JP7485048B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本開示は、自動分析装置に関する。

試料を測定することによって試料を分析する自動分析装置が知られている。自動分析装置の一つに、蛍光Ｘ線分析装置がある。蛍光Ｘ線分析装置は、試料に対してＸ線を照射し、試料から発せられる蛍光Ｘ線を測定することで試料の構成元素を分析する。

国際公開ＷＯ２０２０／０４４３９９Ａ１（特許文献１）は、複数の試料が載置される試料支持部（待機位置）と測定位置との間で試料を搬送可能な蛍光Ｘ線分析装置を開示する。特許文献１に記載の蛍光Ｘ線分析装置は、試料を待機位置から測定位置に移動させて試料を測定した後、再び試料を待機位置へ戻す。

国際公開 ＷＯ ２０２０／０４４３９９ Ａ１

待機位置と測定位置との間で試料を搬送可能な自動分析装置においては、待機位置として、ラックにセットされた試料トレイを備える場合がある。試料トレイには、複数の試料容器が載置される。ユーザは、試料トレイをラックから引き出して試料容器を試料トレイに載置した後、試料トレイをラックにセットする。測定時には、試料トレイ上に載置された複数の試料容器から測定対象の１つの試料容器（以下、「対象容器」とも称す）が選択されて、測定装置へ搬送される。対象容器の試料の測定後、対象容器は元の試料トレイに戻され、次の測定対象の試料容器が測定室へ搬送される。試料トレイは試料の測定中においても抜き差しできるため、測定が終了し試料容器を元の試料トレイに戻すタイミングで、試料トレイがラックにセットされていないという状況が発生しうる。また、測定が終了した試料容器を元の試料トレイに戻すタイミングで、試料容器を戻す位置（以下、「元の位置」とも称す）に他の試料容器が載置されているという状況が発生しうる。試料トレイがラックにセットされていない場合に、試料容器を戻してしまうと、試料容器が落下して破損してしまう。また、元の位置に他の試料容器が載置されている場合に、試料容器を戻してしまうと、他の試料容器との接触により、試料容器が破損してしまう。

本開示は、係る実情に鑑みてなされたものであり、複数の試料を順番に測定する装置の弊害を解消できる自動分析装置を提供することを一つの目的とする。

本開示の試料を分析する自動分析装置は、試料の測定を行う測定装置と、測定装置の外部に設けられ、複数の試料容器が載置される、１つ以上の試料トレイと、試料トレイ上に載置された複数の試料容器から１つの試料容器を選択して測定装置へ搬送し、測定装置による測定後に当該試料容器を元の試料トレイに戻す搬送装置と、搬送装置の動作を制御する制御装置と、測定装置と試料トレイとは異なる位置に設けられ、試料容器が一時的に載置される退避部と、を備える。制御装置は、試料容器を測定装置から元の試料トレイに戻すことができない場合に、当該試料容器を退避部へ退避させる。

本開示によれば、試料容器を測定装置から元の試料トレイに戻すことができない場合には、測定後の試料容器は退避部へ退避される。これにより、試料容器が落下や接触により破損することを防止することができるので、複数の試料を順番に測定する装置の弊害を解消することができる。

実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置の内部を示す図である。 実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置の制御構成を示す図である。 実施の形態１に従う測定装置の構成例を示す図である。 実施の形態１に従う試料容器の搬送処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に従う試料容器の搬送処理を示すフローチャートである。 実施の形態２に従う蛍光Ｘ線分析装置の制御構成を示す図である。

以下、各実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一又は相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、自動分析装置として、蛍光Ｘ線分析装置を例に挙げて説明する。

［実施の形態１］
＜蛍光Ｘ線分析装置の全体構成＞
図１および図２を参照して、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置の全体構成について説明する。図１は、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０の内部を示す図である。図２は、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０の制御構成を示す図である。蛍光Ｘ線分析装置１０は、試料に対してＸ線を照射し、試料から発せられる蛍光Ｘ線を測定することで試料の構成元素を分析する。蛍光Ｘ線分析装置１０は、測定装置２０と、試料トレイ３０と、ラック３１と、ラックセンサ３２と、搬送装置５０と、退避部６０と、入力装置７０と、表示装置７５と、制御装置８０とを備える。

測定装置２０は、試料中に含まれる元素の濃度を測定するエネルギー分散型（Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer；ＥＤＸ）の蛍光Ｘ線分析装置である。測定装置２０は、制御装置８０からの指示に従って、試料に対してＸ線を照射し、試料中に含まれる元素の濃度を測定する。測定装置２０は、試料室１０６と測定室１１４とで構成される。測定装置２０は、筐体と開閉蓋とで覆われ、内部に密閉された空間を形成する。

試料トレイ３０は、ユーザが抜き差し可能なトレイであり、測定装置２０の外部に設けられる。試料トレイ３０は、試料の測定中においても抜き差し可能である。試料トレイ３０は、蛍光Ｘ線分析装置１０内に１つ以上設けられる。この例では、試料トレイ３０は、蛍光Ｘ線分析装置１０内に４つ設けられている。試料トレイ３０の各々には、複数の試料容器４０が載置される。この例では、各試料トレイ３０に最大１２個の試料容器を載置することができる。

試料容器４０は、試料を収容する容器であり、たとえば、Ｘ線が照射される分析面に透明フィルムが設けられた乳白色の容器である。試料容器４０の上部は開いており、試料容器４０内は非密閉空間である。試料容器４０には、多岐にわたる試料を収容することができ、固形試料の他、粉体試料、液体試料を収容することができる。

