特許 6237458 サンプリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6237458

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】サンプリング装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20171120BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/10 C

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-100263(P2014-100263)

(22)【出願日】2014年5月14日

(65)【公開番号】特開2015-219023(P2015-219023A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2016年7月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100141852

【弁理士】

【氏名又は名称】吉本 力

(74)【代理人】

【識別番号】100152571

【弁理士】

【氏名又は名称】新宅 将人

(72)【発明者】

【氏名】川上 大輔

【審査官】 長谷 潮

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５２７０２１１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７７４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１３００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１１４６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８１３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１６８５５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１８１１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１２１８２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０３３５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０５９６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３４０７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０９７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３００１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３１４８２５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／００−３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料容器を封止しているキャップを穿孔して、前記試料容器内に挿入される穿孔部材と、
前記穿孔部材内を通って前記試料容器内に挿入され、前記試料容器内の試料を吸引するプローブと、
前記プローブを保持し、当該プローブを移動させることにより前記穿孔部材内に挿入させるプローブ保持機構と、
前記プローブ保持機構を動作させることにより、前記プローブが前記穿孔部材内に挿入されていない第１相対位置、及び、前記プローブが前記穿孔部材内に挿入されて当該穿孔部材から先端が突出した第２相対位置の間で、前記プローブを移動させるプローブ移動処理部と、
前記プローブ移動処理部による前記プローブの移動時に、当該プローブに生じる電圧変化を検出する電圧検出処理部と、
試料吸引動作時よりも前に、前記プローブ移動処理部により前記プローブを移動させ、前記第１相対位置及び前記第２相対位置の間における複数の相対位置で、前記電圧検出処理部の検出値を取得する検出値取得処理部と、
試料吸引動作に伴う前記プローブの移動時に、前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値及び前記検出値取得処理部により取得されている検出値に基づいて、前記試料容器内の試料の液面を検知する液面検知処理部と、
試料吸引動作時に、前記複数の相対位置のうち１つの相対位置である基準相対位置で前記電圧検出処理部の検出値を取得し、当該基準相対位置において前記検出値取得処理部により取得されている検出値と比較することにより、その差分を算出する検出値比較処理部と、
前記検出値比較処理部による比較結果に基づいて、前記検出値取得処理部により取得されている前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値に対して、それぞれ前記差分を加算することにより検出値を補正する検出値補正処理部とを備え、
前記液面検知処理部は、前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値及び前記検出値補正処理部により補正された検出値に基づいて、前記試料容器内の試料の液面を検知することを特徴とするサンプリング装置。

【請求項2】

前記基準相対位置は、前記プローブが前記穿孔部材内に挿入されていない相対位置であることを特徴とする請求項１に記載のサンプリング装置。

【請求項3】

前記液面検知処理部は、前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値及び前記検出値補正処理部により補正された検出値の差分を、第１閾値と比較することにより、前記試料容器内の試料の液面を検知することを特徴とする請求項２に記載のサンプリング装置。

【請求項4】

前記検出値取得処理部により取得される前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値を、第２閾値と比較することにより、異常状態を検知する異常検知処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のサンプリング装置。

【請求項5】

前記検出値取得処理部により取得される前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値に基づいて、試料吸引動作時の前記プローブの位置を補正するプローブ位置補正処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のサンプリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試料容器内の試料をプローブにより吸引して分注するためのサンプリング装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば血液などの試料を分析する場合には、試料が収容された試料容器内にプローブが挿入され、当該プローブにより試料容器内の試料が吸引される。試料容器の上面の開口部は、ゴムなどの弾性体からなるキャップにより封止されており、当該キャップにプローブを貫通させることにより、試料容器内にプローブを挿入することができる。

【0003】

従来の一般的なサンプリング装置では、プローブをキャップに直接突き刺して、当該キャップにプローブを貫通させるような構成となっている。そのため、プローブをキャップに突き刺したときに生じるキャップの屑が、プローブ内に詰まってしまう場合があった。そこで、穿孔部材（ピアサ）をキャップに突き刺して試料容器内に挿入した上で、当該穿孔部材内を通して試料容器内にプローブを挿入するような構成が採用される場合がある（例えば、下記特許文献１参照）。

【0004】

この種のサンプリング装置の中には、静電容量式の液面検知機能を備えているものがある。具体的には、プローブが外筒及び内筒により構成されており、当該プローブの内筒が試料中に浸漬されたときに、外筒と内筒との間の静電容量が変化するような構成となっている。そのため、試料容器内にプローブを挿入する際の電圧変化を電圧検出処理部で検出することにより試料容器内の試料の液面を検知し、プローブを試料容器内の適切な位置で停止させて試料の吸引を行うことができる。

