自動分析装置
【課題】ラックの形状が異なっても検体の吸引に使用することが可能な自動分析装置を提供すること。
【解決手段】検体容器の配置情報を含むラック３の形状情報を取得する形状情報取得装置２１と、ラックを搬送し、検体容器３ｃを検体の吸引位置に位置決めする位置決め装置と、ラックの形状情報をもとに位置決め装置によるラックの形状に応じたラックの搬送を制御する制御部とを備えた自動分析装置。更に、自動分析装置は、ラックに保持された検体容器の有無を、検体容器の搬送経路上の位置を調整基準位置として検出する容器検出装置２３を備えている。
【解決手段】検体容器の配置情報を含むラック３の形状情報を取得する形状情報取得装置２１と、ラックを搬送し、検体容器３ｃを検体の吸引位置に位置決めする位置決め装置と、ラックの形状情報をもとに位置決め装置によるラックの形状に応じたラックの搬送を制御する制御部とを備えた自動分析装置。更に、自動分析装置は、ラックに保持された検体容器の有無を、検体容器の搬送経路上の位置を調整基準位置として検出する容器検出装置２３を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動分析装置は、検体と試薬とを反応させ、反応した反応液の光学的特性を測定することによって前記検体を分析している。このとき、自動分析装置で使用する分注装置は、検体を収容した検体容器を所定形状のラックに保持させた状態で検体をハンドリングしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８５９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動分析装置は、検体を分析する際、検体を収容した検体容器を所定形状のラックに保持させている。この場合、ラックは、メーカーごとに形状が異なり、分注装置による検体の分注作用に支障があることから異なるメーカー相互間での互換使用ができなかった。従って、メーカーの異なる複数の自動分析装置に亘って検体を分析する場合には、その都度、検体容器をメーカーごとのラックに移し替える必要があり、手間がかかるうえ、手作業で行う場合にはヒューマンエラーが発生する虞があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ラックの形状が異なっても検体の吸引に使用することが可能な自動分析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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、搬送経路に沿って搬送されるラックに保持された検体容器から検体を吸引して反応容器へ分注し、当該反応容器内で反応した試薬と前記検体との反応液の光学的特性を測定することにより前記検体を分析する自動分析装置であって、前記検体容器の配置情報を含む前記ラックの形状情報を取得する形状情報取得手段と、前記ラックを搬送し、前記検体容器を前記検体の吸引位置に位置決めする位置決め手段と、前記ラックの形状情報をもとに前記位置決め手段による前記ラックの形状に応じた当該ラックの搬送を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記ラックに保持された前記検体容器の有無を、当該検体容器の前記搬送経路上の位置を調整基準位置として検出する容器検出手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記形状情報取得手段は、前記ラックに貼付され、予め前記ラックの形状情報が記録された情報記録媒体から前記ラックの形状情報を読み取ることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記容器検出手段は、前記ラックの形状情報をもとに前記ラックに保持された前記検体容器の有無を光又は超音波によって検出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記位置決め手段は、少なくとも前記ラックを把持する把持手段と、前記把持手段を前記ラックの搬送方向及び搬送方向に直交する方向へ移動させるＸ−Ｙステージとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動分析装置は、ラックの形状情報をもとに位置決め手段によるラックの形状に応じた搬送を制御手段が制御するので、ラックの形状が異なっても検体の吸引に使用することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の自動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、本発明の自動分析装置の概略構成図である。図２は、ラックの一例とラック情報を示すラックの斜視図である。図３は、他のラックとラック情報を示すラックの斜視図である。図４は、更に他のラックとラック情報を示すラックの斜視図である。
【００１３】
自動分析装置１は、図１に示すように、ラック搬送装置２、反応テーブル５、第一試薬保冷庫８及び第二試薬保冷庫９、第一撹拌装置１１、第二撹拌装置１２、光学測定系１４、制御部１６及び位置調整機構２０を備えている。また、自動分析装置１は、ラック搬送装置２と反応テーブル５との間に検体分注装置４が設けられ、反応テーブル５と第一試薬保冷庫８との間に第一試薬分注装置６が、反応テーブル５と第二試薬保冷庫９との間に第二試薬分注装置７が、それぞれ設けられている。
【００１４】
ラック搬送装置２は、図１に示すように、搬入レーン２ａ、搬送レーン２ｂ、回収レーン２ｃ及び再検レーン２ｄを有しており、搬入レーン２ａ右端のラックセット部にセットされる種々の形状のラックを搬送する。ラック搬送装置２は、搬送レーン２ｂに沿って後述する位置調整機構２０が配置されている（図５参照）。
【００１５】
搬入レーン２ａは、キャタピラによって右端のラックセット部にセットされる保持凹部３ａの数が異なる種々の形状のラック３（図５参照）を搬送レーン２ｂへ搬入する。搬送レーン２ｂは、搬入レーン２ａに対して直交配置され、搬入レーン２ａから送り込まれるラック３をベルトコンベアによって回収レーン２ｃへ搬送する。このとき、ラック３は、搬送レーン２ｂを矢印で示す経路に沿って回収レーン２ｃへ搬送される間に、ラック情報，検体情報及び保持した検体容器３ｃの位置が読み取られると共に、検体分注装置４のプローブ４ａによって各検体容器３ｃに保持された検体が反応テーブル５のキュベットＣに分注される。
【００１６】
回収レーン２ｃは、搬送レーン２ｂから送り込まれるラック３のうち、再検用のラック３をキャタピラによって搬送し、再検レーン２ｄへ送り込む。再検レーン２ｄは、回収レーン２ｃから送り込まれたラック３をベルトコンベアによって搬入レーン２ａへ搬送する。
【００１７】
ラック３は、図２に示すように、複数の保持凹部３ａが長手方向に沿って所定ピッチで配列され、長手方向に沿った各側壁３ｂには検体容器３ｃの配置情報を含むラック３の形状及び識別番号等に関するラック情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体Ｍが予め貼付されている。保持凹部３ａには、検体容器３ｃ（図１，図５参照）が保持される。
【００１８】
ここで、ラック３は、前後を入れ替えてラック搬送装置２にセットしてもラック情報を読み取ることが出来るように、２つの側壁３ｂのそれぞれに情報記録媒体Ｍが貼付されている。情報記録媒体Ｍに記録するラック情報としては、例えば、各保持凹部３ａの中心位置と直径、複数の保持凹部３ａの数の他、図２に示す長さＬ，幅Ｗ，高さＨ，隣り合う保持凹部３ａ間のピッチＰ及び長手方向における前後の端面から最初の保持凹部３ａの中心までの距離である端面距離Ｌe等がある。一方、検体容器３ｃは、収容した検体を識別するための個人ＩＤ，性別，年齢，検体番号等の検体情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体（図示せず）が貼付されている。
【００１９】
一方、ラック搬送装置２が搬送するラックは、ラック３に対して、保持凹部３ａの数Ｎが異なるものや幅Ｗが異なるラックの他、例えば、図３に示すラック３Ａや図４に示すラック３Ｂ等、種々の形状のものがある。
【００２０】
