(57)【要約】【課題】  気泡の検出精度を向上させる。【解決手段】  分注装置の気泡検出部２１を、検体１１が流通される液通路３５を有する気泡検出用セル３１と、投光ユニット３２と、受光ユニット３３とから形成する。両ユニット３２，３３を、気泡検出用セル３１を挟み込むように配置する。気泡検出用セル３１を、検体１１とほぼ同じ屈折を有する透光性の材料で形成する。気泡検出用セル３５を、その液通路３５の断面形状が略三角形状になり、且つ検査光Ｌが投光される接液面３５ａが検査光Ｌの光軸Ｏに対して４５の傾き角度を有するように形成する。液通路３５内に気泡が混入すると、投光された検査光Ｌが接液面３５ａで受光ユニット３３に向かう方向とは異なる方向に全反射される。気泡の混入の有無による受光ユニット３３での受光量の変化を大きくなるので、気泡の検出精度を向上させることができる。【選択図】        図４
2007086036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流通される透光性の液通路と、前記液通路に向けて光を投光する投光部と、前記液通路を透過した前記光を受光する受光部と、前記受光部で受光される前記光の受光量に基づき、前記液通路内を流通される前記液体の性状の変化を検出する検出部とを有する液体の性状変化検出装置において、
前記液通路の断面形状が、前記液体の性状が変化していないときは、前記光を前記受光部に到達させ、且つ前記液体の性状が変化したときは、前記液通路内の屈折率の変化により、前記液通路の接液面で前記光の少なくとも大部分を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な形状に形成されていることを特徴とする液体の性状変化検出装置。
【請求項２】
前記光は、前記液通路に到達する前に平行光とされていることを特徴とする請求項１記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項３】
前記液通路は、断面形状が略多角形状に形成され、
前記液通路の前記投光部より前記光が投光される側の接液面が、前記光の光軸に対して前記光を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な傾き角度を有していることを特徴とする請求項１または２記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項４】
前記液通路は、前記断面形状が略円状に形成され、
前記投光部は、前記光の光軸と前記液通路の接液面との成す角度が前記光の大部分を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な角度となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項５】
前記液通路の接液面は、前記投光部に対向する光入射面と、前記受光部に対向する光出射面とを有する透光性の筒体の内側面であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項６】
前記投光部は、前記光を放射状に投光し、
前記光入射面は、前記投光部に向かう方向に凸となるように湾曲され、前記放射状に投光された前記光を平行光にすることを特徴とする請求項５記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項７】
前記光出射面は、前記受光部に向かう方向に凸となるように湾曲され、前記光出射面より出射される前記光を前記受光部に集光させることを特徴とする請求項５または６記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項８】
前記筒体は、前記液体とほぼ同じ屈折率を有することを特徴とする請求項５ないし７いずれか１項記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項９】
前記投光部及び前記受光部は、前記液通路を挟み込むように配置されていることを特徴とする請求項８記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記液体中に気泡が混入されているか否かを検出することを特徴とする１ないし９いずれか１項記載の液体の性状変化検出装置。
【請求項１１】
投光部から液体が流通される透光性の液通路に向けて光を投光し、受光部で前記液通路を透過した前記光を受光して、その受光量に基づいて前記液通路内を流通される前記液体の性状の変化を検出する液体の性状変化検出方法において、
前記液通路の断面形状を、前記液体の性状が変化していないときは、前記光を前記受光部に到達させ、且つ前記液体の性状が変化したときは、前記液通路内の屈折率の変化により、前記液通路の接液面で前記光の少なくとも大部分を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な形状に形成して、前記受光部での前記受光量の変化に基づき前記液体の性状の変化を検出することを特徴とする液体の性状変化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流通される液体の性状の変化を検出する液体の性状変化検出装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血液や尿などの検体中に含まれる特定の生化学物質の物質濃度を分析する分析機として生化学分析機が医療機関等でよく用いられている。この生化学分析機は、検体の小滴が点着された検査チップを測定して検体の分析を行う。血液や尿など検体を検査チップに点着させる際には、病気の感染を防ぐために人手を介さずに点着させる必要があり、さらに、正確な分析を行うためには検体を所定量点着させる必要があるので、生化学分析機には分注装置が組み込まれているのが通常である。
