(57)【要約】【課題】パルスモータ駆動により試料の吸引・吐出を行う試料分注装置の詰まり検知の正確度を向上させる。【解決手段】試料Ｓを吸引・吐出するノズル２と、該ノズル２に管路３を介して連結されるパルスモータ駆動のシリンジ６と、前記管路３内の圧力を検出する圧力センサ９と、試料Ｓの吸引・吐出・移動を行う吸引・吐出・移動プログラム１２、試料Ｓを吸引した後、前記パルスモータとシリンジ６間のバックラッシュを除去するバックラッシュ除去プログラム１３およびバックラッシュを除去した後、所定のタイミングで前記圧力と所定の圧力閾値を比較し、前記圧力が所定の圧力閾値よりも低下している場合をノズル２または管路３の詰まりとして検知する詰まり検知プログラム１４を演算実行する制御部１１とを備える。【選択図】                  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
試料を吸引・吐出するノズルと、前記ノズルに管路を介して一体的に連結されパルスモータによって駆動されるシリンジと、前記管路内の圧力を検出する圧力センサとを備えるとともに、前記パルスモータを制御して試料の吸引・吐出・移動を行う吸引・吐出・移動プログラムと、試料を吸引した後前記パルスモータとシリンジ間のバックラッシュを除去するバックラッシュ除去プログラムと、バックラッシュ除去後所定のタイミングで前記検出された管路内圧力と所定の圧力閾値を比較して前記管路内検出圧力が圧力閾値を低下したときノズルまたは管路詰まりと判別し検知する管路詰まり検知プログラムの各プログラムを有する制御部を備えたことを特徴とする試料分注装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、シリンジを駆動して血液や尿などの試料を吸引・吐出・移動を行い試料を分注する試料分注装置に関し、特にシリンジの駆動をパルスモータで行い、試料の詰まりを検知する検知機能を有する試料分注装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば血液の分析を行う場合、試料として血清あるいは血漿等が使用されるが、この種の試料中にはフィブリン等の固形物が存在するため、試料分注装置のノズル（サンプルプローブとも称す）による試料吸引時、ノズル内やノズルに連結されている管路中に前記固形物の詰まりが生じる場合がある。ノズル内に詰まりが生じると、所定量の試料が分注できなく分析結果の信頼性が損なわれる。
【０００３】
このため、従来の試料分注装置においては、試料吸引中の詰まりを検知する検知機構を設け（特許文献１参照）、あるいはノズルを含む管路内の圧力を圧力センサにて検出するとともに、シリンジのプランジャーをパルスモータにて駆動してノズル内圧を負圧にして試料をノズル内に吸引し、前記圧力センサの検出圧力が所定の圧力閾値以下の時、詰まりが生じたことを検知する詰まり検知手段を用いることが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平２−４５８１８号公報
【特許文献２】特開平１１−８３８６８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シリンジのプランジャーをパルスモータにより駆動する場合、ノズルに詰まりなく正常に分注された場合は図４（Ａ）に示すとおりＡ時間区ではパルスモータの回転に伴いシリンジ内に振動状の大きな圧力変動が発生し、圧力センサから検出される出力電圧信号が大きく変動する。しかしパルスモータが停止しているＢ時間区では振動状の圧力変動はなくなり出力電圧信号は安定する。しかし詰まりの発生時では図４（Ｂ）に示すとおりＡ時間区では振動状の圧力変動が大気圧から下降し、パルスモータが停止しているＢ時間区では振動状の圧力変動は消去する。
【０００６】
このため、Ａ区間での出力電圧信号をＡ／Ｄ変換した圧力値と所定の圧力閾値の大小を比較してノズルの詰まりを検知する場合は、ノズル詰まりの検知の正確度が低下するという欠点がある。
本考案の目的は、シリンジの駆動にパルスモータを使用した場合、詰まり検知の正確度を向上できる試料分注装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本考案の試料分注装置は、試料を吸引・吐出するノズルと、前記ノズルに管路を介して一体的に連結されパルスモータによって駆動されるシリンジと、前記管路内の圧力を検出する圧力センサとを備えるとともに、前記パルスモータを制御して試料の吸引・吐出・移動を行う吸引・吐出・移動プログラムと、試料を吸引した後前記パルスモータとシリンジ間のバックラッシュを除去するバックラッシュ除去プログラムと、バックラッシュ除去後所定のタイミングで前記検出された管路内圧力と所定の圧力閾値を比較して前記管路内検出圧力が圧力閾値を低下したときノズルまたは管路の詰まりと判別して検知する管路詰まり検知プログラムの各プログラムを有する制御部を備えたものである。
本考案の試料分注装置は上記の構成によって試料の詰まりを精度良く検知することができる。
【考案の効果】
【０００８】
本考案によれば、シリンジの駆動で起る圧力振動の比較的変動の少ない時点のタイミングで取得した圧力センサの出力電圧信号を数値変換した圧力値と圧力閾値とを比較して試料詰まりを検知するので、検知精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案による試料分注装置の概略構成図である。
