JPWO2015025616A1

JPWO2015025616A1 - 自動分析装置

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Publication number: JPWO2015025616A1
Application number: JP2015532754A
Authority: JP
Inventors: 進坂入; 神原　克宏; 克宏神原; シュテファンザットラー; ラインホールトクレーマー
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: EP3037825A1; CN105593687A; JP6449158B2; US9678093B2; EP3037825B1; WO2015025616A1; US20160161521A1; EP3037825A4; CN105593687B

Abstract

試薬容器に収容された試薬の蒸発、劣化、液もれを防止するために、試薬容器の蓋は特に使用開始前には密閉されていることが多く、蓋を開けるために大きな力を必要とする場合が多い。分析処理の過程で、自動分析装置内の蓋を開閉する装置により、試薬容器の蓋の開け閉めが繰り返し行われる。完全に蓋が閉じられた密閉状態の試薬容器に対して、装置内で蓋を開閉しようとすると、蓋を開閉する装置の負荷が非常に大きくなり、蓋が開けられずに分析できない、あるいは装置を破損するといった恐れがある。本発明は上記課題に鑑み、オペレータが試薬容器を装置へ投入する箇所にローラおよび試薬容器の肩押えを設け、ローラの上方に試薬容器の蓋を、肩押えに試薬容器の肩を接触させつつ押し込み、蓋に上方向の力が加わるようにすることで、試薬容器の蓋を半開状態として、装置へ投入する。

Description

本発明は、臨床検査における生化学分析や免疫分析等の化学分析に用いる自動分析装置に関する。

臨床検査における生化学分析装置や免疫分析装置等の化学分析に用いる自動分析装置は、分析項目に応じて複数種類の試薬を試薬庫内に保持し、使用するタイミングで試薬庫内の試薬容器から所定量の試薬を吸引し、試料と混合し、測定を実行している。通常の試薬容器には試薬を吸引するための開口部に、試薬の蒸発や劣化、液もれを防止するための蓋が設けられている。新たな試薬を装置内に投入する際には、オペレータは蓋を開放してから試薬庫内の所定のポジションに試薬容器を設置する。この場合、試薬容器の開口部は常に開放されているため、試薬庫内に長時間保管される試薬によっては、試薬の蒸発、劣化などが生じる可能性がある。また、オペレータが試薬庫内の試薬容器を取り出す場合に、誤って試薬容器を倒した場合に液もれする可能性がある。

特許文献１には、試薬庫内で試薬容器の蓋を開閉することが可能な試薬蓋開閉機構を備えた自動分析装置が記載されている。この装置においては、オペレータは試薬容器の開口部が密閉された状態で試薬庫内に試薬を投入する。試薬を使用するタイミングで試薬容器の蓋が自動で開放され、開口部から試薬を吸引することが可能となる。試薬を使用した後は、再び開口部を密閉することできるので、試薬の劣化や液もれの可能性を低減することが可能である。

また、特許文献２には、装置へ搭載した試薬容器の蓋を開閉する方法として、試薬庫内の試薬ディスクの回転動作を利用し、蓋部材と開口部との密封状態を解除する第１動作と、密封状態が解除された状態で開口部を覆わない位置まで蓋部材を移動させる第２動作とを行うことにより、試薬容器内の試薬を吸引可能とする装置が開示されている。

国際公開ＷＯ２０１１／０７４４７２特開２０１０−７８５１０号公報

一般的に、試薬容器に収容された試薬の蒸発や劣化、移送中の液もれを防止するため、試薬容器の蓋は使用開始前には完全に密閉されていることが多く、蓋を開けるためには密閉状態を解除するための大きな力を必要とする場合が多い。

特許文献１に記載の試薬蓋開閉機構により、分析処理の途中で密閉された試薬容器の蓋を開放しようとすると、確実に蓋を開けるために、密閉状態の開口部を開放するのに十分な力を発揮できる動力源を備える必要がある。動力源の駆動力が大きくなると、動力源もそれに伴って大きくなることが予測されるため、試薬蓋開閉機構も大きくなり、試薬庫内の限られたスペースに設置することが難しくなる。

また、特許文献２にあるように試薬ディスクの回転動作を利用して蓋の開放を実施する場合、固く密閉されている蓋を開放するのに試薬ディスクの回転動力源に大きな負荷がかかる可能性があり、試薬庫の構造自体も大きくする必要があると考える。これらの動力源の駆動力が不十分であると、蓋が開けられずに分析できない、あるいは装置を破損するといった恐れがある。

本発明は上記課題に鑑み、装置に負荷をかけることなく、また、構造の省スペースを維持しつつ、試薬容器の蓋の密閉状態を開放することができる自動分析装置を提供することにある。