【０００３】
分注装置は、シリンジポンプ、吸引プローブ、エアチューブ、プローブ移動機構等から構成される。この分注装置は、吸引プローブを用いて検体容器から検体を吸引採取して、この吸引採取された検体を複数の検査チップにそれぞれ所定量点着させる。このとき、検体とともに空気を吸引すると、検体中に気泡が混入してしまう。気泡が混入すると検査チップに点着される検体の量が少なくなり、正確な分析を行えなくなる。そこで、検体を吸引する際に気泡が混入しているか否かなどの検体の性状の変化の有無を検出し、気泡が混入している場合には検体を全て排出した後、再度検体の吸引を行っている。
【０００４】
具体的な検出方法としては、特許文献１及び２に記載されているように、エアチューブを透光性材料で形成し、このエアチューブに検査光を投光する。そして、このエアチューブを透過した検査光の屈折率の変化や受光量の変化を測定することで、検体中の気泡の有無を検出する方法がよく知られている。
【特許文献１】特開平５−５０００９号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００１−３３６９６６号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１及び２に記載されているような検査光を用いる方法は、気泡の混入の有無による屈折率や受光量の変化が小さいので、検出精度が良くないという問題がある。この検出精度を改善しようとすると、検査光を受光する受光部から出力される受光信号を処理する処理回路やプログラムが複雑になり、分注装置の製造コストが高くなってしまう。
【０００６】
また、分注装置を製造する際に、上述の受光部やエアチューブに向けて検査光を投光する投光部の受発光特性のばらつきに応じて、装置ごとに気泡混入の有無を判定するための受光量のしきい値の調整が必要となってしまう。さらに、経時変化により投光部の投光強度や受光部の受光感度が低下した場合には、しきい値の調整をサービスマンに依頼する必要があり、その期間中は分注装置及びこの装置が組み込まれた生化学分析機が使用できなくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためのものであり、簡単に検出精度を上げることができ、且つ受発光特性のばらつきや経時変化に応じた調整の必要がない液体の性状変化検出装置及び方法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】
【０００８】
本発明は、液体が流通される透光性の液通路と、前記液通路に向けて光を投光する投光部と、前記液通路を透過した前記光を受光する受光部と、前記受光部で受光される前記光の受光量に基づき、前記液通路内を流通される前記液体の性状の変化を検出する検出部とを有する液体の性状変化検出装置において、前記液通路の断面形状が、前記液体の性状が変化していないときは、前記光を前記受光部に到達させ、且つ前記液体の性状が変化したときは、前記液通路内の屈折率の変化により、前記液通路の接液面で前記光の少なくとも大部分を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な形状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
前記光は、前記液通路に到達する前に平行光とされていることが好ましい。また、前記液通路は、断面形状が略多角形状に形成され、前記液通路の前記投光部より前記光が投光される側の接液面が、前記光の光軸に対して前記光を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な傾き角度を有していることが好ましい。
【００１０】
前記液通路は、前記断面形状が略円状に形成され、前記投光部は、前記光の光軸と前記液通路の接液面との成す角度が前記光の大部分を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な角度となる位置に配置されていることが好ましい。また、前記液通路の接液面は、前記投光部に対向する光入射面と、前記受光部に対向する光出射面とを有する透光性の筒体の内側面であることが好ましい。
【００１１】
前記投光部は、前記光を放射状に投光し、前記光入射面は、前記投光部に向かう方向に凸となるように湾曲され、前記放射状に投光された前記光を平行光にすることが好ましい。また、前記光出射面は、前記受光部に向かう方向に凸となるように湾曲され、前記光出射面より出射される前記光を前記受光部に集光させることが好ましい。
【００１２】
前記筒体は、前記液体とほぼ同じ屈折率を有することが好ましい。また、前記投光部及び前記受光部は、前記液通路を挟み込むように配置されていることが好ましい。