【0005】

従来の液面検知方法では、例えばプローブが試料容器内に挿入される前の位置において電圧検出処理部の検出値が取得され、この検出値をベース値として液面が検知される。すなわち、ベース値を取得した後、プローブを試料容器内に挿入しているときに、ベース値に対する電圧検出処理部の検出値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、プローブの先端が液面に到達したことを検知することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２０１３／１６８５５９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記のような従来の液面検知方法では、穿孔部材が金属である場合に、プローブが穿孔部材内を通過する過程で静電容量が変化してしまう。そのため、プローブの先端が液面に到達していない状態で、ベース値に対する電圧検出処理部の検出値の変化量が閾値を超える場合があり、液面の誤検知が生じる可能性があった。

【0008】

プローブが穿孔部材内を通過する際の静電容量の変化は、プローブの外周面と穿孔部材の内周面との距離に応じて異なる。そのため、プローブと穿孔部材との位置調整を精度よく行わなければ、上記のような問題が生じやすい。また、プローブは経時変化により変形する場合があるため、プローブの外周面と穿孔部材の内周面との距離を常に一定に保つことは困難である。

【0009】

そこで、上記閾値を大きく設定することにより、穿孔部材内をプローブが通過する際の誤検知を防止することが考えられる。しかしながら、この場合には、液面を良好に検知できず、プローブを試料容器内の適切な位置で停止させることができなくなるおそれがある。静電容量の変化は試料の量に依存するため、特に試料の量が少ない場合には、微小な電圧変化を検出しなければならず、上記閾値を大きく設定することにより液面を検知できなくなる可能性が高い。

【0010】

また、上記閾値を大きく設定した場合には、プローブが試料容器内の奥の方まで必要以上に挿入されるおそれがある。プローブは、分注後に洗浄ポットに挿入されて洗浄されることとなるが、上記のようにプローブが試料容器内の奥の方まで必要以上に挿入され、プローブの洗浄可能部分を超えて試料が付着した場合には、プローブに付着した試料を全て洗浄することができない。この場合、プローブに残った試料が、次の分注時の試料に混入し、分析に悪影響を与えるおそれがある。

【0011】

このような問題を回避するために、上記閾値を大きく設定するのではなく、プローブが穿孔部材内を通過しているときには液面検知を行わず、プローブが穿孔部材内に挿入されて当該穿孔部材から先端が突出した時点で、液面検知を開始するような構成も考えられる。しかしながら、この場合には、試料容器内の試料の液面を低くする必要があるため、試料容器の種類が制限されるという問題がある。

【0012】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、試料容器内の試料の液面をより良好に検知することができるサンプリング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係るサンプリング装置は、穿孔部材と、プローブと、プローブ保持機構と、プローブ移動処理部と、電圧検出処理部と、検出値取得処理部と、液面検知処理部とを備える。前記穿孔部材は、試料容器を封止しているキャップを穿孔して、前記試料容器内に挿入される。前記プローブは、前記穿孔部材内を通って前記試料容器内に挿入され、前記試料容器内の試料を吸引する。前記プローブ保持機構は、前記プローブを保持し、当該プローブを移動させることにより前記穿孔部材内に挿入させる。前記プローブ移動処理部は、前記プローブ保持機構を動作させることにより、前記プローブが前記穿孔部材内に挿入されていない第１相対位置、及び、前記プローブが前記穿孔部材内に挿入されて当該穿孔部材から先端が突出した第２相対位置の間で、前記プローブを移動させる。前記電圧検出処理部は、前記プローブ移動処理部による前記プローブの移動時に、当該プローブに生じる電圧変化を検出する。前記検出値取得処理部は、試料吸引動作時よりも前に、前記プローブ移動処理部により前記プローブを移動させ、前記第１相対位置及び前記第２相対位置の間における複数の相対位置で、前記電圧検出処理部の検出値を取得する。前記液面検知処理部は、試料吸引動作に伴う前記プローブの移動時に、前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値及び前記検出値取得処理部により取得されている検出値に基づいて、前記試料容器内の試料の液面を検知する。

【0014】

このような構成によれば、試料吸引動作時にプローブが移動される第１相対位置及び第２相対位置の間における複数の相対位置で、試料吸引動作時よりも前に電圧検出処理部の検出値を取得することができる。このようにして取得された電圧検出処理部の検出値は、その時点におけるプローブと穿孔部材との位置関係や、プローブの経時変化といった誤差要因が反映された値である。したがって、試料吸引動作に伴うプローブの移動時に、前記複数の相対位置における電圧検出処理部の検出値及び検出値取得処理部により取得されている検出値に基づいて、試料容器内の試料の液面を検知することにより、誤差要因を排除して、試料容器内の試料の液面をより良好に検知することができる。

【0015】

前記サンプリング装置は、検出値比較処理部と、検出値補正処理部とをさらに備えていてもよい。前記検出値比較処理部は、試料吸引動作時に、前記複数の相対位置のうち少なくとも１つの相対位置で前記電圧検出処理部の検出値を取得し、当該相対位置において前記検出値取得処理部により取得されている検出値と比較する。前記検出値補正処理部は、前記検出値比較処理部による比較結果に基づいて、前記検出値取得処理部により取得されている検出値を補正する。この場合、前記液面検知処理部は、前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値及び前記検出値補正処理部により補正された検出値に基づいて、前記試料容器内の試料の液面を検知してもよい。

