JP7366851B2 - 検査装置 - Google Patents

Description

本開示の技術は、検査装置に関する。

従来、血液、体液、および糞便等の検体を自動的に検査する装置として、試薬が分注された反応容器に検体を加え、反応容器内の試薬と検体の間で生じた反応を光学的に検出する検査装置が知られている。このような検査装置においては、光学的測定が終了した反応容器内の混合液を吸引して排出するとともに、洗剤および洗浄水等の洗浄液を注入および吸引することで洗浄を行ない、反応容器を繰り返し利用している。

このため、検査装置は、排出対象の液体を反応容器から吸引する吸引ノズルおよび空になった反応容器内に洗浄液等の液体を注入する吐出ノズルを備える。吸引ノズルおよび吐出ノズルは、上下機構により、ノズル先端が反応容器の液体貯留部内に位置する下方位置と、ノズル先端が反応容器の液体貯留部内から退避した上方位置との間で、上下移動される（例えば、特許文献１および２参照）。

特開平０９－１１３５１８号公報 特開２００９－０１４３５６号公報

反応容器は、検査を繰り返すと汚れが蓄積し、光学的測定の測定結果に影響が出るおそれがあるため、反応容器は、検査装置に対して交換可能である場合が多い。反応容器が交換可能な場合には、反応容器の交換時に、検査装置への取付精度の問題で、初期状態におけるノズルと反応容器との相対位置が変化してしまうおそれがある。また、反応容器が交換可能でない場合でも、検査装置を長期間使用していると、ノズルの上下機構の構成部品が経年劣化することにより、初期状態におけるノズルと反応容器との相対位置が変化してしまうおそれがある。

ノズルを反応容器に向けて下降させる場合、ノズルの下限位置は、例えばモータの回転量によって制御される。具体的には、モータの回転量は、初期状態におけるノズルと反応容器の相対位置が一定であることを前提として、ノズルが移動を開始する初期位置から目標の下限位置までの下降量に応じて決められる。モータの回転量は、例えばモータとしてパルスモータが使用される場合はパルスモータに与えられるパルス数によって規定される。

しかしながら、ノズルの下限位置をモータの回転量で制御する場合は、初期状態におけるノズルと反応容器の相対位置が一定であることを前提として、モータの回転量を決めるため、反応容器の取付精度および検査装置の経年劣化等によって、初期状態におけるノズルと反応容器との相対位置が変化した場合は、決められた回転量に基づいてモータを動かした場合に、ノズルと反応容器とが接触してしまうおそれがあった。

例えば、反応容器の液体貯留部内の底面近くに残る排出対象の液体を吸引するためには、ノズルの先端が液体貯留部内の底面に接触しない範囲で、できるだけ液体貯留部内の底面にノズルの先端が近接する位置にノズルの下限位置を設定する必要がある。このようにノズルの先端と液体貯留部の底面とを近接させる場合には、相対位置の変化が僅かでも、接触するおそれがあるため、特に問題となる。ノズルと反応容器との接触はノズルの破損など故障の原因にもなるため、対策が求められていた。

特許文献１および２に記載の検査装置では、いずれも、このようなノズルの接触の問題および対策について、示唆も開示もない。

本開示の技術は、初期状態におけるノズルと反応容器との相対位置が変化した場合でも、従来と比べて、ノズルと反応容器との接触を回避しやすい検査装置を提供することを目的とする。

本開示の検査装置は、反応容器内の液体の吸引および反応容器内への液体の吐出の少なくともいずれかを行うノズルを有するノズルユニットと、反応容器に対してノズルユニットを昇降させる駆動カムであり、ノズルユニットの下降時にノズルユニットと離間可能に設けられた駆動カムと、ノズルユニットに設けられ、反応容器または反応容器を保持するホルダと接触することにより、駆動カムの変位によって下降するノズルユニットの下限位置を規制する下限位置規制部材と、を備える。

反応容器は、交換可能であることが好ましい。

ノズルユニットは、付勢部材により駆動カムに向けて付勢されていることが好ましい。

駆動カムは、回転カムであることが好ましい。

ノズルユニットを上昇させる際の回転カムの回転方向において、回転カムの上死点位置よりも先の位置で、回転カムと接触することにより回転カムの回転を規制する回転規制部材を備え、回転カムと回転規制部材とが接触した状態を、ノズルユニットの待機状態とすることが好ましい。

下限位置規制部材によってノズルユニットが下限位置に規制された後、回転カムは、下死点位置まで回転して停止することが好ましい。

ノズルの先端が、反応容器内に位置することを検出する検出センサを備えることが好ましい。

反応容器は、便潜血検査の検体溶液を貯留する容器としてもよい。

本開示の技術によれば、初期状態におけるノズルと反応容器との相対位置が変化した場合でも、従来と比べて、ノズルと反応容器との接触を回避しやすい検査装置を提供することができる。

便潜血検査装置の外観図である。 検体容器の外観図であり、図２Ａは容器本体とキャップを分離した状態を示す図、図２Ｂは容器本体にキャップを取り付けた状態を示す図をそれぞれ示す。 便潜血検査装置の概略構成図である。 検体容器内部から検体溶液を吸引するときの状態を示す図である。 測定部の概略構成図である。 反応容器ユニットの斜視図である。 反応容器ユニット、反応槽、および洗浄機構の構成を示す斜視図である。 ノズルユニットの斜視図である。 洗浄機構の正面図である。 洗浄機構の背面図である。 洗浄機構の側面図である。 ノズルユニットが下限位置にあり、かつ、回転カムと接触している場合の状態図である。 ノズルユニットが下限位置にあり、かつ、回転カムと非接触の場合の状態図である。 ノズルユニットが待機位置にある場合の状態図である。 ノズルユニットの下降時の制御を説明するためのフローチャートである。 ノズルユニットが待機位置にある場合の状態図である。 反応槽から反応容器を取り出した状態を示す図である。