また、前記検出部は、前記液体中に気泡が混入されているか否かを検出することが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、投光部から液体が流通される透光性の液通路に向けて光を投光し、受光部で前記液通路を透過した前記光を受光して、その受光量に基づいて前記液通路内を流通される前記液体の性状の変化を検出する液体の性状変化検出方法において、前記液通路の断面形状を、前記液体の性状が変化していないときは、前記光を前記受光部に到達させ、且つ前記液体の性状が変化したときは、前記液通路内の屈折率の変化により、前記液通路の接液面で前記光の少なくとも大部分を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な形状に形成して、前記受光部での前記受光量の変化に基づき前記液体の性状の変化を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液体の性状変化検出装置は、液体が流通される液通路と、光を投光する投光部と、前記液通路を透過した前記光を受光する受光部と、前記受光部での受光量に基づき前記液体の性状の変化を検出する検出部とを有し、前記液通路の断面形状が、前記液体の性状が変化していないときは、前記光を前記受光部に到達させ、且つ前記光の少なくとも大部分を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な形状に形成されているので、気泡の混入などの前記液体の性状の変化による前記受光部で受光量の変化を大きくすることができる。その結果、前記受光部より出力される受光信号を処理する処理回路やプログラムを複雑化することなく、前記液体の性状の変化を検出する検出精度を向上させることができる。
【００１５】
また、記受光部で受光量の変化を大きくすることができるので、前記投光部や前記受光部の個々の受発光特性のばらつきに伴う調整を装置製造時に行う必要がなくなる。さらに、経時変化により前記投光部の投光強度や、前記受光部の受光感度が低下した場合でも問題なく前記液体の性状の変化を検出することができる。その結果、従来のように前記投光部や前記受光部の投光強度や受光感度が低下したときに、サービスマンに調整を依頼する必要がなくなる。
【００１６】
また、本発明の液体の性状変化検出方法は、投光部から液体が流通される液通路に向けて光を投光し、受光部で前記液通路を透過した前記光を受光して、その受光量に基づいて前記液通路内を流通される前記液体の性状の変化を検出する際に、前記液通路の断面形状を、前記液体の性状が変化していないときは、前記光を前記受光部に到達させ、且つ前記液体の性状が変化したときは、前記光の少なくとも大部分を前記受光部に到達しない方向に屈折または反射可能な形状に形成して、前記液体の性状の変化を検出するようにしたので、同様に検出精度を向上させることができる。また、前記投光部や前記受光部の個々の受発光特性のばらつきに伴う調整や、経時変化による調整を行う必要が無くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、分注装置１０の概略図を示したものである。この分注装置１０は、医療機関や研究所などで用いられる生化学分析機（図示せず）に組み込まれたものである。生化学分析機（図示せず）は、上述したように、血液や尿などの検体１１の小滴が点着された検査チップ１２ａ，１２ｂを測定することで、検体１１中に含まれる特定の生化学物質の物質濃度を分析する。
【００１８】
分注装置１０は、検体１１が収納された検体収納容器１４から検体１１を吸引採取して、この採取された検体を検査チップ１２ａ，１２ｂにそれぞれ所定量点着させる。分注装置１０は、吸引プローブ１５と、エアチューブ１６と、シリンジポンプ１７と、ポンプ駆動部１８と、プローブ移動部１９と、圧力センサ２０と、気泡検出部２１とから構成される。なお、吸引プローブ１５に、検体１１毎に交換が可能な吸引チップ（図示せず）を挿着してもよい。
【００１９】
吸引プローブ１５は吸引口（図示せず）を下向きにして設置されており、上部にエアチューブ１６の一端が接続されている。エアチューブ１６の他端は、検体１１の吸引排出機構としてのシリンジポンプ１７に接続されている。シリンジポンプ１７はポンプ駆動部１８により駆動される。ポンプ駆動部１８は、モータ２３と、このモータ２３の回転を往復移動に変換する送りネジ機構２４とから構成されている。そして、モータ２３を正転または逆転することにより、シリンジポンプ１７内のプランジャ２５を往復移動させ、吸引プローブ１５から検体１１の吸引及び排出を行う。なお、モータ２３の回転をプランジャ２５の往復移動に変換する機構としては、送りネジ機構２４に限られず、ボールネジ機構やラックアンドピニオン、その他の変換機構を用いてよい。
【００２０】
プローブ移動部１９は、図示しない水平移動ユニットと昇降ユニットとを備えている。水平移動ユニットは、吸引プローブ１５を検体収納容器１４の上方の吸引待機位置、及び各検査チップ１２ａ，１２ｂの上方の第１及び第２点着待機位置に水平移動させる。なお、図中において検査チップは２個しかセットされていないが、必要に応じて１個のみ、または３個以上セットされていてもよい。昇降ユニットは、吸引プローブ１５を吸引待機位置と、吸引口が検体収納容器１４中の検体１１に接液する吸引位置との間で昇降させるとともに、各点着待機位置と、吸引口が検査チップ１２ａ，１２ｂに近接する第１及び第２点着位置との間で昇降させる。
【００２１】
吸引プローブ１５を吸引位置に移動させる際に、検体収納容器１４内に収納されている検体１１の液面の高さは容器ごとに異なっている。そのため、降下中の吸引プローブ１５の吸引口が検体１１の液面に接液したことを検知できるように、エアチューブ１６の中間位置に分岐管２７を介して圧力センサ２０が接続されている。圧力センサ２０は、エアチューブ１６内の圧力を圧力信号に変換し、この圧力信号を出力する。これにより、吸引プローブ１５の吸引口が検体１１に接触すると、圧力センサ２０による検出圧力が高くなるので、接液したことが検知される。
【００２２】
吸引プローブ１５の吸引口が検体１１に接液したことが検知されると、モータ２３が回転駆動されてシリンジポンプ１７のプランジャ２５が一定量移動され、検体１１が吸引プローブ１５を介してエアチューブ１６内に吸引採取される。この検体１１の吸引採取後に、プローブ移動部１９により吸引プローブ１５は第１点着待機位置を経て第１点着位置に移動される。そして、再びモータ２３が回転駆動されてプランジャ２５が一定量移動され、検査チップ１２ａに所定量の検体１１が滴下されて点着される。