【0016】

このような構成によれば、試料吸引動作時よりも前に検出値取得処理部により取得されている電圧検出処理部の検出値を、試料吸引動作時に補正した上で、その補正された検出値を用いて試料容器内の試料の液面を検知することができる。これにより、実際の試料吸引動作時における誤差要因を排除して、試料容器内の試料の液面をさらに良好に検知することができる。

【0017】

試料吸引動作時には、例えばプローブ内に希釈液などの試薬を吸引した上で、当該プローブを試料容器内に挿入して試料を吸引する場合がある。このような場合には、試薬の吸引に伴いプローブにおける静電容量が変化するため、この状態で電圧検出処理部の検出値を取得し、検出値取得処理部により予め取得されている電圧検出処理部の検出値を補正することにより、誤差要因を効果的に排除することができる。

【0018】

前記液面検知処理部は、前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値及び前記検出値補正処理部により補正された検出値の差分を、第１閾値と比較することにより、前記試料容器内の試料の液面を検知してもよい。

【0019】

このような構成によれば、複数の相対位置ごとに補正された検出値をベース値として、各ベース値に対する電圧検出処理部の検出値の差分を第１閾値と比較することにより、試料容器内の試料の液面を検知することができる。すなわち、一定のベース値に対する電圧検出処理部の検出値の差分を閾値と比較するような構成ではないため、プローブが穿孔部材内を通過する際の静電容量の変化が液面検知に悪影響を与えるのを防止することができる。

【0020】

また、一定のベース値に対する電圧検出処理部の検出値の差分を閾値と比較するような構成とは異なり、第１閾値を大きく設定しなくても液面の誤検知を防止することができる。これにより、液面の検知精度を向上し、プローブを試料容器内の適切な位置で停止させることができる。

【0021】

前記サンプリング装置は、異常検知処理部をさらに備えていてもよい。前記異常検知処理部は、前記検出値取得処理部により取得される前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値を、第２閾値と比較することにより、異常状態を検知する。

【0022】

このような構成によれば、試料吸引動作時よりも前に検出値取得処理部により取得される電圧検出処理部の検出値を、第２閾値と比較することにより、試料の吸引開始前に予め異常状態を検知することができる。これにより、プローブが穿孔部材に接触することによる検出値の上昇や、穿孔部材内に付着している水や汚れなどにプローブが接触することによる検出値の上昇など、各種異常状態を事前に検知して対応することができるため、当該異常状態が分析に悪影響を与えるのを防止することができる。

【0023】

前記サンプリング装置は、プローブ位置補正処理部をさらに備えていてもよい。前記プローブ位置補正処理部は、前記検出値取得処理部により取得される前記複数の相対位置における前記電圧検出処理部の検出値に基づいて、試料吸引動作時の前記プローブの位置を補正する。

【0024】

このような構成によれば、試料吸引動作時よりも前に検出値取得処理部により取得される電圧検出処理部の検出値を用いて、試料吸引動作時のプローブの位置を適切な位置に補正することができる。このとき、複数の相対位置における電圧検出処理部の検出値に基づいて、試料吸引動作時のプローブの位置をより適切な位置に補正することができるため、試料容器内の試料の液面をさらに良好に検知することができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、試料吸引動作に伴うプローブの移動時に、複数の相対位置における電圧検出処理部の検出値及び検出値取得処理部により取得されている検出値に基づいて、試料容器内の試料の液面を検知することにより、誤差要因を排除して、試料容器内の試料の液面をより良好に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に係るサンプリング装置の構成例を示した概略平面図である。

【図2A】試料容器から試料を吸引する際の動作について説明するための概略断面図である。

【図2B】試料容器から試料を吸引する際の動作について説明するための概略断面図である。

【図2C】試料容器から試料を吸引する際の動作について説明するための概略断面図である。

【図2D】試料容器から試料を吸引する際の動作について説明するための概略断面図である。

【図3】サンプリング装置の電気的構成の一例を示したブロック図である。

【図4】検出値補正処理部による処理について説明するための図である。

【図5】サンプリング装置の起動時における制御部による処理の一例を示したフローチャートである。

【図6】サンプリングを開始する際における制御部による処理の一例を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１は、本発明の一実施形態に係るサンプリング装置１の構成例を示した概略平面図である。このサンプリング装置１は、例えば血液などの各種試料を分析するための分析装置に備えられ、試料が収容された複数の試料容器２を自動で順次送り出し、各試料容器２内の試料を吸引して分注することができる。

【0028】

試料容器２は、ラック３により保持された状態でサンプリング装置１にセットされる。各ラック３には、複数の試料容器２を保持することができる。サンプリング装置１には、ラック３を複数設置することができる設置部４が備えられている。設置部４は、設置部移動機構（図示せず）により、例えば設置部４上でラックが並ぶ方向と同じ方向である設置部移動方向Ｄ１に沿って移動できるように設けられている。