試料トレイ３０は、測定装置２０の外部に設けられたラック３１にセットされている。試料トレイ３０に試料容器４０を載置する場合には、ユーザは試料トレイ３０をラック３１から引き出し、試料容器４０を試料トレイ３０に載置した後、試料トレイ３０をラック３１に差し込む。ラック３１には、ラックセンサ３２（「第１センサ」に相当）が設けられている。ラックセンサ３２は、試料トレイ３０がラック３１にセットされていることを検知する。試料トレイ３０がラック３１のどの位置にセットされているかを検知できるように、ラックセンサ３２は試料トレイ３０がセットされる位置毎に設けられている。ラックセンサ３２は、検知結果を制御装置８０へ送信する。具体的には、ラック３１に試料トレイ３０がセットされている場合には、ラックセンサ３２は、ラック３１に試料トレイ３０がセットされていることと、ラック３１にセットされている試料トレイ３０の識別子とを制御装置８０へ送信する。ラック３１に試料トレイ３０がセットされていない場合には、ラックセンサ３２は、ラック３１に試料トレイ３０がセットされていないことを制御装置８０へ送信する。これにより、制御装置８０は、ラック３１にセットされている試料トレイ３０を識別することができる。なお、ラック３１にセットされている試料トレイ３０を識別できなくてもよい場合には、ラックセンサ３２は、ラック３１に試料トレイ３０がセットされているか否かのみを制御装置８０へ送信する。また、ラックセンサ３２は、試料トレイ３０がセットされているか否かを試料トレイ３０がセットされる位置毎に検知するのではなく、全てのラック３１に試料トレイ３０がセットされているか否かを検知するのでもよい。

搬送装置５０は、制御装置８０からの指示に従って、試料トレイ３０上に載置された複数の試料容器４０から１つの試料容器４０（以下、「対象容器」とも称す）を選択して測定装置２０へ搬送する。搬送装置５０は、アーム５１と、４本の爪５２（「把持部」に相当）と、アーム５１の駆動源（モータ等）とを含む。アーム５１は、駆動源により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に駆動する。Ｘ軸方向とは、水平方向における任意の１方向であり、Ｙ軸方向とは、Ｘ軸方向に直交する方向である。また、Ｚ軸方向とは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向であり、垂直方向である。爪５２は、アーム５１の先端部５３に設けられ、試料容器４０を把持する。爪５２は、試料容器４０との接触により外側に押し広げられる。爪５２は、外側に押し広げられたことを契機に試料容器４０を把持する。搬送装置５０は、爪５２で対象容器を一つ把持し、当該対象容器を試料トレイ３０から測定装置２０へ搬送する。対象容器の試料の測定が終了した場合には、搬送装置５０は対象容器を測定装置２０から元の試料トレイ３０または退避部６０へ搬送する。具体的には、対象容器を元の試料トレイ３０の元の位置に戻すことができる場合には、搬送装置５０は対象容器を元の試料トレイ３０の元の位置に戻す。一方、対象容器を元の試料トレイ３０の元の位置に戻すことができない場合には、搬送装置５０は対象容器を退避部６０へ搬送する。なお、この例では、爪５２は４本設けられているが、爪５２の本数は試料容器４０を把持できる本数であればよく４本に限られない。

退避部６０には、試料容器４０が一時的に載置される。退避部６０は、測定装置２０と試料トレイ３０とは異なる位置に設けられる。退避部６０は、測定装置２０のような筐体と開閉蓋とで覆われる構成にはなっておらず、密閉された空間を形成しない。対象容器の試料の測定後、対象容器を測定装置２０から元の試料トレイ３０へ戻すことができない場合に、退避部６０は試料容器４０の一時的な置き場所として使用される。対象容器を測定装置２０から元の試料トレイ３０へ戻すことができない場合は２つある。１つは、対象容器が元々載置されていた元の試料トレイ３０がラック３１にセットされていない場合である。もう１つは、元の試料トレイ３０はラック３１にセットされているが、対象容器が元々載置されていた元の位置に他の試料容器が載置されている場合である。元の試料トレイ３０がラック３１にセットされているか否かは、ラックセンサ３２による検知結果を基に判定される。元の位置に他の試料容器が載置されているか否かは、元の位置において搬送装置５０に試料容器４０を把持する動作を行わせ、当該動作に伴って生じる爪５２の状態（たとえば、爪５２の開き具合）を基に判定される。なお、この例では、退避部６０には１つの試料容器４０しか載置することができないが、複数の試料容器４０を載置できるように構成されてもよい。

入力装置７０は、ユーザからの制御装置８０に対する指示を含む入力を受け付ける。入力装置７０は、キーボード、マウスおよび、後述の表示装置７５の表示画面と一体的に構成されたタッチパネルなどである。入力装置７０は、受け付けた入力を制御装置８０へ送信する。たとえば、分析パラメータの入力を受け付けた場合には、入力装置７０は、分析パラメータを制御装置８０へ送信する。また、ユーザから対応が完了した旨の入力を受け付けた場合には、入力装置７０は、対応が完了したことを制御装置８０へ通知する。

表示装置７５は、各種画面を表示する。表示装置７５は、たとえば、測定条件（分析パラメータ）の入力画面、試料容器４０を退避部へ退避させたことを報知する画面、および、ユーザに対応を指示する画面等を表示する。

制御装置８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３と、通信インターフェイス８４と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）８５と、Ｉ／Ｏ（Input/Output）インターフェイス８６とを含む。

