JP7570425B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は血液や尿などの生体検体の定性・定量分析を行う自動分析装置に関する。

自動分析装置は、血液や尿等の生体試料に含まれる特定の成分の定性、定量分析を行う。一般的な動作としては、試料を専用ノズルによって試料容器から反応容器へ分注した後、試薬を試薬容器から反応容器に専用ノズルによって分注し、撹拌を行った後に、一定時間反応させ、反応液から得られる吸光度や発光量などの情報から目的とする項目の濃度演算を行っている。このような自動分析装置においては、正確な測定を行うために検体と試薬を反応させる容器や、検体および試薬を吸引するノズルを適切なタイミングで洗剤により洗浄する必要がある。

自動分析装置では、主にアルカリ洗剤や酸性洗剤といったシステム試薬が消耗品として使用されており、その交換作業は一般に作業者により手動で行われている。また、自動分析装置ではこれらの試薬容器それぞれに対し専用の吸引ノズルを備えていることが多く、装置上にシステム試薬が載置されている間は、常に専用の吸引ノズルと試薬とが接液している状態となっていることが一般的である。交換作業は、この専用ノズルを容器から別離させ、試薬容器を交換し、専用ノズルをそれぞれの試薬容器内に再度配置するところまでが一連の作業となる。

近年では検体検査の需要が高まり、上記の自動分析装置が使用される場面が多い。需要が増加する一方で、多くの医療機関や検査機関において、検査の質の向上やコスト削減が掲げられ、より少ない労力で効率的に作業を行うことが求められている。こういった中で、上記した試薬容器交換作業はメンテナンス回数が多いことから、作業者の負担やミス発生の原因となることが考えられている。

特許文献1では、試薬のコンタミネーション防止の措置として、試薬容器にRFIDのような情報記憶媒体を付し、分析装置にはその情報を読み取る情報読取部を備えることで、作業者に間違った試薬や、残量が不足している試薬、有効期限が切れている試薬であることを作業者に通知する機能を備えた検体分析装置が開示されている。さらに、特許文献1では装置電源の投入状態にかかわらず、吸引ノズルをロックするように制御する機構及びその制御部を備えることで作業者による専用ノズルの接液間違いの防止措置が図られている。

国際公開番号ＷＯ２０１９／１９８４００

特許文献1の分析装置においては、試薬容器交換作業における、試薬容器へのノズルの出し入れ作業は手動で行われている。手動で試薬容器交換作業が実施できれば、駆動源を必要としないため機構を簡易化することができる利点がある。その一方で、手動でノズル支持部を昇降させるため、交換時にノズルに触れてしまい、作業者の手や装置または試薬同士を汚染したり、交換時にノズルを曲げたりするおそれがある。これらの結果として、正しい測定結果が得られなくなったり、消耗品である試薬が使用不可能になったり、装置の試薬流路の再洗浄が必要になったり、といった問題が生じるおそれがある。したがって、試薬交換作業時において、作業者はノズル付近に触れることなく、ノズルの昇降が可能な機構を有していることが望ましい。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、作業者が手動で洗剤・試薬交換作業を行う際に発生しうる題を解決すると共に作業者の作業負担を軽減する自動分析装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明においては、システム試薬容器が設置される設置板と、システム試薬容器から試薬を吸引する液体吸引部と、液体吸引部が結合され、試薬容器交換位置と試薬吸引位置との間で移動可能な支持部と、支持部を昇降動作させる昇降機構と、第１の条件を満たすとき、支持部を試薬容器交換位置へと上昇させ、第２の条件を満たすとき、支持部を試薬吸引位置に下降させるよう昇降機構を制御する制御部と、を備え、第１の条件は、設置板に設置されたシステム試薬容器内の残存液量が規定値以下となったことであり、第２の条件は、設置板に設置された複数のシステム試薬容器の内容物が正常なものであり、あらかじめ定められた所定の位置に設置されていることである、自動分析装置を提供する。

本発明によれば、システム試薬容器の交換作業時において、作業者の作業負担を軽減させることができる。

各実施例に係る、自動分析装置の全体概略図。 各実施例に係る、システム試薬供給機構の概略図。 実施例１に係る、システム試薬容器設置部であり、吸引ノズルが試薬吸引位置にある状態を示す図。 実施例１に係る、システム試薬容器設置部であり、吸引ノズルが試薬交換位置にある状態を示す図。 実施例１に係る、システム試薬容器設置部の鳥瞰図。 実施例１に係る、ロック機構とロック解除機構の第１の構成例を示す図。 実施例１に係る、ノズル支持部がロック機構によりロックされた状態を示す図。 実施例１に係る、ノズル支持部がロック解除機構によりロック解除された状態を示す図。 実施例１に係る、装置電源投入時状態における試薬容器交換フロー例を示す図。 実施例１に係る、装置電源遮断時状態における試薬容器交換フロー例を示す図。 実施例２に係る、ロック機構とロック解除機構であり、ノズル支持部がロック解除機構によりロック解除された状態を示す図。 実施例２に係る、ロック機構とロック解除機構であり、ノズル支持部がロック機構により上限点にてロックされた状態を示す図。 実施例２に係る、ロック機構とロック解除機構であり、ノズル支持部がロック機構により上限点以外でロックされた状態を示す図。

