特許 6595907 自動分析装置および自動分析方法

(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】6595907

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】自動分析装置および自動分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20191010BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/10 E

   G01N35/10 A

【請求項の数】11

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-254876(P2015-254876)

(22)【出願日】2015年12月25日

(65)【公開番号】特開2017-116496(P2017-116496A)

(43)【公開日】2017年6月29日

【審査請求日】2018年7月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】306008724

【氏名又は名称】富士レビオ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】特許業務法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村中 武

(72)【発明者】

【氏名】中村 瑞木

(72)【発明者】

【氏名】小栗 一之

(72)【発明者】

【氏名】石原 成仁

【審査官】 永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２４２１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００２８０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分注液を吐出する開口端を備えたプローブと、
前記プローブにおける前記開口端と逆側に接続されたポンプと、
前記ポンプの駆動を制御する駆動制御部とを備えた分注機構を有し、
前記駆動制御部は、前記プローブの開口端から所定量の分注液を分注容器内へ吐出させる前記ポンプの排出駆動に際し、当該排出駆動の初期には当該プローブの開口端から当該分注液の液滴を滴下させる吐出速度となり、当該排出駆動の後期には当該プローブの開口端から前記分注容器内の分注液の液面まで前記分注液が連続して流れて当該分注液の液柱が形成される吐出速度となるように当該ポンプの駆動を制御する
自動分析装置。

【請求項2】

前記駆動制御部は、前記ポンプの排出駆動に際し、当該排出駆動の初期の吐出量が、当該吐出駆動の後期の吐出量以上となるように、前記ポンプの駆動を制御する
請求項１記載の自動分析装置。

【請求項3】

前記駆動制御部は、前記ポンプの排出駆動に際し、当該排出駆動の初期の吐出量が、当該吐出駆動の後期の吐出量よりも少なくなるように、前記ポンプの駆動を制御する
請求項１記載の自動分析装置。

【請求項4】

一端が前記ポンプに接続され他端が前記プローブに接続された排出管と、
一端が前記ポンプに接続され他端が分注液の供給ボトルに接続される吸引管と、
前記駆動制御部による制御にしたがって前記排出管と前記吸引管の開通状態を切り替える開閉弁とを備え、
前記開閉弁は、電磁弁であって、非通電状態においては前記吸引管を閉塞して前記排出管を開通させるものである
請求項１〜３の何れか１項に記載の自動分析装置。

【請求項5】

前記駆動制御部は、前記ポンプの排出駆動を終了させた後、前記排出管の開通状態を維持して分注動作を終了させるように前記開閉弁の駆動を制御する
請求項４記載の自動分析装置。

【請求項6】

前記駆動制御部による制御にしたがって、前記分注液の吐出位置と前記プローブの洗浄位置との間で当該プローブを移動させる移動機構を備え、
前記駆動制御部は、前記ポンプの排出駆動を終了させた後、当該排出管の開通状態を維持した状態で前記プローブを前記分注液の吐出位置から当該プローブの洗浄位置に移動させるように前記移動機構を制御する
請求項５記載の自動分析装置。

【請求項7】

前記プローブには、ヒータが設けられている
請求項１〜６の何れか１項に記載の自動分析装置。

【請求項8】

分注液を吐出する開口端を備えたプローブと、当該プローブにおける前記開口端と逆側に接続されたポンプとを備えた自動分析装置を用いた自動分析方法であって、
前記プローブの開口端から所定量の分注液を分注容器内へ吐出させる前記ポンプの排出駆動に際し、当該排出駆動の初期には当該プローブの開口端から当該分注液の液滴を滴下させる吐出速度とし、当該排出駆動の後期には当該プローブの開口端から前記分注容器内の分注液の液面まで前記分注液が連続して流れて当該分注液の液柱が形成される吐出速度とする
自動分析方法。

【請求項9】

前記自動分析装置は、一端が前記ポンプに接続され他端が前記プローブに接続された排
出管と、一端が前記ポンプに接続され他端が分注液の供給ボトルに接続される吸引管と、当該排出管と当該吸引管の開通状態を切り替える開閉弁とを備えたものであり、
前記ポンプの排出駆動を終了させた後、前記開閉弁の駆動により前記排出管の開通状態を維持して分注動作を終了させる
請求項８記載の自動分析方法。

【請求項10】

前記自動分析装置は、前記分注液の吐出位置と前記プローブの洗浄位置との間で当該プローブを移動させる移動機構を備えたものであり、
前記ポンプの排出駆動を終了させた後、前記移動機構により当該排出管の開通状態を維持した状態で前記プローブを前記分注液の吐出位置から当該プローブの洗浄位置に移動させる
請求項９記載の自動分析方法。

【請求項11】

前記ポンプの排出駆動が開始される前に、
前記開閉弁によって前記排出管を閉塞して前記吸引管を開通させ、前記ポンプの吸引駆動によって前記分注液を当該ポンプに吸引し、
次いで、前記開閉弁によって前記排出管を開通させた前記吸引管を閉塞し、
その後、前記移動機構によって前記プローブを前記分注液の吐出位置に移動させる
請求項１０記載の自動分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動分析装置および自動分析方法に関し、特には分注機構を備えた自動分析装置およびこれを用いた自動分析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動分析装置として、血液や尿などの検体に含まれる生体成分を分析する生化学分析装置が知られている。このような自動分析装置は、分析対象となる検体や分析のための試薬を分注容器内に所定量だけ分注する分注機構を有しており、分注精度を高めるための様々な駆動制御がなされている。

【0003】

一例として、受容器の底面或いは受容器内の液面の高さ位置と、ノズル先端の位置との間を、ノズルの先端に形成される液滴よりも小さい大きさとしておき、この状態で液滴が形成されるよりも大きな吐出速度で分注を実施する構成が開示されている。これにより、液体試料の飛散防止と、分注操作時のコンタミネーションが低減されるとしている（下記特許文献１参照）。また分注時毎に液体試料を時分割して吐出するとともに最終吐出量を一定とし、吸引保持部の内部における液体試料の液面位置を分注時毎に一定に保つための吐出速度と吐出量との関係に基づいて、上記吐出速度を変化させる構成が開示されている。これにより、液体試料の吐出量の正確性が高められるとしている（下記特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−２４２１８３号公報

