JPWO2009011313A1 - 撹拌判定装置、撹拌判定方法及び分析装置 - Google Patents

Abstract

音波発生手段による液体の撹拌の良否を判定することが可能な撹拌判定装置、撹拌判定方法及び分析装置が提供することを目的とする。容器（５）に取り付けた音波発生素子（２３）が発生する音波によって容器に保持された液体を撹拌する撹拌装置（２８）の撹拌の良否を判定する撹拌判定装置（３０）、撹拌判定方法及び分析装置。撹拌判定装置（３０）は、液体の温度を測定する温度センサ（３６）と、温度センサが測定した少なくとも撹拌前後の液体の温度をもとに容器に保持された液体の撹拌の良否を判定する判定部（１６）とを備えている。

Description

本発明は、撹拌判定装置、撹拌判定方法及び分析装置に関するものである。

従来、分析装置で用いる撹拌装置は、いわゆるキャリーオーバーを回避するため、音波発生素子を用いて容器に保持された液体を非接触で撹拌するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この撹拌装置は、音波発生素子を駆動して発生する音波によって容器に保持された液体を撹拌している。

特開２００６−１１９１２５号公報

ところで、特許文献１に開示された撹拌装置は、電源から供給した駆動信号の反射によって信号線の断線や端子部分における接続不良を検出することができる。しかし、特許文献１の撹拌装置は、音波発生素子が正常に作動していても、容器から剥離している等、音波発生素子と容器との間の接着不良や音波発生素子に水や弾性体が付着していると、発生した音波が容器に保持された液体に伝搬せず、液体の撹拌が不十分、或いは撹拌できなくなる撹拌不良が発生することがある。このような撹拌不良は、駆動信号の反射からは判定が難しいことから、分析装置で使用する場合に分析精度がばらつく原因となる。このため、特許文献１の撹拌装置は、分析装置で用いるうえで液体の撹拌の良否を簡易、かつ、確実に判定できるようにすることが求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、音波発生手段による液体の撹拌の良否を判定することが可能な撹拌判定装置、撹拌判定方法及び分析装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撹拌判定装置は、容器に取り付けた音波発生手段が発生する音波によって前記容器に保持された液体を撹拌する撹拌装置の撹拌の良否を判定する撹拌判定装置であって、前記液体の温度を測定する温度センサと、前記温度センサが測定した少なくとも撹拌前後の前記液体の温度をもとに前記容器に保持された液体の撹拌の良否を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撹拌判定方法は、容器に保持された液体を音波発生手段が発生する音波によって撹拌する撹拌装置の撹拌の良否を判定する撹拌判定方法であって、前記液体の温度を測定する温度測定工程と、測定した少なくとも撹拌前後の前記液体の温度をもとに前記容器に保持された液体の撹拌の良否を判定する判定工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の撹拌判定方法は、上記の発明において、前記液体は、量及び撹拌前の温度が所定範囲に制御されることを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分析装置は、容器に取り付けた音波発生手段が発生する音波によって前記容器に保持された複数の異なる液体を撹拌装置によって撹拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する分析装置であって、前記撹拌判定装置を備えたことを特徴とする。

また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記温度センサが前記容器に保持された液体の温度を測定する位置は、前記撹拌装置が前記容器に保持された液体を撹拌する位置と同じであることを特徴とする。

また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記温度センサが前記容器に保持された液体の温度を測定する位置は、前記撹拌装置が前記容器に保持された液体を撹拌する位置と異なっていることを特徴とする。

また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記容器を洗浄する洗浄装置を備え、前記温度センサは、前記洗浄装置に設けられていることを特徴とする。

また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記液体は、前記洗浄装置が供給する洗浄水であることを特徴とする。

また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記液体の撹拌の良否を判定する際に前記容器に供給される洗浄水の量が、洗浄の際に前記容器に供給される洗浄水の量よりも少なくなるように前記洗浄装置の作動を制御する制御手段を備えることを特徴とする。