［便潜血検査装置の構成］
以下、図面を参照して、本開示の一実施の形態である検査装置について、被検者の糞便中に血液が混ざっていないかを検査する便潜血検査装置を例に説明する。

図１に一例として示すように、便潜血検査装置１は、筐体１００が下方部分のベース部１０１とベース部１０１の後方において上方に立ち上がる本体部１０２とを備えている。本体部１０２には、タッチパネル１９が設けられている。タッチパネル１９は、操作指示を入力するための操作画面および検査結果等を表示する表示部と、操作指示を入力する入力部として機能する。

ベース部１０１は、筐体１００の前方に突き出している。検体容器２２はベース部１０１にセットされる。ベース部１０１の上面は左右の２カ所がそれぞれ開閉可能な蓋になっており、蓋の内部には、後述する図３に示すように、検体容器設置部１０１ａと検体容器設置部１０１ｂが設けられている。

図２に示すように、検体容器２２は、検体である糞便を収容する容器本体２３と、容器本体２３に着脱自在に設けられたキャップ２４と、を備える。容器本体２３は、例えば透明または半透明である。検体容器２２の内部には検体が懸濁される液体が収容されており、検体である糞便は液体内に分散された懸濁液の態様で収容される。

キャップ２４には、検体である糞便を採取する採取棒２４ａが取り付けられている。被検者が検体を採取する際には、キャップ２４を容器本体２３から取り外し、採取棒２４ａの先端で検体である糞便の表面をなぞる等して糞便を採取棒２４ａに付着させる。そして、採取棒２４ａを容器本体２３に挿入してキャップ２４が閉じられる。検体容器２２は、この状態で便潜血検査装置１にセットされる。

容器本体２３の底面にはラミネートフィルム２３ａが貼付されている。便潜血検査装置１内においては、ラミネートフィルム２３ａを破断することにより、検体が採取される。

図３および図４に示すように、便潜血検査装置１内には、試薬テーブル１０と、反応槽１１と、検体容器移送機構１２と、測定部１３と、洗浄機構１４と、試薬分注機構１５と、検体分注機構１６と、制御部１７と、解析部１８とを備える。

検体容器２２は、図４にも示すとおり、細長のラック２１に複数個収容された状態で、検体容器設置部１０１ａにセットされる。検体容器移送機構１２は、検体容器設置部１０１ａ内に設けられており、検体容器２２を収容する複数のラック２１は、検体容器移送機構１２上に設置される。検体容器移送機構１２は、例えば、ラック２１を押し出す押し出し部を有しており、複数のラック２１を１つずつ矢印Ａの方向に沿って移送する。ラック２１は、検体容器移送機構１２によって検体容器２２の配列ピッチ分ずつ矢印Ａの方向に移送される。ラック２１の移送が停止するごとに、検体分注機構１６によってラック２１の検体容器２２から検体溶液が吸引される。

検体分注機構１６は、図４にも示すとおり、水平方向に延びるアーム１６ａと、アーム１６ａの先端部分に取り付けられノズル１６ｂと、を備える。ノズル１６ｂは、検体容器２２から検体を吸引し、吸引した検体を反応槽１１内の後述する反応容器３０に分注する。図３に示すように、アーム１６ａは、ノズル１６ｂが、ラック２１に収容された検体容器２２と反応槽１１とにアクセスできるように、水平面内を回動する。また、図４に示すように、アーム１６ａは、ノズル１６ｂを、検体容器２２および反応容器３０に対して挿抜するために上下方向にも移動可能である。

図４に示すように、検体容器２２は、ラミネートフィルム２３ａが上側になるようにラック２１にセットされている。検体分注時に、検体分注機構１６のノズル１６ｂがラミネートフィルム２３ａを突き破り、容器本体２３の内部に懸濁液の形態で収容された検体が吸引される。

検体容器移送機構１２により、検体が分注された分注済みの検体容器２２は、順次、検体容器設置部１０１ｂに移送される。

反応槽１１は、複数の反応容器３０が収容される槽であり、平面形状が円形である。反応槽１１内において、複数の反応容器３０は、周方向に沿って一定のピッチで配列される。本例においては、反応容器３０は、ホルダ３１に取り付けられており、反応容器３０とホルダ３１とが一体化した反応容器ユニット３２の形態で反応槽１１にセットされる。１つのホルダ３１には複数個の反応容器３０が取り付けられており、反応槽１１には、このような反応容器ユニット３２が複数個収容される。

反応槽１１の周囲には、測定部１３、洗浄機構１４、試薬分注機構１５、および検体分注機構１６が配置されている。反応槽１１は、不図示の駆動手段によって回転する。この回転により、反応槽１１内において周方向に配列された各反応容器３０を、測定部１３、洗浄機構１４、試薬分注機構１５、および検体分注機構１６のそれぞれの位置に搬送する。

反応容器３０は、容量が数ｎＬ～数十μＬ程度の容器であり、測定部１３から出射された測定光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス、または環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。

試薬分注機構１５は、試薬テーブル１０の試薬容器１０ａから試薬を反応容器３０に分注する。試薬テーブル１０は、複数の試薬容器１０ａを保持する。

試薬分注機構１５は、アーム１５ａと、アーム１５ａの先端部分に取り付けられ、試薬を分注するノズル１５ｂと、を備える。図３に示すように、アーム１５ａは、検体分注機構１６と同様に、ノズル１５ｂが、試薬テーブル１０内の試薬容器１０ａと反応槽１１とにアクセスできるように、水平面内を回動する。また、アーム１５ａは、検体分注機構１６と同様に、ノズル１５ｂを、試薬容器１０ａおよび反応容器３０に対して挿抜するために上下方向にも移動可能である。