【特許文献2】特開平６−３４１９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の構成では、容器内に内容物が収容されている場合には、ノズルの先端を制御し難い。また特許文献２の構成では、分注した試薬の飛び散りを防止することはできない。

【0006】

そこで本発明は、分注速度を確保しつつも分注容器内においての薬液の飛散を防止でき、これにより分析速度の高速化と分析精度の向上の両立を図ることが可能な自動分析装置および自動分析方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この様な目的を達成するための本発明の自動分析装置は、分注液を吐出する開口端を備えたプローブと、前記プローブにおける前記開口端と逆側に接続されたポンプと、前記ポンプの駆動を制御する駆動制御部とを備えた分注機構を有し、前記駆動制御部は、前記プローブの開口端から所定量の分注液を分注容器内へ吐出させる前記ポンプの排出駆動に際し、当該排出駆動の初期には当該プローブの開口端に当該分注液の液滴が形成される吐出速度となり、当該排出駆動の後期には当該プローブの開口端に当該分注液の液柱が形成される吐出速度となるように当該ポンプの駆動を制御する自動分析装置である。また本発明は、このような自動分析装置を用いた自動分析方法でもある。

【発明の効果】

【0008】

以上のような構成の本発明の自動分析装置および自動分析方法によれば、分注速度を確保しつつも薬液の飛散を防止でき、これにより分析速度の高速化と分析精度の向上の両立を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態および第２実施形態に係る分注機構の構成図である。

【図2】第１実施形態に係る分注機構における分注動作を説明するフローチャートである。

【図3】第１実施形態に係る分注手順のステップＳ１０１，ステップＳ１０２を説明する図である。

【図4】第１実施形態に係る分注手順のステップＳ１０３を説明する図である。

【図5】第１実施形態に係る分注手順のステップＳ１０４，ステップＳ１０５を説明する図である。

【図6】第１実施形態に係る分注手順のステップＳ１０６を説明する図である。

【図7】第１実施形態に係る分注手順のステップＳ１０７を説明する図である。

【図8】第１実施形態に係る分注手順のステップＳ１０８を説明する図である。

【図9】第２実施形態に係る分注機構の駆動を説明するフローチャートである。

【図10】第２実施形態に係る分注手順のステップＳ２０１を説明する図である。

【図11】第２実施形態に係る分注手順のステップＳ２０７を説明する図である。

【図12】変形例の分注機構の構成図である。

【図13】実施形態に係る自動分析装置を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の自動分析装置に設けられる分注機構の各実施形態、および各実施形態の分注機構が設けられる本発明の自動分析装置の構成を、図面に基づいてこの順に説明する。

【0011】

≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係る分注機構の構成図である。この図に示す分注機構１は、自動分析装置に設けられるものであって、プローブ１０、ポンプ２０、配管系３０、ヒータ４０、および駆動制御部５０を備えている。また、分注機構１は、プローブ１０を洗浄する洗浄槽Ｓ１を有している。以下、これらの各構成要素の詳細を説明する。

【0012】

＜プローブ１０＞
プローブ１０は、管状体のものであって、その一端が分注液Ｌを吐出する開口端１０ａとして構成されたものであり、開口端１０ａに向かって管状体の開口径が徐々に縮小された形状であってもよい。またプローブ１０は、分注液Ｌを吐出する分注容器Ｓや洗浄槽Ｓ１内部の深部への開口端１０ａの挿入を可能とするため、ある程度の長さを有して構成され、管状体の流路を垂直に保って自動分析装置に配置される。

【0013】

このようなプローブ１０には、移動機構１１が設けられており、この移動機構１１によって、分注液Ｌの吐出位置とプローブ１０の洗浄位置との間でプローブ１０の移動が可能となっている。

【0014】

ここで、分注液Ｌの吐出位置とは、プローブ１０の開口端１０ａから分注容器Ｓ内に分注液Ｌを吐出させる際の位置であり、自動分析装置において分注容器Ｓが配置される位置の上方である。またプローブ１０の洗浄位置とは、プローブ１０の開口端１０ａを洗浄する位置である。このプローブ１０の洗浄位置は、自動分析装置に配置される洗浄槽Ｓ１内に、プローブ１０の開口端１０ａが挿入される位置である。なお、プローブ１０を定期的に洗浄する際、洗浄槽Ｓ１内には、洗浄液が満たされる。また、洗浄槽Ｓ１の下端部には、洗浄液を排出するための排出口Ｓ１ａが設けられている。

【0015】

このような移動機構１１は、例えば鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアームと、アームの先端部に設けられたプローブ１０を保持するための保持部と備える。またこの移動機構１１は、以降に説明する駆動制御部５０に接続され、この駆動制御部５０からの指示によってプローブ１０を移動させる。

【0016】

＜ポンプ２０＞
ポンプ２０は、プローブ１０から吐出させる分注液Ｌの吸引および排出を行なうものであり、例えば図示したシリンジポンプの外、ダイヤフラムポンプやペリスタポンプ（登録商標）のような他のポンプであってもよい。このようなポンプ２０は、以降に説明する配管系３０を介して、プローブ１０における開口端１０ａと逆側に接続され、さらに分注液Ｌの供給ボトルＢに接続される。またポンプ２０の駆動部２１は、以降に説明する駆動制御部５０に接続され、この駆動制御部５０からの指示によって、分注液Ｌの吸引および排出が制御される。