【００２３】
検体１１の点着後、吸引プローブ１５が第２点着待機位置を経て第２点着位置に移動され、以下同様にして、検査チップ１２ｂに検体１１が点着される。検体１１が点着された検査チップ１２ａ，１２ｂは、生化学分析機（図示せず）内の所定の測定位置にセットされて、分析機内のチップ検出センサ（図示せず）により測光される。生化学分析機は、チップ検出センサより出力された測光信号に基づき、予め記憶している測光信号と検体中の生化学物質の物質濃度とを参照して所定の生化学分析処理を行う。
【００２４】
生化学分析処理では、周知のように、検体１１の小滴を点着供給するだけで検体中に含まれている特定の化学成分又は有形成分を定量分析することが可能なドライタイプの乾式分析素子や電解質スライド（乾式イオン選択電極フイルム）などの検査チップを使用することが一般的となっており、乾式分析素子を用いる比色測定法や、電解質スライドを用いる電位差測定法によって検体１１中の化学成分等の定量分析を行う。
【００２５】
比色測定法を用いる生化学分析処理では、検体を検査チップ（乾式分析素子）１２ａ，１２ｂに点着させた後、これをインキュベータ（恒温器）内で所定時間恒温保持して呈色反応（色素生成反応）させ、予め選定された波長を含む測定用照射光をこの乾式分析素子に投光してその光学濃度を測定し、この光学濃度から生化学物質の物質濃度を求める。一方、電位差測定法を用いる生化学分析装置は、検査チップ（電解質スライド）１２ａ，１２ｂに点着された検体１１に、同種の乾式イオン選択電極の２個１組からなる電極対を接触させて、特定イオンの活量をポテンシオメトリで定量分析することによって物質濃度を求める。
【００２６】
このような各種測定法を用いて求められる検体１１中の生化学物質の物質濃度は、検査チップ１２ａ，１２ｂに検体１１を適量点着させることで正確な値が求められる。従って、検体１１を吸引採取したときに気泡２９（図２参照）が混入すると、検査チップ１２ａ，１２ｂに点着させる検体１１の量が少なくなり、正確な分析が行えないおそれがある。そこで、本実施形態では、エアチューブ１６の途中に気泡検出部２１を設けて、検体１１中に気泡２９となる空気が混入しているか否かを検出する。
【００２７】
図２は、本発明の液体性状判定装置に相当する気泡検出部２１の断面図を示したものである。この気泡検出部２１は、大別して筒状の気泡検出用セル３１、投光ユニット３２、受光ユニット３３から構成される。
【００２８】
気泡検出用セル３１は、エアチューブ１６の途中に設けられている。この気泡検出用セル３１は、検体１１とほぼ同じ屈折率を有する透光性の素材、例えばアクリル材などから形成され、検体１１を流通させる液通路３５となる内側面を有している。液通路３５は、その両端がそれぞれエアチューブ１６に接続されている。なお、この液通路３５の形状については、後述するのでここでは説明を省略する。
【００２９】
投光ユニット３２及び受光ユニット３３は、気泡検出用セル３１を挟み込むように配置されている。投光ユニット３２は、図示は省略するが検査光を投光する光源と、光源から投光された検査光を平行光に変換するコリメータレンズとから構成され、平行光にされた検査光Ｌを気泡検出用セル３１に向けて投光する。投光ユニット３２の光源としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）単体やＬＥＤをマトリクス状に配置したもの、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が用いられる。そして、投光ユニット３２より投光された検査光Ｌは、このユニット３２と対向する気泡検出用セル３１の光入射面３７に垂直に入射する。
【００３０】
受光ユニット３３は、気泡検出用セル３１の光入射面３７に対して平行な光出射面３８と対向する位置に設けられており、図示は省略するが、受光素子を単体またはマトリクス状に配列させた受光面（図示せず）を備えている。この受光ユニット３３は、光出射面３８より出射される検査光Ｌを受光して受光信号を出力する。なお、投光ユニット３２及び受光ユニット３３を用いる代わりに、投光用光ファイバと受光用光ファイバとからなる１対の光ファイバを用いてよい。
【００３１】
投光及び受光ユニット３２，３３は、気泡検出用セル３１内の液通路３５を挟み込むように配置されているので、受光ユニットの３３の受光状態（受光量）は、液通路３５内を流通される検体１１中に気泡２９が混入しているか否かで変化する。従って、受光ユニット３３の受光状態の変化に基づき気泡２９の混入の有無を検出可能ではあるが、この際に、気泡２９の混入の有無による受光状態の変化が大きくなるほど、より検出精度を上げることができる。
【００３２】
そこで、本実施形態では液通路３５の断面形状を、気泡混入無しのときにのみ検査光Ｌが受光ユニット３３に到達し、且つ気泡混入有りのときは検査光Ｌが受光ユニット３３に到達しないような形状に形成して、気泡２９の混入の有無による受光ユニット３３の受光量の変化が大きくなるようにしている。
【００３３】
図３及び図４は、気泡検出用セル３１を検体１１の流通方向に対して垂直な方向に切った断面図であり、図３は気泡混入無しの状態、図４は検体１１中に気泡混入有りの状態を示したものである。両図に示すように、本実施形態では液通路３５の断面形状を、この液通路３５の検査光Ｌが投光される側の接液面３５ａが検査光Ｌの光軸Ｏ対して４５°の傾き角度を有するように、三角形状に形成している。
【００３４】