ＣＰＵ８１は、蛍光Ｘ線分析装置１０全体を総括的に制御する。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に格納されているプログラムをＲＡＭ８３に展開して実行する。ＲＯＭ８２は、制御装置８０の処理手順が記されたプログラムを格納する。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１がプログラムを実行する際の作業領域となるものであり、プログラムやプログラムを実行する際のデータ等を一時的に記憶する。通信インターフェイス８４は、外部機器と通信するためのインターフェイスである。ＨＤＤ８５は、不揮発性の記憶装置であり、蛍光Ｘ線分析装置１０による測定結果を格納する。Ｉ／Ｏインターフェイス８６は、制御装置８０への入力または制御装置８０からの出力のインターフェイスである。Ｉ／Ｏインターフェイス８６は、測定装置２０、ラックセンサ３２、搬送装置５０、入力装置７０、および表示装置７５と接続されている。

試料容器４０を搬送する場合には、制御装置８０は、以下のような制御を行う。まず、制御装置８０は、アーム５１の先端部５３が搬送対象の試料容器４０の上方に位置するようにアーム５１を移動させる。アーム５１の先端部５３が搬送対象の試料容器４０の上方に到達すると、制御装置８０は、アーム５１を下降させて、爪５２に試料容器４０を把持させる。次いで、制御装置８０は、アーム５１を所定の位置まで上昇させる。アーム５１が所定の位置まで上昇すると、制御装置８０は、アーム５１の先端部５３が試料容器４０の搬送先の上方に位置するようにアーム５１を移動させる。アーム５１の先端部５３が試料容器４０の搬送先の上方に到達すると、制御装置８０は、アーム５１を下降させる。試料容器４０の底面が搬送先に到達すると、制御装置８０は、爪５２に試料容器４０を解放させる。

＜測定装置２０の構成＞
図２および図３を参照して、測定装置２０の詳細な構成と、測定装置２０による試料の測定について説明する。図３は、実施の形態１に従う測定装置２０の構成例を示す図である。測定装置２０は、筐体１０２，１１２と、試料台１０４とを含む。筐体１０２は、試料台１０４の上面に設置され、筐体１０２と試料台１０４とによって試料室１０６が形成される。筐体１１２は、試料台１０４の下面に設置され、筐体１１２と試料台１０４とによって測定室１１４が形成される。試料室１０６及び測定室１１４から成る空間は、筐体１０２，１１２によって気密に囲われており、試料室１０６と測定室１１４とは、試料台１０４に設けられた連絡通路１１０によって連通している。

試料台１０４には、開口部１０８が形成されており、開口部１０８を覆うように、試料台１０４上に試料容器４０が載置される。測定時に、試料容器４０内の試料の測定位置が開口部１０８において測定室１１４へ露出するように、試料台１０４上に試料容器４０が載置される。試料容器４０が載置される開口部１０８の上方においては、筐体１０２に開口部２２が形成されており、開口部２２に開閉蓋２４が設けられている。試料容器４０の試料室１０６内への搬入及び試料室１０６からの搬出時に、開閉蓋２４は開状態となり、測定時に、開閉蓋２４は閉状態となる。開閉蓋２４は、閉状態において試料室１０６及び測定室１１４内の気密性を保つように構成される。

測定室１１４は、筐体１１２にＸ線管１１６と、検出器１２６とを備えている。Ｘ線管１１６は、試料容器４０の下面（分析面）に向けて一次Ｘ線を照射する。Ｘ線管１１６は、フィラメントとターゲットとを含んで構成され、フィラメントから発生した熱電子を高電圧で加速させてターゲットに衝突させることによりターゲットからＸ線を発生させる。Ｘ線管１１６が出射した一次Ｘ線は、開口部１０８を通じて試料容器４０内の試料の測定位置に照射される。

Ｘ線管１１６から試料容器４０内の試料にＸ線を照射すると、光電効果により試料から蛍光Ｘ線が発生する。蛍光Ｘ線は、元素毎に固有のエネルギーを有しているため、蛍光Ｘ線のエネルギーを検出器１２６により検出することによって試料に含まれる元素の定性分析を行なうことができ、また、蛍光Ｘ線の強度を測定することによって試料に含まれる元素の定量分析を行なうことができる。検出器１２６は、たとえば、Ｓｉ（Ｌｉ）素子を含む半導体検出器によって構成される。

測定室１１４には、シャッター１１８、一次Ｘ線フィルタ１２０、及びコリメータ１２２が設けられている。シャッター１１８、一次Ｘ線フィルタ１２０、及びコリメータ１２２は、駆動機構１２４によって一次Ｘ線の光路に垂直な方向にスライド可能に構成されている。

シャッター１１８は、鉛等のＸ線吸収材で形成されており、必要なときに一次Ｘ線の光路に挿入して一次Ｘ線を遮蔽することができる。一次Ｘ線フィルタ１２０は、目的に応じて選択された金属箔によって形成されており、Ｘ線管１１６から発せられる一次Ｘ線のうちのバックグラウンド成分を減衰して、必要な特性Ｘ線のＳ／Ｎ比を向上させる。なお、実際の装置では、互いに異なる種類の金属で形成された複数枚の一次Ｘ線フィルタ１２０が使用されており、目的に応じて選択された一次Ｘ線フィルタ１２０が駆動機構１２４によって一次Ｘ線の光路に挿入される。

コリメータ１２２は、中央に円形状の開口を有するアパーチャーであり、試料に照射される一次Ｘ線のビームの大きさを決定する。コリメータ１２２は、Ｘ線吸収材により形成され、たとえば鉛又は黄銅等である。実際の装置では、開口径が互いに異なる複数枚のコリメータ１２２が一次Ｘ線の光路に垂直な方向に並設されており、目的に応じて選択されたコリメータ１２２が駆動機構１２４によって一次Ｘ線の光路上に挿入される。

