(57)【要約】【課題】先に容器に分注した試薬の液面の影響を受けることなく後に分注するサンプルの分注量を測定することができ、また先の滴の液面に分注ノズルの先端を極力近づけた形態で後の滴の分注を行わせることができる分注量検出装置を提供する。【解決手段】先に分注した試薬の液面を検出して当該液面よりも上方の位置に投受光部１０を移動させることで、先に分注した試薬が反応容器Ｃの内壁に付着したり、試薬の液面が不安定になっていたりしてもその上方の位置でサンプルを検出してその分注量を計測できる。また、反応容器Ｃに先に分注した試薬の液面を検出する位置に投受光部１０を移動させた後、検出した試薬の液面よりも上方の位置であって反応容器Ｃの開口に入れるプローブ１の先端よりも下方となる位置に投受光部１０を移動させることで、投受光部１０の位置に基づいて、プローブ１の先端を試薬の液面に接触させずに当該液面に極力近づけて分注できる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分注ノズルから吐出された滴に交差する光束を発生する光束発生手段および当該光束を受光する光検出手段からなる投受光部と、滴が光束と交差した際の光束の変化時間に基づいて滴の体積を検出する体積検出手段とを有した分注量検出装置において、
分注ノズルから吐出された滴を受容する透光性を有した容器に対して光束を投光しつつ該容器を透過した当該光束を受光する態様で前記投受光部を配置し、当該投受光部を上下方向に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする分注量検出装置。
【請求項２】
先に容器に受容した滴の液面を検出する位置に投受光部を移動させた後、当該検出した液面よりも上方の位置であって容器の開口に入れる分注ノズルの先端よりも下方となる位置に投受光部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の分注量検出装置。
【請求項３】
先に容器に受容した滴の液面の上方であって前記容器の壁面に付着した滴、気泡、または容器の壁面に付着した汚れを検出する位置に投受光部を移動させた後、当該検出した位置よりも上方であって容器の開口に入れる分注ノズルの先端よりも下方となる位置に投受光部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の分注量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、分注した血液や尿などのサンプルと試薬とが反応した反応液を分析する分析装置に用いられる分注量検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、分注ノズルから吐出された滴に交差するように光束を当て、この光束を受光する光検出器によって、滴が光束と交差している際に生じる光束の変化している時間を時間計測回路で計測し、この計測された時間に基づいて吐出された滴の体積を検出する分注量検出装置がある。この分注量検出装置では、実際に分注ノズルから吐出された試薬，液体試料などの滴の体積を計測することができ、しかも滴が連続的に吐出された場合であっても吐出された滴の体積を正確に計測する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２２３８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の分注量検出装置では、容器の開口の上方から滴を吐出し、かつ、容器の開口の上方の位置で光束を受光する構成としてある。
【０００５】
ところで、分注ノズルから滴を吐出する場合、分注ノズルが反応容器の開口から上方に離れていると反応容器の外に滴が飛散して反応容器の外を汚すおそれがある。すなわち、分注ノズルから滴を吐出する際には、分注ノズルの先端を開口から反応容器内に入れることが好ましい。したがって、透光性を有した反応容器を用いて当該反応容器を挟む形態で光束を当てて受光することが望まれている。
【０００６】
ここで、分析に際しては、例えば、先ず反応容器に試薬を分注し、その後に反応容器にサンプルを分注する。このため、先に入れた試薬が飛散して反応容器の内壁に付着していると、光束が乱れてサンプルの液量を計測することが困難になる。
【０００７】