また、本発明の分析装置は、上記の発明において、前記液体の温度測定に基づく液体の撹拌の良否の判定は、分析開始前又は分析終了後に実行することを特徴とする。

本発明の撹拌判定装置は、液体の温度を測定する温度センサと、温度センサが測定した少なくとも撹拌前後の液体の温度をもとに容器に保持された液体の撹拌の良否を判定する判定手段とを備え、本発明の撹拌判定方法は、液体の温度を測定する温度測定工程と、測定した少なくとも撹拌前後の液体の温度をもとに容器に保持された液体の撹拌の良否を判定する判定工程とを含んでいる。また、本発明の分析装置は、容器に取り付けた音波発生手段が発生する音波によって容器に保持された複数の異なる液体を撹拌装置によって撹拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して反応液を分析する分析装置であって、前記撹拌判定装置を備えているので、音波発生手段による液体の撹拌の良否を判定することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１の自動分析装置を示す概略構成図である。 図２は、実施の形態１の自動分析装置において反応テーブルの近傍に配置される試薬分注機構、検体分注機構、検体撹拌装置、試薬撹拌装置、判定用撹拌装置及び撹拌判定装置を示す平面図である。 図３は、図１の自動分析装置で使用する洗浄機構を示す概略構成図である。 図４は、判定用撹拌装置及び撹拌判定装置の概略構成を、反応容器を保持した反応テーブルの断面と共に示す図である。 図５は、音波による洗浄水の撹拌の良否判定の工程を説明するフローチャートである。 図６は、温度センサが測定した洗浄水の温度をもとに反応容器に保持された液体の撹拌良否の判定手法を説明する図である。 図７は、他の判定手法を説明する図である。 図８は、実施の形態２の自動分析装置において反応テーブルの近傍に配置される試薬分注機構、検体分注機構、検体撹拌装置、試薬撹拌装置、判定用撹拌装置及び撹拌判定装置を示す平面図である。 図９は、実施の形態２の自動分析装置で使用する洗浄機構を示す概略構成図である。 図１０は、実施の形態３の自動分析装置において反応テーブルの近傍に配置される試薬分注機構、検体分注機構、検体撹拌装置、試薬撹拌装置、判定用撹拌装置及び撹拌判定装置を示す平面図である。 図１１は、実施の形態３の自動分析装置で使用する洗浄機構を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 自動分析装置
２，３ 試薬テーブル
４ 反応テーブル
５ 反応容器
６，７ 試薬分注機構
８ 検体容器移送機構
９ フィーダ
１０ ラック
１１ 検体分注機構
１２ 分析光学系
１３ 洗浄機構
１４ 恒温水槽
１５ 制御部
１６ 判定部
１７ 入力部
１８ 表示部
２０ 検体撹拌装置
２１ 送電体
２２ 配置決定部材
２３ 音波発生素子
２６，２７ 試薬撹拌装置
２８ 判定用撹拌装置
３０ 撹拌判定装置
３１ カム
３２ 支柱
３３ 案内部材
３４ アーム
３５ 支持部材
３６ 温度センサ
Ｔ 熱電対

（実施の形態１）
以下、本発明の撹拌判定装置、撹拌判定方法及び分析装置にかかる実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１の自動分析装置を示す概略構成図である。図２は、実施の形態１の自動分析装置において反応テーブルの近傍に配置される試薬分注機構、検体分注機構、検体撹拌装置、試薬撹拌装置、判定用撹拌装置及び撹拌判定装置を示す平面図である。

自動分析装置１は、図１及び図２に示すように、試薬テーブル２，３、反応テーブル４、検体容器移送機構８、分析光学系１２、洗浄機構１３、制御部１５、検体撹拌装置２０、試薬撹拌装置２６，２７、判定用撹拌装置２８及び撹拌判定装置３０を備えている。

試薬テーブル２，３は、図１に示すように、それぞれ駆動手段に回転されて第１試薬を保持した試薬容器２ａと第２試薬を保持した試薬容器３ａとを周方向に搬送する。

反応テーブル４は、図１及び図２に示すように、周方向に沿って複数の反応容器５が配列され、複数の反応容器５を所定温度、例えば、３７℃に保温しながら回転し、反応容器５を周方向に沿って搬送する。反応テーブル４は、音波発生素子２３との間を接続する接続端子４ａが各反応容器５を配置した外面に周方向に沿って複数設けられている。反応テーブル４は、例えば、一周期で（１周−１反応容器）／４回転し、四周期で（１周−１反応容器）回転する。そして、反応テーブル４に配列された複数の反応容器５は、反応テーブル４の間欠回転によって周方向に沿って搬送されながら、試薬分注、検体分注、試薬や検体を含む液体試料の撹拌、試薬，検体及び反応液の測光並びに洗浄が行われる。また、反応テーブル４は、近傍に試薬分注機構６，７、検体分注機構１１、検体撹拌装置２０、試薬撹拌装置２６，２７、判定用撹拌装置２８及び撹拌判定装置３０が配置されている。

反応容器５は、容量が数μＬ〜数百μＬと微量なキュベットであり、分析光学系１２の発光部１２ａから出射された分析光に含まれる光の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，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。反応容器５は、側壁５ａ（図４参照）に音波発生素子２３が取り付けられ、音波発生素子２３と共に撹拌装置２０を構成している。反応容器５は、音波発生素子２３を半径方向外方へ向けて反応テーブル４に配置され、反応テーブル４の外周近傍に設けた試薬分注機構６，７によって試薬容器２ａ，３ａから第１試薬と第２試薬が順次分注される。