【0017】

＜配管系３０＞
配管系３０は、排出管３１、吸引管３３、共通配管３５、および開閉弁３７を備えている。このうち排出管３１は、一端がポンプ２０に接続され、他端が共通配管３５を介してプローブ１０における開口端１０ａと逆側に接続された配管である。一方、吸引管３３は、一端が共通配管３５を介してポンプ２０に接続され、他端が分注液Ｌの供給ボトルＢに接続される配管である。

【0018】

また開閉弁３７は、排出管３１および吸引管３３と共通配管３５との開通状態を切り替えるものである。ここでは、例えば３方弁が用いられる。この３方弁は、例えば電磁弁であって、排出管３１をノーマリークローズとして常時閉塞し、吸引管３３をノーマリーオープンとして常時開放するものである。図１に示したように、開閉弁３７は、非通電状態において、排出管３１側の接続口を閉塞してポンプ２０とプローブ１０との間を遮断し、吸引管３３側の接続口を開通させて供給ボトルＢとポンプ２０との間を開通させる。この際、共通配管３５側の接続口は常時開通状態である。尚、図面においては、開閉弁３７の３方の接続口のうち、閉塞している接続口を黒塗りで示し、開通している接続口を白塗りで示している。

【0019】

以上のような開閉弁３７は、以降に説明する駆動制御部５０に接続され、この駆動制御部５０からの指示によって排出管３１と吸引管３３の開通状態を切り替える。

【0020】

＜ヒータ４０＞
ヒータ４０は、プローブ１０から吐出される分注液Ｌを加熱するためのものであり、プローブ１０の周囲に設けられている。このようなヒータ４０は、以降に説明する駆動制御部５０に接続され、この駆動制御部５０からの指示によってプローブ１０を加熱する。尚、ヒータ４０は、プローブ１０に設けられることに限定されず、排出管３１に設けられてもよい。

【0021】

＜駆動制御部５０＞
駆動制御部５０は、プローブ１０に設けられた移動機構１１、ポンプ２０の駆動部２１、配管系３０の開閉弁３７、およびヒータ４０に接続され、これらの駆動を制御する。このような駆動制御部５０は、ここでの図示を省略したＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、予め設定された自動分析装置用の分注動作の処理プログラムに従って各部の駆動を制御する。このような駆動制御部５０によって実行される分注動作の詳細は、次の通りである。

【0022】

＜分注動作＞
図２は、第１実施形態に係る分注機構１における分注動作を説明するフローチャートである。以下、図２のフローチャートに従い、その他の必要図面を参照しつつ、分注機構１において実施される分注動作の手順を説明する。本フローは、駆動制御部５０を構成するＣＰＵが、ＲＯＭに記録されたプログラムを実行することにより実現される。

【0023】

［ステップＳ１０１（図３参照）］
先ずステップＳ１０１では、分注液Ｌの供給ボトルＢからポンプ２０に分注液Ｌを吸引する。この際、前回までの分注動作を終了した時点では、移動機構１１により、プローブ１０は洗浄位置に配置され、より詳しくはプローブ１０の開口端１０ａが、洗浄槽Ｓ１内に挿入された状態となっている。また、開閉弁３７の駆動により、排出管３１が閉塞されてポンプ２０とプローブ１０との間が遮断され、吸引管３３が開通してポンプ２０と供給ボトルＢとの間が開通した状態となっている。

【0024】

以上の状態で、ポンプ２０の吸引駆動により、供給ボトルＢから、吸引管３３を介してポンプ２０内に所定量の分注液Ｌを吸引する。この際にポンプ２０内に吸引する分注液Ｌの量は、以降に行うポンプ２０の排出駆動によって分注容器Ｓ内に吐出させる分注液Ｌの総量と、ポンプ２０のバックラッシュを考慮した余剰量とを合計した量である。また、この吸引駆動における分注液Ｌの吸引速度［Ｖ］は、特に限定されることはなく、キャビテーションによる気泡の発生が防止できる程度の加速で到達できる速度であれば一定の吸引速度であってよい。

【0025】

［ステップＳ１０２（図３参照）］
次にステップＳ１０２では、分注液Ｌの余剰量の調整を行う。ここでは、先のステップＳ１０１で実施したポンプ２０の吸引駆動から、以降に実施するポンプ２０の排出駆動への切り替えにともなうポンプ２０のバックラッシュを考慮し、ポンプ２０を排出駆動に切り替え、ポンプ２０に吸引した分注液Ｌのうちの余剰量を、供給ボトルＢ側に押し戻す。これにより、ポンプ２０内の分注液Ｌの量を、分注容器Ｓ内に吐出させる分注液Ｌの総量に一致させる。

【0026】

［ステップＳ１０３（図４参照）］
次いでステップＳ１０３では、開閉弁３７を切り替えることにより、排出管３１を開通させポンプ２０とプローブ１０との間を開通させる。これにより、吸引管３３を閉塞してポンプ２０と供給ボトルＢとの間を遮断する。

【0027】

尚、上述したステップＳ１０２は、このようなステップＳ１０３の後に実施してもよい。この場合、分注液Ｌの余剰量は、洗浄槽Ｓ１内に排出されることになる。

【0028】

［ステップＳ１０４（図５参照）］
次にステップＳ１０４では、移動機構１１の駆動により、プローブ１０を洗浄位置から分注液Ｌの吐出位置に移動させる。より詳しくは、プローブ１０の開口端１０ａを洗浄槽Ｓ１内から引き上げ、予め決められた位置に配置されている分注容器Ｓの上部の吐出位置に移動させる。

【0029】

［ステップＳ１０５（図５参照）］
その後ステップＳ１０５では、ポンプ２０の排出駆動により、プローブ１０の開口端１０ａに分注液Ｌの液滴Ｌｄが形成される初期の吐出速度［Ｖ１］で、ポンプ２０内の分注液Ｌをプローブ１０の開口端１０ａから分注容器Ｓ内に吐出する。この際、ヒータ４０をオンにして、分注液Ｌを加温して吐出する。