上記問題を解決するための本願発明の構成は以下の通りである。すなわち、分析に使用する試薬を収容する本体部と、前記本体部内の上に設けられた開口部と、前記開口部内に挿入されることにより開口部を密閉する密閉部材を有する蓋部を有する試薬容器を保管可能なスロットを複数有する試薬保管庫と、外部から前記試薬保管庫内に試薬容器を搬入可能な試薬ローダ機構と、前記試薬保管庫内に保管されている試薬に対して分注または攪拌の処理を実行する処理機構と、前記試薬保管庫内に設けられ、前記処理機構が処理を実行する前後において当該試薬保管庫内に設置されている試薬容器の蓋を開閉する試薬容器蓋開閉機構と、前記試薬ローダ機構に設置する試薬容器の蓋を半開状態とする試薬容器蓋半開機構と、を備えたことを特徴としている。

上記構成を備えることにより、本発明によれば、オペレータが試薬容器を試薬ローダ機構に設置するための動作で試薬容器の蓋の密閉状態を開放して半開状態とすることができるため、分析中に試薬容器の蓋を開閉させるための試薬容器蓋開閉機構にかかる負荷を小さくすることができる。

本発明の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す斜視図である。試薬容器の蓋が閉栓状態を示す図である。試薬容器の蓋が全開状態を示す図である。試薬容器の蓋が半開状態を示す図である。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す斜視図であり、試薬設置部が下降した状態を示す。（試薬容器蓋半開機構の図示は省略）本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す斜視図であり、試薬設置部が上昇した状態を示す。（試薬容器蓋半開機構の図示は省略）本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す斜視図であり、試薬設置部が上昇した状態における試薬容器を搭載した様子を示す。（試薬容器蓋半開機構の図示は省略）本発明の試薬容器蓋半開機構の斜視図である。本発明の試薬容器蓋半開機構の斜視図であり、カバーを開いた状態を示す。本発明の試薬容器蓋半開機構において、試薬容器の蓋の半開状態を作る機構要素を示す図である。本発明の試薬容器半開機構における試薬容器の蓋の半開状態を作る機構要素であり、上下動可能な様子を示す図である。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す断面図であり、試薬容器の１個めの蓋が試薬容器蓋半開機構の下側の１個目のローラを通過する途中の様子を示す。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す断面図であり、試薬容器の１個めの蓋が試薬容器蓋半開機構の下側の２個目のローラを通過した様子を示す。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す断面図であり、試薬容器の２個めの蓋が試薬容器蓋半開機構の下側の１個目のローラを通過する途中の様子を示す。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す断面図であり、試薬容器の３個の蓋全てが試薬容器蓋半開機構の下側の２個目のローラを通過した様子を示す。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す断面図であり、試薬容器が試薬設置部まで押し込まれた様子を示す。試薬容器の３個の蓋全てが試薬容器蓋半開機構の上側の左のローラに押されて閉じられた様子を示す。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す斜視図であり、試薬容器蓋半開機構全体を開き、磁性粒子撹拌装置や試薬分注装置などへのアクセスが可能になった様子を示す。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す断面図であり、試薬容器が試薬設置部の接触センサに接するまで押し込まれた様子を示す。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す断面図であり、試薬容器が中途半端に押し込まれた位置で、透過型センサにより試薬容器を検知する様子を示す。本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構近傍の構成を示す断面図であり、試薬容器が中途半端に押し込まれた位置で、挟み込みセンサにより試薬容器の挟み込みを検知する様子を示す。本発明の自動分析装置の全体の上面図

以下、本発明における一実施例を、図面を用いて説明する。

本発明における試薬容器蓋半開機構を備えた装置の一例として、免疫自動分析装置の全体構成および検出までの流れを説明する。図２２には免疫自動分析装置の上面図を示す。

自動分析装置の主な構成は、試薬容器を自動的に内部に搬入・搬出する試薬ローダ機構１０４を備えた試薬保冷庫１０５、試薬保冷庫内の試薬（特に磁性粒子を含む試薬）を攪拌する磁性粒子撹拌装置１０７、分析に必要な消耗品（例えば反応容器や検体分注チップなど）を複数保持するマガジン１３０、マガジン１３０上の消耗品を適切な位置に搬送する反応容器/検体分注チップ搬送装置１３１、検体分注チップを装着した状態で、搬送ライン上の検体１３３から所定量を反応容器に分注する検体分注装置１３２、検体を収容した反応容器を所定の温度で保持する反応槽１３４、試薬保冷庫内の試薬を所定量吸引して反応容器内に吐出する試薬分注装置１０８、反応容器中の検体と試薬を混合するために攪拌する反応液撹拌装置１３５、反応容器中の測定対象成分以外の成分を除去する反応液洗浄装置１３６、反応液中の測定対象成分を定量測定するための検出部１３７となる。