ラック３Ａは、長手方向に沿って１列５個の保持凹部３ａを２列形成することでラック３と同数(Ｎ＝１０)の検体容器３ｃを保持している。このとき、情報記録媒体Ｍに記録するラック情報には、前記ラック情報に加えて、列ピッチＰL及び側壁３ｂから保持凹部３ａの中心までの距離である側壁距離Ｌs等がある。
【００２１】
ラック３Ｂは、中央に検体容器３ｃを保持する保持凹部３ａが１つ形成された円筒状のラックであり、情報記録媒体Ｍには、外直径Ｄや保持凹部３ａの内直径Ｄiがラック情報として記録される。
【００２２】
反応テーブル５は、図１に示すように、保温部材５ａとキュベットホイール５ｂとを有している。保温部材５ａは、キュベットホイール５ｂの半径方向内側及び外側に配置され、光学測定系１４と対応する位置に測光用の開口５ｃが形成されている。キュベットホイール５ｂは、複数のキュベットＣを体温程度の温度に保持して回転し、例えば、一周期で時計方向に（１周−１キュベット）／４分回転し、四周期では時計方向に１キュベット分回転する。
【００２３】
第一試薬保冷庫８及び第二試薬保冷庫９は、構成が同じなので第一試薬保冷庫８について説明し、第二試薬保冷庫９については対応する構成部分に対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２４】
第一試薬保冷庫８は、図１に示すように、第一試薬を保持した複数の試薬ボトル８ａが配置され、第一試薬分注装置６のプローブ６ａによって所定の試薬がキュベットＣに分注される。複数の試薬ボトル８ａは、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、収容した試薬のロットや有効期限等に関する試薬情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体（図示せず）が外面に貼付されている。第一試薬が分注されたキュベットＣは、第一撹拌装置１１によって検体と第一試薬とが撹拌される。
【００２５】
また、第一試薬保冷庫８の外周には、各試薬ボトル８ａに貼付された前記情報記録媒体から情報を読み取り、制御部１６へ出力する試薬情報読取装置８ｃが設置されている。なお、試薬情報読取装置９ｃは、第二試薬保冷庫９内の各試薬ボトル９ａに貼付された前記情報記録媒体から情報を読み取る。
【００２６】
第一撹拌装置１１及び第二撹拌装置１２は、キュベットＣ分注された検体や試薬を撹拌棒１１ａ，１１ｂや撹拌棒１２ａによって撹拌し、検体と試薬を反応させる。ここで、検体分注装置４及び試薬分注装置５，６の各プローブ４ａ，５ａ，６ａ及び撹拌棒１１ａ，１１ｂや撹拌棒１２ａは、分注や撹拌の終了後、洗浄水タンクから供給される洗浄水によって流水洗浄される。
【００２７】
光学測定系１４は、図１に示すように、光源１４ａと測光センサ１４ｂとを有している。光源１４ａは、試薬と検体とが反応したキュベットＣ内の反応液を分析するための分析光を出射する。測光センサ１４ｂは、光源１４ａが出射し、開口５ｃを通ってキュベットＣ内の反応液を透過した光束を測光する。このようにして反応液が測光されたキュベットＣは、洗浄・乾燥ユニット１５において内部の反応液が吸引されて廃棄されると共に、洗浄液タンクから供給される洗剤や洗浄水によって内部が洗浄された後、加圧空気を吹き込んで乾燥される。そして、キュベットＣは、再び検体分注装置４のプローブ４ａによって新たな検体が分注され、分析に使用される。
【００２８】
制御部１６は、例えば、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等が使用され、自動分析装置１の各部と接続されている。制御部１６は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、前記情報記録媒体から読み取った試薬情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を規制するように自動分析装置１を制御し、或いはオペレータに警告を発する。特に、制御部１６は、形状情報取得装置２１が取得したラック３の形状情報をもとに位置決め装置２４によるラック３の搬送を制御し、検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする。
【００２９】
入力部１７は、制御部１６へ検体数や検査項目等を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。表示部１８は、分析結果を含む分析内容や撹拌の良否を含む警報等を表示するもので、ディスプレイパネル等が使用される。
【００３０】
分析部１９は、測光センサ１４ｂが測光した光量の信号に基づいて求められるキュベットＣ内の検体と試薬の反応液の吸光度（光学的特性）から検体の成分濃度等を分析し、記憶しておく。
【００３１】
位置調整機構２０は、図５〜図７に示すように、形状情報取得装置２１、検体情報読取装置２２、容器検出装置２３及び位置決め装置２４を備えている。位置調整機構２０は、検体容器３ａを保持するラック３の形状情報又はラック３の形状もとにラック３を移動させ、検体分注装置４のプローブ４ａによる検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする。
【００３２】
形状情報取得装置２１は、搬入レーン２ａ上を搬送されてくるラック３に貼付された情報記録媒体Ｍから検体容器３ｃの配置情報を含むラック３の形状情報を取得する。形状情報取得装置２１は、図５に示すように、搬入レーン２ａと搬送レーン２ｂとの交差部近傍に配置されている。形状情報取得装置２１は、読み取ったラック３の形状情報を制御部１６へ出力するが、制御部１６からの制御信号によっても出力する。
【００３３】
検体情報読取装置２２は、ラック３に保持された複数の検体容器３ｃのそれぞれに貼付された前記情報記録媒体から検体情報を光学的に読み取る検体情報読取手段であり、図５に示すように、形状情報取得装置２１と容器検出装置２３との間に配置されている。検体情報読取装置２２は、取得した検体情報を制御部１６へ出力する他、制御部１６からの制御信号によっても出力する。
【００３４】
容器検出装置２３は、形状情報取得装置２１が取得したラック３の形状情報をもとにラック３に保持された検体容器３ｃの有無を、その検体容器３ｃの位置を調整基準位置として光によって検出する容器検出手段であり、図５に示すように、装置本体２３ａとプリズム２３ｂを有している。搬送レーン２ｂは、制御部１６の制御の下に、容器検出装置２３によってラック３の有無を検出する調整基準位置にラック３が到達すると一度停止する。容器検出装置２３は、このときに検体容器３ｃの位置を調整基準位置として検出すると共に、検出した調整基準位置をもとに位置決め装置２４がラック３を検体の吸引位置へ移動させる際に残る他の検体容器３ｃの有無を光学的に検出する。装置本体２３ａは、検体容器３ｃの検出光束を出射し、プリズム２３ｂで屈折させて検体容器３ｃに照射する。このとき、容器検出装置２３は、形状情報取得装置２１が読み取ったラック３，３Ａ，３Ｂ等の形状情報をもとに検体容器３ｃの有無を適切に検出することができるように、搬送レーン２ｂの搬送方向と直交する方向（Ｘ方向）へ移動する移動手段を備えている。容器検出装置２３は、取得した検体容器３ｃの有無情報を制御部１６へ出力する他、制御部１６からの制御信号によっても出力する。
【００３５】
このとき、検体を保持した検体容器３ｃが存在すると、検体表面から検出光が反射し、空容器や検体容器３ｃが存在しない場合には検出光の反射がないか殆どない。このため、容器検出装置２３は、反射光の光量によって検体容器３ｃの有無を、検体情報読取装置２２が読み取ったラック３の形状情報をもとに保持凹部３ａの位置と対応付けて検出することができる。
【００３６】
ここで、容器検出装置２３のプリズム２３ｂから検体容器３ｃに照射される検出光の水平面内におけるＹ方向の位置及びラック３等の形状情報をもとに前記移動手段によってＸ方向へ移動する際の移動速度に基づくＸ方向の位置は、予め制御部１６に入力されている。このため、制御部１６は、検出光の位置、従って検出した検体容器３ｃの位置を調整基準位置とし、容器検出装置２３が検出した検体容器３ｃの有無情報及び検体情報読取装置２２が読み取ったラック３の形状情報から決まる複数の保持凹部３ａの水平面内における２次元方向の配置をもとに、検体容器３ｃと検体の吸引位置との２次元方向（Ｘ方向，Ｙ方向）の調整量を演算し、この調整量が解消されるように位置決め装置２４によるラック３の搬送を制御する。
【００３７】