図５に示すように、測定部１３は、反応容器３０内において試薬と検体とが反応した液体を光学的に測定するための光学系であり、発光部１３ａと受光部１３ｂとを備える。発光部１３ａから出射された測定光ＭＬは、反応容器３０の液体貯留部３０ｃ内の液体を透過し、受光部１３ｂによって受光される。受光部１３ｂは、受光した測定光ＭＬの光量信号を制御部１７へ出力する。

制御部１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などによって構成され、図３に示すように、便潜血検査装置１の各部の動作を統括的に制御する。制御部１７は、タッチパネル１９から入力される検査開始指示に基づいて検査を実行する。

解析部１８は、例えば、ＣＰＵなどによって構成され、発光部１３ａの出射光量と受光部１３ｂが受光した光量に基づく反応容器３０内の液体の吸光度に基づいて、検体中の血液の有無を解析する。

図３において、洗浄機構１４は、測定が終了した反応容器３０を洗浄する。洗浄機構１４は、後述する吸引ノズル４５（図８参照）によって反応容器３０内の液体を吸引して排出する。洗浄機構１４は、反応容器３０内から液体を排出した後、吐出ノズル４４（図８参照）から洗剤および洗浄水等の洗浄液を注入し、注入した洗浄液を吸引ノズル４５から吸引する。洗浄機構１４は、洗浄液の注入と吸引という洗浄動作を複数回繰り返すことにより、反応容器３０内を洗浄する。その後、洗浄機構１４は、乾燥ノズル４６（図８参照）から空気を噴射し、反応容器３０内を乾燥させる。反応容器３０は、洗浄機構１４によって洗浄された後に、再利用される。

［反応容器ユニット、反応槽、および洗浄機構の構成］
次に、反応容器ユニット３２、反応槽１１、および洗浄機構１４について詳細に説明する。

図６に示すように、反応容器ユニット３２は、１つのホルダ３１を備えており、ホルダ３１には、例えば１１個の反応容器３０が取り付けられる。反応容器３０は、上面３０ａに開口３０ｂを有し、液体を収容する水平断面が四角形の液体貯留部３０ｃが形成された四角筒形状の容器である。

ホルダ３１は、平面形状が約７２°の中心角を持つ略扇形をしている。本例のホルダ３１は中心角が３６０°の１／５であるため、円形の反応槽１１には、５個のホルダ３１がセットされる（図３参照）。ホルダ３１の外周側上面３１ａには、円弧に沿って１１個の反応容器取付孔３１ｂが一定のピッチで形成されている。反応容器３０は、反応容器取付孔３１ｂ内に挿入された状態で、ホルダ３１に固定される。

また、ホルダ３１の内周側上面３１ｃには、反応容器ユニット３２を反応槽１１に固定するための固定ピンを挿入する固定ピン挿入孔３１ｄが形成されている。内周側上面３１ｃは、外周側上面３１ａよりも一段高く形成されている。

図７に示すように、反応槽１１には、５つの反応容器ユニット３２が収納される。各反応容器ユニット３２は、固定ピン１１ａにより反応槽１１内に固定される。これにより、反応槽１１には、最大で５５個（５×１１個）の反応容器３０が、円周方向に沿って一定のピッチで配置される。反応容器ユニット３２は、反応槽１１に対して交換可能に構成されている。本例の反応容器ユニット３２は、反応容器３０がホルダ３１に固定されているため、汚濁等により交換が必要になった反応容器３０が１つだけの場合でも、反応容器ユニット３２の単位で交換される。

図７に示すように、洗浄機構１４は、ノズルユニット４０と、ノズルユニット４０を上下方向に移動可能に保持する保持板６０と、ノズルユニット４０を上昇または下降させる回転カム６８とを、備える。回転カム６８は、ノズルユニット４０を上昇または下降させる駆動カムの一例である。

図８に示すように、ノズルユニット４０は、ノズル保持部４１と、フレーム４２と、ローラ４３と、を備える。

ノズル保持部４１は、吐出ノズル４４と、吸引ノズル４５と、乾燥ノズル４６と、下限位置規制部材４７と、を備える。吐出ノズル４４と吸引ノズル４５は、それぞれ３本有り、ノズル保持部４１には、１本の吐出ノズル４４と１本の吸引ノズル４５を１組としたノズルセットが、合計３組設けられている。乾燥ノズル４６は、１本だけ設けられている。吐出ノズル４４は、不図示の配管を介して吐出用ポンプ７０（図１０参照）に接続されている。吸引ノズル４５は、不図示の配管を介して吸引用ポンプ７１（図１０参照）に接続されている。乾燥ノズル４６は、不図示の配管を介して送気用ポンプ７２（図１０参照）に接続されている。

吐出ノズル４４および吸引ノズル４５の１組のノズルセットは、１つの反応容器３０に挿入される。乾燥ノズル４６は、単独で１つの反応容器３０に挿入される。３組のノズルセットと、１本の乾燥ノズル４６は、反応槽１１内における反応容器３０の配列方向である円周方向の円弧状のラインに沿って配列されている。そのため、ノズルユニット４０が下降すると、３組のノズルセットと、１本の乾燥ノズル４６が、４つの反応容器３０のそれぞれに向けて同時に下降する。そのため、ノズルユニット４０が下降すると、３つの反応容器３０には、それぞれノズルセットが１組ずつ挿入され、もう１つの４つ目の反応容器３０には乾燥ノズル４６が挿入される。なお、後述する図９などの図面においては、図面を簡略化するため、１組のノズルセットが１つの反応容器に挿入される状態のみを示している。