図３に示すように、検体１１中に気泡２９が混入されていない場合には、液通路３５内は全て検体１１で満たされる。この際に、上述したように気泡検出用セル３１は、検体１１とほぼ同じ屈折率を有するアクリル材で形成されているので、この気泡検出用セル３１セル３１内の屈折率はほぼ一様になる。従って、投光ユニット３２より投光された検査光Ｌは、光入射面３７に垂直に入射した後、そのまま液通路３５内を直進して光出射面３８より出射され、受光ユニット３３に到達する。受光ユニット３３は、検査光Ｌを受光したら受光信号を出力する。
【００３５】
図４に示すように、検体１１中に混入されている気泡２９が液通路３５内に混入すると、エアチューブ１６の内径は小さく、これに応じて液通路３５の幅も狭くなっているので、気泡２９により液通路３５内がほぼ空気のみとなる。そして、液通路３５内がほぼ空気のみになると、液通路３５内の屈折率が気泡検出用セル３１よりも小さくなる。
【００３６】
このときに、気泡検出用セル３１と液通路３５内の空気との界面となる液通路３５の接液面３５ａが光軸Ｏに対して４５°度傾いているので、光入射面３７より入射した検査光Ｌは、接液面３５ａで光出射面３８とは異なる面に向かう方向に全反射される。特に、検査光Ｌは平行光であるのでその全てが接液面３５ａで全反射されて、検査光Ｌは受光ユニット３３には到達しない。従って、液通路３５に内に気泡２９が混入すると、受光ユニット３３より出力される受光信号が一時的にＯＦＦされる。なお、傾き角度θは４５°に限定されるものではなく、気泡検出用セル３１の屈折率、及び空気の屈折より求められる全反射可能な角度よりも小さく、且つ全反射された検査光Ｌが受光ユニット３３に到達しない角度であれば特に限定はされない。
【００３７】
このように、本実施形態では、液通路３５を流通される検体１１中に気泡２９が混入しているときは、液通路３５の接液面３５ａで検査光Ｌを受光ユニット３３に到達しない方向に全反射できるようにしたので、受光ユニット３３での受光量の変化を大きくすることができる。その結果、受光ユニット３３より出力される受光信号に基づき、気泡２９の混入の有無を検出することができる。この受光ユニット３３より出力される受光信号は、コントローラ４０に送られる。
【００３８】
コントローラ４０には、上述のプローブ移動部１９、圧力センサ２０、モータ２３、投光ユニット３２などの分注装置１０の各部の駆動を制御する。このコントローラ４０は、本発明の検出部に相当する検出回路４２を備えている。
【００３９】
検出回路４２は、受光ユニット３３から出力される受光信号に基づき、この受光信号がＯＦＦされるか否かで、液通路３５を通過する検体１１中に気泡２９が混入されているか否かを検出する。また、この検出回路４２は、受光ユニット３３からの受光信号がＯＦＦされたままの状態になるか否かで、吸引採取された検体１１が全て液通路３５を通過したか否かを検出する。これにより、検出回路４２は、吸引採取された検体１１が全て液通路３５を通過するまでの間に受光信号がＯＦＦされるか否かで、この吸引採取された検体１１中に気泡２９が混入されているか否かを検出する。なお、吸引採取された検体１１が全て液通路３５を通過したか否かを検出する方法は、上述の方法に限定されるものではなく、例えばモータ２３の回転数（プランジャ２５の移動量）から求めるようにしてもよい。
【００４０】
コントローラ４０は、検出回路４２により検体１１中への気泡２９の混入が検出されなかったら、プローブ移動部１９を駆動して吸引プローブ１５を第１点着位置に移動させて、検査チップ１２ａに検体１１を点着させる。また、コントローラ４０は、検体１１中への気泡２９の混入が検出されたら、吸引された検体１１を排出させた後、再度検体１１の吸引採取を行う。
【００４１】
次に、本実施形態の作用について説明を行う。分注装置１０に検体収納容器１４及び検査チップ１２ａ，１２ｂがセットされ、オペレータにより運転開始操作がなされたら、コントローラ４０は、プローブ移動部１９を駆動して吸引待機位置にある吸引プローブ１５を下降させる。そして、コントローラ４０は、圧力センサ２０からの圧力信号に基づき、吸引プローブ１５を吸引位置まで移動させる。次いで、コントローラ４０は、投光ユニット３２を駆動して検査光Ｌを気泡検出用セル３１に向けて投光させた後、モータ２３を駆動してシリンジポンプ１７内のプランジャ２５を移動させて、吸引プローブ１５から検体１１の吸引採取を行う。
【００４２】
吸引プローブ１５より吸引された検体１１は、エアチューブ１６を介して気泡検出用セル３１内の液通路３５を通過する。このときに、検体１１中に気泡２９が混入されていなければ、投光ユニット３２より投光された検査光Ｌは、そのまま気泡検出用セル３１内を直進して受光ユニット３３に到達するので、受光ユニット３３より受光信号が出力される（図３参照）。また、検体１１中に気泡２９が混入されていると、検査光Ｌは液通路３５の接液面３５ａで受光ユニット３３に到達しない方向に全反射されるので、受光ユニット３３より出力される受光信号が一時的にＯＦＦされる（図４参照）。
【００４３】
検出回路４２は、受光ユニット３３より出力される受光信号に基づき、吸引採取された検体１１が全て液通路３５を通過するまでの間に受光信号がＯＦＦされるか否かで、この吸引採取された検体１１中に気泡２９が混入されているか否かを検出する。
【００４４】
コントローラ４０は、検出回路４２により気泡２９の混入が検出されなかったら、プローブ移動部１９を駆動して吸引プローブ１５を第１点着位置に移動させる。次いで、コントローラ４０は、モータ２３を駆動してプランジャ２５を移動させて、検査チップ１２ａに所定量の検体１１を滴下して点着させる。同様にして検査チップ１２ｂにも検体１１を滴下させる。また、コントローラ４０は、検出回路４２により気泡２９の混入が検出されたら、プランジャ２５を移動させて検体１１を排出させた後、再度検体１１の吸引採取を行う。以下、気泡２９の混入が検出されなくなるまで、上述の処理を繰り返す。