位置決め装置２４は、形状情報取得装置２１が取得したラック３の形状情報をもとに、制御部１６による制御の下に、ラック３を搬送し、検体分注装置４のプローブ４ａによる検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする位置決め手段である。位置決め装置２４は、図６に示すように、検体情報読取装置２２と容器検出装置２３との間に配置されている。位置決め装置２４は、ラック３が検体情報読取装置２２の位置を通過後、動作を開始し、ラック３を把持し、搬送による位置決め動作を開始する。
【００３８】
位置決め装置２４は、図７に示すように、Ｘ−Ｙステージ２４ａの上に把持装置２５と押圧装置２６が設けられている。把持装置２５は、搬送レーン２ｂ上のラック３を長手方向両側から把持する。押圧装置２６は、ラック３を幅方向から押圧して把持装置２５の１組のチャックアーム２５ｅとの間に把持する押圧装置２６が設けられている。ここで、Ｘ−Ｙステージ２４ａは、搬送レーン２ｂと並行するＹ方向及び搬送レーン２ｂに直交するＸ方向に水平面内を移動し、図７には、これらの方向及びＸ方向とＹ方向に直交するＺ方向が矢印で示されている。
【００３９】
把持装置２５は、図７及び図８に示すように、駆動モータ２５ａ、ボールねじ２５ｃ及び１組のチャックアーム２５ｅを有している。ボールねじ２５ｃは、先端側が右ねじ、駆動モータ２５ａが位置する基部側が左ねじに加工されておりフランジ２５ｂを介して駆動モータ２５ａと連結されている。１組のチャックアーム２５ｅは、それぞれナット２５ｄを介して一方がボールねじ２５ｃの右ねじに、他方がボールねじ２５ｃの左ねじに取り付けられ、ボールねじ２５ｃの正逆回転によって開閉し、搬送レーン２ｂ上のラック３を長手方向両側から把持する。ここで、チャックアーム２５ｅは、ラック３を把持する部分にゴム等の摩擦係数の大きい滑り防止材を貼付或いは塗布しておくと、把持したラック３の落下を防止することができる。
【００４０】
押圧装置２６は、図７及び図９に示すように、流体圧シリンダ２６ａと押圧板２６ｃを有している。流体圧シリンダ２６ａは、油圧や空気圧等の流体圧によって出没されるロッド２６ｂの先端に押圧板２６ｃが取り付けられている。押圧装置２６は、把持装置２５によるラック３の把持動作と同期して作動し、ラック３を幅方向から押圧して把持装置２５の１組のチャックアーム２５ｅとの間に把持する。
【００４１】
以上のように構成される自動分析装置１は、制御部１６の制御の下に作動し、キュベットホイール５ｂによって周方向に沿って搬送されてくる複数のキュベットＣのそれぞれに第一試薬分注装置６によって試薬容器８ａから第一試薬が順次分注された後、検体分注装置４によってラック３に保持された各検体容器３ｃから検体が順次分注される。検体が分注されたキュベットＣには、第二試薬分注装置７が試薬容器９ａから第二試薬が順次分注される。
【００４２】
この間、試薬や検体が分注されたキュベットＣは、キュベットホイール５ｂが停止する都度、第一撹拌装置１１や第二撹拌装置１２によって試薬や検体が撹拌され、キュベットホイール５ｂが再び回転したときに光学測定系１４を通過する。このとき、キュベットＣ内の試薬や試薬と検体とが反応した反応液は、光学測定系１４において光学的特性が測定され、光学測定系１４から入力される光信号をもとに分析部１９によって成分濃度等が分析される。そして、反応液の測定が終了したキュベットＣは、洗浄・乾燥ユニット１５に移送されて洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００４３】
このとき、自動分析装置１は、位置調整機構２０を備えており、以下に説明する手順の下にラック３の形状情報及びラック３に保持された検体容器３ｃの位置情報をもとにラック３を搬送し、検体分注装置４のプローブ４ａによる検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする。このとき、ラック３の形状情報の取得から検体の吸引を終えてラック３を回収するまでの１つのラック３に関する制御フローを、図１０に示すフローチャートを使用して説明する。
【００４４】
先ず、制御部１６は、搬入レーン２ａ上に存在するラック３の形状情報を取得する（ステップＳ１００）。ラック３の形状情報は、形状情報取得装置２１から取得する。次に、制御部１６は、検体情報を取得する（ステップＳ１０２）。検体情報は、検体情報読取装置２２から取得する。検体情報読取装置２２による検体情報の取得が終了すると、位置決め動作の準備として位置決め装置２４によってラック３が把持される。
【００４５】
次いで、制御部１６は、検体容器３ｃの有無情報を容器検出装置２３から取得する（ステップＳ１０４）。その後、制御部１６は、検体容器３ｃの位置を調整基準位置とし、調整基準位置と検体の吸引位置とのＸ，Ｙ二次元方向の調整量を演算する（ステップＳ１０６）。
【００４６】
次に、制御部１６は、位置決め装置２４に制御信号を出力し、検体容器３ｃの検体吸引位置への位置決めを指示する（ステップＳ１０８）。この指示により、位置決め装置２４が、制御部１６による制御の下に、二次元方向の調整量分だけラック３を二次元方向へ移動し、検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする。
【００４７】
次いで、制御部１６は、検体分注装置４に検体の分注を指示する（ステップＳ１１０）。これにより、検体分注装置４は、プローブ４ａを検体の吸引位置へ水平方向に移動した後、吸引位置でプローブ４ａを下降させ、検体容器３ｃに保持された検体を吸引する。そして、検体吸引後、検体分注装置４は、プローブ４ａを上昇させ、水平方向に移動させて反応テーブル５上のキュベットＣに検体を吐出（分注）する。
【００４８】
その後、制御部１６は、検体を吸引すべき次の検体容器３ｃがあるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。このとき、制御部１６は、形状情報取得装置２１から入力されたラック３の形状情報と容器検出装置２３から取得した検体容器３ｃの有無情報をもとに判定する。判定の結果、次の検体容器３ｃがある場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、制御部１６は、ステップＳ１０８に戻って、引き続くステップを繰り返す。
【００４９】
一方、次の検体容器３ｃがない場合（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、制御部１６は、位置決め装置２４に制御信号を出力し、検体容器３ｃの検体吸引位置への位置決め指示を解除する（ステップＳ１１４）。これにより、位置決め装置２４は、ラック３の把持を解放する。その後、制御部１６は、ラック３の回収をラック搬送装置２に指示して、１つのラック３に対する制御フローを終了する。
【００５０】
ここで、検体容器３ｃの調整量、即ち、調整基準位置と検体の吸引位置との調整量を演算する際、制御部１６は、ラック３が複数の検体容器３ｃを保持している場合、保持する各検体容器３ｃについて調整量を演算する。例えば、ラック３Ａの場合、容器検出装置２３は、先ず、図１１に示すように、搬送方向に見て前部左側の保持凹部３ａに保持された検体容器３ｃ（中心Ｃ1）を検出し、中心Ｃ1の水平面内におけるＸ方向及びＹ方向の位置（Ｘ1，Ｙ1）を調整基準位置とする。
【００５１】
次に、制御部１６は、図１１に示すように、検体容器３ｃの中心Ｃ1を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＸ，Ｙ二次元方向の調整量ΔＸ1，ΔＹ1（図１１左上図参照）を演算する。そして、制御部１６は、位置決め装置２４を駆動してラック３Ａを調整量ΔＸ1，ΔＹ1分だけＸ，Ｙ二次元方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃ1）を位置決めする（図１１右上図参照）。
【００５２】
この位置決めに際し、制御部１６は、検体容器３ｃの中心Ｃ1を吸引位置Ｐsに一致させる必要はない。制御部１６は、少なくとも検体分注装置４のプローブ４ａが検体容器３ｃと干渉することなく検体を吸引できる位置に検体容器３ｃの中心を位置決め装置２４によって位置決めすればよい。
【００５３】