ノズル保持部４１は、フレーム４２を介して保持板６０に取り付けられる。フレーム４２は、水平方向に延びる板状の連結プレート４８と、連結プレート４８の下方で垂直方向に延びるレール係合部４９と、を備える。図７に示すように、保持板６０には、上下方向に沿って延びるレール６１が設けられており、レール係合部４９は、レール６１と係合する。レール６１およびレール係合部４９の係合によってノズルユニット４０の上下方向の移動、すなわち、昇降動作がガイドされる。

連結プレート４８の上面にはノズル保持部４１が例えばネジによって取り付けられ、下面にはレール係合部４９が設けられている。

レール係合部４９は、上端側に設けられたブロック状の本体部４９ａと、本体部４９ａから下方に向けて延びる板状の板状部４９ｂとを有する。本体部４９ａの背面側には、レール６１を跨ぐようにレール６１と係合する上下方向に延びる係合溝（図示せず）が形成されている。また、レール係合部４９の下方に延びる板状部４９ｂの後面にはローラ４３が回転自在に取り付けられている。ローラ４３は、下端部が板状部４９ｂの下端位置から下方に向けて突出しており、回転カム６８と接触する。

レール係合部４９の本体部４９ａの前面にはＬ字状の金具５０が取り付けられている。金具５０は、レール係合部４９の前面において左右方向に延びる第１部分と、第１部分の一端で９０°折り曲げられて、レール係合部４９の後方に向かって延びる第２部分とを有する。金具５０は、板状部材が９０°折り曲げられた形状である。金具５０の側面には、バネ取付部５０ａと、被検出部５０ｂとが形成されている。被検出部５０ｂは、ノズルユニット４０の昇降範囲を規制するために、後述する位置センサによって検出される部位である。

下限位置規制部材４７は、ノズルユニット４０に設けられている。下限位置規制部材４７は、後述するように、反応容器３０を保持するホルダ３１と接触することにより、ノズルユニット４０の下限位置を規制する。下限位置規制部材４７は、ノズルユニット４０の移動方向である上下方向に沿って延びる棒状の部材である。

図９は洗浄機構１４の正面図、図１０は洗浄機構１４の背面図、図１１は洗浄機構１４の側面図である。

図９および図１１に示すように、保持板６０は、前面６０ａに、上述したレール６１と、回転規制部材６２と、バネ取付部６３と、を備える。保持板６０には、前面６０ａから後面６０ｂに貫通するスリット６７が形成されている。ノズルユニット４０の被検出部５０ｂは、スリット６７を貫通して保持板６０の後面６０ｂ側に突出している。

図１０および図１１に示すように、保持板６０は、後面６０ｂに、上側位置センサ６４と、下側位置センサ６５と、モータ６６と、を備える。

上側位置センサ６４および下側位置センサ６５は、例えばフォトインタラプタであり、ノズルユニット４０に取り付けられた被検出部５０ｂを検出することにより、ノズルユニット４０の位置を検出する。上側位置センサ６４および下側位置センサ６５は、例えば、被検出部５０ｂを検出した場合に検出信号を制御部１７へ出力する。

上側位置センサ６４は、ノズルユニット４０が上限位置（図９参照）にあることを検出するための位置センサである。上側位置センサ６４は、保持板６０の後面６０ｂにおいて、ノズルユニット４０が上限位置にある場合における被検出部５０ｂの位置と対向する位置に設けられている。

下側位置センサ６５は、ノズルユニット４０が下限位置（図１２および図１３参照）にあることを検出するための位置センサである。下側位置センサ６５は、保持板６０の後面６０ｂにおいて、ノズルユニット４０が下限位置にある場合における被検出部５０ｂと対向する位置に対応する位置に設けられている。下側位置センサ６５は、本開示の技術における検出センサの一例である。

図９に示すように、回転カム６８は、本例では、平面形状が円形をしたローラ形状である。回転カム６８は、ノズルユニット４０のローラ４３の下方において、ローラ４３と対向する位置に配置されている。そのため、ノズルユニット４０は重力の作用によりレール６１に沿って鉛直方向の下方に向けて下降しようとするため、ノズルユニット４０のローラ４３の側面である外周４３ａは、回転カム６８の側面である外周６８ａと当接する。

回転カム６８には、回転カム６８を回転させるモータ６６（図１１参照）の回転軸６６ａが、回転カム６８の平面形状の円の中心に対して偏心した位置に取り付けられている。回転カム６８は、回転軸６６ａを回転中心として回転する。回転カム６８は、回転軸６６ａが偏心しているため、外周６８ａの周方向における各位置と回転軸６６ａとの間の距離が変化する。回転カム６８が回転すると、回転カム６８の外周６８ａにおいて、回転カム６８の上方に配置されるローラ４３との当接位置が変化する。このように、回転カム６８の回転位置に応じて、外周６８ａにおけるローラ４３との当接位置が変化するため、各当接位置と回転軸６６ａとの間の距離が変化する。この距離の変化に応じて、回転カム６８は、回転により、ノズルユニット４０を上昇または下降させる。

すなわち、図９に示すように、外周６８ａにおけるローラ４３との当接位置が、回転軸６６ａからの距離が最大となる位置の場合は、回転カム６８によってノズルユニット４０を最上点に押し上げる位置となる。回転カム６８の回転位置において、ノズルユニット４０を最上点に押し上げる位置を回転カム６８の上死点位置という。回転カム６８によってノズルユニット４０が押し上げられる最上点は、ノズルユニット４０の上限位置と一致する。

