(57)【要約】【課題】液体試料の分注精度及び分注量の再現性に優れると共に、微量化への対応が容易な分注器及び分注装置を提供すること。【解決手段】シリンジに挿着したピストンを往復動させることによって分注プローブを接続した配管内に充填した脱気水を移動させ、分注プローブから検体または試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置で使用するする分注器６０及び分注装置。分注器６０は、ピストンを直接駆動する超音波モータ６５を備えている。分注装置の配管は、分注器６０が中間に接続されている。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジに挿着したピストンを往復動させることによって分注プローブを接続した配管内に充填した脱気水を移動させ、前記分注プローブから検体または試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した前記液体試料を吐出して分注を行う分注装置で使用する分注器であって、
前記ピストンを直接駆動する超音波モータを備えたことを特徴とする分注器。
【請求項２】
分注プローブを接続した配管内に充填した脱気水を移動させて前記分注プローブから検体または試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した前記液体試料を吐出して分注を行う分注装置であって、
前記配管は、請求項１に記載の分注器が中間に接続されていることを特徴とする分注装置。
【請求項３】
分注プローブに挿着したピストンを往復動させることによって前記分注プローブに液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して液体試料の分注を行う分注器であって、
前記ピストンを直接駆動する超音波モータを備えたことを特徴とする分注器。
【請求項４】
分注プローブを接続した配管内に脱気水を充填し、当該配管内で前記脱気水を移動させて前記分注プローブから検体または試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置であって、
前記分注プローブは、請求項３に記載の分注器であって、挿着した前記ピストンを超音波モータによって直接駆動する分注プローブであることを特徴とする分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注器及び分注装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、分析装置は、血液や尿等の生体試料の分析に使用されており、シリンジに装着したピストンを駆動手段によって往復動させることによって検体や試薬等の液体を吸引し、吸引した液体を所望量吐出させることによって分注を行う分注装置を備えている（例えば、特許文献１参照）。このとき、ピストンの駆動手段は、パルスモータを駆動源とし、パルスモータの回転をボールねじやラックとピニオン等の動力伝達系を介して往復運動に変換することでピストンを駆動している。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１２９６６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、パルスモータの回転をボールねじやラックとピニオン等の動力伝達系を介して往復運動に変換する場合、機械的な構造上、バックラッシが原因となって分注量がばらつき、分注量の再現性や正確性が低下するという問題がある。特に、近年、分析コストの低減や検体採取に伴う患者への負担軽減の見地から、検体の微量化が求められ、現在、検体分注装置は、最小分注量が１μＬであるが、将来的には１桁小さくなることが予想されている。このような分注量の微量化の要求に対し、パルスモータは、駆動パルスを電気的に分割することによってピストンを微細駆動させているが、パルス分割数に限界があることから、分注量の再現性や正確性の点でなお問題がある。このため、検体分注装置は、液体を吐出し得る最小量において調整可能な量である最小調整単位量を小さくすることで、分注精度を高めると共に、分注量の再現性を向上させることが求められている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液体試料の分注精度及び分注量の再現性に優れると共に、微量化への対応が容易な分注器及び分注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、本発明の分注器は、シリンジに挿着したピストンを往復動させることによって分注プローブを接続した配管内に充填した脱気水を移動させ、前記分注プローブから検体または試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した前記液体試料を吐出して分注を行う分注装置で使用する分注器であって、前記ピストンを直接駆動する超音波モータを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の分注器は、上記の発明において、分注プローブを接続した配管内に充填した脱気水を移動させて前記分注プローブから検体または試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した前記液体試料を吐出して分注を行う分注装置であって、前記配管は、請求項１に記載の分注器が中間に接続されていることを特徴とする。
