JP6537422B2 - 自動分析装置および自動分析装置における試料分注方法 - Google Patents

Description

本発明は、血液や尿などの試料を自動的に分析する自動分析装置に関する。

血液や尿などの試料を分析する自動分析装置の分野では、分注プローブを用いて試料容器又は試薬容器から試料又は試薬を吸引し反応容器へ分注するという作業が行われる。

分注作業は高速で行われるため、試料容器から反応容器へ分注プローブを移動させている間に、分注プローブの先端から試料が飛散るという問題があった。その問題へ対応する先行技術しては、特許文献１に記載された技術がある。

特許文献１には、試料容器から試料を分注プローブで吸引後、分注プローブ先端に付着した試料を飛散らせないために、反応容器へ分注プローブを移動するときの加速度を小さくすることが提案されている。

特開平０３−０５４４７４号公報

上記のような自動分析装置では、処理能力を向上し、検体の処理数を増加させる必要性から、高速な分注動作が要求されている。

このため、特許文献１に記載の技術のように、反応容器への分注プローブの移動加速度を小さくすると、高速な分注動作を行うことが困難となる。

しかしながら、試料の分注動作を高速化した場合、自動分析装置が分注プローブを吸引位置から吐出位置へ移動する間に慣性力の影響により分注プローブから検体が吐出し、分注プローブ先端から検体が飛散したり、分注プローブ先端へ検体が回り込みプローブ側面へ検体が付着したりして分注精度を悪化させるという問題が生じてしまう。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、試料分注の動作速度を高速化しながら、分注プローブからの液漏れを抑制可能な自動分析装置及び自動分析装置における試料分注方法を実現することである。

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。

自動分析装置において、反応容器が配置される反応ディスクと、試料が収容されたる試料容器と、上記試料容器に収容された試料を吸引し、上記反応容器に吐出する試料分注機構であり、垂直方向に延び、試料又は水を吸引する分注プローブと、この分注プローブと連通し、この分注プローブが吸引した試料又は水を収容し、水平方向に延びる配管と、上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に移動する水平方向移動機構と、上記分注プローブ及び上記配管を垂直方向に移動する垂直方向移動機構とを有する上記試料分注機構と、試薬を吸引し、上記反応容器に吐出する試薬分注機構と、上記反応容器に収容された試料を分析する分析部と、上記反応ディスク、上記試料分注機構、上記試薬分注機構、上記分析部の動作を制御する制御部とを備える。

上記制御部は、上記試料分注機構の上記水平方向移動機構による上記分注プローブ及び上記配管の水平方向への移動期間の一部と、上記試料分注機構の上記垂直方向移動機構による上記分注プローブ及び上記配管の垂直方向への移動期間の一部とを互いに同期間とし、上記配管に収容された試料又は水の水平方向への慣性力と上記分注プローブに収容された試料又は水の垂直方向への慣性力とを相殺し、上記分注プローブから試料が吐出することを抑制する。

また、自動分析装置の試料分注方法において、自動分析装置は、反応容器が配置される反応ディスクと、試料が収容されたる試料容器と、上記試料容器に収容された試料を吸引し、上記反応容器に吐出する試料分注機構であり、垂直方向に延び、試料又は水を吸引する分注プローブと、この分注プローブと連通し、この分注プローブが吸引した試料又は水を収容し、水平方向に延びる配管と、上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に移動する水平方向移動機構と、上記分注プローブ及び上記配管を垂直方向に移動する垂直方向移動機構とを有する上記試料分注機構と、試薬を吸引し、上記反応容器に吐出する試薬分注機構と、上記反応容器に収容された試料を分析する分析部と、動作制御部とを有し、上記試料分注機構の上記水平方向移動機構による上記分注プローブ及び上記配管の水平方向への移動期間の一部と、上記試料分注機構の上記垂直方向移動機構による上記分注プローブ及び上記配管の垂直方向への移動期間の一部とを互いに同期間とし、上記配管に収容された試料又は水の水平方向への慣性力と上記分注プローブに収容された試料又は水の垂直方向への慣性力とを相殺し、上記分注プローブから試料が吐出することを抑制する。