図９に示す上死点位置から回転カム６８が時計方向に回転すると、外周６８ａにおけるローラ４３との当接位置と、回転軸６６ａとの距離が徐々に短くなっていくため、ノズルユニット４０は重力の作用によって下降を開始する。ノズルユニット４０は、時計方向に回転する回転カム６８の外周６８ａとローラ４３とが接触状態を保ちながら、下降する。

そして、図１２に示すように、下限位置規制部材４７が、反応容器３０を保持するホルダ３１と接触することにより、回転カム６８の回転によって下降するノズルユニット４０の下限位置を規制する。すなわち、下限位置規制部材４７がホルダ３１と接触することにより、ノズルユニット４０がそれ以上に下降することが阻止される。これにより、ノズルユニット４０が下限位置で停止する。本例において、下限位置規制部材４７の下端４７ａは、反応容器３０を保持するホルダ３１の内周側上面３１ｃと接触する（図１２および図１３参照）。

また、回転カム６８とノズルユニット４０とは、ノズルユニット４０の下降時においては、回転カム６８とローラ４３とが離間可能に設けられている。そのため、ノズルユニット４０が下限位置で停止した後、回転カム６８は、ノズルユニット４０のローラ４３と離間して、時計方向の回転を継続することが可能となる。逆に言えば、回転カム６８とノズルユニット４０のローラ４３とが離間可能であるため、回転カム６８が下死点位置に向けて時計方向への回転を継続するにも関わらず、下限位置規制部材４７の作用によってノズルユニット４０は下降を停止することが可能となる。

ノズルユニット４０の下限位置は、吐出ノズル４４、吸引ノズル４５、および乾燥ノズル４６の各々の先端が、反応容器３０の液体貯留部３０ｃ内に進入し、かつ、液体貯留部３０ｃの底面に接触しない範囲で、できるだけ底面に近接した位置に設定される。ノズルユニット４０の下限位置は、具体的には、下限位置規制部材４７の下端４７ａから各ノズルの先端までの長さと、反応容器３０の液体貯留部３０ｃの深さなどの反応容器ユニット３２の仕様によって定まる長さとを次のような関係とすることにより、設定される。

すなわち、図９および図１２に示すように、下限位置規制部材４７の下端４７ａから各ノズルの先端までの長さをＬ１、反応容器ユニット３２のホルダ３１の内周側上面３１ｃから反応容器３０の液体貯留部３０ｃの底面までの長さをＬ２とした場合、Ｌ１よりもＬ２を長く、すなわち、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満足するように、各部の寸法を決定する。例えば、各ノズルの長さと、液体貯留部３０ｃの深さなどの反応容器ユニット３２の寸法とが所与の場合には、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満足するように、下限位置規制部材４７の長さおよびノズルユニット４０に対する取付位置を調節する。こうした調節により、ノズルユニット４０の下限位置が設定される。

また、回転カム６８は、本例において図１３に示す位置で回転を停止する。図１３に示す回転カム６８の回転位置は、図９に示す位置から回転カム６８が１８０°回転した回転位置であり、回転カム６８の下死点位置である。下死点位置とは、下限位置規制部材４７が無い場合において、ノズルユニット４０を最下点に誘導する回転カム６８の回転位置をいう。すなわち、下限位置規制部材４７が無い場合を考えると、回転カム６８の外周６８ａにおけるローラ４３との当接位置が、回転軸６６ａからの距離が最小となる下死点位置になった場合に、ノズルユニット４０が最下点に到達する。

しかし、本例においては、上述のとおり、ノズルユニット４０に下限位置規制部材４７が設けられており、下限位置規制部材４７は、回転カム６８が図１３に示す下死点位置に到達する前に、ノズルユニット４０の下降を停止させる（図１２参照）。そのため、下限位置規制部材４７が無い場合において回転カム６８によって誘導されるノズルユニット４０の最下点と、下限位置規制部材４７によって規制されるノズルユニット４０の下限位置は一致しない。そのため、回転カム６８が下死点位置に到達した場合には、図１３に示すように、ノズルユニット４０のローラ４３と回転カム６８との間には、隙間Ｇが生じる。

図９および図１１に戻って、保持板６０にはバネ取付部６３が設けられており、一方、ノズルユニット４０にはバネ取付部５０ａが設けられている。保持板６０のバネ取付部６３とノズルユニット４０のバネ取付部５０ａとの間に、バネ６９が架け渡されている。バネ６９は、本開示の技術における付勢部材の一例である。ノズルユニット４０は、重力の作用に加えて、バネ６９によっても回転カム６８の外周６８ａに向けて付勢される。重力の作用に加えて、バネ６９の作用によってもローラ４３が回転カム６８の外周６８ａに押し当てられることにより、例えば、回転カム６８の回転により外周６８ａに対してローラ４３が跳ね上がることが抑制されるなど、ローラ４３と回転カム６８との接触状態が安定する。

図９に示すように、回転規制部材６２は、回転カム６８の外周６８ａと接触し、回転カム６８の回転を規制する板状の部材である。より詳細には、回転規制部材６２は、回転カム６８が、図９に示す上死点位置からさらに反時計方向に回転した場合に、図１４に示すように、回転カム６８の外周６８ａと接触し、それ以上の回転カム６８の反時計方向の回転を規制する。すなわち、回転規制部材６２は、ノズルユニット４０を上方に移動させる際の回転カム６８の回転方向（本例では反時計方向）において、回転カム６８の上死点位置（図９参照）よりも先の位置で、回転カム６８と接触することにより回転カム６８の回転を規制する。回転カム６８と回転規制部材６２とが接触した図１４に示す状態が、ノズルユニット４０の待機状態となっている。例えば、便潜血検査装置１の電源ＯＦＦ時には、ノズルユニット４０は図１４に示す待機状態にセットされる。