試薬保冷庫１０５は上面を蓋（図示しない）により密閉されているが、蓋の一部には試薬ローダ機構１０４、磁性粒子攪拌装置１０７の攪拌子、試薬分注装置１０８のプローブを通過させることができる開口が設けられている。試薬容器蓋半開機構１００は試薬保冷庫１０５の蓋の上に設けられており、試薬保冷庫内に試薬を搬入する前に試薬容器の蓋の密閉常態を開放することが可能である。また、試薬保冷庫１０５内部には試薬容器を設置することができるスロットを複数備えた試薬ディスク１２７が設けられており、試薬ディスクを回転移動させることにより、任意の試薬容器を各機構のアクセス位置に搬送することができる。試薬容器移動装置１２８は、試薬ローダ機構１０４と試薬ディスク１２７のスロット、磁性粒子攪拌装置１０７による攪拌位置との間で、試薬容器を移動させることができる。また、試薬容器蓋開閉装置１２９は、磁性粒子攪拌装置１０７あるいは試薬分注装置１０８によって処理する前に適切なタイミングで試薬容器の蓋を開放し、処理が終了した後には試薬の使用後に閉じることができる。

分析開始前の準備として、最初に、分析に使用する試薬容器１０１を試薬保冷庫１０５内の試薬ディスク１２７に設置する。試薬容器蓋半開装置１００は、試薬ローダ機構１０４が試薬保冷庫１０５の蓋の上側にある状態で、試薬ローダ機構１０４に試薬容器を設置する際に試薬容器が通過する経路上に設けられている。オペレータは、試薬容器１０１を試薬容器蓋半開装置１００を通して、試薬ローダ機構１０４に設置する。

その後、試薬ローダ機構１０４を下降させて試薬保冷庫１０５内へ戻し、試薬ローダ機構１０４に載っている試薬容器１０１を、試薬容器移動装置１２８により試薬ディスク１２７のスロットへ移動させる。試薬ディスク１２７へ移動させた試薬容器１０１が分析処理に使用される。試薬ローダ機構１０４の上下動作は、自動分析装置を操作するための画面から実施できるようにしても良いし、試薬ローダ機構１０４の近傍にスイッチを設置し、そのスイッチ操作で実施できるようにしても良い。

分析に必要な試薬容器１０１の投入が完了後、分析処理を開始する。

まず、反応容器/検体分注チップ搬送装置１３１により、マガジン１３０に搭載されている反応容器を反応槽１３４内に移送し、さらに検体分注チップを検体分注装置１３２のプローブの先端に装着させる位置まで移送する。反応槽１３４は複数の反応容器を保持した状態で水平回転駆動することができ、反応槽１３４が試薬分注位置まで回転し、まず試薬容器１０１内の試薬が反応容器に分注される。試薬容器１０１内の試薬が分注されるまでの処理は、実施例１の中で記載しているため割愛する。同時に、検体分注チップを装着した検体分注装置１３２が検体ラック１３３に搭載された検体を吸引し、試薬が分注された反応容器を、反応槽１３４の回転により検体分注位置まで移動させ、検体分注装置１３２により反応容器内に検体が分注される。その後、試薬と検体を反応容器内で反応させるために、反応槽１３４上で一定時間保温される。その後、再び反応容器は試薬分注位置まで移動して、試薬分注装置１０８により試薬容器１０１内の磁性粒子が分注される。そして、反応槽１３４が回転した後、反応容器/検体分注チップ搬送装置１３１により反応槽１３４上の反応容器を反応液撹拌装置１３５へ移動させて、反応液撹拌装置１３５により磁性粒子および一定時間反応させた試薬および検体を撹拌する。撹拌終了した反応容器を再び反応容器/検体分注チップ搬送装置１３１により反応槽１３４へ戻し、さらに反応槽１３４上で一定時間反応させた後、反応容器内の反応液（試薬/検体/磁性粒子）を検出部１３７内へ導入し、検出を行う。ここで、分析項目によっては、検出処理の前に、反応液洗浄装置１３６にて、反応液に含まれる不純物を除去する目的で、反応液の洗浄処理を行うこともある。この一連の処理を、連続して実施することが可能である。

図１は、本発明の自動分析装置の一実施形態の試薬容器蓋半開機構１００近傍の斜視図である。本来は装置上面から前面にかけて分析操作中のオペレータのアクセスを防止するためのカバーが設けられているが、本発明に関連する機構部を見やすくするために全ての図に関して当該カバーの図示は省略している。ここでは、試料の分析に磁性粒子試薬を用いる自動分析装置を例に挙げて説明するが、試薬の種類等に特に限定はない。

図２〜４は、本発明に適用する試薬容器１０１の一例である。この試薬容器１０１は、三本の容器で１セットを構成しており、例えば磁性粒子溶液と２種類の試薬で１セットとして構成されている。各容器は、試薬を収容する本体部と、試薬に対してアクセス可能な開口部１３８と、開口部１３８を密閉可能な蓋部１０２からなっている。試薬容器１０１全体の外形は、肩部１０３を有する略直方体の形状であり、肩部の上側に三つの開口部１３８が並んで上側に突出している。試薬容器蓋開閉装置１２９による開閉動作を可能とするため、蓋部１０２の一端には丸棒状の突起部１２６が設けられており、蓋部に対して試薬容器１０１の側面方向に突出している。