【０００８】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注装置は、分注プローブに挿着したピストンを往復動させることによって前記分注プローブに液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して液体試料の分注を行う分注器であって、前記ピストンを直接駆動する超音波モータを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、分注プローブを接続した配管内に脱気水を充填し、当該配管内で前記脱気水を移動させて前記分注プローブから検体または試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置であって、前記分注プローブは、前記分注器であって、挿着した前記ピストンを超音波モータによって直接駆動する分注プローブであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の分注器は、ピストンを超音波モータによって直接駆動し、本発明の分注装置は、ピストンを超音波モータによって直接駆動する分注器を備えているので、パルスモータで駆動する場合に比べてピストンを高精度、かつ、高再現性の下に駆動することができるため、分注する液体試料の分注精度及び分注量の再現性に優れると共に、微量化への対応が容易にな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】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の分注器及び分注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、実施の形態１の分注装置を搭載した自動分析装置の一例を示す概略構成図である。図２は、実施の形態１の分注装置の概略構成図である。図３は、図２に示す分注装置が備える実施の形態１の分注器の要部断面側面図である。
【００１２】
自動分析装置１は、図１に示すように、作業テーブル２上に検体テーブル３、検体分注装置５、キュベットホイール７、測光装置９、洗浄装置１０、撹拌装置１１、試薬分注装置１２及び試薬テーブル１３が設けられている。
【００１３】
検体テーブル３は、図１に示すように、駆動手段によって矢印で示す方向に回転され、外周には周方向に沿って等間隔で配置される収納室３ａが複数設けられている。各収納室３ａは、検体を収容した検体容器４が着脱自在に収納される。
【００１４】
検体分注装置５は、キュベットホイール７に保持された反応容器８に検体を分注する手段であり、図１に示すように、検体テーブル３の複数の検体容器４から検体を順次反応容器８に分注する。検体分注装置５は、図２に示すように、水平面内を軸廻りに回動されると共に、上下方向に昇降される支柱５ａ、支柱５ａに支持されたアーム５ｂ、アーム５ｂに支持され、配管５１によって脱気水タンク５２と接続された分注プローブ５ｃを有している。
【００１５】
そして、検体分注装置５は、図２に示すように、配管５１に脱気水タンク５２側から順に加圧ポンプ５３、エアトラップ５４、三方弁からなる電磁弁５５及び分注器６０が設けられている。また、電磁弁５５には、加圧ポンプ５３が圧送した脱気水を脱気水タンク５２に戻す戻し配管５１ａが接続されている。ここで、図２は、加圧ポンプ５３によって脱気水タンク５２内の脱気水を配管５１内及び分注器６０のシリンジ６０ａ内に充填する場合の電磁弁５５の切替方向を示している。
【００１６】
分注器６０は、図３に示すように、シリンジ６０ａに内筒６０ｂがスライド自在に挿着され、上部シール６１と下部シール６２を配置してカバー部材６３内に液密に収容されている。カバー部材６３は、上部に係止フランジ６３ａが形成されると共に、内筒６０ｂ上部のピストン６０ｃ上方に配管５１と接続された流路６３ｂが形成されている。そして、分注器６０は、フランジ６４ｂに係止した係止フランジ６３ａを固定ねじ６４ｃによって固定すると共に、係止部材６８に係止した内筒６０ｂ下端のフランジ６０ｄを固定ねじ６８ａによって固定することによりホルダ６４に取り付けられている。
【００１７】
ここで、ホルダ６４は、図３に示すように、本体６４ａに超音波モータ６５が取り付けられると共に、スライダ６６、直線ガイド６７、スライダ６６に取り付けられた係止部材６８及びスライダ６６の移動量をレーザ光によって検出する移動量センサ６９を有している。超音波モータ６５は、摺動部材６５ａがスライダ６６へ圧接され、交流電圧を印加すると直線ガイド６７に案内されてスライダ６６が図中矢印で示す上下方向に移動する。これにより、分注器６０は、ピストン６０ｃが超音波モータ６５によって直接駆動され、シリンジ６０ａから脱気水が吐出或いは吸引される。分注器６０は、このようにしてシリンジ６０ａから脱気水が吐出或いは吸引することによって配管５１内に充填した脱気水を移動させ、分注プローブ５ｃから検体を分注する。なお、検体分注装置５における加圧ポンプ５３の作動、電磁弁５５の切替作動並びに超音波モータ６５の作動は、制御部１６によって制御される。
【００１８】
キュベットホイール７は、検体テーブル３とは異なる駆動手段によって図１に矢印で示す方向に回転され、外周には周方向に沿って反応容器８を配置する複数の凹部７ａが等間隔で設けられている。キュベットホイール７は、各凹部７ａの半径方向両側に測定光が通過する開口が形成されている。キュベットホイール７は、一周期で時計方向に（１周−１反応容器）／４分回転し、四周期で反時計方向に凹部７ａの１個分回転する。キュベットホイール７の外周には、測光装置９、洗浄装置１０及び撹拌装置１１が配置されている。