図１１に示すように、モータ６６は保持板６０の後面６０ｂに取り付けられている。モータ６６の回転軸６６ａは、保持板６０の前面６０ａに突出しており、前面６０ａに突出した一端が回転カム６８に取り付けられている。回転軸６６ａが回転すると、回転カム６８が回転する。

以下、図１５に示すフローチャートを参照しながら、便潜血検査装置１の上記構成による作用を説明する。

便潜血検査装置１の電源がＯＦＦされた状態では、ノズルユニット４０は、図１４に示す待機状態にセットされる。図１４に示す待機状態では、回転カム６８が回転規制部材６２によって反時計方向の回転が規制されている。また、待機状態において、回転規制部材６２は、ノズルユニット４０を上昇させる際の回転カム６８の回転方向（本例では反時計方向）において、回転カム６８の上死点位置よりも先の位置で、回転カム６８と接触することにより回転カム６８の回転を規制する。この待機状態においても、回転カム６８に対しては、重力の作用によりノズルユニット４０のローラ４３からの押圧力が加わる。回転カム６８の回転位置は上死点位置を超えているため、ローラ４３からの押圧力は、回転カム６８を回転規制部材６２に押し当てる方向に働く。このように、回転カム６８は、回転規制部材６２とローラ４３とによって両側から押圧された状態になるため、待機状態においては、回転カム６８の不用意な回転が規制される。待機状態における回転カム６８の回転規制は、機械的な構造によるものであり、ソレノイドなどの電力が必要なアクチュエータを用いないため、電源がＯＦＦされた状態でも、安定的に回転カム６８の回転規制を行うことができる。電源をＯＮした後も、反応容器３０の洗浄処理が開始されるまでの間は、ノズルユニット４０は待機状態を継続する。

検査を行う際には、まず、便潜血検査装置１に検体容器２２がセットされる。そして、検査開始指示が入力されると、制御部１７は、検体分注機構１６を制御することにより、検体容器２２から検体を取り出し、取り出した検体を反応槽１１にセットされた反応容器３０に分注する一連の作業を実行する。また、制御部１７は、試薬分注機構１５を制御することにより、試薬を反応容器３０に分注する。そして、測定部１３によって検体の測定が行われる。便潜血検査装置１は、こうした測定をセットされた検体容器２２の数だけ行う。

測定が終了すると、制御部１７は、洗浄機構１４によって反応容器３０の洗浄処理を開始する。洗浄処理では、反応容器３０に対するノズルユニット４０の昇降動作を繰り返すことにより、反応容器３０内の測定済みの液体の吸引、反応容器３０内への洗浄液の吐出、および反応容器３０内の乾燥という一連の処理が行われる。

図１５に示すフローチャートは、洗浄処理において、ノズルユニット４０を反応容器３０に対して下降させる動作の制御を示す。

制御部１７は、モータ６６を駆動し、待機状態から回転カム６８を時計方向に回転させる。回転カム６８が時計方向に回転すると、回転カム６８の回転位置は図９に示す上死点位置に移動する（ステップＳ１）。この状態が、ノズルユニット４０の上限位置である。

次に、制御部１７は、上側位置センサ６４により、ノズルユニット４０に取り付けられた被検出部５０ｂが検出されたか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、モータ６６を回転させても、上側位置センサ６４によって被検出部５０ｂが検出されない場合（ステップＳ２でＮｏ）、制御部１７は、トラブルとみなして処理を終了させる。

ステップＳ２において、被検出部５０ｂが検出された場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、制御部１７は、モータ６６の時計方向への回転を継続する（ステップＳ３）。モータ６６が図９に示す上死点位置を超えて時計方向へ回転すると、ノズルユニット４０が反応容器３０に向けて下降を開始する。

次に、制御部１７は、下側位置センサ６５によって、ノズルユニット４０に取り付けられた被検出部５０ｂが検出されることを待機する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、被検出部５０ｂが検出されるまでの間（ステップＳ４でＮｏ）、制御部１７は、回転カム６８の回転を継続する。

回転カム６８が時計方向への回転を継続すると、ノズルユニット４０が下降を継続するため、やがて、下限位置規制部材４７が反応容器ユニット３２のホルダ３１と接触する。図１２に示すように、下限位置規制部材４７とホルダ３１との接触によって、ノズルユニット４０の下降は停止され、ノズルユニット４０は下限位置に規制される。

ステップＳ４において、ノズルユニット４０が下限位置に到達すると、下側位置センサ６５によって被検出部５０ｂが検出される（ステップＳ４でＹｅｓ）。制御部１７は、下側位置センサ６５からの検出信号に基づいて、ノズルユニット４０が下限位置に到達したことを検知する。制御部１７は、下側位置センサ６５が被検出部５０ｂを検出した後、モータ６６の回転を継続し、図１３に示すように、回転カム６８の回転位置が下死点位置に到達する位置で、モータ６６の回転を停止する。ノズルユニット４０と回転カム６８とは離間可能に設けられているため、ノズルユニット４０が下限位置で停止した後、回転カム６８はノズルユニット４０のローラ４３から離間した状態で、回転を継続する。これにより、回転カム６８が、図１３に示す下死点位置に移動する（ステップＳ５）。

制御部１７は、下側位置センサ６５によってノズルユニット４０が下限位置に到達したことを検知すると、ノズルユニット４０に取り付けられた吐出ノズル４４、吸引ノズル４５、および乾燥ノズル４６のいずれかの動作を開始する制御を行う（ステップＳ６）。