排気装置１３０は、試料室１０６及び測定室１１４内の雰囲気を排気するための装置であり、たとえば、排気ポンプ、開閉弁、圧力制御弁、圧力計等を含んで構成される。排気装置１３０は、分析パラメータに従って制御装置８０により制御され、通気口１２８及び切替弁１３４を通じて室内の空気を排気することにより、室内を真空雰囲気（たとえば３０Ｐａ以下）にすることができる。

給気装置１３２は、試料室１０６及び測定室１１４内へ大気又はヘリウムガスを供給するための装置であり、たとえば、給気ポンプ、開閉弁、圧力計等を含んで構成される。給気装置１３２は、分析パラメータに従って制御装置８０により制御される。大気雰囲気が設定されている場合に室内が真空雰囲気であれば、給気装置１３２は、切替弁１３４及び通気口１２８を通じて、室内へ大気を供給する。また、ヘリウム雰囲気が設定されている場合には、給気装置１３２は、切替弁１３４及び通気口１２８を通じて、ヘリウム雰囲気を室内へ供給する。

切替弁１３４は、制御装置８０により制御される。排気装置１３０による排気時は、切替弁１３４は、排気装置１３０を通気口１２８に接続するとともに給気装置１３２からのガスの流入を遮断する。また、給気装置１３２による給気時は、切替弁１３４は、給気装置１３２を通気口１２８に接続するとともに排気装置１３０へのガスの排出を遮断する。

なお、この例では、通気口１２８は、検出器１２６の周囲に設けられているが、通気口１２８の構成は、これに限定されるものではない。

試料を測定する場合には、制御装置８０は、以下のような制御を行う。まず、制御装置８０は、対象容器の分析パラメータに従って、測定装置２０の測定室内の雰囲気を制御する。分析パラメータは、試料トレイ３０（図１参照）上に載置された試料容器４０毎に、入力装置７０を用いてユーザにより設定される。具体的には、制御装置８０は、分析パラメータに従って、測定室１１４内の雰囲気の状態を、大気雰囲気、真空雰囲気、ヘリウム雰囲気のいずれかに制御する。

測定室１１４内の雰囲気が調整されると、制御装置８０は、対象容器の分析パラメータに従って、測定装置２０による測定を開始する。具体的には、制御装置８０は、分析パラメータに従って、Ｘ線管１１６の管電圧、管電流、及び照射時間を制御するとともに、シャッター１１８、一次Ｘ線フィルタ１２０、及びコリメータ１２２を駆動する。

次いで、制御装置８０は、検出器１２６により検出される二次Ｘ線（蛍光Ｘ線）のスペクトルに基づいて、対象容器内の試料に含まれる各種元素の分析（定性分析、定量分析）を行い、分析結果をＨＤＤ８５に格納する。

＜試料容器４０の搬送＞
図１、図２、図４、および図５を参照して、試料容器４０の搬送について説明する。図４および図５は、実施の形態１に従う試料容器４０の搬送処理を示すフローチャートである。図４および図５に示す処理は、制御装置８０が行う処理であり、ＣＰＵ８１がＲＯＭ８２に格納されているプログラムを実行することにより実現される。

まず、制御装置８０は、測定を行う試料容器４０（対象容器）を測定装置２０へ搬送する（ステップＳ４０５）。具体的には、制御装置８０は、試料トレイ３０上に載置された複数の試料容器４０から測定対象の１つの試料容器４０（対象容器）を選択し、搬送装置５０を制御して対象容器を測定装置２０へ搬送する。

次いで、制御装置８０は、測定装置２０による測定が終了したか否かを判定する（ステップＳ４１０）。測定装置２０による測定が終了した場合には（ステップＳ４１０においてＹＥＳ）、制御装置８０は処理をステップＳ４１５に移行する。測定装置２０による測定の終了には、測定装置２０による測定が全て終了した場合だけでなく、測定装置２０による測定の一部が終了した場合も含まれる。測定装置２０による測定の一部が終了した場合とは、ある試料の測定中に、急ぎで他の試料を測定する必要が生じた場合に進行中の測定を中断するような場合である。

ステップＳ４１５において、制御装置８０は、元の試料トレイ３０がラック３１にセットされているか否かを判定する。元の試料トレイ３０とは、測定中の試料容器４０が元々載置されていた試料トレイ３０のことである。制御装置８０は、ラックセンサ３２から送信されてくる情報を基に、元の試料トレイ３０がラック３１にセットされているか否かを判定する。元の試料トレイ３０がラック３１にセットされている場合には（ステップＳ４１５においてＹＥＳ）、制御装置８０は処理をステップＳ４２０へ移行する。一方、元の試料トレイ３０がラック３１にセットされていない場合には（ステップＳ４１５においてＮＯ）、制御装置８０は対象容器を測定装置２０から元の試料トレイ３０に戻すことができないと判定し、処理をステップＳ４３０へ移行する。

なお、試料トレイ３０がラック３１にセットされているか否かを試料トレイ３０がセットされる位置毎に検知するのではなく、全てのラック３１に試料トレイ３０がセットされているか否かを検知する場合には、ステップＳ４１５において、制御装置８０は、全てのラック３１に試料トレイ３０がセットされているか否かを判定する。このような場合には、試料トレイ３０が１つでもラック３１にセットされていなければ、制御装置８０は対象容器を測定装置２０から元の試料トレイ３０に戻すことができないと判定して、処理をステップＳ４３０へ移行する。