【0030】

ここで、初期の吐出速度［Ｖ１］は、開口端１０ａに分注液Ｌの液滴Ｌｄが形成されればよく、これにより分注容器Ｓ内に落下させた分注液Ｌが分注容器Ｓの内壁に衝突することによる分注液Ｌの飛散を防止した分注が実施される。ただし初期の吐出速度［Ｖ１］は、１回の分注動作を高速化することを目的とし、開口端１ａに分注液Ｌの液滴Ｌｄが形成される範囲で速い方が好ましい。このような初期の吐出速度［Ｖ１］は、プローブ１０の開口端１０ａの開口径、および分注液Ｌの粘度に応じて適宜に調整される。

【0031】

また、以上のような初期の吐出速度［Ｖ１］での分注液Ｌの吐出量は、次のステップで実施する後期の吐出速度［Ｖ２］での分注液Ｌの吐出において、分注容器Ｓ内での分注液Ｌの飛散が防止される程度に十分な量であることとする。

【0032】

したがって、分注容器Ｓに吐出させる分注液Ｌの総量が少ない場合には、初期の吐出速度［Ｖ１］での分注液Ｌの吐出量は、例えば次のステップで実施する後期の吐出速度［Ｖ２］での吐出量以上に設定される。ここでは、ポンプ２０内の分注液Ｌの量を、分注容器Ｓ内に吐出させる分注液Ｌの総量に一致させているため、ポンプ２０内の分注液Ｌの総量の半分以上の量である。これにより、次のステップで実施する後期の吐出速度［Ｖ２］での分注液Ｌの吐出において、分注容器Ｓ内での分注液Ｌの飛散が防止される程度に十分な量の分注液Ｌを、分注容器Ｓに貯留させることができる。

【0033】

一方、分注容器Ｓに吐出させる分注液Ｌの総量が多い場合には、初期の吐出速度［Ｖ１］での分注液Ｌの吐出量は、次のステップで実施する後期の吐出速度［Ｖ２］での吐出量よりも少なくなるように設定してもよい。ここでは、ポンプ２０内の分注液Ｌの総量の半分を下回る量である。これにより、初期の吐出速度［Ｖ１］で十分な量の分注液Ｌを分注容器Ｓに貯留しつつ、次のステップで実施する後期の吐出速度［Ｖ２］（＞［Ｖ１］）での分注液Ｌの吐出量を多くして、１回の分注動作を高速化することができる。

【0034】

以上のように初期の吐出速度［Ｖ１］での分注液Ｌの吐出量は、分注容器Ｓに吐出させる分注液Ｌの総量と、分注容器Ｓに吐出する際の出分注液Ｌの分注容器Ｓ内においての分注液Ｌの飛び散り安さ、すなわち分注液Ｌの粘度によって適宜に決定する。

【0035】

［ステップＳ１０６（図６参照）］
次いでステップＳ１０６では、ポンプ２０の排出駆動により、プローブ１０の開口端１０ａに分注液Ｌの液柱Ｌｐが形成される後期の吐出速度［Ｖ２］（＞［Ｖ１］）で、ポンプ２０内の分注液Ｌをプローブ１０の開口端１０ａから分注容器Ｓ内に吐出する。この際、ヒータ４０をオンにして、分注液Ｌを加温して吐出する。

【0036】

ここで、後期の吐出速度［Ｖ２］は、開口端１０ａに分注液Ｌの液滴Ｌｐが形成される速度であり、初期の吐出速度［Ｖ１］よりも速い速度である。これにより、先のステップＳ１０５よりも高速での分注液Ｌの分注を実施し、１回の分注動作を高速化することができる。しかも、先のステップＳ１０５で吐出させて分注容器Ｓ内に貯留した十分な量の分注液Ｌがクッションとなるため、後期の吐出速度［Ｖ２］で吐出した分注液Ｌの飛散が防止される。このような後期の吐出速度［Ｖ２］は、プローブ１０の開口端１０ａの開口径、および分注液Ｌの粘度に応じて適宜に調整されるが、初期の吐出速度［Ｖ１］の２．５倍〜３倍とすることが好ましい。

【0037】

この際、以上のような後期の吐出速度［Ｖ２］での分注液Ｌの吐出量は、分注容器Ｓに吐出させる分注液Ｌの総量のうち、先のステップＳ１０５においての吐出量を差し引いた量である。ここでは、ステップＳ１０２において、ポンプ２０内の分注液Ｌの量を、分注容器Ｓ内に吐出させる分注液Ｌの総量に一致させているため、ステップＳ１０５の後にポンプ２０内に残された分注液Ｌの全量が、後期の吐出速度［Ｖ２］での分注液Ｌの吐出量となる。

【0038】

［ステップＳ１０７（図７参照）］
その後ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６においての分注液Ｌの吐出を終了させた後、開閉弁３７を切り替えることにより、排出管３１を閉塞してポンプ２０とプローブ１０との間を遮断する。これにより、吸引管３３を開通してポンプ２０と供給ボトルＢとの間が開通する。尚、ステップＳ１０６においての分注液Ｌの吐出を終了させた状態においては、プローブ１０の開口端１０ａに分注液Ｌの液滴Ｌｄが残される。しかしながら、後期の吐出速度［Ｖ２］（＞［Ｖ１］）での吐出によって、分注液Ｌの吐出を終了しているため、残される液滴Ｌｄは小さいものとなる。

【0039】

［ステップＳ１０８（図８参照）］
その後ステップＳ１０８では、移動機構１１の駆動により、プローブ１０を分注液Ｌの吐出位置から洗浄位置に移動させる。より詳しくは、プローブ１０を分注容器Ｓの上部の吐出位置から移動させ、プローブ１０の開口端１０ａを洗浄槽Ｓ１内に挿入させる。以上により、１回の分注動作が終了する。