ここで、試薬分注機構６，７は、それぞれ水平面内を矢印方向に回動するアーム６ａ，７ａに試薬を分注するプローブ６ｂ，７ｂが設けられ、洗浄水によってプローブ６ｂ，７ｂを洗浄するプローブ洗浄手段を有している。

検体容器移送機構８は、図１に示すように、フィーダ９に配列した複数のラック１０を矢印方向に沿って１つずつ歩進させながら移送する。ラック１０は、検体を収容した複数の検体容器１０ａを保持している。ここで、検体容器１０ａは、検体容器移送機構８によって移送されるラック１０の歩進が停止するごとに、水平方向に回動する駆動アーム１１ａとプローブ１１ｂとを有する検体分注機構１１によって検体が各反応容器５へ分注される。このため、検体分注機構１１は、洗浄水によってプローブ１１ｂを洗浄するプローブ洗浄手段を有している。

分析光学系１２は、試薬と検体とが反応した反応容器５内の液体を分析するための分析光を出射するもので、図１に示すように、発光部１２ａ，分光部１２ｂ及び受光部１２ｃを有している。発光部１２ａから出射された分析光は、反応容器５内の液体を透過し、分光部１２ｂと対向する位置に設けた受光部１２ｃによって受光される。受光部１２ｃは、制御部１５と接続され、受光した分析光の光量信号を制御部１５へ出力する。

洗浄機構１３は、測光が終了した反応容器５を洗浄するもので、図３に示すように、配管によって接続された洗剤ノズル対１３Ａ，１３Ｂ、洗浄ノズル対１３Ｃ〜１３Ｆ、吸引ノズル１３Ｇ，１３Ｈ、廃液タンク１３Ｊ、洗剤タンク１３Ｌ、洗浄水タンク１３Ｍ及び送液ポンプ１３Ｎ〜１３Ｓを有し、反応テーブル４の回転によって矢印方向に沿って搬送されてくる反応容器５を上下動しながら順次洗浄する。洗剤ノズル対１３Ａ，１３Ｂ、洗浄ノズル対１３Ｃ〜１３Ｆ、吸引ノズル１３Ｇ，１３Ｈは、保持部材１３Ｉに保持され、保持部材１３Ｉを駆動する駆動手段によって一体に上下動される。

ここで、洗剤ノズル対１３Ａ，１３Ｂ及び洗浄ノズル対１３Ｃ〜１３Ｆは、それぞれ長さが異なり、反応容器５内の底部近くまで挿入される吸引ノズル１３ａ、反応容器５内の中間まで挿入される分注ノズル１３ｂ及び反応容器５内の上部まで挿入されるオーバーフロー吸引ノズル１３ｃを有している。洗浄水タンク１３Ｍは、ヒータ１４ａを設けた恒温水槽１４内に保持され、洗浄水が３５〜４５℃に制御される。廃液タンク１３Ｊは、真空ポンプ１３Ｋによって内部が負圧に保持されている。

ここで、洗剤ノズル対１３Ａは、反応容器５内の反応液を吸引ノズル１３ａによって吸引して廃液タンク１３Ｊへ廃棄し、送液ポンプ１３Ｎによって洗剤タンク１３Ｌ内の洗剤を分注ノズル１３ｂから反応容器５内に吐出する。このとき、オーバーフロー吸引ノズル１３ｃは、過剰な洗剤を吸引して廃液タンク１３Ｊへ廃棄することにより、洗剤が反応容器５から溢れることを防止しており、他のノズル対においても洗剤や洗浄水の溢れを防止している。

洗剤ノズル対１３Ｂは、洗剤ノズル対１３Ａが反応容器５内に吐出した洗剤を吸引ノズル１３ａによって吸引して廃液タンク１３Ｊへ廃棄し、送液ポンプ１３Ｏによって洗剤タンク１３Ｌ内の洗剤を分注ノズル１３ｂから反応容器５内に吐出する。

洗浄ノズル対１３Ｃは、洗剤ノズル対１３Ｂが反応容器５内に吐出した洗剤を吸引ノズル１３ａによって吸引して廃液タンク１３Ｊへ廃棄し、送液ポンプ１３Ｐによって洗浄水タンク１３Ｍ内の洗浄水を分注ノズル１３ｂから反応容器５内に吐出する。

洗浄ノズル対１３Ｄは、洗浄ノズル対１３Ｃが反応容器５内に吐出した洗浄水を吸引ノズル１３ａによって吸引して廃液タンク１３Ｊへ廃棄し、送液ポンプ１３Ｑによって洗浄水タンク１３Ｍ内の洗浄水を分注ノズル１３ｂから反応容器５内に吐出する。以下、洗浄ノズル対１３Ｅ，１３Ｆは、同様の操作を繰り返す。