ステップＳ４２０において、制御装置８０は、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定する。元の位置とは、対象容器が元々載置されていた試料トレイ３０上の位置であり、測定後の試料容器４０を戻す位置のことである。制御装置８０は、搬送装置５０に元の位置において試料容器４０を把持する動作を行わせ、当該動作に伴って生じる爪５２の広がりに基づいて、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定する。元の位置に他の試料容器が存在すると、爪５２は他の試料容器との接触により外側に押し広げられる。制御装置８０は、爪５２が広がった場合には、元の位置に他の試料容器が載置されていると判定し、爪５２が広がらなかった場合には、元の位置に他の試料容器は載置されていないと判定する。元の位置に他の試料容器が載置されている場合には（ステップＳ４２０においてＹＥＳ）、制御装置８０は対象容器を測定装置２０から元の試料トレイ３０に戻すことができないと判定し、処理をステップＳ４３０へ移行する。一方、元の位置に他の試料容器が載置されていない場合には（ステップＳ４２０においてＮＯ）、制御装置８０は処理をステップＳ４２５へ移行する。

ステップＳ４２５において、制御装置８０は、対象容器を測定装置２０から元の試料トレイ３０の元の位置に戻し、図４および図５に示す一連の処理を終了する。

ステップＳ４３０において、制御装置８０は、対象容器を退避部６０へ退避させる。次いで、制御装置８０は、対象容器を退避部６０へ退避させたことをユーザに報知し、対応をユーザに指示する（ステップＳ４３５）。具体的には、制御装置８０は、対象容器を退避部へ退避させたことを報知する画面を表示装置７５に表示する。これにより、ユーザは対象容器が退避部へ退避されたことを知ることができる。また、制御装置８０は、対象容器を元の試料トレイ３０に戻すことができるように、元の試料トレイ３０の状態を整えることをユーザに指示する。より具体的には、元の試料トレイ３０がラック３１にセットされていない場合には、制御装置８０は、元の試料トレイ３０をラック３１にセットすることを指示する画面を表示装置７５に表示する。また、元の試料トレイ３０はがラック３１にセットされているが、元の位置に他の試料容器が載置されている場合には、制御装置８０は、元の位置に載置されている他の試料容器をどけることを指示する画面を表示装置７５に表示する。これにより、ユーザはとるべき対応を知ることができる。

次いで、制御装置８０は、ユーザから対応が完了した旨の入力があったか否かを判定する（ステップＳ４４０）。対応が完了した旨の入力は、入力装置７０を用いてユーザによりなされる。一例として、制御装置８０は、表示装置７５に「対応完了」ボタンを表示し、当該ボタンが操作された場合に対応が完了した旨の入力があったと判定する。ユーザから対応が完了した旨の入力があった場合には（ステップＳ４４０においてＹＥＳ）、制御装置８０は処理をステップＳ４４５へ移行し、対象容器を退避部６０から元の試料トレイ３０に戻すことができるか否かを判定する。

ステップＳ４４５において、制御装置８０は、元の試料トレイ３０がラック３１にセットされているか否かを判定する。元の試料トレイ３０がラック３１にセットされているか否かの判定の仕方は、ステップＳ４１５と同様である。元の試料トレイ３０がラック３１にセットされている場合には（ステップＳ４４５においてＹＥＳ）、制御装置８０は処理をステップＳ４５０へ移行する。一方、元の試料トレイ３０がラック３１にセットされていない場合には（ステップＳ４４５においてＮＯ）、制御装置８０は対象容器を退避部６０から元の試料トレイ３０に戻すことができないと判定し、処理をステップＳ４６０へ移行する。

ステップＳ４５０において、制御装置８０は、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定する。元の位置に他の試料容器が載置されているか否かの判定の仕方は、ステップＳ４２０と同様である。元の位置に他の試料容器が載置されている場合には（ステップＳ４５０においてＹＥＳ）、制御装置８０は対象容器を退避部６０から元の試料トレイ３０に戻すことができないと判定し、処理をステップＳ４６０へ移行する。一方、元の位置に他の試料容器が載置されていない場合には（ステップＳ４５０においてＮＯ）、制御装置８０は処理をステップＳ４５５へ移行する。

ステップＳ４５５において、制御装置８０は、対象容器を退避部６０から元の試料トレイ３０の元の位置に戻し、図４および図５に示す一連の処理を終了する。

ステップＳ４６０において、制御装置８０は、対象容器を退避部６０へ退避させていることをユーザに報知し、対応をユーザに指示する。報知および指示の仕方は、ステップＳ４３５と同様である。

次いで、制御装置８０は、ユーザから対応が完了した旨の入力があったか否かを判定する（ステップＳ４６５）。対応が完了した旨の入力があったか否かの判定の仕方は、ステップＳ４４０と同様である。ユーザから対応が完了した旨の入力があった場合には（ステップＳ４６５においてＹＥＳ）、制御装置８０は処理をステップＳ４４５へ戻す。これにより、対象容器を退避部６０から元の試料トレイ３０に戻すことができるか否かが再度判定される。対象容器を退避部６０から元の試料トレイ３０に戻すことができる場合（ステップＳ４４５においてＹＥＳ、かつ、ステップＳ４５０においてＮＯ）には、制御装置８０は、対象容器を退避部６０から元の試料トレイ３０の元の位置へ戻す（ステップＳ４５５）。一方、対象容器を退避部６０から元の試料トレイ３０に戻すことができない場合（ステップＳ４４５においてＮＯ、または、ステップＳ４５０においてＹＥＳ）には、制御装置８０は、対象容器を退避部６０へ退避させていることをユーザに報知し、対応をユーザに指示する（ステップＳ４６０）。なお、制御装置８０は、ステップＳ４６０およびステップＳ４６５の処理に替えて、エラーを報知して処理を中断してもよい。また、エラーを報知する際に、サービスマンへの連絡を促すメッセージを合わせて報知してもよい。