本発明の種々の実施の形態を図面に従い説明する。すなわち、システム試薬容器が設置される設置板と、システム試薬容器から試薬を吸引する液体吸引部と、液体吸引部が結合され、試薬容器交換位置と試薬吸引位置との間で移動可能な支持部と、支持部を昇降動作させる昇降機構と、第１の条件を満たすとき、支持部を試薬容器交換位置へと上昇させ、第２の条件を満たすとき、支持部を試薬吸引位置に下降させるよう昇降機構を制御する制御部と、を備える自動分析装置の実施の形態である。以下の実施の形態において、その構成要素、要素ステップ等は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。

ここで、第１の条件とは、設置板に設置されたシステム試薬容器内の残存液量が規定値以下となったことであり、第２の条件とは、設置板に設置された複数のシステム試薬容器の内容物が正常なものであり、あらかじめ定められた所定の位置に設置されていることである。

図１は自動分析装置の全体概略図である。自動分析装置１００は、反応容器１０２内で化学反応させた反応液を測定して成分分析を行うための装置である。この自動分析装置１００は、主要な構成として、反応ディスク１０１、洗浄機構１０３、分光光度計１０４、撹拌機構１０５、洗浄槽１０６、試薬分注機構１０７ａ、試薬分注プローブ１０７ｂ、試薬分注プローブ洗浄槽１０８、試薬ディスク１０９、試料分注機構１１１ａ、試料分注プローブ１１１ｂ、試料分注プローブ洗浄槽１１３、試料搬送機構１１６、操作部１１７、を有している。

反応ディスク１０１には、反応容器１０２が円周状に配置されている。反応容器１０２は試料と試薬とを混合させた混合液を収容するための容器であり、反応ディスク１０１上に複数並べられている。反応ディスク１０１の近くには、試料容器１１４を搭載した試料ラック１１５を搬送する試料搬送機構１１６が配置されている。

反応ディスク１０１と試料搬送機構１１６との間には、回転及び上下動可能な試料分注機構１１１ａが配置されており、各々試料分注プローブ１１１ｂを備えている。試料分注プローブ１１１ｂは回転軸を中心に円弧を描きながら水平移動し、上下移動して試料容器１１４から反応容器１０２への試料分注を行う。

試薬ディスク１０９は、その中に試薬を収容した試薬ボトル１１０や洗剤ボトル１１２等が複数個円周上に載置可能となっている保管庫である。試薬ディスク１０９は保冷されている。

反応ディスク１０１と試薬ディスク１０９の間には、回転及び上下動が可能な試薬分注機構１０７a、が設置されており、それぞれ試薬分注プローブ１０７ｂを備えている。試薬分注プローブ１０７ｂは、上下および水平移動が行われる。試薬分注機構１０７ａは、試薬分注プローブ１０７ｂを介して試薬ボトル１１０、洗剤ボトル１１２、希釈液ボトル、前処理用試薬ボトル等から吸引した試薬、洗剤、希釈液、前処理用試薬等を反応容器１０２に分注する。

反応ディスク１０１の周囲には、反応容器１０２内部を洗浄する洗浄機構１０３、反応容器１０２内の混合液を通過した光の吸光度を測定するための分光光度計１０４、反応容器１０２へ分注した試料と試薬とを混合する撹拌機構１０５等が配置されている。

また、試薬分注機構１０７aの動作範囲上に、試薬分注プローブ１０７ｂ用の洗浄槽１０８が、試料分注機構１１１aの動作範囲上に、試料分注プローブ１１１ｂ用の洗浄槽１１３が、撹拌機構１０５の動作範囲上に、撹拌機構１０５用の洗浄槽１０６が、それぞれ配置されている。また、撹拌機構１０５による反応液攪拌が液非接触式であった場合、洗浄槽１０６は必ずしも必要ではない。