本発明によれば、試料分注の動作速度を高速化しながら、分注プローブからの液漏れを抑制可能な自動分析装置及び自動分析装置における試料分注方法を実現することができる。

本発明が適用される自動分析装置の全体概略構成図である。 自動分析装置の一部である分注機構の概略動作制御説明図である。 試料分注機構の構成説明図である。 分注プローブとアームの詳細を示す図である。 自動分析装置の基本的な分注動作の説明図である。 本発明とは異なる例における分注機構のｘ軸方向及びｚ軸方向の速度変化説明図である。 配管に生じるｘ方向の慣性力の説明図である。 本発明とは異なる例における分注機構に移動速度が与えられたときの分注プローブの先端からの液体吐出量を示すグラフである。 本発明の実施例１における試料分注機構のｘ軸方向及びｚ軸方向の速度変化説明図である。 本発明の実施例１における慣性力相殺説明図である。 本発明の実施例１の動作が行われたときの分注プローブの先端からの液体吐出量を示すグラフである。 本発明の実施例１における制御装置（制御部）の機能ブロック図である。 回転機構を用いて水平移動動作を行うときの各機構の速度を示すグラフである。 アームの回転で生ずる慣性力によって発生する試料の吐出量を示すグラフである。 本発明の実施例２における回転機構のアームの回転により発生する慣性力が試料を分注プローブから吐出することを抑制する方法を説明するグラフである。 本発明の実施例２における回転機構のアームの回転により発生する慣性力が試料を分注プローブから吐出することを抑制する方法を説明するグラフである。 本発明とは異なる場合の例であって、試料分注機構のｘ軸方向の移動とアームの向きを変更して移動動作を行うときの各機構の動作速度の例を示す図である。 分注機構が図１７に示すような動作を行ったときの分注プローブの先端からの試料吐出量のグラフである。 本発明の実施例３による方法であり、図７に示した慣性力による試料の吐出を防止する方法を示す図である。 図１９に示す動作が行われた場合の、分注プローブの先端からの試料吐出量を示す図である。 試料分注機構の上昇動作を行うときの試料分注機構の各機構の速度を示すグラフである。 ｚ軸方向のプラス方向に試料分注機構を移動させる動作を行うときに生じる慣性力の説明図である。 試料分注機構が図２１に示した動作を行った場合の分注プローブの先端からの試料吐出量を示す図である。 本発明の実施例４における試料分注機構の上昇動作で発生する慣性力による試料の吐出を抑制する方法を示すグラフである。 ｘ軸方向への移動動作の加速動作の開始によりはたらく慣性力の説明図である。 試料分注機構１が、図２４に示すような動作を行った場合の、分注プローブ８の先端からの試料吐出量を示す図である。 本発明の実施例５が適用される自動分析装置の全体概略構成図である。 試料分注機構１Ａと試料分注機構１Ｂの配置構成を示す図である。 本発明の実施例４における試料分注機構１Ａと１Ｂとの動作を比較したタイムチャートである。 本発明とは異なる例（比較例）の場合における２台の試料分注機構の動作パターン図である。 本発明の実施例５における２台の試料分注機構１Ａ、１Ｂの動作パターン図である。 比較例の動作パターンでの慣性力による吐出量のグラフと、本発明の実施例５の動作パターンでの慣性力による吐出量とを示すグラフである。 分離空気を使用する場合の例を示す図である。

本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

（実施例１）
図１は、本発明が適用される自動分析装置１００の全体概略構成図である。

図１において、試料が収容された複数個の試料容器６が試料容器ラック５（図２に示す）に配置され、試料容器搬送機構４により、反応ディスク２の近辺に搬送される。反応ディスク２には複数個の反応容器３が配置されており、反応ディスク２が回転駆動されることにより、複数の反応容器３も回転移動される構造となっている。

試料容器６に収容された試料は、試料分注機構１により吸引され、反応ディスク２上の反応容器３に吐出される。また、試薬ディスク１９には複数個の試薬容器１８が配置されており、試薬ディスク１９が回転駆動されることにより、複数の試薬容器１８回転移動される構造となっている。

図１には示していないが、試薬分注機構２２（図１２に示す）により、試薬ディスク１９上の試薬容器１８から試薬が吸引され、反応ディスク２上の反応容器３に吐出される。

また、図１には示していないが、分析部２３（図１２に示す）により反応容器３内の試料が分析される。

図２は、自動分析装置１００の一部である分注機構１の概略動作制御説明図である。制御装置７により、反応ディスク２、複数の試料容器６を収容するラック５を搬送する試料容器搬送機構４、試料分注機構１の動作が制御される。

図３は、試料分注機構１の構成説明図である。図３において、分注プローブ８は、−ｚ軸方向に向くようにアーム９に固定されている。アーム９は、回転機構（回転方向移動機構）１０に接続されている。アーム９は、回転機構１０により回転軸１０ａを中心として水平面で回転する（垂直軸であるｚ軸まわりで回転する）。回転機構１０は、並進機構（垂直方向移動機構（Ｚ方向移動機構））１１に接続されている。プローブ８とアーム９と回転機構１０は、並進機構１１によりｚ軸方向に並進移動する。

並進機構１１は、並進機構（水平方向移動機構（Ｘ方向移動機構））１２に接続されている。プローブ８とアーム９と回転機構１０と並進機構１１は、並進機構１２によりｘ軸方向に並進移動する。回転機構１０は他の水平方向移動機構と定義することも可能である。また、水平方向移動機構である並進機構１２を、プローブ８とアーム９とを直線移動させる直線移動機構と定義することも可能である。