ここで、洗浄ノズル対１３Ｃ〜１３Ｆは、オーバーフロー吸引ノズル１３ｃによって過剰な洗剤や洗浄水を吸引することによって反応容器５内の洗浄水を一定量に保持している。このため、内底面が５×６ｍｍ、高さが３０ｍｍの反応容器５を用いる場合、温度センサ３６を挿入することによる洗浄水の溢れを回避すること、及び温度測定対象である洗浄水の判定用撹拌装置２８の駆動による適度な温度上昇を考慮して、７５０μＬの洗浄水を保持するように設定する。また、洗浄ノズル対１３Ｆは、撹拌の良否判定に使用する際は、分注ノズル１３ｂから反応容器５に供給する洗浄水の量が、洗浄の際に洗浄ノズル対１３Ｃ〜１３Ｅの分注ノズル１３ｂが反応容器５に供給する洗浄水の量よりも少なくなるように制御部１５が制御する。

吸引ノズル１３Ｇは、洗浄ノズル対１３Ｆが反応容器５内に吐出した洗浄水を吸引し、廃液タンク１３Ｊへ廃棄する。吸引ノズル１３Ｈは、下端に合成樹脂性のチップ１３ｈが取り付けられ、吸引ノズル１３Ｇが残した洗浄水を吸引し、廃液タンク１３Ｊへ廃棄する。

制御部１５は、例えば、マイクロコンピュータ等が使用され、自動分析装置１の各構成部と接続され、これら各構成部の作動を制御すると共に、発光部１２ａの出射光量と受光部１２ｃが受光した光量に基づく反応容器５内の液体の吸光度に基づいて検体の成分濃度等を分析する。制御部１５は、キーボード等の入力部１７から入力される分析指令に基づいて自動分析装置１の各構成部の作動を制御しながら分析動作を実行させると共に、分析結果や警告情報の他、入力部１７から入力される表示指令に基づく各種情報等をディスプレイパネル等の表示部１８に表示する。

検体撹拌装置２０、試薬撹拌装置２６，２７及び判定用撹拌装置２８は、音波発生素子２３を駆動して発生する音波によって反応容器５に保持された検体や試薬等の液体を非接触で撹拌するもので、図１及び図４に示すように、送電体２１と音波発生素子２３とを有している。ここで、判定用撹拌装置２８は、音波発生素子２３が発生した音波の反応容器５内の洗浄水への伝搬の程度によって液体の撹拌の良否を簡易に判定する際に使用する撹拌装置であり、検体撹拌装置２０及び試薬撹拌装置２６，２７と同じ構成である。従って、判定用撹拌装置２８について説明し、検体撹拌装置２０及び試薬撹拌装置２６，２７は、対応する構成要素に対応する符号を使用することで詳細な説明を省略する。

送電体２１は、反応テーブル４外周の互いに対向する位置に反応容器５と水平方向に対向させて配置され、数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ程度の高周波交流電源から供給される電力を音波発生素子２３に送電する。送電体２１は、図２に示すように、ソレノイド２１ａ、高周波（ＲＦ）電源２１ｃを有する他、駆動回路及びコントローラを有している。送電体２１は、図４に示すように、ソレノイド２１ａによって接続端子２１ｂを反応テーブル４外面に設けた音波発生素子２３との接続端子４ａに当接させ、音波発生素子２３を駆動する。このとき、送電体２１は、図１に示すように、配置決定部材２２に支持されており、反応テーブル４の回転が停止したときに接続端子２１ｂから接続端子４ａに電力を送電し、音波発生素子２３が発生する音波によって反応容器５に保持された検体や試薬等の液体を撹拌する。

配置決定部材２２は、送電体２１から接続端子４ａに電力を送電する送電時に、送電体２１を移動させて送電体２１と接続端子４ａとの反応テーブル４の周方向並びに半径方向における相対配置を調整する。

音波発生素子２３は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等からなる圧電基板の一方の面に複数の櫛歯状電極（ＩＤＴ）からなる振動子が設けられた音波発生手段であり、エポキシ樹脂や紫外線硬化樹脂等の音響整合層を介して反応容器５の側壁５ａ（図４参照）に取り付けられている。ここで、音波発生素子２３は、例えば、１．６Ｗで約２．４秒駆動すると、反応容器５が保持した３５〜４５℃に制御された７５０ｍＬの洗浄水の温度を約１℃上昇させる。