【００４５】
以上のように本実施形態では、液通路３５の断面形状を、気泡２９の混入無しのときは、投光ユニット３２から投光された検査光Ｌを受光ユニット３３に到達させ、気泡２９の混入有りのときは、この検査光Ｌを液通路３５の接液面３５ａで受光ユニット３３に到達しない方向に全反射可能な形状に形成したので、気泡２９の混入の有無による受光ユニット３３での受光量の変化を大きくすることができる。その結果、受光ユニット３３より出力される受光信号を処理する処理回路やプログラムを複雑化することなく、気泡混入の有無を検出する検出精度を向上させることができる。
【００４６】
また、投光ユニット３２から投光される検査光Ｌが受光ユニット３３に到達するか否かで、気泡混入の有無を検出することができるため、両ユニット３２，３３の個々の受発光特性のばらつきに伴う調整を装置製造時に行う必要がなくなる。さらに、経時変化により両ユニット３２，３３の投光強度や受光感度が低下した場合でも問題なく気泡混入の有無を検出することができる。その結果、従来のように両ユニット３２，３３の受光感度や投光強度が低下したときに、サービスマンに調整を依頼する必要がなくなる。
【００４７】
検体１１が点着された検査チップ１２ａ，１２ｂは、生化学分析機（図示せず）内の所定の測定位置にセットされる。生化学分析機は、検査チップ１２ａ，１２ｂを測光して出力された測光信号に基づき、予め記憶している測光信号と検体１１中の生化学物質の物質濃度とを参照して所定の生化学分析処理を行う。
【００４８】
なお、上記実施形態では、液通路３５の断面形状を略三角形状に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、検査光Ｌが投光される側の接液面が検査光Ｌを全反射可能な所定の傾き角度（例えば４５°）を有するような形状であれば、この液通路の断面形状を四角形などの多角形状や、半円形状などに形成してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、液通路３５の断面形状が検査光Ｌを全反射可能な形状に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示した気泡検出用セル５０では、その液通路５１の断面形状を、この液通路５１が投光ユニット３２に向かう方向にくの字型に屈曲された接液面５１ａを有するように三角形状に形成している。この接液面５１ａの屈曲角度は、接液面５１ａで検査光Ｌを受光ユニット３３に到達しない方向に反射可能な角度であれば、その大きさは特に限定はされない。
【００５０】
この場合には、検査光Ｌのほぼ全てが接液面５１ａで反射されるが、検査光Ｌの一部は接液面５１ａの屈曲部分より透過して受光ユニット３３に到達してしまう。このときに、受光ユニット３３で受光される検査光Ｌの受光量は、液通路５１内が検体１１で満たされている場合と比較して非常に少ない。従って、検査光Ｌの一部が透過したとしても、気泡２９の混入の有無による受光ユニット３３での受光量の変化は大きくなるので、同様に気泡２９の混入の有無を検出する検出精度を向上させることができる。
【００５１】
また、例えば、図６に示した気泡検出用セル５５のように、その液通路５６の検査光Ｌが投光される側の接液面５６ａを、受光ユニット３３に向かう方向に凸となるようにくの字型に屈曲させてもよい。この場合には、投光ユニット３２から投光された検査光Ｌのほぼ全てが再び投光ユニット３２に向かう方向に反射される。同様に、気泡２９の混入の有無による受光ユニット３３での受光量の変化を大きくすることができる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、液通路の断面形状を略多角形状に形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図７に示した気泡検出用セル５８のように液通路５９の断面形状を円形状に形成してもよい。この場合には、投光ユニット３２及び受光ユニット３３の代わりに、投光ユニット６０及び受光ユニット６１を設ける。投光ユニット６０は、検査光Ｌの光軸と接液面５９ａとの成す角度が検査光Ｌの大部分を受光ユニット６１に到達しない方向に反射可能な角度となるような位置に配置されている。従って、この場合も気泡２９の混入の有無による受光ユニット３３での受光量の変化を大きくすることができる。
【００５３】
また、上記実施形態では、液通路の断面形状が検査光Ｌを反射可能な形状に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８の気泡検出用セル６３に示すように、液通路６４の断面形状を、この液通路６４が光軸Ｏに対して平行な接液面６４ａを有し、且つ他の接液面６４ｂ，６４ｃが光軸Ｏに対して検査光Ｌを受光ユニット３３に到達しない方向に屈折可能な傾き角度を有するような二等辺三角形状に形成してもよい。この場合も、同様に気泡２９の混入の有無による受光ユニット３３での受光量の変化を大きくすることができる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、投光ユニット３２として平行光に変換された検査光Ｌを投光可能なものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図９に示すように、検査光Ｌを放射状に投光する投光ユニット６４を用いてもよい。