また、反応容器内での飛散を防ぐために分注ノズルの先端を試薬の液面に近づけることが好ましいが、上記のごとく先に入れた試薬が飛散している場合では、試薬が泡状になって液面が不安定となるために、分注ノズルの先端を試薬の液面に近づけることが難しい。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、先に容器に分注した滴の液面の影響を受けることなく後に分注する滴の分注量を測定することができ、また先の滴の液面に分注ノズルの先端を極力近づけた形態で後の滴の分注を行わせることができる分注量検出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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る分注量検出装置は、分注ノズルから吐出された滴に交差する光束を発生する光束発生手段および当該光束を受光する光検出手段からなる投受光部と、滴が光束と交差した際の光束の変化時間に基づいて滴の体積を検出する体積検出手段とを有した分注量検出装置において、分注ノズルから吐出された滴を受容する透光性を有した容器に対して光束を投光しつつ該容器を透過した当該光束を受光する態様で前記投受光部を配置し、当該投受光部を上下方向に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に係る分注量検出装置は、上記請求項１において、先に容器に受容した滴の液面を検出する位置に投受光部を移動させた後、当該検出した液面よりも上方の位置であって容器の開口に入れる分注ノズルの先端よりも下方となる位置に投受光部を移動させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に係る分注量検出装置は、上記請求項１において、先に容器に受容した滴の液面の上方であって前記容器の壁面に付着した滴、気泡、または容器の壁面に付着した汚れを検出する位置に投受光部を移動させた後、当該検出した位置よりも上方であって容器の開口に入れる分注ノズルの先端よりも下方となる位置に投受光部を移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る分注量検出装置は、分注ノズルから吐出された滴を受容する透光性を有した容器に対して光束を投光しつつ該容器を透過した当該光束を受光する態様で前記投受光部を配置し、当該投受光部を上下方向に移動させる移動手段を備えている。この結果、容器に対して先に分注した滴の液面を検出して当該液面よりも上方の位置に投受光部を移動させることで、先に分注した液面の上方の位置で後の滴を検出してその分注量を計測することができる。
【００１３】
また、先に容器に受容した滴の液面を検出する位置に投受光部を移動させた後、当該検出した液面よりも上方の位置であって容器の開口に入れる分注ノズルの先端よりも下方となる位置に投受光部を移動させることによって、投受光部の位置に基づいて、分注ノズルの先端を試薬の液面に接触させずに当該液面に極力近づけて分注させることができる。
【００１４】
また、先に容器に受容した滴の液面の上方であって前記容器の壁面に付着した滴、気泡、または容器の壁面に付着した汚れを検出する位置に投受光部を移動させた後、当該検出した位置よりも上方であって容器の開口に入れる分注ノズルの先端よりも下方となる位置に投受光部を移動させることによって、先に分注した滴が飛散して容器の内壁に付着している場合、あるいは先に分注した滴の液面に気泡があって不安定になっている場合、または容器の壁面に汚れが付着している場合であってもその上方の位置で後の滴を検出してその分注量を計測することができる。さらにその上で、投受光部の位置に基づいて、分注ノズルの先端を試薬の液面に接触させずに当該液面に極力近づけて分注させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る分注量検出装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は本発明に係る分注量検出装置を示す概略図である。分注量検出装置は、血液や尿などのサンプルと試薬とを混合して反応させた反応液を分析する分析装置に適用される分注器に係り用いられる。分注器としては、サンプル容器（図示せず）から所定量のサンプルを反応容器Ｃに分注するサンプル分注器と、試薬容器（図示せず）から所定量の試薬を反応容器Ｃに分注する試薬分注器とがある。なお、各分注器は、同様の構成であるため、ここではサンプル分注器について説明する。サンプル分注器は、主にプローブ（分注ノズル）１と分注ポンプ２とを管路３で連結してある。なお、反応容器Ｃは、上部が開口した有底の四角筒状の容器であり、分析装置において反応液を分析する分析光に含まれる光の８０％以上を透過する素材（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などの合成樹脂）である透光性を有した素材で形成してある。
【００１７】
プローブ１は、プローブ駆動手段１ａによって、サンプルの入ったサンプル容器（図示せず）があるサンプル吸引位置、サンプルを反応させる反応容器Ｃがあるサンプル吐出位置、洗浄槽（図示せず）がある洗浄位置などに水平移動可能に設けてあり、さらにプローブ駆動手段１ａによって、各位置で昇降移動可能に設けてある。分注ポンプ２は、例えばシリンジからなり、分注ポンプ駆動手段２ａによって吸排動作する。管路３は、プローブ１の移動を妨げることのない可撓性を有したチューブからなる。管路３の内部には、プローブ１および分注ポンプ２を含み洗浄水が充填してある。洗浄水には、空気を除かれた脱気水が用いられている。管路３に充填された洗浄水は、タンク４に収容してある。タンク４は、分注ポンプ２と管路５で連結してある。管路５は、管路３と同様のチューブである。この管路５には、ポンプ６および電磁弁７が設けてある。すなわち、タンク４に収容した洗浄水は、電磁弁７を開けてポンプ６を駆動することによって管路５を経て分注ポンプ２，管路３およびプローブ１に充填される。