図２は密閉状態の試薬容器を示す。初期状態では開口部１３８は蓋部１０２によって密閉されている。なお、開口部１３８を確実に密閉するため、蓋部には開口部１３８内に挿入して密閉することが可能な密閉部材１３９が設けられている。密閉部材１３９は通常、開口部１３８とほぼ同じ形状を有しているため、密閉状態を開放するためには、突起部を引っ掛けて蓋部を上側に回動する方向に引っ張り、開口部１３８内に挿入された密閉部材１３９を引き抜く必要があるため、比較的大きな力が必要となる。

図３は、開放状態の試薬容器を示す。蓋部１０２はヒンジ１２５を回転軸として回動することにより突起１２６の方から蓋部１０２が開く。このとき、密閉部材１３９は完全に開口部１３８から取り除かれており、蓋部１０２はヒンジ１２５を中心として大きな角度で開放されている。

図４には、蓋部１０２が半開状態の試薬容器の図面を示す。半開状態では、密閉部材１３９は開口部１３８から取り除かれ、開口部１３８の密閉状態は開放されているが、蓋部１０２は開口部１３８を覆った状態であり、試薬容器内の試薬が蒸発、劣化等するのを防いでいる。本発明の目的の一つは、試薬保冷庫内に搬入する前に試薬容器１０１の蓋部１０２を密閉された状態から半開状態とするものである。なお、以後本発明において半開状態とは、図４にあるような状態を示すとする。

本発明を適用する自動分析装置では、保冷機能を有する試薬保冷庫１０５内へ試薬の収容された試薬容器１０１を搭載して分析を行う。試薬保冷庫１０５内は、試薬容器１０１を複数組設置可能な試薬ローダ機構１０４、試薬容器１０１を複数組搭載可能な試薬ディスク１２７（図２２に図示）、試薬容器１０１を試薬ローダ機構１０４と試薬ディスク１２７との間で移動可能な試薬容器移動装置１２８（図２２に図示）、分析過程の中で試薬容器１０１の蓋部１０２を開閉可能な試薬容器蓋開閉装置１２９（図２２に図示）、などを備えている。

試薬保冷庫１０５内へ試薬容器１０１を搭載するために、試薬ローダ機構１０４を利用する。図５および６（試薬容器蓋半開機構の図示は省略）に示すように、試薬ローダ機構１０４は上下に移動可能な構造となっている。試薬ローダ機構１０４が最も下方にある状態（図５）では、試薬保冷庫１０５の保冷効率向上、ゴミや埃の混入防止のため、試薬保冷庫を密閉できる構造となっている。試薬ローダ機構１０４が最も上方にある場合（図６）に、図７のごとく試薬容器１０１を設置することができる。その後、試薬ローダ機構１０４へ設置された試薬容器１０１を試薬容器移動装置１２８にて、試薬ディスク１２７へ移動させる。

試薬保冷庫１０５の外部には、磁性粒子撹拌装置１０７や試薬分注装置１０８などを備えており、撹拌分注位置１０６にて、試薬ディスク１２７に搭載された試薬容器１０１内へアクセスできる。

試薬ディスク１２７は、水平方向に回転駆動可能であり、分析過程においては、搭載された試薬容器１０１を撹拌分注位置１０６まで移動させ、試薬容器蓋開閉装置１２９により当該試薬容器１０１の蓋部１０２を開けて、磁性粒子撹拌装置１０７で試薬容器１０１内の磁性粒子の撹拌、試薬分注装置１０８にて試薬容器１０１に収容された試薬の分取、分注を行う。磁性粒子の撹拌および試薬の分取、分注の終了した試薬容器１０１の蓋部１０２は、試薬容器蓋開閉装置１２９により閉められる。

前述のように、分析過程において、試薬容器蓋開閉装置１２９にて試薬容器１０１の蓋部１０２を開閉する工程がある。これは、試薬の蒸発や劣化を防止するために、必要な時のみ試薬容器１０１の蓋部１０２を開け、それ以外は蓋部１０２を閉めておくことが望ましい。

しかしながら、装置内で試薬容器１０１の蓋部１０２が完全に閉じた状態から開ける、あるいは開いた状態から完全に閉じるのは、試薬容器蓋開閉装置１２９および関連する部材に大きな負荷をかけることとなり、蓋部１０２が完全に開閉できない恐れや、試薬容器蓋開閉装置１２９や関連部材が破損する恐れがある。