このように、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０は、測定終了後の試料容器４０を元の試料トレイ３０へ戻す際に、試料容器４０を元の試料トレイ３０へ戻すことができるか否かを判定する。試料容器４０を元の試料トレイ３０へ戻すことができない場合は２つある。１つは、対象容器が元々載置されていた元の試料トレイ３０がラック３１にセットされていない場合である。もう１つは、元の試料トレイ３０はラック３１にセットされているが、対象容器が元々載置されていた元の位置に他の試料容器が載置されている場合である。このような場合に、試料容器４０を元の試料トレイ３０に戻してしまうと、試料容器４０が落下によって、または、他の試料容器との接触によって破損してしまう。しかしながら、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０は、試料容器４０を元の試料トレイ３０へ戻すことができない場合には、試料容器４０を元の位置に戻すのではなく退避部６０へ退避させる。これにより、試料容器４０の破損を防ぐことができるので、複数の試料を順番に測定する装置の弊害が解消される。

また、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０は、試料容器４０を退避部６０へ退避させた場合には、試料容器４０を退避部６０へ退避させたことをユーザに報知し、対応をユーザに指示する。これにより、ユーザは、試料容器４０が退避部へ退避されたこと、および、とるべき対応を知ることができる。

また、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０は、ユーザから対応が完了した旨の入力があった場合には、試料容器４０を退避部６０から元の試料トレイ３０へ戻すことができるか否かを判定する。判定の結果、試料容器４０を元の試料トレイ３０へ戻すことができる場合には、蛍光Ｘ線分析装置１０は、試料容器４０を退避部６０から元の試料トレイ３０の元の位置へ戻す。一方、ユーザの対応が不十分であり、試料容器４０を元の試料トレイ３０へ戻すことができない場合には、蛍光Ｘ線分析装置１０は、試料容器４０を退避部６０へ退避させていることを報知するとともに、ユーザに対応を指示する。これにより、ユーザの不十分な対応によって試料容器４０が破損してしまうことを防ぐことができる。

また、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０は、搬送装置５０を用いることで、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定することができる。元の位置に他の試料容器が載置されているか否かの判定のために、別途、センサや装置を設ける必要がないので、蛍光Ｘ線分析装置１０の製造コストを抑えることができる。

また、試料容器４０の破損を防ぐためであれば、試料容器４０を元の試料トレイ３０へ戻すことができない場合には、試料容器４０を元の試料トレイ３０へ戻すことができる状態になるまで、試料容器４０を測定装置２０内に留め置くという方法も考えられる。このような方法に従えば、試料容器４０の破損を防ぐことはできる。一方で、試料容器４０に酸性の液体試料が入っている場合には、測定装置２０内に試料容器４０を留め置くと、測定装置２０が密閉された狭い空間であることから、測定装置２０の内部が腐食してしまう。これに対し、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０は、試料容器４０を測定装置２０の内部に留め置くのではなく、密閉されていない退避部６０へ試料容器４０を退避させる。これにより、測定装置２０の内部が腐食することを防ぐことができるので、複数の試料を順番に測定する装置の弊害が解消される。また、退避部６０は密閉されていない上、蛍光Ｘ線分析装置１０内の広い空間内に設けられるので、試料容器４０を退避部６０へ留めおいたとしても、蛍光Ｘ線分析装置１０の内部が腐食することもない。

なお、上記では、蛍光Ｘ線分析装置１０は、ステップＳ４２０およびステップＳ４５０において、搬送装置５０による試料容器４０を把持する動作に伴って生じる爪５２の広がりを基に、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定したが、これに限られない。他の例として、蛍光Ｘ線分析装置１０は、搬送装置５０による試料容器４０を把持する動作に伴って爪５２が試料容器４０と接触するか否かを基に、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定してもよい。このような判定方法を採用する場合には、蛍光Ｘ線分析装置１０は、爪５２の先端に爪５２と試料容器４０との接触を検知するセンサを備え、当該センサによって爪５２と試料容器４０との接触を検知する。当該センサは制御装置８０と接続されており、当該センサによる検知結果は制御装置８０へ送信される。ステップＳ４２０およびステップＳ４５０において、制御装置８０は、搬送装置５０に元の位置において試料容器４０を把持する動作を行わせ、爪５２と試料容器４０との接触が検知された場合には、元の位置に他の試料容器が載置されていると判定し、爪５２と試料容器４０との接触が検知されなかった場合には、元の位置に他の試料容器は載置されていないと判定する。

［実施の形態２］
実施の形態２に従う蛍光Ｘ線分析装置では、ステップＳ４２０およびステップＳ４５０の判定の仕方が実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０と異なっている。実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０は、搬送装置５０による試料容器４０を把持する動作に伴って生じる爪５２の状態を基に、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定した。これに対し、実施の形態２に従う蛍光Ｘ線分析装置は、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かの判定に際し、搬送装置５０による試料容器４０を把持する動作を必要としない。実施の形態２に従う蛍光Ｘ線分析装置は、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かをセンサで検知する。以下、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０と異なる点について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を付して、その説明は繰り返さない。

図６は、実施の形態２に従う蛍光Ｘ線分析装置１０Ａの制御構成を示す図である。蛍光Ｘ線分析装置１０Ａは、実施の形態１に従う蛍光Ｘ線分析装置１０が備える構成（図１および図２参照）に加え、接触センサ３５（「第２センサ」に相当）を備える。接触センサ３５は、試料トレイ３０（図１参照）と試料容器４０（図１参照）との接触を検知する。接触センサ３５は、試料トレイ３０上に載置されている試料容器４０の有無を検知するセンサの一例である。接触センサ３５は、試料トレイ３０上で試料容器４０が載置される位置毎に設けられる。接触センサ３５は、検知結果を制御装置８０へ送信する。制御装置８０は、接触センサ３５から送られてくる検知結果を基に、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定する。制御装置８０は、元の位置において試料トレイ３０と試料容器４０との接触が検知されている場合には、元の位置に他の試料容器が載置されていると判定し、元の位置において試料トレイ３０と試料容器４０との接触が検知されていない場合には、元の位置に他の試料容器は載置されていないと判定する。