図３の試料分注機構１には、関節の軸が３つあるが、実際に用いられている試料分注機構１にはｘ、ｚ軸方向の並進機構の２軸やｚ軸並進機構と回転機構の２軸のものも多くある。本発明は、２軸の場合も３軸の場合も用いることができる。

本発明の実施例１を、ｚ軸方向の並進機構１１とｘ軸方向の並進機構１２の２軸が駆動する場合の例にして説明する。

図４は、図３における分注プローブ８とアーム９の詳細を示す図である。図４に示すように、アーム９に固定されている分注プローブ８は、配管１３と接続されている。配管１３は、アーム９の長手方向である水平方向に伸びるように固定されている。分注プローブ８は配管１３と連通し、垂直方向に延びている。

図５は、自動分析装置１００の基本的な分注動作の説明図である。動作Ａは、試料容器６の上方へ分注プローブ８を移動させる動作を示す。動作Ｂは、分注プローブ８を下降させて、分注プローブ８の先端を試料容器６に入れ、試料を吸引させる動作を示す。

また、動作Ｃは、分注プローブ８を上昇させて、分注プローブ８の先端を試料容器６から出す動作を示す。動作Ｄは、分注プローブ８を反応容器３の上方へ移動させる動作である。また、動作Ｅは、分注プローブ８を下降させて、分注プローブ８の先端を反応容器３に入れ、試料を吐出する動作である。動作Ｆは、分注プローブ８を上昇させて、分注プローブ８の先端を反応容器３から出す動作であり、動作Ｇは、分注プローブ８を元の位置へ戻す動作である。

図５における動作Ｄの動作を行うとき、本発明とは異なる技術においては、分注プローブ８の高さを変えないようにｘ軸方向の並進機構のみを用いて動作を行っている。

動作Ｄの動作を行うときの試料分注機構１のｘ軸方向及びｚ軸方向の速度は、例えば、図６に示すように与えられる。図６は、本発明とは異なる例における分注機構のｘ軸方向及びｚ軸方向の速度変化説明図である。図６において、ｘ軸方向の速度がプラス方向であることは、反応ディスク２に向かう方向である。

図６において、ｘ軸方向の速度は、速度０から加速し、一定速度となった後に、減速する動作Ｄを行い、ｚ軸方向の速度は０を維持している。ｘ軸方向の動作である動作Ｄにおける減速動作のときに、図７に示されるｘ方向の慣性力１４が配管１３に生じる。図７の慣性力１４は、配管１３内の試料が分注プローブ８の先端方向へ流すようにはたらき、試料が分注プローブ８から吐出して漏れる（漏洩）可能性がある。

図８は、図６に示した試料分注機構１に移動速度が与えられたときの、分注プローブ８の先端からの液体吐出量を示すグラフである。図８において、正の値になるときに分注プローブ８から試料の吐出が起こり、負の値になるときには分注プローブ８の内部に試料の引き込みが起こることを示している。図８に示した液体の吐出が起こる原因は、図７に示した慣性力１４である。

図９は、本発明の実施例１における試料分注機構１のｘ軸方向及びｚ軸方向の速度変化説明図であり、図７に示した慣性力１４による試料の吐出を防止する方法を示している。図９において、ｚ軸方向のプラス方向は、上昇を示し、マイナス方向は下降を示す。

図５に示した動作Ｅは、分注プローブ８を下降させる動作である。本発明の実施例１においては、図５の動作Ｄの減速動作開始と動作Ｅの加速動作開始をあわせることにより試料の吐出を防止する。

図９においては、動作Ｄのｘ軸方向の速度の減少開始時点ｔ_１にて、ｚ軸方向のマイナス方向（下降方向）への加速を開始し、時点ｔ_２にて一定下降速度となる動作Ｅが示されている。時点ｔ_２は動作Ｄにおいて、減速動作が終了し、一定速度となった後の時点であり、適切な余裕時間を考慮した時点である。

動作Ｅの加速動作を開始すると、図１０に示されるように、分注プローブ８に上向き（プラス方向）の慣性力１５がはたらく。分注プローブ８にはたらく慣性力１５は、分注プローブ８内の試料を配管１３の方へ流すようにはたらき、試料が分注プローブ８から吐出することを抑制することができる。

図１１は、図９に示した動作が行われたときの、分注プローブ８の先端からの液体吐出量を示すグラフである。図１１のグラフと図８のグラフとを比較すると、図６に示される減速のときに吐出が起こらなくなっていることがわかる。また、試料分注機構１を図９に示したように動作駆動させると、動作Ｄと動作Ｅとが一部重複して同期間に行われるため、動作Ｄの終了後に動作５を開始する場合と比較して試料分注作業の時間を短縮することができる。つまり、試料分注機構１の動作速度を上昇させながら、試料分注機構１のノズル８先端からの試料の不要な漏れを抑制することができるとともに、試料分注作業時間を短縮することができる。