撹拌判定装置３０は、音波発生素子２３が発生した音波の反応容器５内の液体への伝搬の程度を液体の温度上昇から検出して液体の撹拌の良否を判定する装置であり、図１，図２及び図４に示すように、反応テーブル４を挟んで判定用撹拌装置２８と対向する位置に配置され、温度センサ３６と判定部１６とを備えている。この場合、撹拌判定装置３０は、具体的には音波発生素子２３と反応容器５との間の接着不良や剥離、音波発生素子２３の表面に水や弾性体が付着していること等に起因した発生した音波の反応容器５内の液体への伝搬の良否を簡易、かつ、確実に判定する。

温度センサ３６は、支持部材３５の下端に設けて反応容器５に保持された液体の温度を測定し、例えば、サーミスタや熱電対が使用される。支持部材３５は、カム３１の回動によって上下動する支柱３２に設けたアーム３４に支持されている。ここで、カム３１は、図示しないモータ等の駆動手段によって回動される。支柱３２は、カム３１のカム面３１ａが当接する段部３２ａが中間に形成され、案内部材３３によってカム３１の回転に伴う上下動が円滑に案内される。

判定部１６は、制御部１５と一体に構成されており、温度センサ３６が測定した撹拌前後の液体の温度変化をもとに反応容器５に保持された液体の撹拌の良否を判定する。

以上のように構成される自動分析装置１は、制御部１５の制御の下に作動し、回転する反応テーブル４によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器５に試薬分注機構６，７及び検体分注機構１１によって第１試薬，第２試薬及び検体が順次分注されると共に、試薬撹拌装置２６，２７及び検体撹拌装置２０によって分注された試薬や検体が順次撹拌される。

そして、試薬と検体が撹拌された反応容器５は、分析光学系１２を通過する際に、反応液の光学的特性が受光部１２ｃで測定され、制御部１５によって成分濃度等が分析される。そして、反応液の測光が終了した反応容器５は、洗浄機構１３によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。

このとき、自動分析装置１は、分析開始前或いは分析終了後に分析動作と切り離して音波発生素子２３が発生した音波による洗浄水の撹拌の良否を判定する。例えば、自動分析装置１は、通常、分析開始前に複数の反応容器５を洗浄機構１３によって洗浄するが、その際、以下のようにして音波発生素子２３が発生した音波の反応容器５内の洗浄水への伝搬の程度を洗浄水の温度上昇から検出し、音波発生素子２３が発生した音波による洗浄水の撹拌の良否を撹拌判定装置３０によって簡易、かつ、確実に判定することができる。

この場合、制御部１５は、反応テーブル４を回転させて洗浄機構１３の位置へ搬送されてくる各反応容器５に洗浄ノズル対１３Ｆの分注ノズル１３ｂから一定量の洗浄水を吐出させた後、保持部材１３Ｉによって洗浄ノズル対１３Ｆを他のノズル対と共に上昇させる。そして、反応テーブル４を回転させて各反応容器５を判定用撹拌装置２８の位置へ順次移動し、音波による洗浄水の撹拌の良否を判定する。ここで、温度（Ｔ2）測定後の反応容器５の洗浄水は、洗浄機構１３によって吸引される。このとき制御部１５によって実行される良否判定の手順を図５に示すフローチャートを使用して以下に説明する。

先ず、制御部１５は、撹拌判定装置３０のカム３１を回転させてアーム３４を所定位置まで下降させ、反応容器５へ温度センサ３６を挿入する（ステップＳ１００）。次に、制御部１５は、温度センサ３６から入力される温度信号から反応容器５の洗浄水の温度（Ｔ1）を測定する（ステップＳ１０２）。制御部１５は、測定した洗浄水の温度（Ｔ1）を判定部１６へ出力する。

次いで、制御部１５は、判定用撹拌装置２８の送電体２１を駆動してソレノイド２１ａによって接続端子２１ｂを反応テーブル４外面に設けた音波発生素子２３との接続端子４ａに当接させる。これにより、制御部１５は、音波発生素子２３を一定時間駆動し、洗浄水を撹拌する（ステップＳ１０４）。このとき、音波発生素子２３は、例えば、１秒間駆動する。

一定時間洗浄水を撹拌した後、制御部１５は、温度センサ３６から入力される温度信号から反応容器５の洗浄水の温度（Ｔ2）を測定する（ステップＳ１０６）。制御部１５は、測定した洗浄水の温度（Ｔ2）を判定部１６へ出力する。次に、制御部１５は、判定部１６に撹拌の良否を判定させる（ステップＳ１０８）。このとき、判定部１６は、図６に示すように、制御部１５から入力された撹拌前の洗浄水の温度（Ｔ1）と撹拌後の洗浄水の温度（Ｔ2）との温度差（ΔＴ）から撹拌の良否を判定する。