次に、制御部１６は、検体容器３ｃの中心Ｃ2を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＸ軸方向の調整量ΔＸ2（図１１右上図参照）を演算する。調整量ΔＸ2は、容器検出装置２３が検出したラック３Ａにおける検体容器３ｃの有無情報及びラック３の形状情報又はラック３の形状から決まる複数の保持凹部３ａの水平面内における２次元方向の配置をもとに演算する。そして、制御部１６は、位置決め装置２４を駆動してラック３Ａを調整量ΔＸ2だけＸ軸方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃ2）を位置決めする（図１１右下図参照）。
【００５４】
次いで、制御部１６は、検体容器３ｃの中心Ｃ3を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＸ，Ｙ二次元方向の調整量ΔＸ3，ΔＹ3（図１１右下図参照）を演算する。そして、制御部１６は、位置決め装置２４を駆動して調整量ΔＸ3，ΔＹ3分だけラック３ＡをＸ，Ｙ二次元方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃ3）を位置決めする（図１１左下図参照）。
【００５５】
その後、制御部１６は、検体容器３ｃの中心Ｃ5を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＹ軸方向の調整量ΔＹ5（図１１左下図参照）を演算する。そして、制御部１６は、位置決め装置２４を駆動してラック３Ａを調整量ΔＹ5分だけＹ軸方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃ5）を位置決めする。
【００５６】
以下、同様にして、制御部１６は、検体容器３ｃの各中心を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＸ，Ｙ二次元方向の調整量ΔＸn，ΔＹn（ｎ＝Ｎ）を演算し、位置決め装置２４を駆動してラック３Ａを調整量ΔＸn，ΔＹn分だけＸ，Ｙ二次元方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃn）を位置決めしてゆく。
【００５７】
このように、本発明の自動分析装置１は、ラックの形状に応じて検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃを位置決めする位置調整機構２０を備えているので、ラックの形状が異なっても検体の吸引に使用することができる。
【００５８】
尚、ラック搬送装置２は、ラックを搬送するのにキャタピラやベルトコンベアの他に、パレットコンベアを使用してもよい。
【００５９】
また、形状情報取得装置２１は、ラック３に貼付された情報記録媒体Ｍからラック３の形状情報を読み取ったが、例えば、図１２に示すように、形状情報取得装置としてラック３の外観を撮像するＣＣＤカメラ２８を使用してもよい。このとき、ＣＣＤカメラ２８は、撮像したラック３の外観の画像信号を制御部１６へ出力する。制御部１６は、ＣＣＤカメラ２８から入力されるラック３の外観の画像信号を処理することによってラック３の形状を把握する。
【００６０】
また、ラック３及び検体容器３ｃは、バーコードラベル等の情報記録媒体を貼付したが、ラックの形状情報や検体情報を取得することができれば、ＲＦＩＤ等の電磁的に情報を記録する情報記録媒体を貼付してもよい。この場合、形状情報取得装置２１や検体情報読取装置２２は、電磁的に情報を取得するリーダライタを使用する。
【００６１】
また、容器検出手段は、検体容器３ｃの有無を光によって検出する容器検出装置２３に代えて、検体容器３ｃの有無を超音波によって検出する容器検出装置２８を使用してもよい。このような容器検出装置２８は、例えば、図１３に示すように、装置本体２８ａと超音波を送受波する送受波素子２８ｂを有している。装置本体２８ａは、検体容器３ｃを検出するための制御信号を送受波素子２８ｂに出力する。送受波素子２８ｂは、装置本体２８ａから入力される制御信号をもとに検体容器３ｃに超音波を照射し、検体容器３ｃから反射してくる超音波の強度や時間から装置本体２８ａが検体容器３ｃの有無を判定する。このとき、容器検出装置２８は、容器検出装置２３と同様に、形状情報取得装置２１が読み取ったラック３，３Ａ，３Ｂ等の形状情報をもとに検体容器３ｃの有無を適切に検出することができるように、搬送レーン２ｂの搬送方向と直交する方向（Ｘ方向）へ移動する移動手段を備えている。
【００６２】
更に、位置決め装置２４は、１組のチャックアームによってラックを長手方向両側から把持する構成としたが、配置上可能であれば、ラックを幅方向量側からプッシャ等によって把持することでＸ軸方向に位置決めし、搬送レーンによって移動させることでＹ軸方向に位置決めしてもよい。位置決め装置２４は、１組のチャックアーム２５ｅによってラックを把持することができれば把持装置２５だけでよいので、押圧装置２６は必須ではない。
【００６３】
また、本発明の自動分析装置が備える位置調整機構２０は、自動分析装置を複数連結配置する際、隣接する自動分析装置間でラックを搬送する搬送部に配置して使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の自動分析装置の概略構成図である。
【図２】ラックの一例とラック情報を示すラックの斜視図である。
【図３】他のラックとラック情報を示すラックの斜視図である。
【図４】更に他のラックとラック情報を示すラックの斜視図である。
【図５】自動分析装置に設ける位置調整機構の配置を示す斜視図である。
【図６】図５においてラック搬送装置の搬入レーンを削除して位置調整機構の配置を示した斜視図である。
【図７】位置調整機構で使用する位置決め装置の模式図である。
【図８】図７に示す位置決め装置の把持装置の具体的構成を示す平面図である。
【図９】図７に示す位置決め装置の押圧装置の具体的構成を示す平面図である。
【図１０】ラックの形状情報の取得から検体の吸引を終えてラックを回収するまでの１つのラックに関する制御フローを示すフローチャートである。
【図１１】調整基準位置と検体の吸引位置とのＸ，Ｙ二次元方向の調整量の演算と、調整量に基づく検体の吸引位置への検体容器の位置決めを説明する図である。
【図１２】形状情報取得手段としてラックの外観を撮像するＣＣＤカメラを示す斜視図である。
【図１３】検体容器の有無を超音波によって検出する容器検出装置を備えた位置調整機構の配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 自動分析装置
２ ラック搬送装置
３ ラック
３ｃ 検体容器
３Ａ，３Ｂ ラック
４ 検体分注装置
５ 反応テーブル
Ｃ キュベット
６ 第一試薬分注装置
７ 第二試薬分注装置
８ 第一試薬保冷庫
９ 第二試薬保冷庫
１１ 第一撹拌装置
１２ 第二撹拌装置
１４ 光学測定系
１６ 制御部
１７ 入力部
１８ 表示部
１９ 分析部
２０ 位置調整機構
２１ 形状情報取得装置
２２ 検体情報読取装置
２３，２８ 容器検出装置
２４ 位置決め装置
２５ 把持装置
２６ 押圧装置
２８ ＣＣＤカメラ
Ｍ 情報記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動分析装置は、検体と試薬とを反応させ、反応した反応液の光学的特性を測定することによって前記検体を分析している。このとき、自動分析装置で使用する分注装置は、検体を収容した検体容器を所定形状のラックに保持させた状態で検体をハンドリングしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８５９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動分析装置は、検体を分析する際、検体を収容した検体容器を所定形状のラックに保持させている。この場合、ラックは、メーカーごとに形状が異なり、分注装置による検体の分注作用に支障があることから異なるメーカー相互間での互換使用ができなかった。