【0040】

［ステップＳ１０９］
次にステップＳ１０９では、予め設定されたｎ回数の分注が終了したか否かを判断する。ｎ回の分注が終了した(ＹＥＳ)と判断した場合には、一連の分注動作を終了させる。一方、ｎ回の分注が終了していない（ＮＯ）と判断した場合には、ステップＳ１０１に戻り、以降のステップを繰り返す。尚、この繰り返しにおいては、吐出位置に配置される分注容器Ｓを、新たな分注容器Ｓと交換する動作が実施される。

【0041】

＜第１実施形態の効果＞
以上説明した第１実施形態では、１回の分注動作におけるポンプ２０の排出駆動を、吐出速度［Ｖ１］とした初期と、吐出速度［Ｖ２］（＞［Ｖ１］）とした後期都に分けたことにより、分注動作の高速化を図りつつも、分注容器Ｓ内においての分注液Ｌの飛散を防止し、さらにプローブ１０の開口端１０ａに残される液滴Ｌｄを小さくして分注精度の向上を図ることができる。また、また分注容器Ｓの洗浄不良も防止できるため、分注精度の向上と共に、以降に説明する自動分析においての分析精度の向上を図ることができる。

【0042】

≪第２実施形態≫
次に、先の図１を用いて第２実施形態に係る分注機構２の構成を説明する。第２実施形態の分注機構２が、第１実施形態の分注機構１と異なるところは、配管系３０’に設けられた開閉弁３７’の構成と駆動制御部５０’による分注動作の手順のみであり、他の構成は第１実施形態と同様である。このため、各構成要素には同一の符号を付し、以下においては配管系３０’の開閉弁３７’の構成、駆動制御部５０’による分注動作のみを説明し、重複する説明は省略する。

【0043】

＜配管系３０’＞
配管系３０’は、排出管３１、吸引管３３、共通配管３５、および開閉弁３７’を備えている。このうち開閉弁３７’のみが第１実施形態のものとは異なる。すなわち開閉弁３７’は、例えば３方弁として構成された電磁弁であるが、排出管３１を常時開放されるノーマリーオープンとし、吸引管３３を常時閉塞されるノーマリークローズとするものである。したがって開閉弁３７’は、非導通状態において、排出管３１を開通させてポンプ２０とプローブ１０との間を開通し、吸引管３３を閉塞させて供給ボトルＢとポンプ２０との間を遮断する。

【0044】

＜駆動制御部５０’＞
駆動制御部５０’は、プローブ１０に設けられた移動機構１１、ポンプ２０の駆動部２１、配管系３０’の開閉弁３７’、およびヒータ４０に接続され、これらの駆動を制御することは、第１実施形態と同様である。また、このような駆動制御部５０’は、ここでの図示を省略したＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、予め設定された自動分析装置用の分注動作の処理プログラムに従って各部の駆動を制御することは、第１実施形態と同様である。このような駆動制御部５０’によって実行される分注動作の詳細は、次の通りである。

【0045】

＜分注動作＞
図９は、第２実施形態に係る分注機構２における分注動作を説明するフローチャートであり、第１実施形態の分注機構１における分注動作と同一のステップには、同一の符号を付している。以下、図９のフローチャートに従い、その他の必要図面を参照しつつ、分注機構２において実施される分注動作の手順を説明する。本フローは、駆動制御部５０’を構成するＣＰＵが、ＲＯＭに記録されたプログラムを実行することにより実現される。

【0046】

［ステップＳ２０１（図１０参照）］
先ずステップＳ２０１では、開閉弁３７’を切り替えることにより、排出管３１を閉塞してポンプ２０とプローブ１０との間を遮断する。これにより、吸引管３３を開通してポンプ２０と供給ボトルＢとの間を開通させる。

【0047】

この際、前回までの分注動作を終了した時点では、移動機構１１の駆動により、プローブ１０は洗浄位置に配置され、より詳しくはプローブ１０の開口端１０ａが、洗浄槽Ｓ１内に挿入された状態となっている。また、配管系３０’は、排出管３１が開通してポンプ２０とプローブ１０との間が開通し、吸引管３３が閉塞されてポンプ２０と供給ボトルＢとの間が遮断された状態となっている。

【0048】

このような状態において、上述したように開閉弁３７’を切り替えることにより、排出管３１を閉塞してポンプ２０とプローブ１０との間を遮断し、吸引管３３を開通させてポンプ２０と供給ボトルＢとの間を開通させるのである。

【0049】

［ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６（図３〜図６参照）］
その後は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１〜ステップＳ１０６を、同様の手順で実施する。

【0050】

すなわち図３に示したように、ステップＳ１０１では、分注液Ｌの供給ボトルＢからポンプ２０に分注液Ｌを吸引し、引き続きステップＳ１０２において分注液Ｌの余剰量の調整を行う。その後、図４に示したように、ステップＳ１０３では、開閉弁３７’を切り替えることにより、ポンプ２０とプローブ１０との間を開通させ、ポンプ２０と供給ボトルＢとの間を遮断する。

【0051】

次に図５に示すように、ステップＳ１０４では、移動機構１１の駆動により、プローブ１０を洗浄位置から分注液Ｌの吐出位置に移動させる。続くステップＳ１０５では、ポンプ２０の排出駆動により、プローブ１０の開口端１０ａに分注液Ｌの液滴Ｌｄが形成される初期の吐出速度［Ｖ１］で、ポンプ２０内の分注液Ｌをプローブ１０の開口端１０ａから分注容器Ｓ内に吐出する。

【0052】

次いで図６に示すように、ステップＳ１０６では、ポンプ２０の排出駆動により、プローブ１０の開口端１０ａに分注液Ｌの液柱Ｌｐが形成される後期の吐出速度［Ｖ２］（＞［Ｖ１］）で、ポンプ２０内の分注液Ｌをプローブ１０の開口端１０ａから分注容器Ｓ内に吐出する。