【００１８】
このように構成したサンプル分注器は、分注動作においてプローブ駆動手段１ａを制御してプローブ１を移動させ、さらに分注ポンプ駆動手段２ａを制御して分注ポンプ２を吸排動作させる。これにより、サンプル分注器は、プローブ１でサンプル容器（図示せず）からサンプルを吸引し、反応容器Ｃに吐出する。また、サンプル分注器は、洗浄動作においてプローブ駆動手段１ａを制御してプローブ１を移動させ、さらに分注ポンプ駆動手段２ａを制御して分注ポンプ２を吸排動作させる。これにより、サンプル分注器は、プローブ１で吸引したサンプルを洗浄槽（図示せず）に吐出し、プローブ１を洗浄する。
【００１９】
上述したサンプル分注器に係り用いられる分注量検出装置は、投受光部１０および投受光部移動手段１１を有している。投受光部１０は、光束発生手段１０Ａと光検出手段１０Ｂとからなる。光束発生手段１０Ａは、プローブ１から吐出されたサンプルの滴に交差する光束を発生するものである。図には明示しないが光束発生手段１０Ａは、光源によって発した光をレンズによって平行光にし、スリットを介して光束（ビーム）とする。光検出手段１０Ｂは、光束発生手段１０Ａが発した光束を受光するものである。そして、光検出手段１０Ｂは、受光した光の受光量を出力する。この投受光部１０は、光束発生手段１０Ａと光検出手段１０Ｂとで反応容器Ｃを挟んで、透光性を有した反応容器Ｃに対して光束を透過しつつ受光する態様で配置してある。
【００２０】
投受光部移動手段１１は、投受光部１０を上方に開口する反応容器Ｃに沿って上下方向に移動させるものである。投受光部移動手段１１は、光束発生手段１０Ａと光検出手段１０Ｂとを一体として保持し、これを移動機構（図示せず）によって上下方向に移動させる。移動機構は、例えば光束発生手段１０Ａと光検出手段１０Ｂとを一体として保持した保持部をモータ（例えばステッピングモータ）の駆動によって昇降させる機構などがある。
【００２１】
図２は分注量検出装置の制御系を示すブロック図である。図２に示すように分注量検出装置は、分注量検出制御部１２を有している。分注量検出制御部１２には、投受光部１０である光束発生手段１０Ａおよび光検出手段１０Ｂと、投受光部移動手段１１と、体積検出手段１３と、判定手段１４とが接続してある。また、分注量検出制御部１２は、本実施の形態では分注器の動作制御を行う分注制御部（図示せず）に接続してある。
【００２２】
体積検出手段１３は、時間計測部１３Ａ，時間−分注量変換演算部１３Ｂを有している。時間計測部１３Ａは、光検出手段１０Ｂからの受光量信号を入力する。時間計測部１３Ａは、図３に示すように分注ポンプ２を駆動した後にプローブ１から吐出された滴が光束に対して初めて交差したときの受光量の変化（Ｈｉｇｈレベル→Ｌｏｗレベル）を入力して、ここから分注ポンプ２の駆動を止めた後に滴が光束に対して交差し終わった受光量の変化（Ｌｏｗレベル→Ｈｉｇｈレベル）を入力するまでの滴の吐出時間を計測する。時間−分注量変換演算部１３Ｂは、時間計測部１３Ａからの時間信号を入力する。時間−分注量変換演算部１３Ｂは、吐出時間と時間あたりのプローブ１からの吐出量とを比較して滴の分注量（体積）を求める。なお、プローブ１から吐出される滴は、分注ポンプ２を駆動する分注ポンプ駆動手段２ａの動作を一定とすることで時間あたりの滴の吐出量を一定にすることが好ましいが、若干の変動が生じる。このため、時間−分注量変換演算部１３Ｂでは、変換した滴の分注量に適宜補正係数をかけることによって過不足分を補正する。また、判定手段１４は、分注量検出制御部１２を介して分注器の分注制御部（図示せず）から得た設定分注量と体積検出手段１３から得た実際の分注量とを比較してプローブ１から吐出した分注量が適正であるかを判定する。この判定結果は、分注量検出制御部１２を介して分注器の分注制御部（図示せず）に出力される。
【００２３】
図４は分注量検出装置の動作を示す概略図である。ここでは、分析装置の分析に供する分注器の分注に係る分注量を検出する動作を説明する。分析装置では、反応容器Ｃに先の滴として試薬を分注し、次いで反応容器Ｃに後の滴としてサンプルを分注する。すなわち、図４（ａ）に示すように分注量検出制御部１２は、先ず試薬を検出するために投受光部移動手段１１によって反応容器Ｃに受容した試薬の液面を検出する位置に投受光部１０を移動させる。なお、試薬の吐出量は予め設定されているのでおおよその液面の位置は予測可能である。次いで、図４（ｂ）に示すように分注量検出制御部１２は、投受光部１０によって試薬の液面を検出しつつ、投受光部移動手段１１によって試薬の液面よりも上方の位置であって反応容器Ｃの開口に入れるプローブ１の先端よりも下方となる位置に投受光部１０を移動させる。プローブ１は、投受光部１０の位置に基づいて反応容器Ｃの開口に入れる先端の高さ位置を分注制御部（図示せず）によって制御される。この状態で分注量検出制御部１２は、プローブ１から吐出されたサンプルの滴を投受光部１０によって検出してその分注量を計測する。なお、先に反応容器Ｃに分注した試薬の液面は、図４（ａ）に示すように凹状になっているが、ここでは、光束発生手段１０Ａおよび光検出手段１０Ｂからなる投受光部１０によって液面を検出するため、必然として図４（ａ）に示すように凹状の最も上の位置を液面として検出している。