洗浄処理が終了した後は、制御部１７は、ノズルユニット４０を図１４に示す待機状態にして停止する。

［作用効果］
本実施形態の便潜血検査装置１は、反応容器３０内の液体の吸引および反応容器３０内への液体の吐出の少なくともいずれかを行うノズルを有するノズルユニット４０と、反応容器３０に対してノズルユニット４０を昇降させる駆動カムの一例としての回転カム６８であり、ノズルユニット４０の下降時にノズルユニット４０と離間可能に設けられた回転カム６８と、ノズルユニット４０に設けられ、反応容器３０を保持するホルダ３１と接触することにより、回転カム６８の回転（変位の一例）によって下降するノズルユニット４０の下限位置を規制する下限位置規制部材４７と、を備える。

従来のようにノズルの下限位置をモータ６６の回転量で制御する場合は、初期状態におけるノズルと反応容器３０の相対位置が一定であることを前提として、モータ６６の回転量が決定される。そのため、反応容器３０の取付精度および便潜血検査装置１の経年劣化等によって、初期状態におけるノズルと反応容器３０との相対位置が変化した場合は、決められたモータ６６の回転量に基づいてモータ６６を動かした場合に、ノズルと反応容器３０とが接触してしまうおそれがあった。

しかしながら、本実施形態の便潜血検査装置１は、モータ６６の回転量とは無関係に、下限位置規制部材４７によってノズルユニット４０の下限位置を決定する。そのため、上記のような構成を備えている本実施形態の便潜血検査装置１は、回転カム６８を駆動するモータ６６の回転量とは関係なく、下限位置規制部材４７とホルダ３１との寸法を合わせておくだけで、ノズルユニット４０の下限位置を決定することができる。初期状態におけるノズルユニット４０のノズルと反応容器３０との相対位置が変化した場合には、例えば、ノズルユニット４０のノズルと反応容器３０との相対的な距離が変化する。この場合において、モータ６６の回転量で制御する従来と比べて、下限位置規制部材４７によって下限位置を規制するため、こうした距離の変化の影響を受けにくい。そのため、従来と比べて、ノズルと反応容器３０との接触を回避しやすい。

例えば、図１２において、反応容器３０の取付位置が出荷時点の初期状態よりも僅かに上にずれた場合を考える。この場合において、さらにノズルユニット４０の取り付け位置が出荷時点の初期状態よりも僅かに下に下がった場合を考える。この場合でも、ノズルユニット４０の下限位置は、下限位置規制部材４７によって規制される。そして、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満足するように下限位置規制部材４７等の寸法は決められているため、下限位置規制部材４７で下限位置を規制しておけば、ノズルユニット４０の各ノズルの先端が反応容器３０の液体貯留部３０ｃの底面と接触することもない。

また、下限位置規制部材４７でノズルユニット４０の下限位置を規制することで、例えば、反応容器ユニット３２の種類が変わった場合でも、下限位置規制部材４７の長さを変えるだけで、反応容器ユニット３２の種類に合わせて簡単に調整することが可能である。

さらに、本例においては、図１３に示すように、下限位置規制部材４７によってノズルユニット４０が下限位置に規制された後、回転カム６８は下死点位置まで回転して停止する。こうすることで、初期状態においては、下限位置にあるノズルユニット４０のローラ４３と回転カム６８との間には隙間Ｇが生じる。そのため、初期状態のノズルユニット４０の下限位置が、反応容器３０の取付位置の変化によって下にずれた場合でも、隙間Ｇの範囲内で下限位置のずれを許容することができる。

これにより、反応容器３０を保持するホルダ３１とノズルユニット４０との相対位置の変化の影響を受けず、常にノズル先端を反応容器３０内の一定の位置まで下降させることができるため、ノズルと反応容器３０との接触を回避することができる。

また、本実施形態の便潜血検査装置１は、反応容器３０を保持するホルダ３１とノズルユニット４０との相対位置の変化の影響を受けず、反応容器３０、ホルダ３１、およびノズルユニット４０の寸法公差のみが誤差要因となる。従って、ノズルユニット４０をベルトドライブにより上下方向に駆動し、フォトインタラプタを用いて送り量を制御する従来の検査装置と比較して、圧倒的に誤差要因が少なくなる。そのため、ノズルユニット４０を下降させた際の、反応容器３０の液体貯留部３０ｃの底面とノズル先端との間隔を少なく設定できる。

また、反応容器３０は、反応容器ユニット３２単位で交換可能である。反応容器３０を繰り返し使用して反応容器３０が汚濁すると、光学的測定の精度が低下するが、反応容器３０を反応容器ユニット３２単位で交換できるため、便潜血検査装置１全体を交換するよりも低コストで、測定精度低下の問題を解消できる。

また、ノズルユニット４０は、バネ６９（付勢部材の一例）により回転カム６８に向けて付勢されている。そのため、回転カム６８によるノズルユニット４０の上昇動作および下降動作を安定的に行うことが可能である。

また、ノズルユニット４０を上昇または下降させる駆動カムは、回転カム６８である。平行移動によりノズルユニット４０を上昇または下降させるカムを用いる場合と比較して、回転カム６８を用いた方が、カム機構部分の小型化に有利となる。

便潜血検査装置１の電源ＯＦＦ時にモータ６６への電力供給が停止すると、モータ６６に静止トルクが発生しなくなるため、回転カム６８が自由に回転できる状態となる。

しかしながら、本実施形態の便潜血検査装置１は、ノズルユニット４０を上昇させる際の回転カム６８の回転方向において、回転カム６８の上死点位置よりも先の位置で、回転カム６８と接触し、回転カム６８の回転を規制する回転規制部材６２を備え、回転カム６８と回転規制部材６２とが接触した状態を、ノズルユニット４０の待機状態としている。