本実施例では、試薬容器１０１を試薬ローダ機構１０４に設置した時点で、蓋部１０２の密閉状態が解除され、半開状態（図４）となるように、試薬ローダ機構１０４の前に試薬容器蓋半開機構を設けている。オペレータが試薬容器１０１を押し入れることを前提とする際に、できるだけ小さい力、かつ小スペースで、蓋部１０２を半開状態にできる機構となっている。これにより試薬保冷庫内に試薬が長時間保持された状態であっても試薬の蒸発や劣化をある程度抑えられると共に、試薬容器蓋開閉装置１２９による蓋部１０２の開閉も小さい負荷で実施できる。また、仮に試薬容器１０１または蓋部１０２の製造不良などで、蓋が開けられない場合でも、試薬容器１０１をオペレータが試薬容器蓋半開機構を通す時点で蓋部１０２が開けられないことが認識でき、蓋部１０２の開けられない試薬容器１０１を装置へ投入することも防止できる。

図８および９に本発明の試薬容器蓋半開機構１００の全体図を示す。

図８は試薬容器蓋半開機構１００のカバー１０９を閉めた状態である。試薬容器蓋半開機構１００は試薬ローダ機構１０４の前側に設けられるため、試薬ローダ機構１０４が降りている状態でオペレータが試薬容器蓋半開機構１００内部にアクセスできないように、カバー１０９が設けられている。

図９はカバー１０９を開けた状態である。カバー１０９を開けることで試薬ローダ機構１０４および試薬容器蓋半開機構１００にアクセスできる。なお、本実施例では試薬ローダ機構１０４上に五つの試薬容器が設置可能である。そのため、試薬容器の蓋を半開状態とするための構成要素１１０は、試薬ローダ機構１０４の各スロットの位置に併せて、五つ設けられている。また、オペレータによる試薬の設置を容易にするため、試薬容器蓋半開機構１００の前に試薬容器をスライドさせて試薬ローダ機構１０４のスロットに搬入・搬出できるよう、溝を持つガイド部が設けられている。

図１０は、試薬容器１０１の蓋部１０２を半開状態にするための構成要素１１０の構造の詳細を示す。機構要素１１０は、試薬容器蓋半開機構１００の上部に取り付けられ、左右対称に小ローラ１１１、中ローラ１１２、出口側大ローラ１１３、入口側大ローラ１１４、試薬容器肩押え１１５、バネ１１７、上下ガイド１１８などで構成されている。

図１１は、バネ１１７の機能を示す図である。機構要素１１０内にバネ１１７を組み込むことにより、機構要素１１０の小ローラ１１１、中ローラ１１２、出口側大ローラ１１３、入口側大ローラ１１４、肩押え１１５を一体として（以下、この一体部を機構要素可動部と称する）、上下ガイド１１８に沿っての上下動を可能とするものである。各部材の機能の説明は後述する。

試薬容器蓋半開機構１００は、図１に示すように、試薬保冷庫１０５の上方で、試薬ローダ機構１０４の手前側に配置する。蓋部１０２の完全に閉まった試薬容器１０１を、試薬容器蓋半開機構１００に通して試薬ローダ機構１０４へ挿入する手順で、試薬容器１０１の蓋部１０２を半開状態とする。具体的に、試薬容器１０１を装置へ投入する方向に対して平行で垂直方向に切断した断面図を用いて、試薬容器蓋半開機構１００によって蓋を半開状態とする方法を説明する。

なお、本実施例の装置では、試薬容器１０１は、蓋部１０２のヒンジ部分が試薬ローダ機構１０４の奥側となる向きで投入される。オペレータは試薬ローダ機構１０４の各スロットに搭載するように、試薬蓋半開機構を介して試薬容器１０１を押し入れる。この際、試薬容器１０１の押入れ動作に伴い、構成要素１１０により試薬容器蓋が半開状態とされる。以下、図１２〜１６においては、紙面の左から右へ向かって試薬容器１０１を移動させ、試薬ローダ機構１０４のスロットに試薬を投入している状態である。

図１２は、密閉状態を開放するための第一の段階を示す図である。まずオペレータは、試薬容器１０１の肩１０３を試薬容器肩押え１１５の下面に接触させた状態で、試薬容器１０１を水平に移動させる。すると、蓋の下側に位置する小ローラ１１１の円周部分が蓋部１０２に設けられた突起部の下面と接触する。この状態でさらに試薬容器１０１を試薬ローダ機構１０４に向かって押し込むと、小ローラ１１１の円周部分の傾斜により突起部に対して上向の力が働き、小ローラ１１１の最上部まで試薬容器１０１の蓋部１０２を開けることができる。このとき、小ローラ１１１が回転するので、小ローラ１１１と蓋部１０２の間に生じる摩擦を小さくできる。また、小ローラ１１１と蓋部１０２が接触する角度をできるだけ小さくすることで、水平方向へ押しこむが小さくても、垂直方向への力を大きくすることができる。つまり、ローラの最上部により近い位置に試薬容器の蓋部１０２の下部が接触するようにローラの配置を調整することで、試薬容器を自動分析装置へ投入する際に、より軽い力で押し込むことが可能である。