各機構は操作部１１７に接続され、操作部１１７によりその動作が制御されている。このように、操作部１１７は後で説明する制御部として機能する。この操作部１１７は、コンピュータ等から構成され、自動分析装置内の上述した各機構の動作を制御するとともに、血液や尿等の液体試料中の所定の成分の濃度を求める演算処理を行う。また、演算処理や各種操作の結果を画面に表示する役割も担う。

上述のような自動分析装置１００による検査試料の分析処理は、以下の順に従い実行される。まず、試料搬送機構１１６によって反応ディスク１０１近くに搬送された試料ラック１１５の上に載置された試料容器１１４内の試料を、試料分注機構１１１aの試料分注プローブ１１１ｂにより反応ディスク１０１上の反応容器１０２へと分注する。次に、分析に使用する試薬を、試薬ディスク１０９上の試薬ボトル１１０から試薬分注機構１０７ａの試薬分注プローブ１０７ｂにより、先に試料を分注した反応容器１０２に対して分注する。続いて、撹拌機構１０５で反応容器１０２内の試料と試薬との混合液の撹拌を行う。

その後、光源から発生させた光を混合液の入った反応容器１０２を透過させ、透過光の吸光度を分光光度計１０４により測定する。分光光度計１０４により測定された吸光度を、Ａ／Ｄコンバータ及びインターフェイスを介して操作部１１７に送信する。そして操作部１１７によって演算を行い、血液や尿等の液体試料中の所定の成分の濃度を求め、結果を操作部１１７の表示部等に表示させる。

また、洗浄工程で使用されるシステム試薬を収容したシステム試薬容器を装置の作業面以下に設置可能となっている。システム試薬の送液は、システム試薬供給機構２００により行われる。

図２にシステム試薬供給部の全体概略図を示す。システム試薬供給機構２００は、システム試薬容器２０１、システム試薬容器から試薬を吸引するノズル２０２、気泡検知器２０３、電磁弁、送液機構、希釈部を含み、各洗浄工程に必要なシステム試薬を供給する。測定を行う場合には、反応容器や試料分注プローブを洗浄するために、システム試薬としてアルカリ性洗剤が使用される。図２では、試薬設置部にシステム試薬容器２０１がセットざれた状態を示している。同図に示すように、複数のシステム試薬容器２０１が設置板上に設置可能であり、液体吸引部のノズル２０２は、対応するシステム試薬容器２０１の各々に挿入される、
システム試薬容器２０１は、気泡検知機を介して洗浄機構１０３および試料分注プローブ洗浄槽１１３に接続されている。ボトルが複数設置される場合、例えば、図２のように２本設置された場合、電磁弁２０９、２１０を制御することで、使用ボトルが切替る構成をとる場合がある。これは、システム試薬容器が空になった場合、試薬の供給源となる容器を切り替えることで、装置を継続して運用可能とするために設けられているものである。

試薬の供給機構について、送液機構２０４、給水ポンプ２０５、真空ポンプ２０６、真空タンク２０７、真空ビン２０８、電磁弁２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７を含み、反応容器１０２および試料分注プローブ洗浄槽１１３への送液動作を担う。例えば、試料分注プローブ洗浄槽１１３に対しては、送液機構２０４および電磁弁２１１の動作により試薬の送液が実施される。反応容器１０２に対しては、電磁弁２１２、２１３、２１４が開放されたとき、真空ビン２０８の負圧力をもって試薬が洗剤希釈部２１８へと吸引され、その後、電磁弁２１２、２１３、２１４が閉じ、電磁弁２１６、２１７が開放されることで、水で希釈された試薬が水圧により供給される。

実施例１は、上述した自動分析装置のシステム試薬供給部のシステム試薬容器設置部の構成の実施例である。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを用いて、本実施例のシステム試薬容器設置部の一構成例について説明する。システム試薬容器設置部は、装置で使用されるシステム試薬容器が設置される設置板、システム試薬容器から試薬を吸引する液体吸引部、液体吸引部が結合され、試薬容器交換位置と試薬吸引位置との間で移動可能な支持部と、支持部を昇降動作させる昇降機構とを含む。

図３Ａに示すシステム試薬容器設置部には、設置板を構成する基板３０１上にシステム試薬容器架台３０７が設けられている。吸引ノズル２０２は、ハンドル３０５、及びシステム試薬容器架台３０７から昇降可能なノズル支持部３０６に結合されている。また、システム試薬容器設置部には制御部３０９および電源装置３１０が接続されており、動作に電力および制御が必要となる昇降機構３０８、ＲＦＩＤリーダライタ３０３、液体検知器３０４に電力を供給する。電源装置３１０は、分析装置が外部電源から電力供給を受けるときにはシステム試薬容器設置部に電力を供給し、分析装置が外部電源から電力供給を受けないときにはシステム試薬容器設置部への電力供給は行えない。同図では、ノズル支持部３０６が試薬容器架台３０７に収容された状態を示している。なお、制御部３０９および電源装置３１０は図１の操作部１１７に対応する。液体検知器３０４は、複数のシステム試薬容器各々に対応し、制御部３０９は、個々の液体検知器３０４から得られた検知情報に基づき、システム試薬容器内の残量を判断する。