【0029】

ラック３は、設置部移動方向Ｄ１の特定の位置（搬送位置５）において、設置部４から送り出される。ラック３は、例えば設置部移動方向Ｄ１に対して直交するラック移動方向Ｄ２に沿って送り出される。この例では、設置部４を設置部移動方向Ｄ１に沿って移動させることにより、設置部４に設置されている複数のラック３を搬送位置５へと順次移動させ、当該搬送位置５からラック移動方向Ｄ２に沿ってラック３を送り出すことができる。

【0030】

設置部４から送り出されたラック３は、ラック搬送路６上で一旦停止され、当該ラック３に保持されている試料容器２から、ピアサ（穿孔部材）７及びプローブ８を用いて試料が吸引される。ピアサ７は、鉛直方向（図１における紙面前後方向）に延びるようにピアサ保持機構７１により保持されている。一方、プローブ８は、鉛直方向に延びるようにプローブ保持機構８１により保持されている。

【0031】

図２Ａ〜図２Ｄは、試料容器２から試料を吸引する際の動作について説明するための概略断面図である。試料容器２から試料を吸引する試料吸引動作時には、先端が尖った筒状のピアサ７により、試料容器２の開口部２１を封止しているキャップ２２が穿孔され、試料容器２内にピアサ７が挿入された後、当該ピアサ７内を通して試料容器２内にプローブ８が挿入される。そして、プローブ８が試料容器２内の試料中に浸漬された状態で、ポンプ（図示せず）を駆動させることにより、試料容器２内の試料が吸引される。

【0032】

ピアサ保持機構７１には、水平方向に延びるピアサアーム７１１が備えられており、当該ピアサアーム７１１の一端部にピアサ７が保持されている。ピアサアーム７１１は、その他端部に取り付けられた回転軸７１２を中心に回転可能に保持されている。したがって、回転軸７１２を中心にピアサアーム７１１を回転させれば、ピアサ７を円弧状の軌道７１３に沿って水平方向に移動させることができる（図１参照）。また、ピアサアーム７１１は、回転軸７１２に沿って鉛直方向にも移動させることができる。

【0033】

ピアサ７を試料容器２内に挿入する際には、ピアサアーム７１１を回転させることにより、ピアサ７を試料容器２の上方に水平移動させた後（図２Ａ参照）、ピアサアーム７１１を鉛直下方に移動させることにより、ピアサ７を先端から試料容器２内に挿入させる（図２Ｂ参照）。このようなピアサ７の移動は、モータ及びギアなどのピアサ駆動機構（図示せず）を駆動させることにより行われる。

【0034】

プローブ保持機構８１には、水平方向に延びるプローブアーム８１１が備えられており、当該プローブアーム８１１の一端部にプローブ８が保持されている。プローブアーム８１１は、その他端部に取り付けられた回転軸８１２を中心に回転可能に保持されている。したがって、回転軸８１２を中心にプローブアーム８１１を回転させれば、プローブ８を円弧状の軌道８１３に沿って水平方向に移動させることができる（図１参照）。また、プローブアーム８１１は、回転軸８１２に沿って鉛直方向にも移動させることができる。

【0035】

プローブ８を試料容器２内に挿入する際には、プローブアーム８１１を回転させることにより、プローブ８を試料容器２に挿入されたピアサ７の上方に水平移動させた後（図２Ｃ参照）、プローブアーム８１１を鉛直下方に移動させることにより、プローブ８を先端からピアサ７内に挿入させる（図２Ｄ参照）。このようなプローブ８の移動は、モータ及びギアなどのプローブ駆動機構（図示せず）を駆動させることにより行われる。

【0036】

試料の分注動作（サンプリング）を行う際には、上記のようにして試料容器２内にプローブを挿入させ、当該プローブ８で試料を吸引することにより試料吸引動作を行った後、プローブアーム８１１を鉛直上方に移動させることにより、試料容器２内からプローブ８を退避させる。そして、プローブアーム８１１を回転させることにより、軌道８１３上の分注口８１４の上方にプローブ８を水平移動させ、再びプローブアーム８１１を鉛直下方に移動させる。これにより、分注口８１４にプローブ８が挿入され、この状態で予め吸引されている試料を吐出することにより、分注口８１４に試料を分注することができる。

【0037】

試料吸引動作時には、例えばプローブ８内に希釈液などの試薬を吸引した上で、当該プローブ８を試料容器２内に挿入して試料を吸引する場合がある。このような場合には、試料を吸引する前に、プローブアーム８１１を回転させて、試薬保持部８１５に保持されている試薬の上方にプローブ８を水平移動させた後、プローブアーム８１１を鉛直下方に移動させる。これにより、試薬中にプローブ８が浸漬され、プローブ８内に試薬を吸引することができる。