【００１９】
反応容器８は、容量が数ｎＬ〜数十μＬと微量なキュベットであり、測光装置９の光源から出射された分析光に含まれる光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。
【００２０】
測光装置９は、図１に示すように、キュベットホイール７の外周近傍に配置され、反応容器８に保持された液体を分析する分析光を出射する光源と、液体を透過した分析光を分光して受光する受光器とを有している。測光装置９は、前記光源と受光器がキュベットホイール７の凹部７ａを挟んで半径方向に対向する位置に配置されている。
【００２１】
洗浄装置１０は、反応容器８から液体や洗浄液を排出する排出手段と、洗浄液の分注手段とを有している。洗浄装置１０は、測光終了後の反応容器８から測光後の液体を排出した後、洗浄液を分注する。洗浄装置１０は、洗浄液の分注と排出の動作を複数回繰り返すことにより、反応容器８の内部を洗浄する。このようにして洗浄された反応容器８は、再度、新たな検体の分析に使用される。
【００２２】
撹拌装置１１は、反応容器８に分注された検体や試薬を、例えば、攪拌棒によって攪拌する。但し、撹拌装置１１は、反応容器８に保持された液体を非接触で攪拌する必要がある場合には、反応容器８に表面弾性波素子を取り付け、表面弾性波素子が発生する音波によって撹拌してもよい。
【００２３】
試薬分注装置１２は、キュベットホイール７に保持された複数の反応容器８に試薬を分注する手段であり、図１に示すように、試薬テーブル１３の所定の試薬容器１４から試薬を順次反応容器８に分注する。
【００２４】
試薬テーブル１３は、検体テーブル３及びキュベットホイール７とは異なる駆動手段によって図１に矢印で示す方向に回転され、扇形に成形された収納室１３ａが周方向に沿って複数設けられている。収納室１３ａのそれぞれには、試薬容器１４が着脱自在に収納される。複数の試薬容器１４は、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、外面には収容した試薬に関する情報を記録したバーコードラベル等の情報記録媒体（図示せず）が貼付されている。
【００２５】
ここで、試薬テーブル１３の外周には、図１に示すように、試薬容器１４に貼付した前記情報記録媒体に記録された試薬の種類，ロット及び有効期限等の情報を読み取り、制御部１６へ出力する読取装置１５が設置されている。
【００２６】
制御部１６は、検体テーブル３、検体分注装置５、キュベットホイール７、測光装置９、洗浄装置１０、試薬分注装置１２、試薬テーブル１３、読取装置１５、分析部１７、入力部１８、表示部１９及び撹拌装置１１等と接続され、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、前記情報記録媒体の記録から読み取った情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を停止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。
【００２７】
分析部１７は、制御部１６を介して測光装置９に接続され、受光器が受光した光量に基づく反応容器８内の液体の吸光度から検体の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部１６に出力する。入力部１８は、制御部１６へ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１９は、分析内容や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。
【００２８】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転するキュベットホイール７によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器８に試薬分注装置１２が試薬容器１４から試薬を順次分注する。試薬が分注された反応容器８は、キュベットホイール７によって周方向に沿って搬送され、検体分注装置５によって検体テーブル３に保持された複数の検体容器４から検体が順次分注される。
【００２９】
そして、検体が分注された反応容器８は、キュベットホイール７によって撹拌装置１１へ搬送され、分注された試薬と検体が順次攪拌されて反応する。このようにして検体と試薬が反応した反応液は、キュベットホイール７が再び回転したときに測光装置９を通過し、光源から出射された分析光が透過する。このとき、反応容器８内の試薬と検体の反応液は、受光部で側光され、制御部１６によって成分濃度等が分析される。また、分析が終了した反応容器８は、洗浄装置１０によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００３０】
このとき、実施の形態１の分注装置５は、分注器６０のピストン６０ｃが超音波モータ６５によって直接駆動され、シリンジ６０ａ内に脱気水を吸引し、吸引した脱気水を吐出して分注を行うことにより、分注プローブ５ｃから検体が分注される。検体の分注に当たり、検体分注装置５は、エアトラップ５４や脱気水タンク５２側へ脱気水が流れないように、図４に示すように電磁弁５５を切り替える。
【００３１】