図３Ｂに、本実施例のシステム試薬容器設置部のノズル支持部３０６が試薬交換位置で停止している状態を示す。装置電源が投入されている間は、液体検知器３０４が、システム試薬容器２０１内の残液量が少ないと判断した場合、吸引ノズル支持部３０６が昇降機構３０８によって上限点まで持ち上げられる。この位置をシステム試薬交換位置という。このとき、上述の通り吸引ノズル支持部３０６が昇降機構３０８によって引き上げられるため、作業者はハンドル３０５及び吸引ノズル２０２に触れることなく、システム試薬容器２０１から吸引ノズル２０２を離脱させることができる。

吸引ノズル２０２は、システム試薬容器２０１の載置位置に対して、ノズル先端位置がずれないように固定された、金属製のパイプで構成することが望ましい。これにより、吸引ノズル２０２を柔軟な樹脂製のパイプとした場合に想定される、吸引ノズル２０２の昇降動作に伴う吸引ノズル２０２先端の振れにより試薬が周囲に飛散することを防止することができる。一方、吸引ノズル２０２のハンドル３０５側の端部は、図示しない配管と接続され、吸引ノズル２０２を装置の流路に接続する。吸引ノズル２０２端部に接続される配管は柔軟な樹脂製のパイプとすることで、ノズル支持部３０６の昇降を容易にすることができる。

また、ノズル支持部３０６がシステム試薬交換位置にある状態において、吸引ノズル２０２先端とシステム試薬容器２０１の開口部との間に所定の距離εを有するようにすることが望ましい。これにより、作業者はシステム試薬容器２０１の交換にあたってシステム試薬容器２０１と吸引ノズル２０２先端とをぶつけたり、システム試薬容器２０１を傾けて試薬容器設置部に載置したりしなくて済むことから、交換時におけるシステム試薬容器２０１からの試薬のこぼれや、吸引ノズル２０２先端からの試薬の飛散等の発生リスクを抑制できる。

図３Ｃにシステム試薬容器が２個の場合のシステム試薬設置部の外観模式図を示す。昇降機構３０８は、モータ３０８ａとプーリ３０８ｂ、３０８ｃと、ベルト３０８ｄがノズル支持部に接合されており、モータを駆動させることでノズル支持部を上下方向に移動させることができる。この昇降機構の構成は一例であり、たとえば、ボールねじとステージを用いたり、歯車とチェーンを用いたりして昇降動作を行ってもよい。

昇降機構３０８を用いるうえで、装置電源が投入されている間は昇降機構３０８の駆動部自身の保持力によりノズル支持部３０６が自重で下降することはない。一方、装置電源が投入されていない状況下においては、自重によりノズル支持部３０６が下降するおそれがあり、ロックする機構が必要となる場合がある。

図４に本実施例のノズル支持部のロック機構４０１とロック解除機構４０２の構成例を示す。ロック機構４０１は固定側ベース５０１と可動側ベース５０２とを有し、固定側ベース５０１と可動側ベース５０２との間には、ばね５０４が設けられている。また、可動側ベース５０２のばね５０４が設けられた面と対向する面にはベアリング５０３が接続されている。ロック解除機構４０２はソレノイド５１１を有し、ソレノイド５１１は可動側ベース５０２に接続されている。

図４の（ａ）平常時では、ソレノイド５１１はオフとなり、ベアリング５０３はノズル支持部３０６のガイド部３０６ａに接している。このとき、ばね５０４が圧縮されることにより、ばね５０４の弾性力によりベアリング５０３はガイド部３０６ａに押し付けられている。

同図の（ｂ）ロック時の試薬容器設置部は図５Ａに示す状態である。ロック時においてもソレノイド５１１はオフとされている。方向５２１にノズル支持部３０６が持ち上げられることにより、ベアリング５０３はノズル支持部３０６に設けられたロック用凹部３０６ｂと嵌合される。これにより、ノズル支持部３０６は自重下降しないようロックされる。このとき、ばね５０４の長さは自然長近傍の長さとなる。