【0038】

その後、プローブアーム８１１を鉛直上方に移動させることにより、試薬中からプローブ８を退避させる。そして、プローブアーム８１１を回転させることにより、プローブ８を試料容器２の上方に水平移動させた後、プローブアーム８１１を鉛直下方に移動させることにより、ピアサ７を介して試料容器２内にプローブ８を挿入させる（図２Ｄ参照）。この状態で試料容器２内の試料を吸引し、上述のような分注動作を行うことにより、試料及び試薬の混合液を分注口８１４に分注することができる。

【0039】

プローブ８は、試料を吸引する度に試料容器２内（ピアサ７内）から抜かれ、分注後に洗浄液で洗浄された後、次の試料の吸引動作が行われる。同一の試料容器２から複数回にわたって試料を吸引する場合には、同一の試料容器２内にプローブ８が複数回挿入されることとなる。一方、ピアサ７は、同一の試料容器２から複数回にわたって試料が吸引される間、試料容器２に挿入された状態のまま維持され、当該試料容器２からの試料の吸引が終了した時点で試料容器２内から抜かれて、洗浄液で洗浄される。

【0040】

図３は、サンプリング装置１の電気的構成の一例を示したブロック図である。本実施形態に係るサンプリング装置１には、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などにより構成される制御部９が備えられている。また、サンプリング装置１には、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はハードディスクなどにより構成される記憶部２０や、液晶表示器などにより構成される表示部３０が備えられている。

【0041】

制御部９は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、ピアサ移動処理部１０、プローブ移動処理部１１、サンプリング処理部１２、検出値取得処理部１３、電圧検出処理部１４、検出値比較処理部１５、検出値補正処理部１６、液面検知処理部１７、異常検知処理部１８及びプローブ位置補正処理部１９などとして機能する。

【0042】

ピアサ移動処理部１０は、ピアサ保持機構７１を動作させることにより、ピアサ７を移動させる処理を行う。具体的には、ピアサアーム７１１を回転させてピアサ７を水平移動させる処理や、ピアサアーム７１１を鉛直方向に移動させてピアサ７を試料容器２内に挿入、又は、試料容器２内から退避させる処理などが行われる。

【0043】

プローブ移動処理部１１は、プローブ保持機構８１を動作させることにより、プローブ８を移動させる処理を行う。具体的には、プローブアーム８１１を回転させてプローブ８を水平移動させる処理や、プローブアーム８１１を鉛直方向に移動させてプローブ８を試料容器２内に挿入、又は、試料容器２内から退避させる処理などが行われる。

【0044】

このプローブ移動処理部１１の処理により、ピアサ７に対するプローブ８の相対位置が変化する。本実施形態では、プローブ８が、ピアサ７内に挿入されていない第１相対位置（図２Ｃ参照）と、ピアサ７内に挿入されて当該ピアサ７から先端が突出した第２相対位置（図２Ｄ参照）との間で移動可能となっている。

【0045】

サンプリング処理部１２は、ピアサ移動処理部１０でピアサ７を移動させるとともに、プローブ移動処理部１１でプローブ８を移動させることにより、試料吸引動作を行う。すなわち、サンプリング処理部１２は、図２Ａ〜図２Ｄに例示されるような態様で試料容器２内にピアサ７及びプローブ８を挿入させ、プローブ８の先端から試料容器２内の試料を吸引させる。

【0046】

本実施形態に係るサンプリング装置１は、静電容量式の液面検知機能を備えている。具体的には、プローブ８が外筒及び内筒（いずれも図示せず）を備えており、当該プローブ８の内筒が試料中に浸漬されたときに、内筒と当該内筒の外側を覆う外筒との間の静電容量が変化するような構成となっている。これにより、第１相対位置（図２Ｃ参照）から第２相対位置（図２Ｄ参照）へとプローブ８が移動する過程で、外筒と内筒との間の静電容量が変化するため、その際の電圧変化を検出することにより試料容器２内の試料の液面を検知することができる。

【0047】

プローブ８に生じる電圧変化は、例えばプローブ保持機構８１のプローブアーム８１１に設けられた基板（図示せず）からの信号に基づいて、電圧検出処理部１４により検出することができる。当該電圧検出処理部１４は、プローブ移動処理部１１によるプローブ８の移動時に、リアルタイムでプローブ８に生じる電圧変化を検出する。液面検知処理部１７は、電圧検出処理部１４の検出値に基づいて、上述のような態様で試料容器２内の試料の液面を検知する。

【0048】

検出値取得処理部１３は、試料吸引動作時よりも前に、電圧検出処理部１４の検出値を取得する処理を行う。具体的には、検出値取得処理部１３は、試料容器２がラック搬送路６上に搬送されていない状態で、図２Ｃと同様の位置（第１相対位置）にピアサ７及びプローブ８を移動させた後、図２Ｄと同様の位置（第２相対位置）までプローブ８を鉛直方向に移動させる。このとき、第１相対位置及び第２相対位置の間における複数（ｍ＋１）の相対位置で、電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎ（ｎ＝０，１，２，・・・，ｍ）が取得される。