図１３は、密閉状態を開放するための第二の段階を示す図である。図１２の状態からさらに試薬容器１０１を押し込むと、蓋部１０２の突起部は小ローラ１１１の奥に位置する中ローラ１１２に接触する。さらに押し込み続けると、小ローラ１１１よりも径の大きい中ローラ１１２により蓋部１０２の開放角度を大きくすることができる。さらに押し込み続けると、図１４および１５に示すように、残りの蓋部１０２も同様に開けることができる。

しかしながら、小ローラ１１１および中ローラ１１２の上方は、蓋部１０２が開いた時に余裕を持って通過できるように空間を設けており、両ローラによる蓋部１０２の開く高さは、蓋部１０２の開く反動などのために必ずしも一定になるとは限らない。そこで、蓋部１０２の開く高さを一定にするために、機構要素１１０の出口の上方に出口側大ローラ１１３が設けられている。小ローラ１１１および中ローラ１１２により密閉状態が開放された蓋部１０２は、出口側大ローラ１１３で上方から一定の高さに押されることで、試薬容器１０１の肩１０３と蓋部１０２の間の距離を一定にする、つまり、蓋部１０２の開く高さを一定にすることができる。

さらに試薬容器１０１を押し込むことで、図１６のように試薬容器を試薬ローダ機構１０４へ投入することができる。試薬ローダ機構１０４へ試薬容器１０１を投入後、試薬容器設置部１０４を下降させ、試薬保冷庫１０５内へ試薬容器１０１を収容する。その後、試薬保冷庫１０５内の各機構の動作により、試薬ローダ機構１０４から試薬容器１０１を移動させ、分析に利用する。

なお、試薬容器は厳密に見れば多少の寸法のばらつきを持つと想定される。前述したように、機構要素１１０内にバネ１１７を組み込むことにより、機構要素可動部の上下動を可能とし、試薬容器１０１の高さに多少のばらつきがある場合でも、確実に試薬容器の蓋を半開状態とすることが可能である。つまり、機構要素可動部の初期位置はバネ１１７に押されて最下部にあるが、試薬容器１０１を押し込むと、肩１０３が肩押え１１５のテーパ１１６に当たり、さらに押し込むと機構要素可動部は上方に移動し、試薬容器１０１の肩１０３と肩押え１１５の下面が接触でき、押し込むことができるようになる。

なお、本発明の試薬容器蓋半開機構１００は、試薬容器１０１を装置から排出する場合に、試薬容器蓋を密閉する機能も兼ねている。

図１７は、半開状態の蓋を密閉する場合を示す図である。

試薬容器１０１を装置から排出する際には、まず、排出すべき試薬容器１０１を試薬保冷庫１０５内の機構により、試薬ローダ機構１０４へ移動させる。その後、試薬ローダ機構１０４を上昇させ、オペレータが手動で試薬ローダ機構１０４に搭載された試薬容器１０１を、試薬容器蓋半開機構１００を通して装置外部に取り出す。

試薬容器１０１を試薬ローダ機構１０４により試薬保冷庫の外部に排出した時点では、試薬容器１０１の蓋部１０２は半開状態である。半開状態のまま試薬容器１０１を排出すると、試薬容器１０１を誤って倒したりした場合に、試薬容器１０１内に残っている試薬がこぼれる危険性がある。そこで、機構要素１１０の入口側の上方に、出口側よりやや低い位置に入口側大ローラ１１４を設置している。試薬容器１０１を排出する際に、半開状態の蓋部１０２を、この入口側大ローラ１１４で押し込むことにより密閉部材１３９を開口部１３８内に挿入して密閉することができる。これにより排出後に試薬がこぼれる危険性を減らすことができる。なお、試薬容器の排出に際しては、必ずしも開口部１３８を完全に密閉する必要はない。例えば、蓋部１０２を入り口側大ローラ１１４によって押し込むことで、蓋部１０２が開口部１３８を覆うような位置に蓋部の位置および角度を調整しても良い。密閉部材１３９の一部を開口部１３８内に挿入することで、半開状態よりも蓋部が外れにくいが、密閉状態とまではいかない状態として排出することができる。この場合、試薬容器の排出時に小さい力で取出しが可能である上に、試薬容器を倒した場合でも試薬をこぼすことはない。

なお、本発明の試薬容器蓋半開機構１００の機構要素１１０では、小ローラ１１１、中ローラ１１２の２段階で試薬容器１０１の蓋部１０２を開ける方式を取っている。蓋部１０２の突起部とローラとの接触角度が小さければ、試薬容器１０１を押し込む力が小さくても、蓋部１０２を開ける上方向への力を大きくすることができる。また、ローラが多いと蓋部１０２が垂直方向へ動く距離が背反して小さくなるため、スペースの都合上、各ローラの直径寸法を十分に大きくできない場合がある。本発明では試薬容器１０１の蓋部１０２と肩１０３の間の寸法制約上、２段階の大きさのローラを適用しているが、より大きな寸法を確保できる場合は、大きなローラを適用して１段階のみでも良いし、逆により小さい寸法しか確保できない場合には、ローラ小さくして２段階より多く配置してもよい。