このように、装置に電源が投入されている、いないにかかわらず、ばねの弾性力を用いることにより、ノズル支持部３０６を持ち上げて吸引ノズル２０２をシステム試薬容器２０１から引き出し、その状態でロックすることが可能になる。なお、ばねに限らず弾性体を用いることができ、またその作動に電力を必要としない限りにおいて、他の機械的な作用によりノズル支持部３０６をロックするようにしてもよい。

同図の（ｃ）ロック解除時の試薬容器設置部は図５Ｂの状態である。ソレノイド５１１がオンとされ、ベアリング５０３及び可動側ベース５０２を方向５２２にひきつける。これにより、ベアリング５０３がロック用凹部３０６ｂから引き抜かれ、方向５２３にノズル支持部３０６は下降する。所定時間後にソレノイド５１１がオフとされ、ベアリング５０３はノズル支持部３０６のガイド部３０６ａに接するようになる。ノズル支持部３０６が下降しきったところで、平常時の状態に戻る。

ソレノイド５１１を動作させるためには、ソレノイド５１１に電力が供給され、制御部３０９よりソレノイド５１１をオンする制御がなされる必要がある。これにより、ノズル支持部３０６のロックを解除し、吸引ノズル２０２をシステム試薬容器に挿入するには、装置の電源が供給されていなければならないことになる。なお、ロック解除動作が制御部３０９により制御される限りにおいて、ロック解除機構４０２は別の作用によりノズル支持部３０６のロックを解除するようにしてもよい。例えば、ばねの弾性力に勝る空圧によりロックを解除するようにしてもよい。

さらに、システム試薬容器２０１には、図３Ａに示したように、試薬の種別、オペレーションが実行可能な残り回数、有効期限、ロット番号などの試薬に関する情報が格納されたＲＦＩＤタグ３０２が付されている。ＲＦＩＤタグ３０２と情報をやり取りするため、システム試薬容器架台３０７には、システム試薬容器が載置された状態で、対向する位置にＲＦＩＤリーダライタ３０３が設けられている。また、システム試薬容器載置位置に液体があることを検知する液体検知器３０４が設けられている。液体検知器３０４は例えば、光軸が容器を通過するように設置された光源と受光部を有する。光源から容器を透過し、受光部に到達した光量によって液体の有無を検出器が検出する。容器を透過した光量が指定した値以上となったとき、指定した残量以下となったと判断される。これにより設置されたシステム試薬容器に液体が充填されていることを判定する。なお、ＲＦＩＤタグ３０２とＲＦＩＤリーダライタ３０３は一例であり、収容する試薬に関する情報を記憶する情報記憶媒体がシステム試薬容器２０１に貼付され、システム試薬容器設置部に設置された情報読取り器により、当該情報記憶媒体に記憶された、収容する試薬に関する情報を読み出すことができれば良い。

すなわち、本実施例の自動分析装置は、ＲＦＩＤリーダライタ３０３などの情報読取り器を備え、システム試薬容器には収容する試薬に関する情報を内包する情報格納手段が付与されており、情報読取り器は、システム試薬容器が設置板に設置された状態で、情報媒体に記憶されたシステム試薬容器に収容されている試薬に関する情報を読み取り、制御部３０９は、情報読取り器により読み取られた情報に基づき、第２の条件を満たすか否かを判定する。

次に、図６Ａを用いて、装置電源が投入された状態におけるシステム試薬容器交換フローについて説明する。電源が投入された（Ｓ６０１）のち、作業者が操作部で入力した分析作業指示をもとに、分析オペレーションが実行される（Ｓ６０２）。オペレーションの実行中、上述したように、液体検知器３０４の検知情報より、使用中のシステム試薬容器２０１内の残液量がなくなったと判断された場合（Ｓ６０３）、昇降機構３０８によりノズル支持部３０６が持ち上げられ（Ｓ６０４)、試薬交換位置において停止する。システム試薬容器２０１が複数設置されていた場合は、前述したノズル上昇動作の開始と同時に、制御部３０９からの指令により電磁弁が制御され、使用する容器の切り替えが行われる（Ｓ６０５）。これにより、システム試薬が供給される状態が維持されるため、オペレーションを継続することが可能となる。

次に、作業者はシステム試薬容器２０１を設置部から離脱させる（Ｓ６０６)。次に、作業者はあらためてシステム試薬容器設置部に新しいシステム試薬容器２０１を載置し（Ｓ６０７）、このときに新しいシステム試薬容器２０１を設置した旨を伝達する信号を制御部３０９へ発信する（Ｓ６０８）。信号の発信方法は例えば、図示を省略した反射型センサや重量センサなどを設置しその検知情報をもとに発信してもよいし、作業者が手動でボタン押下や操作画面からの入力により手動で発信する形式をとってもよい。液体検知器３０４は、発信された信号をトリガとして新しい試薬容器内の液体の検知を行う（Ｓ６０９）。すなわち、本実施例の自動分析装置は、液体検知器３０４をアクティブにする信号を発生させるための信号発生器を備えている。