この場合、判定用撹拌装置２８の音波発生素子２３が正常に作動していても、例えば、音波発生素子２３が反応容器５から剥離していると、発生した音波が反応容器５に保持された洗浄水に伝搬せず、洗浄水が撹拌されない。このため、洗浄水は、音波発生素子２３が作動しているにも拘わらず温度が上昇しない。従って、制御部１５は、予め温度差（ΔＴ）について閾値（ΔＴs）を決めて判定部１６に記憶させておき、温度差（ΔＴ）が閾値（ΔＴs）以下の場合に（ΔＴ≦ΔＴs）、判定部１６に撹拌不良と判定させればよい。

次いで、制御部１５は、撹拌判定装置３０のカム３１を回転させてアーム３４を所定位置まで上昇させ、反応容器５から温度センサ３６を引き上げる（ステップＳ１１０）。以上が、各反応容器５を用いた分析動作開始前に実行される洗浄水の撹拌の良否の判定であり、撹拌不良と判定された反応容器５は、使用を停止し、撹拌不良と判定されない他の反応容器５を用いて検体の分析を行う。このとき、判定部１６は、撹拌不良と判定した旨及び反応容器５の位置番号に関する警告信号を、制御部１５を介して表示部１８へ出力し、撹拌不良の反応容器５の位置を表示するようにしてもよい。

このように、分析開始前に撹拌の良否を判定すると、検体や試薬を分注する前に撹拌不良の反応容器５を排除することができるので、検体や試薬の無駄を回避すると共に、撹拌不良に起因した誤った分析値の出力を防ぐことができる。また、洗浄機構１３は、洗浄水タンク１３Ｍがヒータ１４ａを設けた恒温水槽１４内に保持され、洗浄水が３５〜４５℃に制御され、反応テーブル４は、反応容器５を所定温度（例えば、３７℃）に保温しながら回転している。このため、撹拌判定装置３０の温度センサ３６は、反応容器５の洗浄水の温度を安定した状態で精度良く測定することができる。

ここで、液体の温度測定に基づく液体の撹拌不良の判定は、分析終了後に実行してもよい。この場合、撹拌不良と判定された反応容器５を用いた分析結果の信頼性がないので、制御部１５は、その旨を表示部１８へ表示することによってオペレータに注意を喚起すると共に、同一検体の分析項目について別の反応容器５を用いた分析を再度実行させる。

また、撹拌の良否を判定する場合、図７に示すように、音波発生素子２３を駆動している間に、一定時間間隔で洗浄水の温度を複数回測定して時間と洗浄水の温度との回帰直線の傾きに関する閾値（ｋs）を予め求めて設定しておき、回帰直線の実測の傾き（ｋ）との比較から撹拌不良か否かを判定するようにしてもよい。この場合、温度変化を直線近似ではなく、双曲線関数，指数関数，対数関数等の曲線近似を利用して設定した閾値を基準として撹拌不良か否かを判定するようにしてもよい。

さらに、洗浄ノズル対１３Ｆは、オーバーフロー吸引ノズル１３ｃの先端高さを下げることにより、同じ電力で撹拌したときの温度上昇が大きくなるように撹拌の良否判定に使用する際の洗浄水の量を少なくさせてもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明の撹拌判定装置、撹拌判定方法及び分析装置にかかる実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１は、液体を撹拌する位置と液体の温度を測定する位置が同じであったのに対し、実施の形態２は液体を撹拌する位置と液体の温度を測定する位置が異なっている。

図８は、実施の形態２の自動分析装置において反応テーブルの近傍に配置される試薬分注機構、検体分注機構、検体撹拌装置、試薬撹拌装置、判定用撹拌装置及び撹拌判定装置を示す平面図である。図９は、実施の形態２の自動分析装置で使用する洗浄機構を示す概略構成図である。ここで、実施の形態２以降の自動分析装置は、撹拌判定装置を含めて基本構成が実施の形態１の自動分析装置と同じであるので、同一の構成部分に同一の符号を使用している。

実施の形態２の自動分析装置は、図８に示すように、判定用撹拌装置２８が試薬撹拌装置２６の近傍に配置され、撹拌の良否を判定する際に判定用撹拌装置２８が反応容器５の洗浄水を撹拌する位置と、洗浄水の温度（Ｔ1，Ｔ2）を測定する位置が異なっている。即ち、実施の形態２の自動分析装置で使用する洗浄機構１３は、図９に示すように、洗浄ノズル対１３Ｆの分注ノズル１３ｂに洗浄水を送る配管の分注ノズル１３ｂ近傍にサーミスタや熱電対等の温度センサＴが設けられている。実施の形態２の自動分析装置は、実施の形態１の自動分析装置と同様に、分析開始前或いは分析終了後に分析動作と切り離して撹拌の良否を判定しており、反応容器５に吐出される撹拌前の洗浄水の温度（Ｔ1）を洗浄機構１３の位置で測定している。