従って、メーカーの異なる複数の自動分析装置に亘って検体を分析する場合には、その都度、検体容器をメーカーごとのラックに移し替える必要があり、手間がかかるうえ、手作業で行う場合にはヒューマンエラーが発生する虞があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ラックの形状が異なっても検体の吸引に使用することが可能な自動分析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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、搬送経路に沿って搬送されるラックに保持された検体容器から検体を吸引して反応容器へ分注し、当該反応容器内で反応した試薬と前記検体との反応液の光学的特性を測定することにより前記検体を分析する自動分析装置であって、前記検体容器の配置情報を含む前記ラックの形状情報を取得する形状情報取得手段と、前記ラックを搬送し、前記検体容器を前記検体の吸引位置に位置決めする位置決め手段と、前記ラックの形状情報をもとに前記位置決め手段による前記ラックの形状に応じた当該ラックの搬送を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記ラックに保持された前記検体容器の有無を、当該検体容器の前記搬送経路上の位置を調整基準位置として検出する容器検出手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記形状情報取得手段は、前記ラックに貼付され、予め前記ラックの形状情報が記録された情報記録媒体から前記ラックの形状情報を読み取ることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記容器検出手段は、前記ラックの形状情報をもとに前記ラックに保持された前記検体容器の有無を光又は超音波によって検出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記位置決め手段は、少なくとも前記ラックを把持する把持手段と、前記把持手段を前記ラックの搬送方向及び搬送方向に直交する方向へ移動させるＸ−Ｙステージとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動分析装置は、ラックの形状情報をもとに位置決め手段によるラックの形状に応じた搬送を制御手段が制御するので、ラックの形状が異なっても検体の吸引に使用することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の自動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、本発明の自動分析装置の概略構成図である。図２は、ラックの一例とラック情報を示すラックの斜視図である。図３は、他のラックとラック情報を示すラックの斜視図である。図４は、更に他のラックとラック情報を示すラックの斜視図である。
【００１３】
自動分析装置１は、図１に示すように、ラック搬送装置２、反応テーブル５、第一試薬保冷庫８及び第二試薬保冷庫９、第一撹拌装置１１、第二撹拌装置１２、光学測定系１４、制御部１６及び位置調整機構２０を備えている。また、自動分析装置１は、ラック搬送装置２と反応テーブル５との間に検体分注装置４が設けられ、反応テーブル５と第一試薬保冷庫８との間に第一試薬分注装置６が、反応テーブル５と第二試薬保冷庫９との間に第二試薬分注装置７が、それぞれ設けられている。
【００１４】
ラック搬送装置２は、図１に示すように、搬入レーン２ａ、搬送レーン２ｂ、回収レーン２ｃ及び再検レーン２ｄを有しており、搬入レーン２ａ右端のラックセット部にセットされる種々の形状のラックを搬送する。ラック搬送装置２は、搬送レーン２ｂに沿って後述する位置調整機構２０が配置されている（図５参照）。
【００１５】
搬入レーン２ａは、キャタピラによって右端のラックセット部にセットされる保持凹部３ａの数が異なる種々の形状のラック３（図５参照）を搬送レーン２ｂへ搬入する。搬送レーン２ｂは、搬入レーン２ａに対して直交配置され、搬入レーン２ａから送り込まれるラック３をベルトコンベアによって回収レーン２ｃへ搬送する。このとき、ラック３は、搬送レーン２ｂを矢印で示す経路に沿って回収レーン２ｃへ搬送される間に、ラック情報，検体情報及び保持した検体容器３ｃの位置が読み取られると共に、検体分注装置４のプローブ４ａによって各検体容器３ｃに保持された検体が反応テーブル５のキュベットＣに分注される。
【００１６】
回収レーン２ｃは、搬送レーン２ｂから送り込まれるラック３のうち、再検用のラック３をキャタピラによって搬送し、再検レーン２ｄへ送り込む。再検レーン２ｄは、回収レーン２ｃから送り込まれたラック３をベルトコンベアによって搬入レーン２ａへ搬送する。
【００１７】
ラック３は、図２に示すように、複数の保持凹部３ａが長手方向に沿って所定ピッチで配列され、長手方向に沿った各側壁３ｂには検体容器３ｃの配置情報を含むラック３の形状及び識別番号等に関するラック情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体Ｍが予め貼付されている。保持凹部３ａには、検体容器３ｃ（図１，図５参照）が保持される。
【００１８】
ここで、ラック３は、前後を入れ替えてラック搬送装置２にセットしてもラック情報を読み取ることが出来るように、２つの側壁３ｂのそれぞれに情報記録媒体Ｍが貼付されている。情報記録媒体Ｍに記録するラック情報としては、例えば、各保持凹部３ａの中心位置と直径、複数の保持凹部３ａの数の他、図２に示す長さＬ，幅Ｗ，高さＨ，隣り合う保持凹部３ａ間のピッチＰ及び長手方向における前後の端面から最初の保持凹部３ａの中心までの距離である端面距離Ｌe等がある。一方、検体容器３ｃは、収容した検体を識別するための個人ＩＤ，性別，年齢，検体番号等の検体情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体（図示せず）が貼付されている。
【００１９】
一方、ラック搬送装置２が搬送するラックは、ラック３に対して、保持凹部３ａの数Ｎが異なるものや幅Ｗが異なるラックの他、例えば、図３に示すラック３Ａや図４に示すラック３Ｂ等、種々の形状のものがある。
【００２０】
ラック３Ａは、長手方向に沿って１列５個の保持凹部３ａを２列形成することでラック３と同数(Ｎ＝１０)の検体容器３ｃを保持している。このとき、情報記録媒体Ｍに記録するラック情報には、前記ラック情報に加えて、列ピッチＰL及び側壁３ｂから保持凹部３ａの中心までの距離である側壁距離Ｌs等がある。
【００２１】
ラック３Ｂは、中央に検体容器３ｃを保持する保持凹部３ａが１つ形成された円筒状のラックであり、情報記録媒体Ｍには、外直径Ｄや保持凹部３ａの内直径Ｄiがラック情報として記録される。
【００２２】
反応テーブル５は、図１に示すように、保温部材５ａとキュベットホイール５ｂとを有している。保温部材５ａは、キュベットホイール５ｂの半径方向内側及び外側に配置され、光学測定系１４と対応する位置に測光用の開口５ｃが形成されている。キュベットホイール５ｂは、複数のキュベットＣを体温程度の温度に保持して回転し、例えば、一周期で時計方向に（１周−１キュベット）／４分回転し、四周期では時計方向に１キュベット分回転する。
【００２３】
第一試薬保冷庫８及び第二試薬保冷庫９は、構成が同じなので第一試薬保冷庫８について説明し、第二試薬保冷庫９については対応する構成部分に対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２４】
第一試薬保冷庫８は、図１に示すように、第一試薬を保持した複数の試薬ボトル８ａが配置され、第一試薬分注装置６のプローブ６ａによって所定の試薬がキュベットＣに分注される。複数の試薬ボトル８ａは、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、収容した試薬のロットや有効期限等に関する試薬情報を記録したバーコードラベルやＲＦＩＤ等の情報記録媒体（図示せず）が外面に貼付されている。第一試薬が分注されたキュベットＣは、第一撹拌装置１１によって検体と第一試薬とが撹拌される。
【００２５】
また、第一試薬保冷庫８の外周には、各試薬ボトル８ａに貼付された前記情報記録媒体から情報を読み取り、制御部１６へ出力する試薬情報読取装置８ｃが設置されている。なお、試薬情報読取装置９ｃは、第二試薬保冷庫９内の各試薬ボトル９ａに貼付された前記情報記録媒体から情報を読み取る。
【００２６】
第一撹拌装置１１及び第二撹拌装置１２は、キュベットＣ分注された検体や試薬を撹拌棒１１ａ，１１ｂや撹拌棒１２ａによって撹拌し、検体と試薬を反応させる。ここで、検体分注装置４及び試薬分注装置５，６の各プローブ４ａ，５ａ，６ａ及び撹拌棒１１ａ，１１ｂや撹拌棒１２ａは、分注や撹拌の終了後、洗浄水タンクから供給される洗浄水によって流水洗浄される。
【００２７】