さらに、本発明では、試薬容器１０１を挿入あるいは排出しやすいように、投入部下面に挿入方向に平行なガイド１１９を各挿入ポジションに設けているが、ガイド１１９は必ずしも設けていなくても良い。

本実施例では、試薬容器１０１の投入時および排出時には、図１のようにカバー１０９を開けて作業を行う。このカバー１０９は、横開きとしているが、上下開き、観音開き、横スライド開きなど、どのような形態のカバーでも良い。また、試薬ローダ機構１０４の動作中にオペレータが手を挟み込む危険を回避するために、当該カバー１０９用に開閉検知センサ（図示せず）などを設置し、当該カバーが開いた状態では、試薬ローダ機構１０４が動作しないような仕組みを設けてもよいし、カバー１０９を閉めることで試薬ローダ機構１０４の動作を開始するスイッチとしても良い。

本実施例の試薬ローダ機構１０４では、スロットを五つ設けており、一度の作業で最大五個の試薬容器１０１を投入もしくは排出できるが、必ずしも全てのスロットに試薬容器を設置する必要はなく、五個未満の数だけ投入、排出してもよい。また、試薬ローダ機構１０４は五個未満あるいは五個以上の試薬容器を搭載できる装置構成としてもよい。

また本実施例では、試薬ローダ機構が昇降する構造であり、試薬容器１０１が試薬ローダ機構１０４上に放射状に設置可能なスロットを有する構造を持つが、その限りではない。例えば、試薬ローダ機構はロボットアームであって所定の投入位置におかれた試薬容器をロボットアームでチャックして試薬ディスクのスロット内に搬入する方式であっても良い。この場合には、試薬保冷庫内に搬入する試薬容器をロボットアームでチャックするために設置する位置に、本実施例に記載の試薬容器蓋半開機構１００に相当する機構を備えていればよく、試薬容器の設置に伴い試薬容器を半開状態とすることができる。

図１８は、試薬容器蓋半開機構１００全体が左端を回転軸として回転開閉可能である構成を示す。試薬容器蓋半開機構１００を開閉可能とすることにより、装置の奥側に設けられる磁性粒子撹拌装置１０７や試薬分注装置１０８などに対して、オペレータが清掃やメンテナンスを実施する場合に、オペレータのアクセスが容易となる。

本実施例では、実施例１の機能に加えて、オペレータが試薬容器１０１を投入する時の操作不良に対して発生する問題を回避あるいは発生頻度を少なくできる装置の例を説明する。オペレータ依存にならないように、自動で試薬容器１０１を投入できる機構を追加することも可能であるが、本実施例では、オペレータが試薬容器１０１を投入する場合のみを考える。

試薬容器蓋半開機構１１０１００を設けると、試薬容器を試薬ローダ機構１０４に設置する際に多少の押し込み力が必要となるため、押し込みが不十分であり試薬容器が試薬ローダ機構１０４上に載っていないにもかかわらず、オペレータが試薬ローダ機構１０４上に載っていると誤認する可能性が考えられる。例えば、図１５にあるような状態で試薬容器を投入し終わったと誤解して放置してしまうと、この状態のまま、試薬ローダ機構１０４を下降させてしまうと、試薬容器１０１を近傍の部材で挟み込んでしまい、その後の処理が進められなくなる、あるいは部材が破損するという問題が発生する。

本実施例における装置は次のいずれかの機能またはこれらの組み合わせを有する。
（ａ）試薬容器１０１挟み込まれない位置まで確実に挿入できる。
（ｂ）試薬容器１０１が挟み込まれる位置にあることを検出する。
（ｃ）試薬設置部１０１が下降して試薬容器が挟み込まれたとしても、挟み込んだことを検出して動作を止める。

図１９は、上記（ａ）に対応して、試薬ローダ機構１０４の試薬容器１０１が接する最奥の壁１２０に接触センサ１２１を備えている。試薬容器１０１が接触センサ１２１と接触することで、投入したポジションのＬＥＤなどのインジケータを点灯させるなどでオペレータに知らせて、試薬ローダ機構１０４を下降させる。この機能を設けることにより、試薬ローダ機構への押し込みが十分であるか否かをオペレータが確認することができるため、試薬容器の挟み込みの発生頻度を減らすことができる。

図２０は、上記（ｂ）に対応して、試薬容器１０１が挟み込まれる位置にあることを検出できるセンサ、例えば透過型センサ１２２ａ（投光側）、１２２ｂ（受光側）を設置している。透過型センサ１２２ａと１２２ｂは直線状に配置されており、試薬ローダ機構１０４上に試薬容器１０１が載置されている状態では光路を塞がないような位置に設けられている。透過型センサ１２２ａ（投光側）からの光が１２２ｂ（受光側）へ到達しない場合には、試薬容器が挟み込み位置にあることが検出可能である。その場合は、試薬ローダ機構１０４を動作させないようにすればよい。