この場合には、気泡検出用セルとして、投光ユニット６４に向かう方向に凸となるように湾曲された光入射面６５を有する気泡検出用セル６６を用いる。光入射面６５は、投光ユニット６４より放射状に投光された検査光Ｌを平行光に変換可能な曲率を有している。このように、投光ユニットとして、ＬＥＤ（発光ダイオード）単体やＬＥＤをマトリクス状に配置したもの、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の光源のみからなる安価なものを使用できるので、装置の製造コストを低く抑えることができる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、気泡検出用セル３１の光出射面３８が平面状に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば図１０に示すように、気泡検出用セルとして、受光ユニット３３に向かう方向に凸となるように湾曲された光出射面７１を有する気泡検出用セル７２を用いてもよい。この場合には、湾曲されている光出射面７１がレンズとして機能するので、この光出射面７１から出射される検査光Ｌを受光ユニット３３の受光面（図示せず）に集光させることができる。これにより、受光ユニット３３への集光効率を向上させることができるので、気泡２９の混入の有無による受光ユニット３３での受光量の変化をより大きくすることができる。
【００５６】
また、図１０を用いて説明した実施形態では、平行光に変換された検査光Ｌを投光する投光ユニット３２が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、検査光Ｌを放射状に投光する投光ユニット６４（図９参照）を用いてもよい。この場合には、例えば図１１に示すように、気泡検出用セルとして略円筒状の気泡検出用セル７５を用いることで、投光ユニット６４より放射状に投光された検査光Ｌを平行光に変換しつつ、受光ユニット３３への集光効率を向上させることができる。また、略円筒状の気泡検出用セル７５を用いる代わりに、図示は省略するが上述の光入射面６５（図９参照）及び光出射面７１（図１０参照）を有する気泡検出用セルを用いてもよい。
【００５７】
なお、上記実施形態では、気泡検出用セル３１としてアクリル材等から形成された筒体を用いるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、液通路７９を有する第１筒体８０と、この第１筒体８０の外側面を覆う第２筒体８１と、両筒体８０，８１の間に充填された液体８２とから構成される気泡検出用セル８３を用いてもよい。この場合には、両筒体８０，８１を検体１１とほぼ同じ屈折率を有するアクリル材等で形成する。また、液体８２としても検体１１とほぼ同じ屈折率を有するものを用いる。そして、第１筒体８０を、その液通路７９の断面形状が上述の液通路３５（図３参照）などと同じ形状になるように形成する。これにより、上記各実施形態と同様に、気泡２９の混入の有無による受光ユニット３３での受光量の変化を大きくすることができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、エアチューブ１６の途中に設けられた気泡検出用セル３１に検査光を投光するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、検体１１とほぼ同じ屈折率を有する透光性材料で形成され、上述の液通路３５と同形状の液通路を有するエアチューブなどの液配管に検査光Ｌを投光して、気泡２９の混入の有無を検出するようにしてもよい。
【００５９】
なお、上記実施形態では、プランジャ２５の移動に連動して検体１１の吸引を行わせる圧力媒体としてエアチューブ１６及びシリンジポンプ１７内の空気が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、空気のようには体積が変動しない水などの液体を圧力媒体に用いることで、検体１１の吸引量をより正確に制御することができる。以下、図１３を用いて圧力媒体に水８５を使用する分注装置８６について説明を行う。図１３中において、上述の分注装置１０で説明したものと同じ機能を有するものについては同一符号を付してその説明は省略する。なお、図中の符号８７はシール部材である。
【００６０】
分注装置８６は、図１に示す分注装置１０と基本的に同じ構成である。ただし、この分注装置８６には、液面検出部８８と、エアチューブ１６及びシリンジポンプ１７内に水８５を充填させる水供給ユニット８９とが設けられている。液面検出部８８は、吸引プローブ１５と検体収納容器１４内の液面との間の静電容量を検出し、両者間の静電容量の変化に基づき、吸引プローブ１５が検体１１に接液したことを検知する。
【００６１】
水供給ユニット８９は、液配管９４と、水貯留槽９５と、ポンプ９６と、電磁弁９７と、気泡検出部９８とから構成されている。液配管９４は、一端が水貯留槽９５に接続されて槽内で開口しており、他端が継手部材９９を介してシリンジポンプ１７に接続されてポンプ１７内で開口している。そして、この液配管９４の途中にポンプ９６と、電磁弁９７と、気泡検出部９８とが設けられている。
【００６２】
ポンプ９６は、水貯留槽９５に貯留されている水８５をシリンジポンプ１７内に送液する。電磁弁９７は、水８５を充填させるときのみ開かれ、検体１１の吸引時には閉じられる。気泡検出部９８は、液配管９４を介してエアチューブ１６及びシリンジポンプ１７内に充填される水８５に気泡２９（図２参照）が混入しているか否かを判定する。この気泡検出部９８は、上述の気泡検出部２１（図２参照）と同じものであり、気泡検出用セル１００、投光ユニット１０１、受光ユニット１０２などから構成される。