液体検知器３０４の検知情報より、システム試薬容器内に液体が充填されていると判断された場合、ＲＦＩＤリーダライタ３０３は、液体検知器３０４による液体の検知（正常）をトリガとして、システム試薬容器２０１のＲＦＩＤタグ３０２の情報読取を開始する（Ｓ６１０）。このように、液体検知器３０４の検知の後、ＲＦＩＤリーダライタ３０３での検知を行うことにより、無駄なＲＦＩＤリーダライタ検知を防ぐことができる。

制御部３０９は、ＲＦＩＤ情報が正常かどうかを判断する。判定内容としては、例えば、試薬の種別が本来その載置場所に置かれるべき試薬であるかどうか、残液量が十分か、試薬の有効期限を経過していないか、といったことが挙げられる。ＲＦＩＤ情報が正常であった場合は、制御部３０９は読み取ったＲＦＩＤ情報を登録し（Ｓ６１１）、昇降機構３０８が動作し吸引ノズル２０２はシステム試薬容器２０１内の所定の吸引位置へ下降する（Ｓ６１２）。

液体検知器３０４の検知情報より、システム試薬容器２０１内に液体が充填されていないと判断された場合、またＲＦＩＤ情報が正常でない場合には、その旨を操作部１１７の表示部に表示するようにする（Ｓ６１４）。これにより、作業者は吸引ノズル２０２を誤った試薬に接液させる前に即座に設置ミスを認識し、正しいシステム試薬容器２０１を設置することができる。このように、吸引ノズル２０２は正常な試薬に対してのみ接液するため、作業者のシステム試薬容器２０１の置き間違い等によるコンタミネーションを防止することができる。

このフローを用いることで、作業者はシステム試薬容器２０１交換時にハンドル３０５及びノズル支持部３０６に触れることなく試薬交換が可能となるため、吸引ノズル２０２に誤って触れることによる試薬などを汚染するリスクが低減される。また、作業者はシステム試薬容器２０１を回収、設置するだけで試薬交換可能となるため、作業手順が単純化され作業者の負担が軽減される。

次に、図６Ｂを用いて、装置電源遮断状態での試薬容器交換フローについて説明する。電源投入時と交換フローと同じ内容のステップについては同じ符号を付して示している。電源が投入されているときにはシステム試薬容器設置部に電力が供給され、電源が遮断されているときには試薬容器設置部へ電力が供給されない。したがって、電源非投入時においては、昇降機構３０８も動作しない。装置電源遮断時において、たとえば、容器内残液量が少なかったり、メンテナンスを実行したりするために設置部からシステム試薬容器を離脱させる必要がある場合に備え、作業者はハンドル３０５を手動で引き上げることで、吸引ノズルに触れることなくシステム試薬容器から吸引ノズルを離脱させることができるようになっている。

作業者はハンドル３０５を把持してノズル支持部３０６を持ち上げ（Ｓ６２２）、ノズル支持部３０６がロックされた状態で（Ｓ６２３）、システム試薬容器２０１を交換する（Ｓ６０６，Ｓ６０７）。本実施例のロック機構４０１は電源供給なしに、機械仕掛けでノズル支持部３０６をロックすることができる。作業者により装置電源が投入される（Ｓ６２４）と、装置は初期化処理の一つとして、液体検知器３０４の検知情報より、システム試薬容器の設置状態が確認され（Ｓ６０９）、試薬が充填されたシステム試薬容器２０１が設置されていると判断された場合は、その判断をトリガとしてＲＦＩＤ情報の確認を行う（Ｓ６１０）。

設置状態の確認とは、システム試薬容器がシステム試薬設置部に正しく設置されていることを確認することを言う。例えば、液体検知器３０４は、透過型センサであって、システム試薬容器内の液体の有無を確認する。液体があれば液体検知器３０４の光源からの光が液体により遮蔽され液体があると認識できる。加えて、液体を認識することでシステム試薬容器が正しい位置に設置されていることを認識することができる。一方、透過型センサの光源からの光が遮蔽されない場合は、液体が無い又はシステム試薬容器が正しい位置に設置されていないと認識することができる。なお、設置状態の確認は、液体検知器３０４とは別の検知器を用いて液体の有無とシステム試薬容器の設置状態とを個々に認識できるようにしても良い。