図２１は、上記（ｃ）に対応して、試薬容器１０１の投入経路底面１２３に何かで押されたことを検出できる挟み込みセンサ１２４を設置する。挟み込みセンサ１２４を設けることで、試薬容器１０１が試薬ローダ機構１０４に挟み込まれる状態を検出することができるため、装置は挟み込みを検出した時点で試薬ローダ機構１０４の下降動作を停止させることができる。

１００試薬容器蓋半開機構
１０１試薬容器
１０２蓋部
１０３肩部
１０４試薬設置部
１０５試薬保冷庫
１０６撹拌分注位置
１０７磁性粒子撹拌装置
１０８試薬分注装置
１０９カバー
１１０機構要素
１１１小ローラ
１１２中ローラ
１１３出口側大ローラ
１１４入口側大ローラ
１１５肩押え
１１６テーパ
１１７バネ
１１８上下ガイド
１１９ガイド（試薬容器の投入経路）
１２０壁（試薬容器設置部の最奥）
１２１接触センサ
１２２ａ透過型センサ（投光側）
１２２ｂ透過型センサ（受光側）
１２３投入経路底面
１２４挟み込みセンサ
１２５ヒンジ
１２６突起
１２７試薬ディスク
１２８試薬容器移動装置
１２９試薬容器蓋開閉装置
１３０マガジン
１３１反応容器/検体分注チップ搬送装置
１３２検体分注装置
１３３検体ラック
１３４反応槽
１３５反応液撹拌装置
１３６反応液洗浄装置
１３７検出部
１３８開口部
１３９密閉部材

Claims

分析に使用する試薬を収容する本体部と、前記本体部内の上に設けられた開口部と、前記開口部内に挿入されることにより開口部を密閉する密閉部材を有する蓋部を有する試薬容器を保管可能なスロットを複数有する試薬保管庫と、
外部から前記試薬保管庫内に試薬容器を搬入可能な試薬ローダ機構と、
前記試薬保管庫内に保管されている試薬に対して分注または攪拌の処理を実行する処理機構と、
前記試薬保管庫内に設けられ、前記処理機構が処理を実行する前後において当該試薬保管庫内に設置されている試薬容器の蓋を開閉する試薬容器蓋開閉機構と、
前記試薬ローダ機構に設置する前に、試薬容器の前記開口部から前記密閉部材を取り除くことで当該開口部を半開状態とする試薬容器蓋半開機構と、を備えたことを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記試薬容器蓋半開機構は、前記試薬ローダ機構に試薬容器が設置される経路の途中に設けられており、
前記試薬ローダ機構に試薬容器を設置する動作により前記蓋部が所定の角度開放されることを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記試薬容器蓋半開機構は、
前記蓋部に下方から接触することにより、前記蓋部の密閉部材を前記開口部から開放する第一のローラと、
前記第一のローラによって開放された前記蓋部に上方から接触することにより、蓋部の開放角度を所定の角度とする第二のローラと、を有することを特徴とする自動分析装置。
請求項３記載の自動分析装置において、
前記蓋部が前記第一のローラに接触する位置が、当該第一のローラの最上部の近傍であることを特徴とする自動分析装置。
請求項３記載の自動分析装置において、
前記第一のローラを複数個備えることを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記試薬容器蓋半開機構全体を上下動可能に保持する弾性体を備えることを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記試薬ローダ機構は前記試薬保管庫内の試薬容器を排出する機能を有し、
前記試薬容器蓋半開機構は、前記試薬ローダ機構から試薬容器を取り出す動作により前記密閉部材を前記開口部内に挿入して当該開口部を密閉状態とする機能を有することを特徴とする自動分析装置。
請求項７記載の自動分析装置において、
前記試薬容器蓋半開機構は、前記試薬ローダ機構から取り出される試薬容器の蓋部に上方から接触することにより、前記開口部を覆うように前記蓋部の位置を調整する第三のローラを有することを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
試薬容器蓋半開機構の背面かつ試薬保冷庫の外部に設置される機構を備え、
オペレータなどが清掃、メンテナンスなどのために、当該機構へアクセス可能なように、試薬容器蓋半開機構全体を移動できる手段を有することを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記試薬ローダ機構は、試薬容器が当該試薬ローダ機構内に確実に押し込まれたことを検出する手段を有することを特徴とする自動分析装置。
請求項１の自動分析装置において、
前記試薬ローダ機構は、試薬容器が試薬設置部へ確実に押し込まれていない状態で試薬ローダ機構が動作すると試薬容器が近傍の部材と干渉する可能性がある場合に、試薬設置部が動作する前に干渉する箇所を検出する手段を有することを特徴とする自動分析装置。
請求項１の自動分析装置において、
試薬容器が試薬設置部へ確実に押し込まれていない状態で、前記試薬ローダ機構が動作し、試薬容器が近傍の部材と干渉した場合に、干渉箇所が破損する前に干渉したことを検出かつ試薬ローダ機構の動作を停止する手段を有することを特徴とする自動分析装置。