図１２は、本発明の実施例１における制御装置（制御部）７の機能ブロック図である。ただし、図１２の機能ブロックは、本発明の実施例１についての機能を示し、他の機能については、省略してある。

図１２において、制御部７は、試料分注機構１の動作速度等の制御プログラム等やデータが格納されたメモリ７６と、全体動作制御部７０と、ｘ方向動作制御部７３と、回転動作制御部７４と、ｚ方向動作制御部７５とを備える。

全体制御部７０は、メモリ７６に格納されたプログラム等に従って、試薬分注機構２２、試薬ディスク１９、反応ディスク２、試料容器搬送機構４、分析部２３の動作を制御する。

また、全体動作制御部７０は、ｘ方向動作制御部７３と、回転動作制御部７４と、ｚ方向動作制御部７５とを指令する。ｘ方向動作制御部７３、回転動作制御部７４、ｚ方向動作制御部７５は、全体動作制御部７０からの指令に従って、試料分注機構１のｘ方向移動機構１２、回転機構１０、ｚ方向移動機構１１の動作を制御する。

つまり、ｘ方向移動機構１２は、ｘ方向動作制御部７３により、図９に示す動作Ｄを行い、ｚ方向移動機構１１は、ｚ方向動作制御部７５により図９に示す動作Ｅを行う。

なお、全体動作制御部７０は、試料分注機構１の試料吸引動作、試料吐出動作についても、動作制御を行う。

以上のように、本発明の実施例１によれば、試料分注機構１が試料を吸引した後、ｘ方向（水平方向）への移動開始後、吸引した試料が分注プローブ８の先端から吐出する方向に慣性力が作用する減速動作の開始と共に、ｚ方向におけるマイナス方向（垂直下降方向）へ加速移動（吸引した試料が分注プローブ８の先端から吐出する方向とは逆方向に慣性力がはたらく方向への加速移動）を開始するようにして、垂直移動の加速と水平移動の加速を一部同期間として、慣性力を互いに相殺するように構成したので、試料分注機構１の動作速度を上昇させながら、試料分注機構１のノズル８先端からの試料の不要な漏れを抑制することができるとともに、試料分注作業時間を短縮することができる。

よって、分注の動作速度を高速化しながら、分注プローブからの液漏れを抑制可能な自動分析装置及び自動分析装置における試料分注方法を実現することができる。

（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例２が適用される自動分析装置１００、分注機構１、制御部７の構成は実施例１と同様であるので、図示及びその詳細な説明は省略する。

図５に示した動作Ｄを行うとき、回転機構１０のみを駆動させて、分注プローブ８の高さを変えないようにして分注プローブ８を移動させる場合がある。

回転機構１０を用いて動作Ｄを行うときの各機構１０、１２の速度は、例えば、図１３に示す速度となる。図１３に示すようにして動作Ｄを行うと、アーム９の回転動作のときにプローブ８内の試料に遠心力がはたらき、図７に示される慣性力１４が配管１３に生じる。図７に示した配管１３に生じる慣性力１４は、配管１３内の試料を分注プローブ８の先端部の方へ流すようにはたらき、試料が分注プローブ８から吐出して漏れる可能性がある。

図１４は、図１３に示す回転速度が試料に与えられたときの、分注プローブ８の先端からの試料の吐出量を示すグラフである。図１４において、正の値になるときに分注プローブ８から試料の吐出が起こり、負の値になるときには分注プローブ８の内部に試料の引き込みが起こる。図１４に示すように、試料の吐出が起こる原因は、図１３に示されるアーム９の回転によって生じる慣性力１４（図７）である。

図１５は、本発明の実施例２における、回転機構１０のアーム９の回転により発生する慣性力１４が試料を分注プローブ８から吐出することを抑制する方法を説明するグラフである。図５に示した動作Ｅにおける垂直方向への下降動作加速の開始を、アーム９の回転動作開始前の時点ｔ_１から開始し、アーム９の回転動作を開始して、終了する期間は、動作Ｅの加速を継続し、アーム９の回転動作が終了し、適切な余裕時間を考慮した時点ｔ_２で加速を停止し、一定速度で下降させる。

回転機構１０の動作は、回転動作制御部７４により制御される。

分注プローブ８には図１０に示した慣性力１５がはたらく。分注プローブ８にはたらく慣性力１５は、分注プローブ８内の試料を配管１３の方へ流すようにはたらき、試料が分注プローブ８から吐出することが抑制される。