ＲＦＩＤ情報が正常であった場合には、操作部１１７は、読み取ったＲＦＩＤ情報を登録し（Ｓ６１１）、ロック解除機構４０２によるロック機構４０１の解除動作を行う（Ｓ６２５）。ロック解除後、昇降機構が動作し、ノズルが吸引位置まで下降するか（Ｓ６１２）。一方、試薬が充填されたシステム試薬容器が検知されない、またはＲＦＩＤ情報が正常でない場合には、交換未成立として（Ｓ６１４）、その旨を操作部１１７の表示部に表示するようにする。この場合、既に装置電源が投入されているので、図６ＡのステップＳ６０４に移行し、試薬の交換処理を実行する。交換が正常に終了すれば（Ｓ６１３）、操作部１１７からの指令により、必要であればその後、流路内の液置換動作や分析準備動作などを自動で実行する。

本実施例の自動分析装置によれば、システム試薬容器の交換作業時において、手作業に伴う、試薬による装置、装置周辺などの汚染や、触手により汚染されたノズルによる試薬の汚染リスクを低減させると共に作業者の作業負担を軽減することができる。

実施例２は、システム試薬容器設置部の構成の他の実施例であり、吸引ノズル２０２の昇降動作が行われている状態で作業者がシステム試薬設置部に手などを挿入した場合、作業者の安全を考え昇降動作を停止する安全機能の追加した構成である。

すなわち、電力供給が停止された場合に、複数の停止位置で昇降機構と嵌合し、昇降機構が下降動作を行わないようにロックするロック機構と、電力が供給された状態で、昇降機構とロック機構との嵌合を解除可能なロック解除機構と、を備える自動分析装置の実施例である。

安全機能作動時に電源がオフとなる場合、昇降機構３０８の電源がオフとなるため、吸引ノズル２０２が自重下降するおそれがある。したがって、電源非投入時に任意の位置でロック可能な機構が求められる。実施例１で記述したロック機構は、固定位置が上限点に限定されるため、昇降動作中に安全機能が作動した場合、吸引ノズル２０２が自重下降し、試液の飛散りや接触を意図していない対象への接触などが発生するリスクがある。したがって、電源非投入時に任意の位置でロック可能な機構が必要な場合がある。

例えば、安全機能作動時とは、装置稼働中にシステム試薬容器を収納する位置に設ける扉が開いたことを検知する検知器や、人手がシステム試薬容器に触れそうな位置に設けられ誤ってシステム試薬容器に触れそうな人手を検知する検知器が、作業したタイミングである。なお、他の手段でも良い。このような検知器が装置に設けられ、検知器の検知をトリガとして昇降機構３０８の電源はオフとなる。このように、自動分析装置には、電力供給停止の元になる、ロック検知用の検知器が複数設置されている。

図７Ａおよび７Ｂは、本実施例に係る、ロック機構７０１とロック解除機構７０２の構成例を示す図である。ロック機構７０１は固定側ベースと可動側ベースとを有しており、固定側ベースと可動側ベースとの間にはばねが設けられている。また、昇降機構のプーリ３０８ｄにはストッパｂ７０３が接続されている。ストッパｂ７０３の先端にはベアリング８２１が接続されている。また、昇降機構の回転には、今回図示したようなプーリを用いた構造の他、例えば、ボールねじなどを使用してもよい。この場合も同様の機能を構成することが可能である。

（ａ）ロック解除時の試薬容器設置部は図７Ａの状態である。ソレノイドはＯＮとなり、ストッパａ８０１及び可動側ベースをソレノイド側にひきつける。これにより、ストッパａ８０１が引き抜かれ、ノズル支持部３０６は下降することが可能となる。

ソレノイドを動作させるためには、ソレノイドに電力が供給され、制御部よりソレノイドをオンする制御がなされる必要がある。これにより、ノズル支持部のロックを解除し、吸引ノズル２０２を試薬容器に挿入するには、装置の電源が供給されていなければならないことになる。なお、ロック解除動作が制御部により制御される限りにおいて、ロック解除機構７０２は別の作用によりノズル支持部３０６のロックを解除するようにしてもよい。例えば、ばねの弾性力に勝る空圧によりロックを解除するようにしてもよい。

（ｂ）上限点においてロックされた状態の試薬容器設置部は図７Ｂの状態である。ロックがかかるのは装置電源および昇降機構電源がオフとなった場合であるため、ソレノイドもオフとなっている。このとき、ばねの張力によりストッパａ８０１及び可動側ベースは昇降機構３０８側に伸長する。伸長してきたストッパａ８０１とストッパｂ７０３が嵌合される。これにより、ノズル支持部３０６は昇降機構３０８の電源がオフとなっている場合においても、自重により下降することはない。このとき、ばねの長さは自然長近傍の長さとなる。