【0049】

すなわち、図２Ｃにおいて試料容器２がない状態の第１相対位置と、図２Ｄにおいて試料容器２がない状態の第２相対位置との間で、プローブ８がピアサ７内に挿入される過程で、その途中の複数の位置で電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎが取得される。取得された検出値Ｖ_ｎは、その検出値Ｖ_ｎが取得されたときのピアサ７とプローブ８との相対位置に関する情報（例えばプローブ８の下降距離）に対応付けて記憶部２０に記憶される。

【0050】

ただし、ピアサ７とプローブ８との相対位置に対応する検出値Ｖ_ｎを取得できるような構成であれば、上記のように図２Ｃ及び図２Ｄと同様の位置において検出値Ｖ_ｎを取得するような構成に限らず、別の位置で検出値Ｖ_ｎを取得するような構成であってもよい。すなわち、検出値取得処理部１３は、試料を吸引する位置とは異なる位置でプローブ移動処理部１１によりプローブ８を移動させ、プローブ８がピアサ７内に挿入されていない第１相対位置と、プローブ８がピアサ７内に挿入されて当該ピアサ７から先端が突出した第２相対位置との間における複数の相対位置で、電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを取得する処理を行うような構成であってもよい。

【0051】

本実施形態では、試料吸引動作を行う際に、上記のようにして予め取得されている複数の相対位置における検出値Ｖ_ｎを用いて、液面検知処理部１７が試料容器２内の試料の液面を検知するようになっている。具体的には、試料吸引動作に伴うプローブ８の移動時に、前記複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値と、検出値取得処理部１３により取得されている検出値Ｖ_ｎとに基づいて、試料容器２内の試料の液面が検知される。

【0052】

このように、本実施形態では、試料吸引動作時にプローブ８が移動される第１相対位置及び第２相対位置の間における複数の相対位置で、試料吸引動作時よりも前に電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを取得することができる。このようにして取得された電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎは、その時点におけるプローブ８とピアサ７との位置関係や、プローブ８の経時変化といった誤差要因が反映された値である。したがって、試料吸引動作に伴うプローブ８の移動時に、前記複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値及び検出値取得処理部１３により取得されている検出値Ｖ_ｎに基づいて、試料容器２内の試料の液面を検知することにより、誤差要因を排除して、試料容器２内の試料の液面をより良好に検知することができる。

【0053】

上記のような検出値取得処理部１３による処理は、例えばサンプリング装置１の起動時に行われる。サンプリング装置１の起動時に取得された電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎをそのまま用いて、試料吸引動作時に試料容器２内の試料の液面を検知することも可能であるが、本実施形態では、さらに良好に液面を検知するために、試料吸引動作時に検出値比較処理部１５及び検出値補正処理部１６による処理が行われた上で、試料容器２内の試料の液面が検知されるようになっている。

【0054】

検出値比較処理部１５は、試料吸引動作時に、前記複数の相対位置のうち少なくとも１つの相対位置で電圧検出処理部１４の検出値を取得し、当該相対位置において検出値取得処理部１３により取得されている検出値と比較する。本実施形態では、例えば図２Ｃのようにプローブ８がピアサ７内に挿入されていない第１相対位置を基準相対位置として、当該基準相対位置で電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎｅｗ（０）が取得される。そして、取得された検出値Ｖ_ｎｅｗ（０）が、当該基準相対位置において検出値取得処理部１３により予め取得されている検出値Ｖ_０と比較されることにより、その差分ΔＶ（＝Ｖ_ｎｅｗ（０）−Ｖ_０）が算出される。

【0055】

検出値補正処理部１６は、検出値比較処理部１５による比較結果に基づいて、検出値取得処理部１３により取得されている検出値Ｖ_ｎを補正する。具体的には、検出値取得処理部１３により取得されている複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎに対して、それぞれ上記差分ΔＶを加算する処理が行われることにより、補正された検出値Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）が得られる。

【0056】

図４は、検出値補正処理部１６による処理について説明するための図である。検出値取得処理部１３により予め取得されている複数の相対位置における検出値Ｖ_ｎ（ｎ＝０，１，２，・・・，ｍ）が、図４に実線で示すような値であったとする。

【0057】

この場合、試料吸引動作時には、基準相対位置において電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎｅｗ（０）が取得され、その検出値Ｖ_ｎｅｗ（０）と、当該基準相対位置において検出値取得処理部１３により予め取得されている検出値Ｖ_０との差分ΔＶが算出される。そして、予め取得されている複数の相対位置における検出値Ｖ_ｎ（ｎ＝１，２，・・・，ｍ）に対して、それぞれ上記差分ΔＶを加算する処理が行われることにより、図４に破線で示すように、補正された検出値Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）が得られる。

【0058】

液面検知処理部１７は、試料吸引動作中に、前記複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値及び検出値補正処理部１６により補正された検出値Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）に基づいて、試料容器２内の試料の液面を検知する。具体的には、前記複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値及び検出値補正処理部１６により補正された検出値Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）の差分を、第１閾値Ａと比較することにより、試料容器２内の試料の液面を検知する。