光学測定系１４は、図１に示すように、光源１４ａと測光センサ１４ｂとを有している。光源１４ａは、試薬と検体とが反応したキュベットＣ内の反応液を分析するための分析光を出射する。測光センサ１４ｂは、光源１４ａが出射し、開口５ｃを通ってキュベットＣ内の反応液を透過した光束を測光する。このようにして反応液が測光されたキュベットＣは、洗浄・乾燥ユニット１５において内部の反応液が吸引されて廃棄されると共に、洗浄液タンクから供給される洗剤や洗浄水によって内部が洗浄された後、加圧空気を吹き込んで乾燥される。そして、キュベットＣは、再び検体分注装置４のプローブ４ａによって新たな検体が分注され、分析に使用される。
【００２８】
制御部１６は、例えば、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等が使用され、自動分析装置１の各部と接続されている。制御部１６は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、前記情報記録媒体から読み取った試薬情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を規制するように自動分析装置１を制御し、或いはオペレータに警告を発する。特に、制御部１６は、形状情報取得装置２１が取得したラック３の形状情報をもとに位置決め装置２４によるラック３の搬送を制御し、検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする。
【００２９】
入力部１７は、制御部１６へ検体数や検査項目等を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。表示部１８は、分析結果を含む分析内容や撹拌の良否を含む警報等を表示するもので、ディスプレイパネル等が使用される。
【００３０】
分析部１９は、測光センサ１４ｂが測光した光量の信号に基づいて求められるキュベットＣ内の検体と試薬の反応液の吸光度（光学的特性）から検体の成分濃度等を分析し、記憶しておく。
【００３１】
位置調整機構２０は、図５〜図７に示すように、形状情報取得装置２１、検体情報読取装置２２、容器検出装置２３及び位置決め装置２４を備えている。位置調整機構２０は、検体容器３ａを保持するラック３の形状情報又はラック３の形状もとにラック３を移動させ、検体分注装置４のプローブ４ａによる検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする。
【００３２】
形状情報取得装置２１は、搬入レーン２ａ上を搬送されてくるラック３に貼付された情報記録媒体Ｍから検体容器３ｃの配置情報を含むラック３の形状情報を取得する。形状情報取得装置２１は、図５に示すように、搬入レーン２ａと搬送レーン２ｂとの交差部近傍に配置されている。形状情報取得装置２１は、読み取ったラック３の形状情報を制御部１６へ出力するが、制御部１６からの制御信号によっても出力する。
【００３３】
検体情報読取装置２２は、ラック３に保持された複数の検体容器３ｃのそれぞれに貼付された前記情報記録媒体から検体情報を光学的に読み取る検体情報読取手段であり、図５に示すように、形状情報取得装置２１と容器検出装置２３との間に配置されている。検体情報読取装置２２は、取得した検体情報を制御部１６へ出力する他、制御部１６からの制御信号によっても出力する。
【００３４】
容器検出装置２３は、形状情報取得装置２１が取得したラック３の形状情報をもとにラック３に保持された検体容器３ｃの有無を、その検体容器３ｃの位置を調整基準位置として光によって検出する容器検出手段であり、図５に示すように、装置本体２３ａとプリズム２３ｂを有している。搬送レーン２ｂは、制御部１６の制御の下に、容器検出装置２３によってラック３の有無を検出する調整基準位置にラック３が到達すると一度停止する。容器検出装置２３は、このときに検体容器３ｃの位置を調整基準位置として検出すると共に、検出した調整基準位置をもとに位置決め装置２４がラック３を検体の吸引位置へ移動させる際に残る他の検体容器３ｃの有無を光学的に検出する。装置本体２３ａは、検体容器３ｃの検出光束を出射し、プリズム２３ｂで屈折させて検体容器３ｃに照射する。このとき、容器検出装置２３は、形状情報取得装置２１が読み取ったラック３，３Ａ，３Ｂ等の形状情報をもとに検体容器３ｃの有無を適切に検出することができるように、搬送レーン２ｂの搬送方向と直交する方向（Ｘ方向）へ移動する移動手段を備えている。容器検出装置２３は、取得した検体容器３ｃの有無情報を制御部１６へ出力する他、制御部１６からの制御信号によっても出力する。
【００３５】
このとき、検体を保持した検体容器３ｃが存在すると、検体表面から検出光が反射し、空容器や検体容器３ｃが存在しない場合には検出光の反射がないか殆どない。このため、容器検出装置２３は、反射光の光量によって検体容器３ｃの有無を、検体情報読取装置２２が読み取ったラック３の形状情報をもとに保持凹部３ａの位置と対応付けて検出することができる。
【００３６】
ここで、容器検出装置２３のプリズム２３ｂから検体容器３ｃに照射される検出光の水平面内におけるＹ方向の位置及びラック３等の形状情報をもとに前記移動手段によってＸ方向へ移動する際の移動速度に基づくＸ方向の位置は、予め制御部１６に入力されている。このため、制御部１６は、検出光の位置、従って検出した検体容器３ｃの位置を調整基準位置とし、容器検出装置２３が検出した検体容器３ｃの有無情報及び検体情報読取装置２２が読み取ったラック３の形状情報から決まる複数の保持凹部３ａの水平面内における２次元方向の配置をもとに、検体容器３ｃと検体の吸引位置との２次元方向（Ｘ方向，Ｙ方向）の調整量を演算し、この調整量が解消されるように位置決め装置２４によるラック３の搬送を制御する。
【００３７】
位置決め装置２４は、形状情報取得装置２１が取得したラック３の形状情報をもとに、制御部１６による制御の下に、ラック３を搬送し、検体分注装置４のプローブ４ａによる検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする位置決め手段である。位置決め装置２４は、図６に示すように、検体情報読取装置２２と容器検出装置２３との間に配置されている。位置決め装置２４は、ラック３が検体情報読取装置２２の位置を通過後、動作を開始し、ラック３を把持し、搬送による位置決め動作を開始する。
【００３８】
位置決め装置２４は、図７に示すように、Ｘ−Ｙステージ２４ａの上に把持装置２５と押圧装置２６が設けられている。把持装置２５は、搬送レーン２ｂ上のラック３を長手方向両側から把持する。押圧装置２６は、ラック３を幅方向から押圧して把持装置２５の１組のチャックアーム２５ｅとの間に把持する押圧装置２６が設けられている。ここで、Ｘ−Ｙステージ２４ａは、搬送レーン２ｂと並行するＹ方向及び搬送レーン２ｂに直交するＸ方向に水平面内を移動し、図７には、これらの方向及びＸ方向とＹ方向に直交するＺ方向が矢印で示されている。
【００３９】
把持装置２５は、図７及び図８に示すように、駆動モータ２５ａ、ボールねじ２５ｃ及び１組のチャックアーム２５ｅを有している。ボールねじ２５ｃは、先端側が右ねじ、駆動モータ２５ａが位置する基部側が左ねじに加工されておりフランジ２５ｂを介して駆動モータ２５ａと連結されている。１組のチャックアーム２５ｅは、それぞれナット２５ｄを介して一方がボールねじ２５ｃの右ねじに、他方がボールねじ２５ｃの左ねじに取り付けられ、ボールねじ２５ｃの正逆回転によって開閉し、搬送レーン２ｂ上のラック３を長手方向両側から把持する。ここで、チャックアーム２５ｅは、ラック３を把持する部分にゴム等の摩擦係数の大きい滑り防止材を貼付或いは塗布しておくと、把持したラック３の落下を防止することができる。
【００４０】
押圧装置２６は、図７及び図９に示すように、流体圧シリンダ２６ａと押圧板２６ｃを有している。流体圧シリンダ２６ａは、油圧や空気圧等の流体圧によって出没されるロッド２６ｂの先端に押圧板２６ｃが取り付けられている。押圧装置２６は、把持装置２５によるラック３の把持動作と同期して作動し、ラック３を幅方向から押圧して把持装置２５の１組のチャックアーム２５ｅとの間に把持する。
【００４１】
以上のように構成される自動分析装置１は、制御部１６の制御の下に作動し、キュベットホイール５ｂによって周方向に沿って搬送されてくる複数のキュベットＣのそれぞれに第一試薬分注装置６によって試薬容器８ａから第一試薬が順次分注された後、検体分注装置４によってラック３に保持された各検体容器３ｃから検体が順次分注される。検体が分注されたキュベットＣには、第二試薬分注装置７が試薬容器９ａから第二試薬が順次分注される。