このように、実施の形態２に従う蛍光Ｘ線分析装置１０Ａは、接触センサ３５を備えることにより、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定するために、搬送装置５０を駆動させる必要がない。その結果、搬送装置５０の駆動頻度が抑えられるので搬送装置５０の劣化を抑えることができる。また、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かの判定にかかる時間を、搬送装置５０が試料容器４０を把持する動作に要する時間だけ短縮することができる。

なお、実施の形態２に従う蛍光Ｘ線分析装置１０Ａは、元の位置に他の試料容器が載置されているか否かを、搬送装置５０による試料容器４０を把持する動作を伴うことなく、センサで検知するものであればよい。したがって、接触センサ３５に替えて、光を照射して試料容器４０の有無を検知するセンサや、試料トレイ３０上の試料容器４０が載置される位置毎の重さの変化を検知するセンサ等が用いられてもよい。

［変形例］
上記実施の形態では、自動分析装置は蛍光Ｘ線分析装置であったが、これに限られない。上記実施の形態に係る自動分析装置は、複数の試料容器が載置される場所（たとえば、試料トレイ）と、試料に対し測定、分析、または調製が行われる場所（たとえば、測定装置、分析装置、調製装置）と、載置されている複数の試料容器から１つの試料容器を選択して、測定、分析、または調製が行われる場所に搬送し、測定、分析、または調製の後に当該試料容器を元の場所へ戻す搬送装置とを備える装置であればよく、たとえば、オートサンプラ（試料自動調製）機能を備えた自動分析装置や血液凝固分析装置等でもよい。

［態様］
上述した例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）一態様に係る試料を分析する自動分析装置は、試料の測定を行う測定装置と、測定装置の外部に設けられ、複数の試料容器が載置される、１つ以上の試料トレイと、試料トレイ上に載置された複数の試料容器から１つの試料容器を選択して測定装置へ搬送し、測定装置による測定後に当該試料容器を元の試料トレイに戻す搬送装置と、搬送装置の動作を制御する制御装置と、測定装置と試料トレイとは異なる位置に設けられ、試料容器が一時的に載置される退避部と、を備える。制御装置は、試料容器を測定装置から元の試料トレイに戻すことができない場合に、当該試料容器を退避部へ退避させる。

第１項に記載の自動分析装置によれば、試料容器を測定装置から元の試料トレイに戻すことができない場合には、測定後の試料容器は退避部へ退避される。これにより、試料容器が落下や接触により破損することを防止することができるので、複数の試料を順番に測定する装置の弊害を解消することができる。

（第２項）第１項に記載の自動分析装置は、試料トレイがセットされるラックと、試料トレイがラックにセットされていることを検知する第１センサと、をさらに備える。制御装置は、第１センサで試料トレイがラックにセットされていることを検知できない場合に、試料容器を測定装置から元の試料トレイに戻すことができないと判定する。

第２項に記載の自動分析装置によれば、試料トレイがラックにセットされていない場合には、測定後の試料容器は退避部へ退避される。これにより、試料容器が落下により破損することを防止することができるので、複数の試料を順番に測定する装置の弊害を解消することができる。

（第３項）第２項に記載の自動分析装置では、搬送装置は、試料容器を把持する把持部を有し、試料容器を把持部で把持して当該試料容器を搬送する。制御装置は、第１センサで試料トレイがラックにセットされていることを検知できた場合に、測定後の試料容器を戻す位置において試料容器を把持する動作を搬送装置に行わせ、当該動作に伴って生じる把持部の状態に基づいて、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定し、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されている場合に、試料容器を測定装置から元の試料トレイに戻すことができないと判定する。

第３項に記載の自動分析装置によれば、試料トレイがラックにセットされているものの、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されている場合には、測定後の試料容器は退避部へ退避される。これにより、試料容器が他の試料容器との接触により破損することを防止することができるので、複数の試料を順番に測定する装置の弊害を解消することができる。また、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されているか否かを試料容器を把持する動作によって判定することができる。これにより、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されているか否かの判定のために、別途、センサや装置を設ける必要がないので、自動分析装置の製造コストを抑えることができる。

（第４項）第２項に記載の自動分析装置は、試料トレイ上に載置されている試料容器の有無を検知する第２センサをさらに備える。制御装置は、第１センサで試料トレイがラックにセットされていることを検知できた場合に、第２センサの検出結果に基づいて、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定し、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されている場合に、試料容器を測定装置から元の試料トレイに戻すことができないと判定する。

第４項に記載の自動分析装置によれば、試料トレイがラックにセットされているものの、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されている場合には、測定後の試料容器は退避部へ退避される。これにより、試料容器が他の試料容器との接触により破損することを防止することができるので、複数の試料を順番に測定する装置の弊害を解消することができる。また、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されているか否かを試料容器を把持する動作を行うことなくセンサによって判定することができる。これにより、搬送装置の駆動頻度が抑えられるので搬送装置の劣化を抑えることができる。また、測定後の試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されているか否かの判定にかかる時間を、搬送装置が試料容器を把持する動作に要する時間だけ短縮することができる。

（第５項）第１項～第４項のいずれか１項に記載の自動分析装置は、試料容器を退避部へ退避させた場合に、試料容器を退避部へ退避させたことを報知する報知部をさらに備える。制御装置は、報知部による報知の後、試料容器を退避部から元の試料トレイに戻す際に当該試料容器を元の試料トレイに戻すことができるか否かを判定し、当該試料容器を元の試料トレイに戻すことができる場合に、当該試料容器を元の試料トレイへ戻す。