待機状態において、回転カム６８は、ノズルユニット４０と回転規制部材６２とに挟まれ、さらにノズルユニット４０の荷重により、上死点位置を超えることができなくなる。そのため、便潜血検査装置１の電源ＯＦＦ時でも、ノズルユニット４０が待機位置から下方に予期せず落下することがなくなるため、ノズルの破損を防ぐことができる。また、ノズルユニット４０をベルトドライブにより上下方向に駆動する従来の検査装置と比較して、安全性を向上させることができる。

また、ノズルの先端が、反応容器３０内に位置することを検出する下側位置センサ６５を備える。これにより、ノズルの先端が反応容器３０内に位置するときのみ液体を吐出することが可能になるため、ノズルの先端が反応容器３０から外れた位置で液体を吐出して便潜血検査装置１の内部の想定外の位置に液体が流出するのを防ぐことができる。

反応容器３０は、便潜血検査の検体溶液を貯留する容器である。これにより、便潜血検査を行う便潜血検査装置１に適用することが可能となる。

「変形例」
本開示の技術は、上述の実施形態と種々の変形例を適宜組み合わせることも可能である。

例えば、図１６に示すように、ノズルユニット４０に取り付けられた下限位置規制部材１４７の下端１４７ａが、反応容器ユニット３２の反応容器３０の上面３０ａと接触することにより、ノズルユニット４０の下降を停止させてもよい。

また、反応容器ユニット３２において、反応容器３０とホルダ３１とは分離可能に構成されていてもよい。

また、便潜血検査装置１に対して、反応容器３０とホルダ３１とが個別に交換可能に構成されていてもよい。

また、図１７に示すように、便潜血検査装置１に対してホルダ３１が固定され、反応容器３０のみが交換可能に構成されていてもよい。

また、便潜血検査装置１に対して、反応容器３０とホルダ３１とが固定され、交換不可能に構成されていてもよい。

以上に示した記載内容および図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、および効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、および効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことは言うまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容および図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。

本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

１ 便潜血検査装置
１０ 試薬テーブル
１０ａ 試薬容器
１１ 反応槽
１１ａ 固定ピン
１２ 検体容器移送機構
１３ 測定部
１３ａ 発光部
１３ｂ 受光部
１４ 洗浄機構
１５ 試薬分注機構
１５ａ アーム
１５ｂ ノズル
１６ 検体分注機構
１６ａ アーム
１６ｂ ノズル
１７ 制御部
１８ 解析部
１９ タッチパネル
２１ ラック
２２ 検体容器
２３ 容器本体
２３ａ ラミネートフィルム
２４ キャップ
２４ａ 採取棒
３０ 反応容器
３０ａ 上面
３０ｂ 開口
３０ｃ 液体貯留部
３１ ホルダ
３１ａ 外周側上面
３１ｂ 反応容器取付孔
３１ｃ 内周側上面
３１ｄ 固定ピン挿入孔
３２ 反応容器ユニット
４０ ノズルユニット
４１ ノズル保持部
４２ フレーム
４３ ローラ
４３ａ 外周
４４ 吐出ノズル
４５ 吸引ノズル
４６ 乾燥ノズル
４７，１４７ 下限位置規制部材
４７ａ，１４７ａ 下端
４８ 連結プレート
４９ レール係合部
４９ａ 本体部
４９ｂ 板状部
５０ 金具
５０ａ バネ取付部
５０ｂ 被検出部
６０ 保持板
６０ａ 前面
６０ｂ 後面
６１ レール
６２ 回転規制部材
６３ バネ取付部
６４ 上側位置センサ
６５ 下側位置センサ
６６ モータ
６６ａ 回転軸
６７ スリット
６８ 回転カム
６８ａ 外周
６９ バネ
７０ 吐出用ポンプ
７１ 吸引用ポンプ
７２ 送気用ポンプ
１００ 筐体
１０１ ベース部
１０１ａ 検体容器設置部
１０１ｂ 検体容器設置部
１０２ 本体部
ＭＬ 測定光

Claims (6)

1. 反応容器内の液体の吸引および前記反応容器内への液体の吐出の少なくともいずれかを行うノズルを有するノズルユニットと、
   前記反応容器に対して前記ノズルユニットを昇降させる回転カムであり、前記ノズルユニットの下降時に前記ノズルユニットと離間可能に設けられた回転カムと、
   前記ノズルユニットに設けられ、前記反応容器または前記反応容器を保持するホルダと接触することにより、前記回転カムの変位によって下降する前記ノズルユニットの下限位置を規制する下限位置規制部材と、
   前記ノズルユニットを上昇させる際の前記回転カムの回転方向において、前記回転カムの上死点位置よりも先の位置で、前記回転カムと接触することにより前記回転カムの回転を規制する回転規制部材と、を備え、
   前記回転カムと前記回転規制部材とが接触した状態を、前記ノズルユニットの待機状態とする
   検査装置。
2. 前記反応容器は、交換可能である
   請求項１に記載の検査装置。
3. 前記ノズルユニットは、付勢部材により前記回転カムに向けて付勢されている
   請求項１または２に記載の検査装置。
4. 前記下限位置規制部材によって前記ノズルユニットが前記下限位置に規制された後、前記回転カムは、下死点位置まで回転して停止する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の検査装置。
5. 前記ノズルの先端が、前記反応容器内に位置することを検出する検出センサを備える
   請求項１から４のいずれか１項に記載の検査装置。
6. 前記反応容器は、便潜血検査の検体溶液を貯留する容器である
   請求項１から５のいずれか１項に記載の検査装置。