【図２】本考案の試料分注装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】試料吸引期間およびバックラッシュ吐出期間での圧力センサ９の出力電圧波形とパルスモータ駆動信号波形図である。
【図４】パルスモータ駆動による試料分注装置の圧力センサの出力電圧特性図、（Ａ）は詰まりが発生しない場合、（Ｂ）は詰まりが発生した場合を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、本考案の実施例を図を参照して説明する。図１は本考案の試料分注装置１の概略構成図である。ノズル２は管路３を介しシリンダ４とプランジャー５からなるシリンジ６に接続されている。前記ノズル２は上下移動および試料Ｓを吸引・吐出する所定の位置に移動すべくノズル駆動機構７にて駆動される。他方プランジャー５はパルスモータの回転駆動を上下方向に進退移動させるプランジャー駆動機構８を有する。
【００１１】
前記管路３には、圧力センサ９が接続され、管路３内の圧力が検出される。この圧力センサ９の出力電圧は、Ａ／Ｄコンバータ１０にて変換され、そのディジタル信号は前記ノズル駆動機構７およびプランジャー駆動機構８を制御する制御部１１に入力される。
【００１２】
前記制御部１１は、演算処理を実行するＣＰＵと、演算パラメータを記憶しておくＲＡＭ、演算処理プログラムを記憶するＲＯＭおよび入出力インターフェースで構成されるマイクロコンピュータが使用される。
【００１３】
前記マイクロコンピュータには、前記ノズル駆動機構７およびプランジャー駆動機構８を介してノズル２の試料吸引・吐出および移動を制御するための吸引・吐出・移動プログラム１２と試料吸引後の前記プランジャー駆動機構８のパルスモータを逆回転してバックラッシュを除去するバックラッシュ除去プログラム１３と予め設定されたタイミングにおいてノズル詰まりを検知する詰まり検知プログラム１４が内設されている。
【００１４】
このマイクロコンピュータが前記各プログラム１２〜１４の各作動を実行することにより、予め設定されたタイミング時刻Ｔ１において、圧力センサ９から得られた圧力値Ｐ２と圧力閾値Ｐ１とを比較しノズル２の詰まりを検知する。なお、前記タイミング時刻Ｔ１と圧力閾値Ｐ１は、入力装置１５により設定変更が可能である。ノズル詰まりの検知結果は出力装置１６により表示または警報発信が行われる。
【００１５】
図２は、上記試料分注装置１において試料を吸引し、詰まり検知を行うまでの試料分注作業の概略手順を示すフローチャートである。以下図１、図２に従って試料分注作業の手順を説明する。
（Ｓ１）試料分注装置１の入力装置１５から分注開始信号を制御部１１に送信すると、吸引・吐出・移動プログラム１２によりノズル２の先端部を試料Ｓ中に所定の深さまで挿入する。
（Ｓ２）プランジャー駆動機構８のパルスモータを回転させてプランジャー５を降下させ、シリンジ６内を負圧にし所定量の試料Ｓをノズル２内に吸引する。
（Ｓ３）試料Ｓの吸引作業が終了すると、バックラッシュ除去プログラム１３により前記パルスモータを高速で逆回転させてプランジャー５を上昇させ、前記プランジャー駆動機構８のパルスモータとギヤー間のバックラッシュを除去するとともに一定量の試料を吐出する。図３は試料Ｓを８μＬ吸引した場合の試料吸引期間とバックラッシュ吐出期間での圧力センサ９の出力電圧波形とパルスモータ駆動信号波形を示すものである。
（Ｓ４）図４（Ｂ）に示すバックラッシュ除去後から時間Ｔ１の時点で詰まり検知プログラム１４により圧力センサ９の出力から換算される圧力値Ｐ２と圧力閾値Ｐ１とを比較する。
（Ｓ５）Ｐ２＜Ｐ１ならばステップＳ６へ、Ｐ２≧Ｐ１ならばステップＳ７へ進む。
（Ｓ６）ノズル２が詰まり状態であることを示す信号が制御部１１から出力装置１６に出力される。
（Ｓ７）正常と見なし所定の分注位置に移動させ試料を吐出し分注作業を終了する。
【００１６】
前記圧力閾値Ｐ１は、２μＬ以上−５μＬ未満、５μＬ以上−１０μＬ未満、１０μＬ以上−３０μＬ以下の３つの分注範囲で各１個づつ設定できるようになっている。現実には各範囲の最小分注量を分注して規定より分注量が少なくなる試料、例えば擬似血清試料（プリンのような状態に固まった試料）や高粘性の試料（粘度が高く設定した分注量が吸引できなくて分注量が不足する）を何度か分注して取得したＡＤ値のデータをもとに経時変化や機体差などのバラつきを考慮して決定する。
【００１７】
バックラッシュ除去は吸引後１μＬ吐出することでシリンジの機械的ガタ付分をなくしている。バックラッシュ除去後、設定した分注量を吐出することで正確な分注量が得られることになる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
血液や尿などの試料の分析を行う自動生化学分析装置の試料分注装置に利用される。
【符号の説明】
【００１９】
１  試料分注装置
２  ノズル
３  管路
４  シリンダ
５  プランジャー
６  シリンジ
７  ノズル駆動機構
８  プランジャー駆動機構
９  圧力センサ
１０  Ａ／Ｄコンバータ
１１  制御部
１２  吸引・吐出・移動プログラム
１３  バックラッシュ除去プログラム
１４  詰まり検知プログラム
１５  入力装置
１６  出力装置
Ｓ  試料
Ｔ１  タイミング時刻
Ｐ１  圧力閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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