本実施の形態１に示した如く、駆動源として一般的なパルスモータより動作の分解能が極めて高い超音波リニアモータ６５を使用すると、分注プローブ５ｃ及び分注器６０が同一であれば、パルスモータを使用する場合に比べて最小調整単位を極めて小さくすることができる。しかも、パルスモータの場合、１パルス当たりのピストン６０ｃのストロークにばらつきが発生する可能性が高く、これによって最小調整単位量もばらつく可能性が高いのに対し、超音波モータ６５の場合には１パルス当たりのピストン６０ｃのストロークがばらつかないので、検体の分注精度及び分注量の再現性に優れている。
【００３２】
（実施の形態２）
次に、本発明の分注器及び分注装置にかかる実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１の分注器は、シリンジポンプを超音波モータによって直接駆動して分注を行ったのに対し、実施の形態２の分注器は、分注プローブに挿着したピストンを超音波モータによって直接駆動して分注を行っている。図５は、実施の形態２の分注装置の概略構成図である。図６は、図５に示す分注装置が備える実施の形態２の分注器の断面側面図である。ここで、実施の形態２の分注装置は、実施の形態１の分注装置と同じく自動分析装置１に搭載して使用され、実施の形態１の分注装置と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００３３】
検体分注装置５Ａは、図５に示すように、配管５１に分注器６０を設けるのに代えて、分注プローブ５ｃに超音波モータ６５が設けられている。分注プローブ５ｃは、図６に示すように、超音波モータ６５のスライダを兼ねるピストン５ｄがガイドリング５ｅ，５ｆによって長手方向に沿って移動自在に挿着されると共に、シールリング５ｇによってピストン５ｄとの間が液密に封止され、ピストン５ｄ及び超音波モータ６５と共に実施の形態２の分注器を構成している。そして、分注プローブ５ｃは、側壁に設けた電磁弁７１を介して配管５１と接続され、電磁弁７１と対向する側壁にピストン５ｄを直接駆動する超音波モータ６５が設けられている。
【００３４】
従って、実施の形態２の検体分注装置５Ａは、分注プローブ５ｃに挿着したピストン５ｄが超音波モータ６５によって直接駆動され、図７に示すように、脱気水Ｗとの間に空気層Ａを介して分注プローブ５ｃ内に検体Ｓを吸引し、吸引した検体Ｓを反応容器７に吐出することによって分注を行う。このとき、超音波モータ６５は、自動分析装置１の制御部１６の制御の下に、超音波モータ６５によってピストン５ｄを直接駆動することにより、所定量の検体を分注する。このため、検体分注装置５Ａは、実施の形態１の検体分注装置５と同様に、検体の分注精度及び分注量の再現性に優れている。
【００３５】
尚、実施の形態１，２は、本発明の分注装置として検体分注装置の場合について説明したが、試薬分注装置であってもよい。
【００３６】
また、本発明の分注装置を搭載する自動分析装置は、試薬テーブル１３が１つの場合について説明したが、第１試薬と第２試薬を使用する場合には２つの試薬テーブル１３を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態１の分注装置を搭載した自動分析装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態１の分注装置の概略構成図である。
【図３】図２に示す分注装置が備える実施の形態１の分注器の要部断面側面図である。
【図４】図２に示す分注装置において電磁弁を切り替えた際の概略構成図である。
【図５】実施の形態２の分注装置の概略構成図である。
【図６】図５に示す分注装置が備える実施の形態２の分注器の断面側面図である。
【図７】図６に示す分注器においてピストンを直接駆動した際の断面側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１            自動分析装置
２            作業テーブル
３            検体テーブル
４            検体容器
５，５Ａ      検体分注装置
５ｃ          分注プローブ
５ｄ          ピストン
７            キュベットホイール
８            反応容器
９            測光装置
１０          洗浄装置
１１          撹拌装置
１２          試薬分注装置
１３          試薬テーブル
１４          試薬容器
１５          読取装置
１６          制御部
１７          分析部
１８          入力部
１９          表示部
５１          配管
５２          脱気水タンク
５３          加圧ポンプ
５４          エアトラップ
５５          電磁弁
６０          分注器
６０ａ        シリンジ
６０ｃ        ピストン
６５          超音波モータ
７１          電磁弁
Ａ            空気層
Ｓ            検体
Ｗ            脱気水
【図１】
2010008105.tif 000003
【図２】
2010008105.tif 000004
【図３】
2010008105.tif 000005
【図４】
2010008105.tif 000006
【図５】
2010008105.tif 000007
【図６】
2010008105.tif 000008
【図７】
2010008105.tif 000009