３４２１がサンプリングレーン２０４に移動されると、ラック押し出し装置３６４は、移動されたサンプルラック３４２３を、サンプルラック背面からトレイ３４９に向かって、押し出す。この押し出しにより、サンプリングレーン２０４上のサンプルラック３４２３は、トレイ３４９に戻される。ラック押し出し装置３６４は、サンプルラック３４２３に収容された複数のサンプル容器（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）各々を、サンプル吸引位置Ｐ１に到達するように順次ピッチ移動させる。サンプリングプローブ３３４は、サンプル吸引位置Ｐ１に位置するサンプル容器からサンプルを吸引する。複数のサンプル容器（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）各々のサンプルに対する吸引が終了すると、ラック押し出し装置３６４は、ラック検知センサ２４３がＯＦＦ、ラック検知センサ２４５がＯＮとなるまで、サンプルラック３４２３をトレイ３４９に向けて押し出す。

（ピッチ移動判定機能）
以下、サンプリングレーン２０４上のサンプルラック３４２３のピッチ移動の正誤を判定する機能（以下、ピッチ移動判定機能と呼ぶ）に係る処理（以下、ピッチ移動判定処理と呼ぶ）について説明する。

図１１は、ピッチ移動判定処理の手順を示すフローチャートである。
移動支持機構３４４のラック押し出し装置３６４によるサンプルラック３４２３のピッチ移動に先立って、カウンタのカウンタ数ｎが初期化（ｎ＝０）される（ステップＳａ１）。ラック押し出し装置３６４におけるモータ３４５により、サンプリングレーン２０４上のサンプルラック３４２３に対して、ピッチ移動が開始される（ステップＳａ２）。ピッチ移動の開始に伴って、回転カウンタ３４６の出力ＲｏｔＨｉが、判定部４０に出力される（ステップＳａ３）。

ピッチ移動の開始から所定時間経過後、ＲｏｔＨｉが判定部４０に出力されなければ、判定部４０によりエラー状態と判定される。所定時間とは、例えば、回転軸３４４２が１回転に要する時間である。この判定結果に基づいて、サンプルラック３４２３のピッチ移動が停止される（ステップＳａ４）。サンプルラック３４２３のピッチ移動の停止とともに、表示部６２に所定の警告が表示される（ステップＳａ５）。なお、補正部９０は、この判定結果に基づいて、ピッチ移動開始地点を補正してもよい。ピッチ移動開始地点の補正は、例えば、引き込み位置の変更である。引き込み位置の変更に関する情報は、反応機構制御部３６およびシステム制御部８０少なくとも一方に出力される。

ＲｏｔＨｉが回転カウンタ３４６から判定部４０へ出力されたとき、回転軸の回転数に対応するカウント数ｎがインクリメントされる（ステップＳａ６）。次のＲｏｔＨｉが回転カウンタ３４６から判定部４０へ出力される前に、ＰｉｃＨｉが移動検出センサ３４８から判定部４０へ出力されれば、判定部４０によりエラー状態と判定される（ステップＳａ７）。このとき、ステップＳａ４の処理とステップＳａ５の処理とが実行される。

次のＲｏｔＨｉが判定部４０へ出力される前に、ＰｉｃＨｉが判定部４０へ出力されなければ、カウント数ｎが所定のカウント数ｎｐに等しくなるまで、上記ステップＳａ３、ステップＳａ６、ステップＳａ７の処理が繰り返される（ステップＳａ８）。カウント数ｎが所定の回転数ｎｐに達した時点において、ＰｉｃＨｉが未出力であるとき、判定部４０によりエラー状態と判定される（ステップＳａ９）。このとき、ステップＳａ４の処理とステップＳａ５の処理とが実行される。

ステップＳａ９の処理の後、サンプルラック３４２３のピッチ移動が停止される（ステップＳａ１０）。サンプルラック３４２３の停止後、サンプル吸引位置Ｐ１にあるサンプル容器から、サンプルが吸引される（ステップＳａ１１）。サンプルの吸引が終了すると（ステップＳａ１２）、サンプルラック内の全てのサンプル容器（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）に対するサンプルの吸引が終了するまで（ステップＳａ１３）、ステップＳａ１乃至ステップＳａ１３の処理が繰り返される。