【0053】

［ステップＳ２０７（図１１参照）］
以上の後、ステップＳ２０７では、移動機構１１の駆動により、プローブ１０を分注液Ｌの吐出位置から洗浄位置に移動させる。より詳しくは、ポンプ２０とプローブ１０との間が開通し、ポンプ２０と供給ボトルＢとの間が遮断されたままの状態で、プローブ１０を分注容器Ｓの上部の吐出位置から移動させ、開口端１０ａを洗浄槽Ｓ１内に挿入させる。

【0054】

［ステップＳ１０９］
その後のステップＳ１０９では、第１実施形態と同様に、予め設定されたｎ回数の分注が終了したか否かを判断し、ｎ回の分注が終了した(ＹＥＳ)と判断した場合には、一連の分注動作を終了させる。一方、ｎ回の分注が終了していない（ＮＯ）と判断した場合には、ステップＳ２０１に戻り、以降のステップを繰り返す。尚、この繰り返しにおいては、吐出位置に配置される分注容器Ｓを、新たな分注容器Ｓと交換する動作が実施される。

【0055】

＜第２実施形態の効果＞
第２実施形態であっても、１回の分注動作におけるポンプ２０の排出駆動を、吐出速度［Ｖ１］とした初期と、吐出速度［Ｖ２］（＞［Ｖ１］）とした後期都に分けたことにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。しかも、本第２実施形態においては、図１１を用いて説明したように、ステップＳ１０６での分注液の吐出を終了させた後のステップＳ２０７では、開閉弁３７’を切り替えることなく、プローブ１０を洗浄槽Ｓ１内に移動させる手順としている。このため、分注動作が終了した後に、開閉弁３７’の切り替えによる衝撃でプローブ１０の開口端１０ａから分注液Ｌの液滴が落下した場合であっても、その液滴が分注容器Ｓ内に落下することはない。したがって、分注容器Ｓ内における分注液Ｌの供給量のばらつきを防止でき、分注精度の向上を図ることが可能である。

【0056】

≪分注機構の変形例≫
図１２は、上述した第１実施形態の変形例としての分注機構３の構成を示す図である。この図に示す分注機構３が第１実施形態の分注機構と異なるところは、配管系３０ａに設けた開閉弁３７ａ，３７ｂが２方弁であって、排出管３１と吸引管３３とのそれぞれに設けられているところにある。駆動制御部５０によって実施される分注動作は第１実施形態と同様であってよいが、２つの開閉弁３７ａ，３７ｂのそれぞれの駆動を制御することのみが異なる。このような変形例の構成であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0057】

尚、この変形例は、第２実施形態とも組み合わせることが可能であり、この場合、第２実施形態で説明した分注機構２の配管系３０’に設けた開閉弁３７’を、２方弁とすればよく、このような構成であっても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0058】

≪自動分析装置の全体構成≫
次に、図１３に基づいて本発明を適用した自動分析装置１００の構成を説明する。この図に示す自動分析装置１００は、上述した分注機構１を用いて構成されたものであり、ここでは一例として化学発光酵素免疫測定法（CLEIA：Chemiluminescent Enzyme Immunoassay）を適用した免疫分析を、複数の検体に対して連続して実施するものとして説明を行なう。

【0059】

ＣＬＥＩＡは、主な工程として、反応容器内で検体（抗原又は抗体）と試薬とを反応させる反応工程、反応容器内の反応生成物（ｂｏｕｎｄ）と未反応物質（ｆｒｅｅ）を分離する分離工程（ＢＦ分離）、各試薬と検体とが反応して生成される免疫複合体から生じる発光の発光量を測定する測光工程を有する。

【0060】

このような免疫分析を行なうための自動分析装置１００は、分注機構１が設けられた自動測定部１００ａ、および自動測定部１００ａ全体の制御を行うとともに自動測定部１００ａから出力される測定データの分析を行う制御装置１００ｂとを備えている。以下、先ず分注機構１が設けられた自動測定部１００ａの構成を説明し、次いで制御装置１００ｂを説明する。

【0061】

＜自動測定部１００ａ＞
自動測定部１００ａは、発光計測装置１０２、反応容器供給ユニット１０３、検体架設ユニット１０４、反応容器搬送ユニット１０５、検体分注ユニット１０６、試薬保冷ユニット１０７、第１の試薬分注ユニット１０８、第２の試薬分注ユニット１０９、免疫酵素反応ユニット１１０、第１のＢＦ分離ユニット１１１、第２のＢＦ分離ユニット１１２、基質液保冷庫１１４、および容器移送アーム１１５を備える。

【0062】

発光計測装置１０２は、ＣＬＥＩＡを適用した検体（抗原または抗体）の定量に用いられる装置であり、反応容器Ｓ内において生じさせた化学発光現象の発光強度を計測する装置である。この発光計測装置１０２は、免疫酵素反応ユニット１１０に近接して配置される。

【0063】

反応容器供給ユニット１０３は、複数の反応容器Ｓを収容し、それら複数の反応容器Ｓを１つずつ反応容器供給ユニット１０３内の移送位置に供給する。移送位置に供給された反応容器Ｓは、反応容器搬送ユニット１０５によって免疫酵素反応ユニット１１０に搬送される。免疫酵素反応ユニット１１０に搬送された反応容器Ｓには、検体と所定の試薬が注入される。

【0064】

検体架設ユニット１０４は、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されているターンテーブルを備える。この検体架設ユニット１０４には、複数の検体容器１０４ａが収容されている。検体容器１０４ａには、被検者から採取した血液又は尿等からなる検体（サンプル）が収容される。複数の検体容器１０４ａは、検体架設ユニット１０４の周方向に所定の間隔を空けて並べて配置されている。検体架設ユニット１０４は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回転可能に支持されている。そして、検体架設ユニット１０４は、不図示の駆動機構により、周方向に所定の角度範囲ごとに、所定の速度で回転する。図１３の例では、検体架設ユニット１０４の周方向に並べられた検体容器１０４ａの列は、検体架設ユニット１０４の半径方向に所定の間隔を空けて２列設けられている。なお、検体として、所定の希釈液で希釈された検体を用いてもよい。