図１６は、図１５に示すz軸方向への加速動作が行われたときの、分注プローブ８の先端からの試料の吐出量を示すグラフである。図１６に示す試料の吐出量と、図１４に示す試料の吐出量とを比較すると、図１６に示した試料吐出量はマイナス（試料引き込み）となっており、アーム９の回転による試料の吐出が起こらなくなっていることがわかる。また、アーム９の回転動作と分注プローブ８の下降動作とが一部重複して行われるため、試料分注作業の時間を短縮することができる。

以上のように、本発明の実施例２によれば、試料分注機構１が試料を吸引した後、アーム９の回転移動開始前、ｚ方向におけるマイナス方向（垂直下降方向）へ加速移動を開始し、アーム９の回転移動開始後から終了するまで、ｚ方向におけるマイナス方向へ加速下降移動を維持し、アーム９の回転移動の終了後に、ｚ方向におけるマイナス方向へ加速下降移動を停止し、垂直移動の加速と水平移動の加速を一部同期間として、慣性力を互いに相殺するように構成したので、試料分注機構１の動作速度を上昇させながら、試料分注機構１のノズル８先端からの試料の不要な漏れを抑制することができるとともに、試料分注作業時間を短縮することができる。

よって、分注の動作速度を高速化しながら、分注プローブからの液漏れを抑制可能な自動分析装置及び自動分析装置における試料分注方法を実現することができる。

（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。実施例３が適用される自動分析装置１００、分注機構１、制御部７の構成は実施例１と同様であるので、図示及びその詳細な説明は省略する。

自動分析装置１００においては、図５における動作Ｄを行うときには、ｘ軸方向の並進機構１２と、回転機構１０の両方を駆動させて行う場合がある。図１７は、本発明とは異なる場合の例であって、試料分注機構１のｘ軸方向の移動とアーム９の向きを変更して動作Ｄを行うときの各機構の動作速度の例を示す図である。

図１７に示した動作速度で試料分注機構１の動作を行うと、ｘ軸方向への減速のときと、アーム９が回転しているとき、配管１３に慣性力１４が生じる。試料分注機構１の配管１３に生じる慣性力１４は、配管１３内の試料を分注プローブ８の先端部へ流すようにはたらき、試料が分注プローブ８から吐出して漏れる可能性がある。

図１８は、分注機構１が図１７に示すような動作を行ったときの、分注プローブ８の先端からの試料吐出量のグラフである。図１８において、正の値になるときに分注プローブ８から試料の吐出が起こり、負の値になるときには分注プローブ８の内部に試料の引き込みが起こる。図１８に示すように、試料の吐出が起こる原因は、図１７に示すｘ軸方向の減速のときと、アーム９が回転しているときに生じる慣性力１４である。

図１９は、本発明の実施例３による方法であり、図７に示した慣性力１４による試料の吐出を防止する方法を示す図であり、図９に示した動作と、図１５に示した動作とを組み合わせた動作となっている。つまり、ｘ軸方向へ動作Ｄにおける減速開始と共に、動作Ｅのｚ軸方向のマイナス方向への加速動作を開始し、その後、動作Ｄとしてのアーム９の回転動作を開始する。そして、ｘ軸方向の動作Ｄの減速動作の終了後であり、かつ、アーム９の回転動作の終了後に、動作Ｅの加速動作を終了する。

試料分注機構１における、ｘ軸方向への減速動作と、アーム９の回転動作に、ｚ軸方向のマイナス方向への動作を重畳させることにより、慣性力１４を慣性力１５により相殺して、分注プローブ８の先端から試料が漏れることを抑制することができる。

図２０は、図１９に示す動作が行われた場合の、分注プローブ８の先端からの試料吐出量を示す図である。図２０と図１８とを比較すると、図１７に示したｘ軸方向の減速のときとアーム９の回転動作時に試薬の吐出が起こらなくなっていることがわかる。また、図１９に示すように試料分注機構１を動作させると、動作Ｄと動作Ｅとが一部重複して行われるため、試料分注作業時間を短縮することができる。

よって、試料分注機構１による試料分注動作において、ｘ軸方向への移動とアーム９の回転動作とを併用する場合であっても、垂直移動の加速と水平移動の加速を一部同期間として、慣性力を互いに相殺するように構成したので、分注の動作速度を高速化しながら、分注プローブからの液漏れを抑制可能な自動分析装置及び自動分析装置における試料分注方法を実現することができる。

（実施例４）
次に、本発明の実施例４について説明する。実施例４が適用される自動分析装置１００、分注機構１、制御部７の構成は実施例１と同様であるので、図示及びその詳細な説明は省略する。

本発明の実施例とは異なる例において、図５における動作Ｃを行うとき、分注プローブ８を鉛直方向に真っ直ぐ上昇させている。動作Ｃを行うときの試料分注機構１の各機構の速度は、例えば、図２１に示すように与えられる。