図１２は、一つのサンプルラックにおける４回のピッチ移動に関する回転カウンタ３４６からの出力（ＲｏｔＯｕｔ）を、移動検出センサ３４８からの出力（ＰｉｃＯｕｔ）とともに示す図である。図１２は、表示部６２に表示させることも可能である。図１２の横軸は時間を示している。図１２の縦軸は、移動検出センサ３４８から出力された電圧と回転カウンタ３４６から出力された電圧とを示している。

図１２におけるＰｏｓ１は、サンプルラック３４２３に収容されたサンプル容器３１ａがサンプル吸引位置Ｐ１に位置していることを示している。図１２におけるＰｏｓ２は、サンプルラック３４２３に収容されたサンプル容器３１ｂがサンプル吸引位置Ｐ１に位置していることを示している。図１２におけるＰｏｓ３は、サンプルラック３４２３に収容されたサンプル容器３１ｃがサンプル吸引位置Ｐ１に位置していることを示している。図１２におけるＰｏｓ４は、サンプルラック３４２３に収容されたサンプル容器３１ｄがサンプル吸引位置Ｐ１に位置していることを示している。図１２におけるＰｏｓ５は、サンプルラック３４２３に収容されたサンプル容器３１ｅがサンプル吸引位置Ｐ１に位置していることを示している。Ｐｏｓ５の時間幅は、Ｐｏｓ１乃至Ｐｏｓ４の時間幅に比べて短く、ＲｏｔＨｉの間隔に略等しい。このことは、サンプル容器３１ｅがサンプル吸引位置に停止せずに通過したことを示している。

図１２におけるＣ１２は、Ｐｏｓ１とＰｏｓ２との間におけるサンプルラックのピッチ移動に対応する略時間幅を示している。図１２におけるＣ２３は、Ｐｏｓ２とＰｏｓ３との間におけるサンプルラックのピッチ移動に対応する略時間幅を示している。図１２におけるＣ３４は、Ｐｏｓ３とＰｏｓ４との間におけるサンプルラックのピッチ移動に対応する略時間幅を示している。図１２におけるＣ４５は、Ｐｏｓ４とＰｏｓ５との間におけるサンプルラックのピッチ移動に対応する略時間幅を示している。Ｃ１２、Ｃ２３、Ｃ３４、Ｃ４５各々の時間間隔におけるＲｏｔＨｉの回数のカウント数は５である。

なお、本実施形態においては、反射材により構成されたサンプルラックにおけるサンプル容器の位置に非反射材が設けられているが、理論的には上記記載の逆であってもよい。すなわち、非反射材で構成されたサンプルラックにおけるサンプル容器の位置に、反射材を設けても、本実施形態を機能させることは可能である。このとき、移動検出センサ３４８からの出力を本実施形態と一致させるためには、移動検出センサ３４８からの出力は、本実施形態（入光時ＰｉｃＨｉを出力）と逆（遮光時ＰｉｃＨｉを出力）にする必要がある。

図１３は、本実施形態に係り、サンプルラックの素材と所定のマーカの素材とを、移動検出センサの出力パターンとともに示す図である。図１３に示すように、サンプルラックの素材とマーカ素材と移動検出センサ３４８からの出力との組み合わせによっては、本実施形態と逆になることがあるが、出力電圧を反転させることにより、本実施形態を機能させることも可能である。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
本自動分析装置１００によれば、モータ３４５にカット板３４４４と回転カウンタ３４６とを設けることにより、モータ３４５の回転数とサンプルラックの移動距離との関係が所定の関係から外れているか否かを判定することができる。また、本自動分析装置１００によれば、回転カウンタ３４６による出力と移動検出センサ３４８による出力とのうち少なくとも一方の出力波形を表示することができる。これらのことから、回転カウンタ３４６と移動検出センサ３４８との少なくとも一つのセンサの動作不良およびピッチ移動中のサンプルラックの異常動作などを、２重で確認することができる。

さらに本自動分析装置１００によれば、回転カウンタ３４６からの出力波形の位相と移動検出センサ３４８からの出力波形の位相とがずれた（以下、出力波形異常と呼ぶ）場合、警告を表示することができる。また、出力波形異常に基づいて、サンプルラックのピッチ移動を停止させることができる。これにより、回転カウンタ３４６と移動検出センサ３４８とのうち少なくともひとつの誤作動によるサンプルの吸引を未然に防ぐことができる。加えて、出力波形異常に基づいて、サンプルラックのピッチ移動開始地点を補正することができる。以上のことから、本自動分析装置１００は、低コストで、回転カウンタ３４６と移動検出センサ３４８との少なくとも一つのセンサの動作不良、およびピッチ移動中のサンプルラックの異常動作などを、２重で確認することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