（ｃ）上限点以外でロックされた状態の試薬容器設置部は、図８の（１）の状態である。この場合、上述の（ｂ）同様、ストッパａ８０１は伸長した状態となる。吸引ノズル２０２が下降する方向に動作しようとする場合、ストッパａ８０１とストッパｂ７０３が嵌合しているため下降することができない。一方、上昇する方向に動作仕様とした場合、図８の(２)に示すように、ストッパｂ７０３のベアリング８２１がストッパａ８０１の斜面と接し押すことでロック機構７０１を収縮させる。回転後は、図８の（３）に示すように、ばね８０２の弾性力により再度ロック機構７０１が伸長し、ロックがかかる。

本実施例のこの機構によって、任意の高さにおいて吸引ノズル２０２の自重下降を防止することができる。また、吸引ノズルを手動にて上昇させることが可能となる。また、電源非投入時において、吸引ノズルを手動で上昇させたい場合においても、ハンドルを手動で引き上げることで吸引ノズルに触れることなくシステム試薬容器から吸引ノズルを離脱させることができる。

本発明は、以上に説明した実施例に限定されるものではなく、さらに、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

２００ システム試薬供給機構
２０１ システム試薬容器
２０２ ノズル
３０１ 基板
３０２ ＲＦＩＤタグ
３０３ ＲＦＩＤリーダライタ
３０４ 液体検知器
３０５ ハンドル
３０６ ノズル支持部
３０７ システム試薬容器架台
３０８ 昇降機構
３０９ 制御部
３１０ 電源部
４０１ ロック機構
４０２ ロック解除機構
５０１ 固定側ベース
５０２ 可動側ベース
５０３ ベアリング
５０４ ばね

Claims (8)

1. 自動分析装置であって、
   システム試薬容器が設置される設置板と、
   前記システム試薬容器から試薬を吸引する液体吸引部と、
   前記液体吸引部が結合され、試薬容器交換位置と試薬吸引位置との間で移動可能な支持部と、
   前記支持部を昇降動作させる昇降機構と、
   第１の条件を満たすとき、前記支持部を試薬容器交換位置へと上昇させ、第２の条件を満たすとき、前記支持部を試薬吸引位置に下降させるよう前記昇降機構を制御する制御部と、を備え、
   前記第１の条件は、前記設置板に設置された前記システム試薬容器内の残存液量が規定値以下となったことであり、
   前記第２の条件は、前記設置板に設置された複数の前記システム試薬容器の内容物が正常なものであり、あらかじめ定められた所定の位置に設置されていることである、
   ことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置であって、
   前記設置板には複数の前記システム試薬容器が設置可能であり、
   前記液体吸引部は、対応する前記システム試薬容器の各々に挿入される、
   ことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１記載の自動分析装置であって、
   複数の前記システム試薬容器に対応する液体検知器を備え、
   前記制御部は、個々の前記液体検知器から得られた検知情報に基づき、前記システム試薬容器内の残量を判断する、
   ことを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１記載の自動分析装置であって、
   情報読取り器を備え、前記システム試薬容器には収容する試薬に関する情報を内包する情報格納手段が付与されており、
   前記情報読取り器は、前記システム試薬容器が前記設置板に設置された状態で、前記情報格納手段に記憶された前記システム試薬容器に収容されている試薬に関する情報を読み取り、前記制御部は、前記情報読取り器により読み取られた前記情報に基づき、前記第２の条件を満たすか否かを判定する、
   ことを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項１記載の自動分析装置であって、
   複数の前記システム試薬容器に対応する液体検知器を備え、
   前記制御部は、前記システム試薬容器の設置時に前記液体検知器の出力により、液体が封入された前記システム試薬容器の設置状態を判別し、前記第２の条件を満たすか否かを判定する、
   ことを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項３記載の自動分析装置であって、
   前記液体検知器をアクティブにする信号を発生させる信号発生器を備える、
   ことを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項３記載の自動分析装置であって、
   前記制御部は、前記液体検知器の検知情報に基づく、前記システム試薬容器内の残量判断の後、前記システム試薬容器の情報読取を開始するよう制御する、
   ことを特徴とする自動分析装置。
8. 請求項１記載の自動分析装置であって、
   電力供給が停止された場合に、複数の停止位置で前記昇降機構と勘合し、前記昇降機構が下降動作を行わないようにロックするロック機構と、電力が供給された状態で、前記昇降機構と前記ロック機構との嵌合を解除可能なロック解除機構と、を備える、
   ことを特徴とする自動分析装置。

Images