【0059】

すなわち、この例では、電圧検出処理部１４の検出値が、図４に二点鎖線で示すような値Ｖ_Ａ（ｎ）以上となった場合に、プローブ８の先端が試料の液面に到達したと検知される。ここで、Ｖ_Ａ（ｎ）は、検出値補正処理部１６により補正された複数の相対位置における検出値Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）に、それぞれ第１閾値Ａを加算した値である。

【0060】

このように、本実施形態では、試料吸引動作時よりも前に検出値取得処理部１３により取得されている電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを、試料吸引動作時に補正した上で、その補正された検出値Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）を用いて試料容器２内の試料の液面を検知することができる。これにより、実際の試料吸引動作時における誤差要因を排除して、試料容器２内の試料の液面をさらに良好に検知することができる。

【0061】

試料吸引動作時には、上述の通り、プローブ８内に希釈液などの試薬を吸引した上で、当該プローブ８を試料容器２内に挿入して試料を吸引する場合がある。このような場合には、試薬の吸引に伴いプローブ８における静電容量が変化するため、この状態で電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎｅｗ（０）を取得し、検出値取得処理部１３により予め取得されている電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを補正することにより、誤差要因を効果的に排除することができる。

【0062】

特に、本実施形態では、複数の相対位置ごとに補正された検出値Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）をベース値として、各ベース値に対する電圧検出処理部１４の検出値の差分を第１閾値Ａと比較することにより、試料容器２内の試料の液面を検知することができる。すなわち、一定のベース値に対する電圧検出処理部の検出値の差分を閾値と比較するような構成ではないため、プローブ８がピアサ７内を通過する際の静電容量の変化が液面検知に悪影響を与えるのを防止することができる。

【0063】

また、一定のベース値に対する電圧検出処理部の検出値の差分を閾値と比較するような構成とは異なり、第１閾値Ａを大きく設定しなくても液面の誤検知を防止することができる。これにより、液面の検知精度を向上し、プローブ８を試料容器２内の適切な位置で停止させることができる。

【0064】

再び図３を参照すると、異常検知処理部１８は、検出値取得処理部１３により取得される複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを、第２閾値Ｂと比較することにより、異常状態（故障状態を含む。）を検知する。すなわち、サンプリング装置１の起動時に複数の相対位置において取得される電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎが第２閾値Ｂと比較され、当該第２閾値Ｂ以上である場合には、異常状態が生じていると判断される。異常状態が検知された場合には、その旨が表示部３０に表示されることにより、作業者に報知される。

【0065】

このように、本実施形態では、試料吸引動作時よりも前に検出値取得処理部１３により取得される電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを、第２閾値Ｂと比較することにより、試料の吸引開始前に予め異常状態を検知することができる。これにより、プローブがピアサ７に接触することによる検出値Ｖ_ｎの上昇や、ピアサ７内に付着している水や汚れなどにプローブ８が接触することによる検出値Ｖ_ｎの上昇など、各種異常状態を事前に検知して対応することができるため、当該異常状態が分析に悪影響を与えるのを防止することができる。

【0066】

プローブ位置補正処理部１９は、検出値取得処理部１３により取得される複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎに基づいて、試料吸引動作時のプローブ８の位置を補正する。例えば、サンプリング装置１の起動時に複数の相対位置において取得される電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを、所定の基準値と比較することにより、プローブ８の位置のずれ量を算出することができる。当該ずれ量に応じてプローブ８を移動させることにより、プローブ８の位置を補正することができる。

【0067】

このように、本実施形態では、試料吸引動作時よりも前に検出値取得処理部１３により取得される電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを用いて、試料吸引動作時のプローブ８の位置を適切な位置に補正することができる。このとき、複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎに基づいて、試料吸引動作時のプローブ８の位置をより適切な位置に補正することができるため、試料容器２内の試料の液面をさらに良好に検知することができる。

【0068】

ただし、上記のような構成に限らず、例えばプローブ８の水平方向の位置をずらし、各位置において、検出値取得処理部１３が電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを取得することにより、複数の相対位置における電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを複数回取得するような構成であってもよい。この場合、取得された検出値Ｖ_ｎ同士を比較することにより、プローブ８の最適な位置を判定し、その位置にプローブ８を移動させることにより、プローブ８の位置を補正することができる。

【0069】

図５は、サンプリング装置１の起動時における制御部９による処理の一例を示したフローチャートである。電源が投入されることによりサンプリング装置１が起動された場合には（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、まず、ピアサ７が水平方向及び鉛直方向に移動されることにより（ステップＳ１０２）、図２Ｂに示すような状態（試料容器２はない状態）となる。その後、プローブ８が水平方向に移動されることにより（ステップＳ１０３）、図２Ｃに示すような第１相対位置（試料容器２はない状態）までプローブ８が移動する。