第５項に記載の自動分析装置によれば、試料容器を退避部へ退避させたことがユーザに報知される。これにより、ユーザは、試料容器が退避部へ退避されたことを知ることができる。また、試料容器を退避部から元の試料トレイに戻す際には、試料容器を元の試料トレイへ戻すことができるか否かが判定され、試料容器を元の試料トレイへ戻すことができる場合に、試料容器が元の試料トレイへ戻される。これにより、ユーザの不十分な対応によって試料容器が破損してしまうことを防ぐことができる。

（第６項）第１項～第５項のいずれか１項に記載の自動分析装置では、測定装置は筐体と開閉蓋とで覆われ、内部に密閉された空間を形成する。

第６項に記載の自動分析装置によれば、試料容器を元の試料トレイへ戻すことができない場合には、試料容器を測定装置の内部に留め置くのではなく、密閉されていない退避部へ試料容器を退避させる。これにより、試料容器に酸性の液体試料が入っている場合であっても、測定装置２０の内部が腐食することを防ぐことができる。

（第７項）第１項～第６項のいずれか１項に記載の自動分析装置は、試料の表面にＸ線を照射し、表面から発生する蛍光Ｘ線を検出することによって試料を分析する蛍光Ｘ線分析装置である。

第７項に記載の自動分析装置によれば、蛍光Ｘ線分析装置において、試料容器が落下や接触により破損することを防止することができるので、複数の試料を順番に測定する装置の弊害を解消することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０，１０Ａ 蛍光Ｘ線分析装置、２０ 測定装置、２２，１０８ 開口部、２４ 開閉蓋、３０ 試料トレイ、３１ ラック、３２ ラックセンサ、３５ 接触センサ、４０ 試料容器、５０ 搬送装置、５１ アーム、５２ 爪、５３ 先端部、６０ 退避部、７０ 入力装置、７５ 表示装置、８０ 制御装置、８１ ＣＰＵ、８２ ＲＯＭ、８３ ＲＡＭ、８４ 通信インターフェイス、８５ ＨＤＤ、８６ Ｉ／Ｏインターフェイス、１０２，１１２ 筐体、１０４ 試料台、１０６ 試料室、１１０ 連絡通路、１１４ 測定室、１１６ Ｘ線管、１１８ シャッター、１２０ 一次Ｘ線フィルタ、１２２ コリメータ、１２４ 駆動機構、１２６ 検出器、１２８ 通気口、１３０ 排気装置、１３２ 給気装置、１３４ 切替弁。

Claims (5)

1. 試料を分析する自動分析装置であって、
   前記試料の測定を行う測定装置と、
   前記測定装置の外部に設けられ、複数の試料容器が載置される、１つ以上の試料トレイと、
   前記試料トレイ上に載置された複数の前記試料容器から１つの前記試料容器を選択して前記測定装置へ搬送し、前記測定装置による測定後に当該試料容器を元の前記試料トレイに戻す搬送装置と、
   前記搬送装置の動作を制御する制御装置と、
   前記測定装置と前記試料トレイとは異なる位置に設けられ、前記試料容器が一時的に載置される退避部と、を備え、
   前記制御装置は、前記試料容器を前記測定装置から元の前記試料トレイに戻すことができない場合に、当該試料容器を前記退避部へ退避させ、
   前記自動分析装置は、前記試料の表面にＸ線を照射し、前記表面から発生する蛍光Ｘ線を検出することによって前記試料を分析する蛍光Ｘ線分析装置であり、
   前記自動分析装置は、
   前記試料トレイがセットされるラックと、
   前記試料トレイが前記ラックにセットされていることを検知する第１センサと、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１センサで前記試料トレイが前記ラックにセットされていることを検知できない場合に、前記試料容器を前記測定装置から元の前記試料トレイに戻すことができないと判定する、自動分析装置。
2. 前記搬送装置は、
   前記試料容器を把持する把持部を有し、
   前記試料容器を前記把持部で把持して当該試料容器を搬送し、
   前記制御装置は、
   前記第１センサで前記試料トレイが前記ラックにセットされていることを検知できた場合に、測定後の前記試料容器を戻す位置において前記試料容器を把持する動作を前記搬送装置に行わせ、当該動作に伴って生じる前記把持部の状態に基づいて、測定後の前記試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定し、
   測定後の前記試料容器を戻す位置に前記他の試料容器が載置されている場合に、前記試料容器を前記測定装置から元の前記試料トレイに戻すことができないと判定する、請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記試料トレイ上に載置されている前記試料容器の有無を検知する第２センサをさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記第１センサで前記試料トレイが前記ラックにセットされていることを検知できた場合に、前記第２センサの検出結果に基づいて、測定後の前記試料容器を戻す位置に他の試料容器が載置されているか否かを判定し、
   測定後の前記試料容器を戻す位置に前記他の試料容器が載置されている場合に、前記試料容器を前記測定装置から元の前記試料トレイに戻すことができないと判定する、請求項１に記載の自動分析装置。
4. 前記試料容器を前記退避部へ退避させた場合に、前記試料容器を前記退避部へ退避させたことを報知する報知部をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記報知部による報知の後、前記試料容器を前記退避部から元の前記試料トレイに戻す際に当該試料容器を元の前記試料トレイに戻すことができるか否かを判定し、
   当該試料容器を元の前記試料トレイに戻すことができる場合に、当該試料容器を元の前記試料トレイへ戻す、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の自動分析装置。
5. 前記測定装置は筐体と開閉蓋とで覆われ、内部に密閉された空間を形成する、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の自動分析装置。

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