図２１において、ｚ軸方向のプラス方向に試料分注機構１を移動させる動作Ｃを行うと、加速動作のときに、図２２に示される下方向の慣性力１６が分注プローブ８の配管１３に生じる。配管１３に生じる慣性力１６は、配管１３内の試料を分注プローブ８の先端の方へ流すようにはたらき、試料が分注プローブ８から漏れる。

図２３は、試料分注機構１が図２１に示した動作を行った場合の、分注プローブ８の先端からの試料吐出量を示す図である。図２３において、正の値になるときに分注プローブ８から試料の吐出が起こり、負の値になるときには分注プローブ８の内部に試料の引き込みが起こることを示している。図２３に示すような試料の吐出が起こる原因は、図２２に示したように、試料分注機構１の上昇時における加速動作により生じる慣性力１６である。

図２４は、本発明の実施例４における、試料分注機構１の上昇動作で発生する慣性力１６による試料の吐出を抑制する方法を示すグラフである。図２４に示す試料吐出抑制方法は、図５に示した動作Ｃと動作Ｄとの開始をあわせることにより試料の吐出を抑制する方法である。

図２４において、時点ｔ_０にて、ｘ軸方向への移動である動作Ｄの加速動作を開始すると、図２５に示すように、分注プローブ８に慣性力１７がはたらく。分注プローブ８は、動作Ｄでは図２５の右から左方向への移動における加速であるから、分注プローブ８にはたらく慣性力１７は、分注プローブ８内の試料を分注プローブ８内部に引き込むようにはたらき、試料が分注プローブ８から吐出することを抑制することができる。

図２６は、試料分注機構１が、図２４に示すような動作を行った場合の、分注プローブ８の先端からの試料吐出量を示す図である。図２６を図２３と比較すると、図２４に示される動作Ｃの加速が与えられている時間に試料引き込みがおこっていることがわかる。また、図２４に示すように試料分注機構１を動作させると、動作Ｃと動作Ｄとが重複して行われるため、試料分注作業時間を短縮することができる。

よって、試料分注機構１による試料分注動作において、垂直移動の加速と水平移動の加速を一部同期間として、慣性力を互いに相殺するように構成したので、分注の動作速度を高速化しながら、分注プローブからの液漏れを抑制可能な自動分析装置及び自動分析装置における試料分注方法を実現することができる。

（実施例５）
次に、本発明の実施例５について説明する。

上述した実施例１〜４は、試料分注機構が１台の場合の例であるが、実施例５は、試料分注機構を２台配置する場合に適用した例である。

図２７は、本発明の実施例５が適用される自動分析装置１０１の全体概略構成図である。

図２７において、試料分注機構（第１の試料分注機構）１Ａと試料分注機構（第２の試料分注機構）１Ｂとが、反応ディスク２と試料搬送装置４との間に、互いには並行に配置されている。他の構成は、図１に示した自動分析装置１００と同様となっている。また、試料分注機構１Ａと試料分注機構１Ｂとは、互いに同様な構成となっており、図３に示した構成となっている。

図２８は、試料分注機構１Ａと試料分注機構１Ｂの配置構成を示す図である。図２８に示した試料分注機構１Ａと試料分注機構１Ｂとは、互いに向かい合わせに配置され、試料分注機構１Ａから見た反応ディスク２に配置された反応容器３の配置と、試料分注機構１Ｂから見た反応ディスク２に配置された反応容器３の配置とは異なっている。

図２９は、試料分注機構１Ａと１Ｂとの動作を比較したタイムチャートであり、横軸は時間を示している。図２９において、試料分注機構１Ａと１Ｂとは対称的な動作を行っている。つまり、試料分注機構１Ａが試料吸引動作を行っている期間、試料分注機構１Ｂは試料吐出動作を行い、試料分注機構１Ａが試料吸引位置から吐出位置に移動する期間に、試料分注機構１Ｂは試料吐出位置から吸引位置に移動する。

そして、試料分注機構１Ａが、試料を吐出し、吐出位置から吸引位置に移動する間、試料分注機構１Ｂは、試料を吸引し、吸引位置から吐出位置に移動する。

以降、試料分注機構１Ａは、試料吸引動作から、試料吐出、試料吸引位置への動作を繰り返し、試料分注機構１Ｂは、試料吐出動作から、試料吸引、試料吐出位置への動作を繰り返す。

図３０は、本発明とは異なる例（比較例）の場合における２台の試料分注機構の動作パターン図である。図３０において、試料分注機構１Ａでは、ｘ軸方向の速度がプラス方向であることは、分注プローブ８が反応ディスク２に向かう方向であり、マイナス方向であることは、反応ディスク２から遠ざかる方向である。試料分注機構１Ｂでは、ｘ軸方向の速度がマイナス方向であることは、反応ディスク２に向かう方向であり、プラス方向であることは、反応ディスク２から遠ざかる方向である。