【００２４】
また、光束発生手段１０Ａおよび光検出手段１０Ｂからなる投受光部１０によって液面を検出するため、先に分注した滴が飛散して反応容器Ｃの内壁に付着している場合、あるいは先に分注した滴の液面に気泡があって不安定になっている場合、または反応容器Ｃの壁面に汚れが付着している場合であっても、これらを検出することが可能である。そして、分注量検出装置では、反応容器Ｃの壁面に付着した滴、気泡、または反応容器Ｃの壁面に付着した汚れの位置よりも上方の位置であって反応容器Ｃの開口に入れるプローブ１の先端よりも下方となる位置に投受光部１０を移動させる。プローブ１は、投受光部１０の位置に基づいて反応容器Ｃの開口に入れる先端の高さ位置を分注制御部（図示せず）によって制御される。この状態で分注量検出制御部１２は、プローブ１から吐出されたサンプルの滴を投受光部１０によって検出してその分注量を計測する。
【００２５】
このように、上述した分注量検出装置は、プローブ１から吐出された滴（サンプル・試薬）を受容する透光性を有した反応容器Ｃに対して光束を投光しつつ該反応容器Ｃを透過した当該光束を受光する態様で投受光部１０を配置し、当該投受光部１０を上下方向に移動させる移動手段を備えている。この結果、サンプルを分注する際に、先に分注した試薬の液面を検出して当該液面よりも上方の位置に投受光部１０を移動させることで、先に分注した液面の上方の位置で後の滴を検出してその分注量を計測することが可能になる。
【００２６】
また、投受光部移動手段１１によって、先に反応容器Ｃに分注した試薬の液面を検出する位置に投受光部１０を移動させた後、検出した試薬の液面よりも上方の位置であって反応容器Ｃの開口に入れるプローブ１の先端よりも下方となる位置に投受光部１０を移動させる。この結果、投受光部１０の位置に基づいて、プローブ１の先端を試薬の液面に接触させずに当該液面に極力近づけて分注させることが可能になる。
【００２７】
また、投受光部移動手段１１によって、先に反応容器Ｃに分注した試薬の液面の上方であって反応容器Ｃの壁面に付着した滴、気泡、または反応容器Ｃの壁面に付着した汚れを検出する位置に投受光部１０を移動させた後、当該検出した位置よりも上方の位置であって反応容器Ｃの開口に入れるプローブ１の先端よりも下方となる位置に投受光部１０を移動させる。この結果、先に分注した滴が飛散して容器の内壁に付着している場合、あるいは先に分注した滴の液面に気泡があって不安定になっている場合、または容器の壁面に汚れが付着している場合であってもその上方の位置で後の滴を検出してその分注量を計測することが可能である。さらにその上で、投受光部１０の位置に基づいて、プローブ１の先端を試薬の液面に接触させずに当該液面に極力近づけて分注させることが可能になる。
【００２８】
なお、上述した分注検出装置は、先に分注する試薬の液面を検出するだけでなく当該試薬の分注量も測定できる。また、先に分注する試薬を第一試薬として、サンプルを分注した後に分注する第二試薬がある場合には、サンプルの分注量の測定に伴いサンプルの液面を検出して、第二試薬を分注する際のプローブの先端の高さ位置を規定して当該第二試薬の分注量を検出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る分注量検出装置を示す概略図である。
【図２】分注量検出装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】分注動作に対応する受光量の変化を示す図である。
【図４】分注量検出装置の動作を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    プローブ
１ａ    プローブ駆動手段
２    分注ポンプ
２ａ    分注ポンプ駆動手段
３    管路
４    タンク
５    管路
６    ポンプ
７    電磁弁
１０    投受光部
１０Ａ    光束発生手段
１０Ｂ    光検出手段
１１    投受光部移動手段
１２    分注量検出制御部
１３    体積検出手段
１３Ａ    時間計測部
１３Ｂ    時間−分注量変換演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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