【0065】

反応容器搬送ユニット１０５は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアームと、アームの先端部に設けられた保持部を備える。反応容器搬送ユニット１０５は、反応容器供給ユニット１０３の供給位置に供給された反応容器Ｓを保持部により保持し、アームを旋回して、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット１１０の所定の位置に搬送する。

【0066】

検体分注ユニット１０６は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアームと、アームの先端部に設けられたプローブを備える。検体分注ユニット１０６は、検体架設ユニット１０４の所定位置に移動された検体容器１０４ａ内の検体をプローブによって吸引し、アームを旋回して、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット１１０の所定の位置にある反応容器Ｓに分注する。

【0067】

試薬保冷ユニット１０７は、検体架設ユニット１０４と同様に、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されているターンテーブルを備える。試薬保冷ユニット１０７は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回動可能に支持されており、この不図示の駆動機構により、その周方向に所定の角度範囲ずつ、所定の速度で正回転又は逆回転する。

【0068】

試薬保冷ユニット１０７には、第１の試薬容器１０７ａと第２の試薬容器１０７ｂが収容されている。第１の試薬容器１０７ａと第２の試薬容器１０７ｂは、試薬保冷ユニット１０７の周方向上に所定の間隔を空けて並べて配置される。第１の試薬容器１０７ａには、第１の試薬として、検体中の目的の抗原と反応する磁性粒子からなる磁性試薬が収容される。また、第２の試薬容器１０７ｂには、第２の試薬として、検体中の抗原と磁性試薬が結合した反応生成物と反応する標識試薬（酵素抗体）が収容される。試薬保冷ユニット１０７内は、不図示の保冷機構によって所定の温度に保たれている。そのため、第１の試薬容器１０７ａに収容された第１の試薬（磁性試薬）と、第２の試薬容器１０７ｂに収容された第２の試薬（標識試薬）は、所定の温度で保冷される。

【0069】

免疫酵素反応ユニット１１０では、周方向に配置された反応容器Ｓ内で検体と分析項目に対応する所定の試薬との免疫反応と、この免疫反応で生成される免疫複合体と化学発光基質による酵素反応とが行われる。免疫酵素反応ユニット１１０は、検体架設ユニット１０４と同様に、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されているターンテーブルを備える。免疫酵素反応ユニット１１０は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回転可能に支持されており、この不図示の駆動機構により、その周方向に所定の角度範囲ずつ、所定の速度で回転する。ここでは、免疫酵素反応ユニット１１０は、反時計回りに回転する。図１３の例では、免疫酵素反応ユニット１１０の周方向に並べられた反応容器Ｓの列は、免疫酵素反応ユニット１１０の半径方向に所定の間隔を空けて１列セットされているが、後述する第１の試薬用の反応容器Ｓの列と第２の試薬用の反応容器Ｓの列を半径方向に所定の間隔を空けて設けてもよい。

【0070】

免疫酵素反応ユニット１１０は、検体が注入された反応容器Ｓに第１の試薬分注ユニット１０８によって磁性試薬が分注されると、不図示の撹拌機構により磁性試薬と検体の混合液を撹拌し、検体中の抗原と磁性試薬とを一定時間免疫反応させる（１次免疫反応）。次に、免疫酵素反応ユニット１１０は、この反応容器Ｓを第１の集磁機構（磁石１１３）に移動し、抗原と磁性試薬が結合した反応生成物を磁力により集磁する。そして、この状態で反応容器Ｓ内が洗浄され、磁性試薬と反応しなかった未反応物質が除去される（１次ＢＦ分離）。

【0071】

第１の集磁機構は、免疫酵素反応ユニット１１０の外周部近傍に配置された第１のＢＦ分離ユニット１１１に対応した位置に固定されている。免疫酵素反応ユニット１１０のターンテーブルは、固定された下層と回転可能な上層の二層で構成されている。下層のターンテーブルには、第１の集磁機構として磁石１１３が配置され、上層のターンテーブルには反応容器Ｓが配置される。磁石１１３は、反応容器Ｓ内の反応生成物を集磁する。

【0072】

第１のＢＦ分離ユニット１１１は、アーム１２５と、アーム１２５に取り付けられたノズル１２１と、ＢＦノズル洗浄槽１２４とを備える。アーム１２５は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う。このアーム１２５は、ノズル１２１を、免疫酵素反応ユニット１１０の１次ＢＦ分離位置にある反応容器Ｓと、第１のＢＦ分離ユニット１１１側のノズル洗浄位置にあるＢＦノズル洗浄槽１２４に移動する。ノズル１２１は、１次ＢＦ分離位置において、検体と磁性試薬が注入された反応容器Ｓ内に洗浄液を吐出及び吸引して洗浄し、磁性試薬と反応しなかった未反応物質を除去する（ＢＦ洗浄）。

【0073】

第１のＢＦ分離ユニット１１１は、反応容器Ｓが１次ＢＦ分離位置に搬送されると、１次ＢＦ分離を行う。１次ＢＦ分離及びＢＦ洗浄により、反応容器Ｓには、検体中の目的の抗原と磁性試薬が結合した反応生成物が集磁される。そして、１次ＢＦ分離が終了すると、アーム１２５によりノズル１２１をＢＦノズル洗浄槽１２４があるノズル洗浄位置に移動する。

【0074】

１次ＢＦ分離後、免疫酵素反応ユニット１１０は、反応生成物が残留した反応容器Ｓに、第２の試薬分注ユニット１０９によって標識試薬が分注されると、不図示の撹拌機構により磁性試薬と検体の混合液を撹拌し、反応生成物と標識試薬とを一定時間免疫反応させる（２次免疫反応）。次に、免疫酵素反応ユニット１１０は、この反応容器Ｓを不図示の第２の集磁機構に移動し、反応生成物と標識試薬が結合した免疫複合体を磁力により集磁する。そして、この状態で反応容器Ｓ内が洗浄され、標識試薬と反応しなかった未反応物質が除去される（２次ＢＦ分離）。