試料分注機構１Ａ及び１Ｂは、ｘ軸方向動作速度がプラス方向又はマイナス方向となっている期間、ｚ軸方向の速度に変化は無く、図６に示した速度パターンと同様に、慣性力により、試料分注機構１Ａ及び１Ｂのプローブ先端から試料が吐出する可能性がある。

図３１は、本発明の実施例５における２台の試料分注機構１Ａ、１Ｂの動作パターン図である。

図３１において、試料分注機構１Ａにおける速度波形の（ａ）部分では、ｘ軸の正の方向に移動するときの加速により試料が分注プローブ８内に引き込まれることを利用して、ｘ軸の正の方向に移動する期間にｚ軸の正の方向（上昇方向）にも移動させ、加速により試料が分注プローブ８の先端から吐出する量を低減している。

試料分注機構１Ａにおける速度波形の（ｂ）部分では、ｚ軸の負の方向（下降方向）に移動するときの加速により試料が分注プローブ８内に引き込まれることを利用して、ｘ軸の正の方向に移動するときの減速により試料が分注プローブ８の先端から吐出する量を低減している。

試料分注機構１Ｂにおける速度波形の（ｃ）部分では、ｚ軸の正の方向に移動するときの減速により試料が分注プローブ８内に引き込まれることを利用して、ｘ軸の負の方向に移動するときの加速により試料が分注プローブ８の先端から吐出する量を低減している。

試料分注機構１Ｂにおける速度波形の（ｄ）部分では、ｘ軸の負の方向に移動するときの減速とz軸方向の負の方向に移動するときの加速により試料が分注プローブ８に引き込まれることを利用して、アーム９の回転の遠心力により試料が分注プローブ８から吐出する量を低減している。

図３２は、比較例の動作パターンでの慣性力による吐出量のグラフと、本発明の実施例５の動作パターンでの慣性力による吐出量とを示すグラフである。図３２の（Ａ）は比較例をし、図３２の（Ｂ）は本発明の実施例５を示している。

図３２に示すように、本発明の実施例５は、試料分注機構１Ａ、１Ｂ共に、比較例よりも、慣性力による試料の吐出量が大幅に減少している。

実施例５においても、実施例４と同様に、試料分注機構１Ａ、１Ｂによる試料分注動作において、垂直移動の加速と水平移動の加速を一部同期間として、慣性力を互いに相殺するように構成することが可能である。

以上のように、本発明の実施例５のように２つの試料分注機構１Ａ、１Ｂを備える場合でも、垂直移動の加速と水平移動の加速を一部同期間として、慣性力を互いに相殺するように構成したので、分注の動作速度を高速化しながら、分注プローブからの液漏れを抑制可能な自動分析装置及び自動分析装置における試料分注方法を実現することができる。

なお、上述した実施例１〜５において、図３３に示すように、システム水３０ａを吸引し、分離空気３０ｂを吸引した後に、試液体料３０ｃを吸引し、反応容器内に吐出する例についても、本発明は適用可能である。

図３３に示したように、分離空気３０ｂを使用する場合は、液体試料が微小量であるので、慣性力により試料が吐出すると、分析に十分な量の試料を確保することが出来ない場合が生じる。

分離空気を使用する場合に、本発明を適用すれば、慣性力による試料の吐出量を低減でき、分析に十分な量の試料を確保することができる。

また、実施例５においては、試薬分注機構１Ａ、１Ｂのｘ軸方向の加減速と、アームの回転方向の加速減速と、ｚ軸方向の加減速との実行期間の関係を説明したが、実施例１と実施例２のように、試薬分注機構１Ａ、１Ｂのｘ軸方向の加減速と、ｚ軸方向の加減速との実行期間の関係のみ調整してもよい。また、アームの回転方向の加速減速と、ｚ軸方向の加減速との実行期間の関係のみを調整してもよい。

さらに、本発明は、試薬分注機構にも適用可能である。

１００、１０１・・・自動分析装置、１、１Ａ、１Ｂ・・・試料分注機構、 ２・・・反応ディスク、 ３・・・反応容器、 ４・・・搬送装置、 ５・・・試料容器ラック、 ６・・・試料容器、 ７・・・制御装置、 ８・・・分注プローブ、 ９・・・ アーム、 １０・・・回転機構、 １０ａ・・・回転軸、 １１・・・並進機構（ｚ方向移動機構）、 １２・・・並進機構（ｘ方向移動機構）、 １３・・・配管、 １４、１５，１６、１７・・・慣性力、 １８・・・試薬容器、 １９・・・試薬ディスク、 ２２・・・試薬分注機構、 ２３・・・分析部、 ７０・・・全体制御部、 ７３・・・ｘ方向動作制御部、 ７４・・・回転動作制御部、 ７５・・・ｚ方向動作制御部、 ７６・・・メモリ

Claims (13)