【００６３】
分注装置８６では、検体１１の吸引を行う前に電磁弁９７を開くと同時に、ポンプ９６を駆動させてエアチューブ１６及びシリンジポンプ１７内に水８５を供給する。この水８５の供給は、吸引プローブ１５の先端から水が吐出されるまで行われる。これにより、エアチューブ１６及びシリンジポンプ１７内が水８５で充填されたことが確認できる。この際に、気泡検出部９８では、投光ユニット１０１から検査光が気泡検出用セル１００に向けて投光される。従って、受光ユニット１０２で受光される検査光の受光量の変化に基づき、液配管９４内を流通される水８５中の気泡２９の混入の有無を検出できる。なお、気泡検出部２１も併用して水８５中の気泡２９の混入の有無を検出するようにしてもよい。そして、気泡２９の混入が検出されたら、同様にプランジャ２５を移動させて水８５を排出した後、再度水８５の吸引採取を行う。
【００６４】
供給された水８５に気泡２９が混入していなかったら、電磁弁９７を閉じる。次いで、プランジャ２５を移動させて、吸引プローブ１５内の水８５を検体１１の吸引に影響を及ばさない位置、つまり、吸引された検体１１と混ざらない位置まで吸引する。これにより、水８５を圧力媒体として検体１１の吸引を行う準備が完了する。この準備が完了したら、検体収納容器１４及び反応容器１０３が所定位置にセットされる。そして、上述の分注装置１０と同様に、検体１１の吸引、気泡検出部２１による検体１１中の気泡２９の有無の検出、反応容器１０３内への検体１１の滴下が行われる。この反応容器１０３には、検体１１の滴下前、或いは滴下後に試薬（図示せず）などが滴下されて、種々の試験または検査が行われる。なお、反応容器１０３の代わりに上述の検査チップ１２ａ，１２ｂがセットされていてもよい。
【００６５】
なお、上記実施形態では、気泡検出部２１として生化学分析機の分注装置１０に組み込まれているものを例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、本発明を微量液体の均一化装置、人工透析機、医療用薬液注入装置、免疫検査装置、インクジェット式プリンタ、塗布装置などの各種装置において、それぞれ流通される各種液体中に気泡が混入しているか否かを判定する場合にも用いることができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、検体１１中の気泡２９の有無を判定する場合を例に説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、検体１１などの液体の性状の変化の有無を判定する場合にも用いることができる。具体的には、液通路内を流通される各種液体に別種類の液体や異物が混入すると、気泡２９が混入した場合と同様に液通路３５内の屈折率が変化する。そのため、本発明を上述の各種装置やプラントなどにおいて、その液通路内を流通される各種液体の性状の変化を検出することにも用いることができる
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】分注装置の斜視図を示したものである。
【図２】分注装置の気泡検出部の断面図を示したものである。
【図３】気泡検出用セルを検体の流通方向に対して垂直な方向に切った断面図であり、気泡混入無しの状態を示した図である。
【図４】気泡検出用セルを検体の流通方向に対して垂直な方向に切った断面図であり、気泡混入有りの状態を示した図である。
【図５】投光ユニットに向かう方向にくの字型に屈曲された接液面を有する他の実施形態の気泡検出用セルの断面図である。
【図６】受光ユニットに向かう方向にくの字型に屈曲された接液面を有する他の実施形態の気泡検出用セルの断面図である。
【図７】液通路の断面形状を円状に形成した他の実施形態の気泡検出用セルの断面図である。
【図８】検査光を受光ユニットに到達させない方向に屈折可能な断面形状の液通路を有する他の実施形態の気泡検出用セルの断面図である。
【図９】投光ユニットに向かう方向に凸となるように湾曲された光入射面を有する他の実施形態の気泡検出用セルの断面図である。
【図１０】受光ユニットに向かう方向に凸となるように湾曲された光出射面を有する他の実施形態の気泡検出用セルの断面図である。
【図１１】円筒状に形成された他の実施形態の気泡検出用セルの断面図である。
【図１２】２つの筒体と、両筒体の間に充填された液体とから構成される他の実施形態の気泡検出用セルの断面図である。
【図１３】他の実施形態の分注装置の概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  分注装置
１１  検体
１２ａ，１２ｂ  検査チップ
１５  吸引プローブ
１６  エアチューブ
２１  気泡検出部
３１  気泡検出用セル
３２  投光ユニット
３３  受光ユニット
３５  液通路
３５ａ  接液面
４２  検出回路
【図１】
2007086036.tif 000003
【図２】
2007086036.tif 000004
【図３】
2007086036.tif 000005
【図４】
2007086036.tif 000006
【図５】
2007086036.tif 000007
【図６】
2007086036.tif 000008
【図７】
2007086036.tif 000009
【図８】
2007086036.tif 000010
【図９】
2007086036.tif 000011
【図１０】
2007086036.tif 000012
【図１１】
2007086036.tif 000013
【図１２】
2007086036.tif 000014
【図１３】
2007086036.tif 000015