実施の形態２においては、制御部１５による制御の下に、反応テーブル４が撹拌対象の反応容器５を洗浄機構１３の洗浄ノズル対１３Ｆの位置へ移動させる。次に、制御部１５は、分注ノズル１３ｂから一定量の洗浄水を反応容器５に吐出させた後、保持部材１３Ｉによって洗浄ノズル対１３Ｆを他のノズル対と共に上昇させる。そして、制御部１５は、反応テーブル４を回転させて反応容器５を判定用撹拌装置２８の位置へ移動し、判定用撹拌装置２８によって反応容器５の洗浄水を撹拌させる。

撹拌後、制御部１５は、反応テーブル４を回転させて撹拌対象の反応容器５を撹拌判定装置３０の温度センサ３６の位置へ移動し、温度センサ３６によって撹拌後の温度（Ｔ2）を測定させる。そして、判定部１６が、温度センサ３６が測定した撹拌前の洗浄水の温度（Ｔ1）と撹拌後の洗浄水の温度（Ｔ2）との温度差（ΔＴ＝Ｔ2−Ｔ1）をもとに、予め設定した一定の閾値ΔＴsと比較することによって撹拌の良否を判定する。温度（Ｔ2）測定後、反応容器５の洗浄水は、洗浄機構１３によって吸引される。

ここで、洗浄水は、撹拌時に判定用撹拌装置２８によって同じ撹拌エネルギーが供給されても、撹拌前の温度（Ｔ1）によって上昇する温度が異なり、温度差（ΔＴ＝Ｔ2−Ｔ1）が相違することがある。このため、例えば、表１に示すように、予め撹拌前の温度（Ｔ1）範囲毎に温度差（ΔＴ＝Ｔ2−Ｔ1）に関する閾値ΔＴsを決めて判定部１６に記憶させておき、温度差（ΔＴ）が閾値（ΔＴs）以下の場合に（ΔＴ≦ΔＴs）、判定部１６に撹拌不良と判定させる。このようにすると、実施の形態２の自動分析装置は、判定部１６による撹拌の良否の判定精度を実施の形態１の自動分析装置に比べてより一層高めることができる。

このように、洗浄水を撹拌する位置と温度を測定する位置が異なると、自動分析装置は、判定用撹拌装置２８と撹拌判定装置３０を配置する設計上の自由度が増すという利点がある。

尚、判定部１６は、実施の形態１と同様に温度差（ΔＴ＝Ｔ2−Ｔ1）を単一の閾値ΔＴsと比較することによって撹拌の良否を判定してもよい。

（実施の形態３）
次に、本発明の撹拌判定装置、撹拌判定方法及び分析装置にかかる実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１は、上下動するアームに温度センサを支持させたのに対し、実施の形態３は温度センサを洗浄機構と一体に上下動自在としている。

図１０は、実施の形態３の自動分析装置において反応テーブルの近傍に配置される試薬分注機構、検体分注機構、検体撹拌装置、試薬撹拌装置、判定用撹拌装置及び撹拌判定装置を示す平面図である。図１１は、実施の形態３の自動分析装置で使用する洗浄機構を示す概略構成図である。

実施の形態３の自動分析装置は、図１０に示すように、撹拌判定装置３０を設けていない。このため、実施の形態３の自動分析装置は、撹拌判定装置３０に代えて、図１１に示すように、下端に温度センサ３６を設けた支持部材３５を洗浄機構１３の洗浄ノズル対１３Ｆと吸引ノズル１３Ｇとの間に配置して保持部材１３Ｉに支持させている。

実施の形態３の自動分析装置は、洗浄機構１３に設けた温度センサ３６によって反応容器５に吐出された洗浄水の温度（Ｔ1）を測定する。そして、反応テーブル４が回転して反応容器５を移動し、判定用撹拌装置２８によって反応容器５の洗浄水を撹拌した後、更に反応テーブル４が回転して撹拌対象の反応容器５が洗浄機構１３の温度センサ３６の位置へ移動した際、温度センサ３６によって撹拌後の洗浄水の温度（Ｔ2）が測定される。そして、判定部１６が、撹拌前の洗浄水の温度（Ｔ1）と撹拌後の洗浄水の温度（Ｔ2）との温度差（ΔＴ＝Ｔ2−Ｔ1）を予め設定した一定の閾値ΔＴsと比較することによって撹拌の良否を判定する。