【0070】

この状態から、プローブ８の鉛直下方への移動が開始され（ステップＳ１０４）、その移動中に電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎが取得される。具体的には、プローブ８が予め定められた複数の取得位置に到達したときに、電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎが取得される。すなわち、いずれかの取得位置にプローブ８が到達したときに（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎを取得する（ステップＳ１０６）という処理が、プローブ８の移動中に行われ、図２Ｄに示すような第２相対位置（試料容器２はない状態）にプローブ８が移動するまでに検出値Ｖ_ｎが複数回取得される。なお、上記複数の取得位置は、上記複数の相対位置に対応している。

【0071】

各取得位置で取得された検出値Ｖ_ｎが、所定の第２閾値Ｂ以上である場合には（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、異常検知処理部１８により異常状態が検知され（ステップＳ１０８）、その旨が表示部３０に表示される。本実施形態では、異常状態が検知された場合でも、そのまま検出値Ｖ_ｎを取得する処理が続行されるような構成となっているが、異常状態が検知された時点で、検出値Ｖ_ｎを取得する処理が中止されるような構成であってもよい。

【0072】

全ての取得位置において電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎが取得された場合には（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、それらの取得された検出値Ｖ_ｎに基づいて、プローブ位置補正処理部１９によりプローブ８の位置が補正される（ステップＳ１１０）。プローブ８の位置補正は、試料吸引動作時のプローブ８の位置を補正するような構成であれば、このタイミングで行われるような構成に限らず、例えば試料吸引動作の直前など、別のタイミングで行われるような構成であってもよい。

【0073】

ただし、試料容器２がない状態ではなく、試料容器２がある状態で上記のような処理を行うことも可能である。このように、実際のサンプリング時と同様に試料容器２がある状態で電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎが取得されるような構成とすれば、試料容器２の有無が検出値Ｖ_ｎに与える影響を除外することができる。

【0074】

図６は、サンプリングを開始する際における制御部９による処理の一例を示したフローチャートである。サンプリングが開始された場合には（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、まず、ピアサ７が水平方向及び鉛直方向に移動されることにより（ステップＳ２０２）、図２Ｂに示すような状態となる。このピアサ７の移動以降の動作は、試料容器２内の試料を吸引するための試料吸引動作である。

【0075】

次に、プローブ８が水平方向に移動されることにより（ステップＳ２０３）、図２Ｃに示すような第１相対位置までプローブ８が移動する。この第１相対位置を基準相対位置として、当該基準相対位置で電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎｅｗ（０）が取得される（ステップＳ２０４）。そして、取得された検出値Ｖ_ｎｅｗ（０）が、当該基準相対位置において検出値取得処理部１３により予め取得されている検出値Ｖ_０と比較され（ステップＳ２０５）、その比較結果に基づいて、検出値取得処理部１３により取得されている検出値Ｖ_ｎが補正される（ステップＳ２０６）。

【0076】

その後、プローブ８の鉛直下方への移動が開始され（ステップＳ２０７）、その移動中に複数の相対位置で取得される電圧検出処理部１４の検出値と、各相対位置で検出値取得処理部１３により予め取得されている検出値Ｖ_ｎとの差分が、第１閾値Ａと比較される（ステップＳ２０８）。そして、上記差分が第１閾値Ａ以上となったときに（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、試料容器２内の試料の液面が検知される（ステップＳ２０９）。試料の液面検知後は、当該試料を吸引する処理などが引き続き行われる。

【0077】

以上の実施形態では、上記第１相対位置を基準相対位置として、当該基準相対位置で取得した電圧検出処理部１４の検出値Ｖ_ｎｅｗ（０）を用いて、検出値取得処理部１３により取得されている検出値Ｖ_ｎを補正するような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、上記基準相対位置を複数設けることにより、各基準相対位置で取得した電圧検出処理部１４の検出値を用いて、検出値取得処理部１３により取得されている検出値Ｖ_ｎを複数回補正するような構成であってもよい。

【0078】

また、以上の実施形態では、検出値取得処理部１３による処理がサンプリング装置１の起動時に行われるような構成について説明したが、このような構成に限らず、サンプリング装置１の起動後の任意のタイミングで、検出値取得処理部１３による処理が行われるような構成であってもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ サンプリング装置
２ 試料容器
３ ラック
４ 設置部
５ 搬送位置
６ ラック搬送路
７ ピアサ
８ プローブ
９ 制御部
１０ ピアサ移動処理部
１１ プローブ移動処理部
１２ サンプリング処理部
１３ 検出値取得処理部
１４ 電圧検出処理部
１５ 検出値比較処理部
１６ 検出値補正処理部
１７ 液面検知処理部
１８ 異常検知処理部
１９ プローブ位置補正処理部
２０ 記憶部
２１ 開口部
２２ キャップ
３０ 表示部
７１ ピアサ保持機構
８１ プローブ保持機構
７１１ ピアサアーム
７１２ 回転軸
７１３ 軌道
８１１ プローブアーム
８１２ 回転軸
８１３ 軌道
８１４ 分注口
８１５ 試薬保持部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】