【００４２】
この間、試薬や検体が分注されたキュベットＣは、キュベットホイール５ｂが停止する都度、第一撹拌装置１１や第二撹拌装置１２によって試薬や検体が撹拌され、キュベットホイール５ｂが再び回転したときに光学測定系１４を通過する。このとき、キュベットＣ内の試薬や試薬と検体とが反応した反応液は、光学測定系１４において光学的特性が測定され、光学測定系１４から入力される光信号をもとに分析部１９によって成分濃度等が分析される。そして、反応液の測定が終了したキュベットＣは、洗浄・乾燥ユニット１５に移送されて洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００４３】
このとき、自動分析装置１は、位置調整機構２０を備えており、以下に説明する手順の下にラック３の形状情報及びラック３に保持された検体容器３ｃの位置情報をもとにラック３を搬送し、検体分注装置４のプローブ４ａによる検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする。このとき、ラック３の形状情報の取得から検体の吸引を終えてラック３を回収するまでの１つのラック３に関する制御フローを、図１０に示すフローチャートを使用して説明する。
【００４４】
先ず、制御部１６は、搬入レーン２ａ上に存在するラック３の形状情報を取得する（ステップＳ１００）。ラック３の形状情報は、形状情報取得装置２１から取得する。次に、制御部１６は、検体情報を取得する（ステップＳ１０２）。検体情報は、検体情報読取装置２２から取得する。検体情報読取装置２２による検体情報の取得が終了すると、位置決め動作の準備として位置決め装置２４によってラック３が把持される。
【００４５】
次いで、制御部１６は、検体容器３ｃの有無情報を容器検出装置２３から取得する（ステップＳ１０４）。その後、制御部１６は、検体容器３ｃの位置を調整基準位置とし、調整基準位置と検体の吸引位置とのＸ，Ｙ二次元方向の調整量を演算する（ステップＳ１０６）。
【００４６】
次に、制御部１６は、位置決め装置２４に制御信号を出力し、検体容器３ｃの検体吸引位置への位置決めを指示する（ステップＳ１０８）。この指示により、位置決め装置２４が、制御部１６による制御の下に、二次元方向の調整量分だけラック３を二次元方向へ移動し、検体の吸引位置へ検体容器３ｃを位置決めする。
【００４７】
次いで、制御部１６は、検体分注装置４に検体の分注を指示する（ステップＳ１１０）。これにより、検体分注装置４は、プローブ４ａを検体の吸引位置へ水平方向に移動した後、吸引位置でプローブ４ａを下降させ、検体容器３ｃに保持された検体を吸引する。そして、検体吸引後、検体分注装置４は、プローブ４ａを上昇させ、水平方向に移動させて反応テーブル５上のキュベットＣに検体を吐出（分注）する。
【００４８】
その後、制御部１６は、検体を吸引すべき次の検体容器３ｃがあるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。このとき、制御部１６は、形状情報取得装置２１から入力されたラック３の形状情報と容器検出装置２３から取得した検体容器３ｃの有無情報をもとに判定する。判定の結果、次の検体容器３ｃがある場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、制御部１６は、ステップＳ１０８に戻って、引き続くステップを繰り返す。
【００４９】
一方、次の検体容器３ｃがない場合（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、制御部１６は、位置決め装置２４に制御信号を出力し、検体容器３ｃの検体吸引位置への位置決め指示を解除する（ステップＳ１１４）。これにより、位置決め装置２４は、ラック３の把持を解放する。その後、制御部１６は、ラック３の回収をラック搬送装置２に指示して、１つのラック３に対する制御フローを終了する。
【００５０】
ここで、検体容器３ｃの調整量、即ち、調整基準位置と検体の吸引位置との調整量を演算する際、制御部１６は、ラック３が複数の検体容器３ｃを保持している場合、保持する各検体容器３ｃについて調整量を演算する。例えば、ラック３Ａの場合、容器検出装置２３は、先ず、図１１に示すように、搬送方向に見て前部左側の保持凹部３ａに保持された検体容器３ｃ（中心Ｃ1）を検出し、中心Ｃ1の水平面内におけるＸ方向及びＹ方向の位置（Ｘ1，Ｙ1）を調整基準位置とする。
【００５１】
次に、制御部１６は、図１１に示すように、検体容器３ｃの中心Ｃ1を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＸ，Ｙ二次元方向の調整量ΔＸ1，ΔＹ1（図１１左上図参照）を演算する。そして、制御部１６は、位置決め装置２４を駆動してラック３Ａを調整量ΔＸ1，ΔＹ1分だけＸ，Ｙ二次元方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃ1）を位置決めする（図１１右上図参照）。
【００５２】
この位置決めに際し、制御部１６は、検体容器３ｃの中心Ｃ1を吸引位置Ｐsに一致させる必要はない。制御部１６は、少なくとも検体分注装置４のプローブ４ａが検体容器３ｃと干渉することなく検体を吸引できる位置に検体容器３ｃの中心を位置決め装置２４によって位置決めすればよい。
【００５３】
次に、制御部１６は、検体容器３ｃの中心Ｃ2を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＸ軸方向の調整量ΔＸ2（図１１右上図参照）を演算する。調整量ΔＸ2は、容器検出装置２３が検出したラック３Ａにおける検体容器３ｃの有無情報及びラック３の形状情報又はラック３の形状から決まる複数の保持凹部３ａの水平面内における２次元方向の配置をもとに演算する。そして、制御部１６は、位置決め装置２４を駆動してラック３Ａを調整量ΔＸ2だけＸ軸方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃ2）を位置決めする（図１１右下図参照）。
【００５４】
次いで、制御部１６は、検体容器３ｃの中心Ｃ3を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＸ，Ｙ二次元方向の調整量ΔＸ3，ΔＹ3（図１１右下図参照）を演算する。そして、制御部１６は、位置決め装置２４を駆動して調整量ΔＸ3，ΔＹ3分だけラック３ＡをＸ，Ｙ二次元方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃ3）を位置決めする（図１１左下図参照）。
【００５５】
その後、制御部１６は、検体容器３ｃの中心Ｃ5を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＹ軸方向の調整量ΔＹ5（図１１左下図参照）を演算する。そして、制御部１６は、位置決め装置２４を駆動してラック３Ａを調整量ΔＹ5分だけＹ軸方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃ5）を位置決めする。
【００５６】
以下、同様にして、制御部１６は、検体容器３ｃの各中心を調整基準位置として検体の吸引位置ＰsとのＸ，Ｙ二次元方向の調整量ΔＸn，ΔＹn（ｎ＝Ｎ）を演算し、位置決め装置２４を駆動してラック３Ａを調整量ΔＸn，ΔＹn分だけＸ，Ｙ二次元方向へ移動し、検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃ（中心Ｃn）を位置決めしてゆく。
【００５７】
このように、本発明の自動分析装置１は、ラックの形状に応じて検体の吸引位置Ｐsへ検体容器３ｃを位置決めする位置調整機構２０を備えているので、ラックの形状が異なっても検体の吸引に使用することができる。
【００５８】
尚、ラック搬送装置２は、ラックを搬送するのにキャタピラやベルトコンベアの他に、パレットコンベアを使用してもよい。
【００５９】
また、形状情報取得装置２１は、ラック３に貼付された情報記録媒体Ｍからラック３の形状情報を読み取ったが、例えば、図１２に示すように、形状情報取得装置としてラック３の外観を撮像するＣＣＤカメラ２８を使用してもよい。このとき、ＣＣＤカメラ２８は、撮像したラック３の外観の画像信号を制御部１６へ出力する。制御部１６は、ＣＣＤカメラ２８から入力されるラック３の外観の画像信号を処理することによってラック３の形状を把握する。