３０…反応機構、３２…測光部、３４…サンプラ部、３６…反応機構制御部、４０…判定部、５０…分析部、５１…試料分析部、５２…データ記憶部、６０…出力部、６１…印刷部、６２…表示部、７０…入力部、８０…システム制御部、９０…補正部、１００…自動分析装置、２００…ラック引き込みレーン、２０１…第２の方向、２０２…引き込み地点、２０４…サンプリングレーン、２３１…ラック検知センサ、２３３…ラック検知センサ、２３７…ラック検知センサ、２３９…ラック検知センサ、２４１…ラック検知センサ、２４３…ラック検知センサ、２４５…ラック検知センサ、２５０…ラックＩＤバーコードリーダ、２５１…サンプルＩＤバーコードリーダ、３１０…反応ディスク、３１２…反応容器、３２０…攪拌部、３２２…攪拌アーム、３２４…攪拌子、３２５…洗浄部、３３４…サンプルプローブ、３３６…サンプルアーム、３４２…サンプルラック、３４４…移動支持機構、３４５…モータ、３４６…回転カウンタ、３４８…移動検出センサ、３４９…トレイ、３５０…第１試薬庫、３５２…第１試薬容器、３５４…第１試薬プローブ、３５６…第１試薬アーム、３６０…ラック引き込み装置、３６２…ラック横移動装置、３６４…ラック押し出し装置、３７０…第２試薬庫、３７２…第２試薬容器、３７４…第２試薬プローブ、３７６…第２試薬アーム、７００…Ｉ／Ｆ、３４２０…サンプルラック、３４２１…サンプルラック、３４２３…サンプルラック、３４２９…非反射材、３４４２…回転軸、３４４４…カット板、３４６０…照射部、３４６２…受光部、３４７０…コネクタ、３４７２…ケーブル、３４９１…第１の方向

Claims (9)

1. 複数のサンプル容器を収容し、所定の移動距離を検出するためのマーカが設けられたサンプルラックをピッチ移動可能に支持する移動支持機構と、
   前記サンプルラックを移動するための動力を発生するモータと、
   前記モータにおける回転軸の回転数をカウントする回転カウンタと、
   前記サンプルラックが所定の移動距離を移動したことを検出する移動検出センサと、
   前記回転数と前記サンプルラックが移動された距離との関係が所定の関係から外れている場合、エラー状態と判定する判定部とを具備し、
   前記回転カウンタは、光を照射する照射部と前記照射部に対向する位置に設けられた受光部とを有し、
   前記モータの回転軸には、前記照射部から照射された光を遮断するためのカット板が設けられ、
   前記移動検出センサは、前記マーカを検出することにより、前記サンプルラックのピッチ移動を検出すること、
   を特徴とする自動分析装置。
2. 前記マーカは、前記サンプルラックが収容する各サンプル容器の収容位置に対応付けられて前記サンプルラックの側面に設けられ、前記各サンプル容器の各収容幅よりも細い幅で前記サンプル容器の高さ方向に細長い形状であること、
   を特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記所定の関係は、前記所定の移動距離に対する前記回転軸の所定の回転数の関係であること、
   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. 前記判定部は、前記サンプルラックの移動距離が前記所定の移動距離から外れているとき、前記所定の関係から外れていると判定すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の自動分析装置。
5. 前記判定部は、前記回転数が所定の回転数から外れているとき、前記所定の関係から外れていると判定すること、
   を特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の自動分析装置。
6. 前記判定部により所定の関係から外れていると判定されたとき、所定の警告を表示する表示部をさらに具備すること、
   を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の自動分析装置。
7. 前記判定部により前記所定の関係から外れていると判定されたとき、前記モータを停止させる制御部をさらに具備すること、
   を特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の自動分析装置。
8. 前記判定部により前記所定の関係から外れていると判定されたとき、前記サンプルラックの移動距離を前記所定の移動距離に一致させるために、前記サンプルラックの移動開始地点を補正する補正部をさらに具備すること、
   を特徴とする請求項４に記載の自動分析装置。
9. 前記判定部は、前記回転カウンタがカウントする回転数と前記移動検出センサの出力とに基づいて、前記回転カウンタ、移動検出センサまたは前記モータの故障を判定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。

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