【0075】

第２の集磁機構は、第１の集磁機構の磁石１１３と同様の磁石を有し、免疫酵素反応ユニット１１０の外周部近傍に配置された第２のＢＦ分離ユニット１１２に対応した位置に固定されている。図１３の例では、第２の集磁機構が備える磁石は、２次ＢＦ分離位置にあるノズル１２１の下方に配置されている。

【0076】

第２のＢＦ分離ユニット１１２は、第１のＢＦ分離ユニット１１１と同様の構成を有し、第１のＢＦ分離ユニット１１１に対し周方向に所定の距離をあけて配置される。アーム１２５は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う。このアーム１２５は、ノズル１２１を、免疫酵素反応ユニット１１０の２次ＢＦ分離位置にある反応容器Ｓと、第２のＢＦ分離ユニット１１２側のノズル洗浄位置にあるＢＦノズル洗浄槽１２４に移動する。ノズル１２１は、２次ＢＦ分離位置において、標識試薬が注入された反応容器Ｓ内に洗浄液を吐出及び吸引して洗浄し、標識試薬と反応しなかった余剰の未反応物質を除去する（ＢＦ洗浄）。

【0077】

第２のＢＦ分離ユニット１１２は、反応容器Ｓが２次ＢＦ分離位置に搬送されると、２次ＢＦ分離を行う。２次ＢＦ分離及びＢＦ洗浄により、反応容器Ｓには、検体中の目的の抗原及び磁性試薬からなる反応生成物と標識試薬とが結合した免疫複合体が集磁される。そして、２次ＢＦ分離が終了すると、アーム１２５によりノズル１２１をＢＦノズル洗浄槽１２４があるノズル洗浄位置に移動する。また、ＢＦノズル洗浄槽１２４の近傍には、後述する基質液分注ユニット１２６のプローブ１０を洗浄、又はプローブ１０の待機位置となる洗浄槽Ｓ１が配置されている。

【0078】

第２のＢＦ分離ユニット１１２のアーム１２５には、さらに基質液分注ユニット１２６が取り付けられている。基質液分注ユニット１２６は、ノズル１２１よりもアーム１２５の回転軸から遠い位置に配置される。この基質液分注ユニット１２６として、上述した第１実施形態の分注機構１、または他の実施形態または変形例の分注機構が用いられる。

【0079】

基質液分注ユニット１２６は、不図示のチューブを介して、基質液を収容して保冷する基質液保冷庫１１４と接続している。基質液分注ユニット１２６は、磁性試薬、抗原及び標識試薬（酵素抗体）が結合した免疫複合体に対し、標識試薬と特異的に反応する化学発光基質を含んだ基質液を、２次ＢＦ分離後の反応容器Ｓ内に分注する。そして、基質液が注入された反応容器Ｓは、免疫酵素反応ユニット１１０の回転によって、所定位置までに搬送される。所定位置に搬送された反応容器Ｓは、容器移送アーム１１５によって発光計測装置１０２へ移送される。ここでは、この反応容器Ｓが分注容器Ｓとなる。

【0080】

＜制御装置１００ｂ＞
制御装置１００ｂは、分注機構１を含む自動測定部１００ａの各ユニットの動作を制御すると共に、発光計測装置１０２の光検出器から出力される計測データのデータ処理を行う。このような制御装置１００ｂは、入出力処理部、入力部、分析部、記憶部、出力部、および通信インターフェース等を備えて、先に説明した分注機構１の各構成要素の他、自動測定部１００ａの各ユニットが接続されている。

【0081】

この自動分析装置１００においては、先に説明した分注機構１の駆動制御部５０（図１参照）が、この制御装置１００ｂに設けられた構成である。そして制御装置１００ｂの駆動制御部５０において、先に説明した分注機構１の各部の駆動が制御される。

【0082】

＜自動分析装置１００の効果＞
以上説明した自動分析装置１００によれば、分注機構１を用いて反応容器Ｓ内への基質液の分注動作が行われる。このため、基質液の反応容器Ｓへの分注動作に際し、反応容器Ｓ内においての基質液（すなわち分注液Ｌ）の飛散を防止しつつ、分注動作の高速化を図ることが可能になる。反応容器Ｓ内においての基質液の飛散が防止されるため、反応容器Ｓ内に分注した基質液の全量を、検体と反応させることが可能となり、分析精度の向上を図ることが可能となる。しかも、１回の分注動作の高速化により、分析速度の高速化を図ることも可能となる。

【0083】

尚、以上の自動分析装置１００においては、基質液分注ユニット１２６に対して、第１実施形態の分注機構１を適用する構成を説明した。しかしながら、第１実施形態の分注機構１、および他の実施形態や変形例の分注機構は、検体分注ユニット１０６、第１の試薬分注ユニット１０８や、第２の試薬分注ユニット１０９に対して適用してもよい。ただし、実施形態および変形例の分注機構は、内容物が空の場合や固形物のみが収容されている分注容器（ここでは反応容器Ｓ）に対して、液体状の分注液を分注する分注ユニットに対して適用することで、上述した効果が十分に発揮される。

【符号の説明】

【0084】

１，２，３…分注機構
１０…プローブ
１０ａ…開口端
１１…移動機構
２０…ポンプ
３１…排出管
３３…吸引管
３７，３７’，３７ａ，３７ｂ…開閉弁
４０…ヒータ
５０，５０’…駆動制御部
１００…自動分析装置
Ｌ…分注液
Ｌｄ…液滴
Ｌｐ…液柱
Ｓ…分注容器
Ｓ１…洗浄槽
Ｖ１…初期の吐出速度
Ｖ２…吐出速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】