このとき、実施の形態３の自動分析装置は、撹拌判定装置３０に代えて、温度センサ３６を洗浄機構１３に設けている。このため、実施の形態３の自動分析装置は、温度センサ３６を上下動させる撹拌判定装置３０を設ける必要がなく、他の部材又は装置を配置するうえで設計上の自由度が増すという利点がある。

尚、実施の形態１，２の撹拌判定装置３０は、カム３１によって支柱３２、従って温度センサ３６を上下動させたが、カム３１に限定されるものではなく、例えば、リニアスライド，ボールネジ等を用いて温度センサ３６を上下動させることも可能である。

また、本発明の自動分析装置は、生化学系、免疫系或いは遺伝子系何れの自動分析装置にも適用できる。免疫系の自動分析装置においては、反応容器が使い捨てタイプであるが、この場合には、各反応容器に検体を分注して分析を行う前に反応容器に洗浄水を吐出し、撹拌が良好に行われることを確認した後、洗浄水を吸引除去して分析を行えばよい。

更に、本発明においては、各反応容器に保持された洗浄水を撹拌する毎に測定した撹拌前後の洗浄水の温度を制御部１５に記憶しておき、各反応容器における洗浄水温度の経時的な履歴から撹拌不良の発生を予測し、或いは撹拌の良否を判定する際の判定精度を向上させるのに使用してもよい。

また、本発明の自動分析装置は、撹拌の良否を判定する際に、洗浄機構を用いて温度測定用の液体である洗浄水を分注しているが、洗浄水の分注精度を高めるためにシリンジポンプの分注手段を用いてもよい。

更に、上述の実施の形態は、送電体２１の接続端子２１ｂをソレノイド２１ａによって反応テーブル４外面に設けた接続端子４ａに当接させて音波発生素子２３を駆動する有線方式を用いた。しかし、本発明の撹拌判定方法は、送電体２１が音波発生素子２３に無線によって電力を供給する場合にも使用することができ、音波発生素子２３からの反射信号を検出する場合に比べて撹拌の良否を高精度に判定することができる。

尚、実施の形態で説明した自動分析装置は、反応テーブル４が一つ、即ち、分析ユニットが一つの場合について説明したが、分析ユニットが複数配置された自動分析装置であってもよい。また、試薬テーブルは、第１試薬用と第２試薬用の２つを有する場合について説明したが、１つであってもよい。

以上のように、本発明の撹拌判定装置、撹拌判定方法及び分析装置は、音波発生手段による液体の撹拌の良否を判定するのに有用である。

Claims (10)

1. 容器に取り付けた音波発生手段が発生する音波によって前記容器に保持された液体を撹拌する撹拌装置の撹拌の良否を判定する撹拌判定装置であって、
   前記液体の温度を測定する温度センサと、
   前記温度センサが測定した少なくとも撹拌前後の前記液体の温度をもとに前記容器に保持された液体の撹拌の良否を判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とする撹拌判定装置。
2. 容器に保持された液体を音波発生手段が発生する音波によって撹拌する撹拌装置の撹拌の良否を判定する撹拌判定方法であって、
   前記液体の温度を測定する温度測定工程と、
   測定した少なくとも撹拌前後の前記液体の温度をもとに前記容器に保持された液体の撹拌の良否を判定する判定工程と、
   を含むことを特徴とする撹拌判定方法。
3. 前記液体は、量及び撹拌前の温度が所定範囲に制御されることを特徴とする請求項２に記載の撹拌判定方法。
4. 容器に取り付けた音波発生手段が発生する音波によって前記容器に保持された複数の異なる液体を撹拌装置によって撹拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する分析装置であって、請求項１に記載の撹拌判定装置を備えたことを特徴とする分析装置。
5. 前記温度センサが前記容器に保持された液体の温度を測定する位置は、前記撹拌装置が前記容器に保持された液体を撹拌する位置と同じであることを特徴とする請求項４に記載の分析装置。
6. 前記温度センサが前記容器に保持された液体の温度を測定する位置は、前記撹拌装置が前記容器に保持された液体を撹拌する位置と異なっていることを特徴とする請求項４に記載の分析装置。
7. 前記容器を洗浄する洗浄装置を備え、
   前記温度センサは、前記洗浄装置に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の分析装置。
8. 前記液体は、前記洗浄装置が供給する洗浄水であることを特徴とする請求項７に記載の分析装置。
9. 前記液体の撹拌の良否を判定する際に前記容器に供給される洗浄水の量が、洗浄の際に前記容器に供給される洗浄水の量よりも少なくなるように前記洗浄装置の作動を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の分析装置。
10. 前記液体の温度測定に基づく液体の撹拌の良否の判定は、分析開始前又は分析終了後に実行することを特徴とする請求項４に記載の分析装置。

Images