【００６０】
また、ラック３及び検体容器３ｃは、バーコードラベル等の情報記録媒体を貼付したが、ラックの形状情報や検体情報を取得することができれば、ＲＦＩＤ等の電磁的に情報を記録する情報記録媒体を貼付してもよい。この場合、形状情報取得装置２１や検体情報読取装置２２は、電磁的に情報を取得するリーダライタを使用する。
【００６１】
また、容器検出手段は、検体容器３ｃの有無を光によって検出する容器検出装置２３に代えて、検体容器３ｃの有無を超音波によって検出する容器検出装置２８を使用してもよい。このような容器検出装置２８は、例えば、図１３に示すように、装置本体２８ａと超音波を送受波する送受波素子２８ｂを有している。装置本体２８ａは、検体容器３ｃを検出するための制御信号を送受波素子２８ｂに出力する。送受波素子２８ｂは、装置本体２８ａから入力される制御信号をもとに検体容器３ｃに超音波を照射し、検体容器３ｃから反射してくる超音波の強度や時間から装置本体２８ａが検体容器３ｃの有無を判定する。このとき、容器検出装置２８は、容器検出装置２３と同様に、形状情報取得装置２１が読み取ったラック３，３Ａ，３Ｂ等の形状情報をもとに検体容器３ｃの有無を適切に検出することができるように、搬送レーン２ｂの搬送方向と直交する方向（Ｘ方向）へ移動する移動手段を備えている。
【００６２】
更に、位置決め装置２４は、１組のチャックアームによってラックを長手方向両側から把持する構成としたが、配置上可能であれば、ラックを幅方向量側からプッシャ等によって把持することでＸ軸方向に位置決めし、搬送レーンによって移動させることでＹ軸方向に位置決めしてもよい。位置決め装置２４は、１組のチャックアーム２５ｅによってラックを把持することができれば把持装置２５だけでよいので、押圧装置２６は必須ではない。
【００６３】
また、本発明の自動分析装置が備える位置調整機構２０は、自動分析装置を複数連結配置する際、隣接する自動分析装置間でラックを搬送する搬送部に配置して使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の自動分析装置の概略構成図である。
【図２】ラックの一例とラック情報を示すラックの斜視図である。
【図３】他のラックとラック情報を示すラックの斜視図である。
【図４】更に他のラックとラック情報を示すラックの斜視図である。
【図５】自動分析装置に設ける位置調整機構の配置を示す斜視図である。
【図６】図５においてラック搬送装置の搬入レーンを削除して位置調整機構の配置を示した斜視図である。
【図７】位置調整機構で使用する位置決め装置の模式図である。
【図８】図７に示す位置決め装置の把持装置の具体的構成を示す平面図である。
【図９】図７に示す位置決め装置の押圧装置の具体的構成を示す平面図である。
【図１０】ラックの形状情報の取得から検体の吸引を終えてラックを回収するまでの１つのラックに関する制御フローを示すフローチャートである。
【図１１】調整基準位置と検体の吸引位置とのＸ，Ｙ二次元方向の調整量の演算と、調整量に基づく検体の吸引位置への検体容器の位置決めを説明する図である。
【図１２】形状情報取得手段としてラックの外観を撮像するＣＣＤカメラを示す斜視図である。
【図１３】検体容器の有無を超音波によって検出する容器検出装置を備えた位置調整機構の配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 自動分析装置
２ ラック搬送装置
３ ラック
３ｃ 検体容器
３Ａ，３Ｂ ラック
４ 検体分注装置
５ 反応テーブル
Ｃ キュベット
６ 第一試薬分注装置
７ 第二試薬分注装置
８ 第一試薬保冷庫
９ 第二試薬保冷庫
１１ 第一撹拌装置
１２ 第二撹拌装置
１４ 光学測定系
１６ 制御部
１７ 入力部
１８ 表示部
１９ 分析部
２０ 位置調整機構
２１ 形状情報取得装置
２２ 検体情報読取装置
２３，２８ 容器検出装置
２４ 位置決め装置
２５ 把持装置
２６ 押圧装置
２８ ＣＣＤカメラ
Ｍ 情報記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路に沿って搬送されるラックに保持された検体容器から検体を吸引して反応容器へ分注し、当該反応容器内で反応した試薬と前記検体との反応液の光学的特性を測定することにより前記検体を分析する自動分析装置であって、
前記検体容器の配置情報を含む前記ラックの形状情報を取得する形状情報取得手段と、
前記ラックを搬送し、前記検体容器を前記検体の吸引位置に位置決めする位置決め手段と、
前記ラックの形状情報をもとに前記位置決め手段による前記ラックの形状に応じた当該ラックの搬送を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記形状情報取得手段が取得した前記ラックの形状情報をもとに、前記ラックに保持された前記検体容器の有無を、当該検体容器の前記搬送経路上の位置を調整基準位置として検出する容器検出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記形状情報取得手段は、前記ラックに貼付され、予め前記ラックの形状情報が記録された情報記録媒体から前記ラックの形状情報を読み取ることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記容器検出手段は、前記ラックの形状情報をもとに前記ラックに保持された前記検体容器の有無を光又は超音波によって検出することを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記位置決め手段は、少なくとも前記ラックを把持する把持手段と、前記把持手段を前記ラックの搬送方向及び搬送方向に直交する方向へ移動させるＸ−Ｙステージとを有することを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項１】
搬送経路に沿って搬送されるラックに保持された検体容器から検体を吸引して反応容器へ分注し、当該反応容器内で反応した試薬と前記検体との反応液の光学的特性を測定することにより前記検体を分析する自動分析装置であって、
前記検体容器の配置情報を含む前記ラックの形状情報を取得する形状情報取得手段と、
前記ラックを搬送し、前記検体容器を前記検体の吸引位置に位置決めする位置決め手段と、
前記ラックの形状情報をもとに前記位置決め手段による前記ラックの形状に応じた当該ラックの搬送を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記形状情報取得手段が取得した前記ラックの形状情報をもとに、前記ラックに保持された前記検体容器の有無を、当該検体容器の前記搬送経路上の位置を調整基準位置として検出する容器検出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記形状情報取得手段は、前記ラックに貼付され、予め前記ラックの形状情報が記録された情報記録媒体から前記ラックの形状情報を読み取ることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記容器検出手段は、前記ラックの形状情報をもとに前記ラックに保持された前記検体容器の有無を光又は超音波によって検出することを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記位置決め手段は、少なくとも前記ラックを把持する把持手段と、前記把持手段を前記ラックの搬送方向及び搬送方向に直交する方向へ移動させるＸ−Ｙステージとを有することを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【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】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１８０６０７（Ｐ２００９−１８０６０７Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９６６３（Ｐ２００８−１９６６３）
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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