1. 反応容器が配置される反応ディスクと、
   試料が収容されたる試料容器と、
   上記試料容器に収容された試料を吸引し、上記反応容器に吐出する試料分注機構であり、垂直方向に延び、試料又は水を吸引する分注プローブと、この分注プローブと連通し、この分注プローブが吸引した試料又は水を収容し、水平方向に延びる配管と、上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に移動する水平方向移動機構と、上記分注プローブ及び上記配管を垂直方向に移動する垂直方向移動機構とを有する上記試料分注機構と、
   試薬を吸引し、上記反応容器に吐出する試薬分注機構と、
   上記反応容器に収容された試料を分析する分析部と、
   上記反応ディスク、上記試料分注機構、上記試薬分注機構、上記分析部の動作を制御する制御部と、
   を備え、上記制御部は、上記試料分注機構の上記水平方向移動機構による上記分注プローブ及び上記配管の水平方向への移動期間の一部と、上記試料分注機構の上記垂直方向移動機構による上記分注プローブ及び上記配管の垂直方向への移動期間の一部とを互いに同期間とし、上記配管に収容された試料又は水の水平方向への慣性力と上記分注プローブに収容された試料又は水の垂直方向への慣性力とを相殺し、上記分注プローブから試料が吐出することを抑制することを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記制御部は、上記水平方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に減速させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを互いに同期間とすることを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記水平方向移動機構は、上記分注プローブ及び上記配管をこの配管の一端を中心として水平面で回転させる回転機構であり、上記制御部は、上記回転機構が上記分注プローブ及び上記配管を回転させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを互いに同期間とすることを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記水平方向移動機構は、上記分注プローブ及び上記配管を直線移動させる直線移動機構と、上記分注プローブ及び上記配管をこの配管の一端を中心として水平面で回転させる回転機構とを有し、上記制御部は、上記回転機構が上記分注プローブ及び上記配管を回転させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを同期間とすることを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記制御部は、上記水平方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に加速させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直上昇方向に加速させる期間の一部とを互いに同期間とすることを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記試料分注機構は、互いに並列に配置された第１の試料分注機構と第２の試料分注機構とを有することを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項６に記載の自動分析装置において、
   上記制御部は、上記第１の試料分注機構の上記水平方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に減速させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを互いに同期間とし、上記第２の試料分注機構の上記水平方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に加速させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを互いに同期間とすることを特徴とする自動分析装置。
8. 請求項７に記載の自動分析装置において、
   上記第１の試料分注機構及び第２の試料分注機構のそれぞれは、上記分注プローブ及び上記配管をこの配管の一端を中心として水平面で回転させる回転機構を有し、上記制御部は、上記第１の試料分注機構及び第２の試料分注機構のそれぞれの上記回転機構が上記分注プローブ及び上記配管を回転させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを同期間とすることを特徴とする自動分析装置。
9. 反応容器が配置される反応ディスクと、試料が収容されたる試料容器と、上記試料容器に収容された試料を吸引し、上記反応容器に吐出する試料分注機構であり、垂直方向に延び、試料又は水を吸引する分注プローブと、この分注プローブと連通し、この分注プローブが吸引した試料又は水を収容し、水平方向に延びる配管と、上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に移動する水平方向移動機構と、上記分注プローブ及び上記配管を垂直方向に移動する垂直方向移動機構とを有する上記試料分注機構と、試薬を吸引し、上記反応容器に吐出する試薬分注機構と、上記反応容器に収容された試料を分析する分析部と、動作制御部とを有する自動分析装置の試料分注方法において、
   上記試料分注機構の上記水平方向移動機構による上記分注プローブ及び上記配管の水平方向への移動期間の一部と、上記試料分注機構の上記垂直方向移動機構による上記分注プローブ及び上記配管の垂直方向への移動期間の一部とを互いに同期間とし、
   上記配管に収容された試料又は水の水平方向への慣性力と上記分注プローブに収容された試料又は水の垂直方向への慣性力とを相殺し、
   上記分注プローブから試料が吐出することを抑制することを特徴とする自動分析装置の試料分注方法。
10. 請求項９に記載の自動分析装置の試料分注方法において、
    上記水平方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に減速させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを互いに同期間とすることを特徴とする自動分析装置の試料分注方法。
11. 請求項９に記載の自動分析装置の試料分注方法において、
    上記水平方向移動機構は、上記分注プローブ及び上記配管をこの配管の一端を中心として水平面で回転させる回転機構であり、上記回転機構が上記分注プローブ及び上記配管を回転させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを互いに同期間とすることを特徴とする自動分析装置の試料分注方法。
12. 請求項９に記載の自動分析装置の試料分析方法において、
    上記水平方向移動機構は、上記分注プローブ及び上記配管を直線移動させる直線移動機構と、上記分注プローブ及び上記配管をこの配管の一端を中心として水平面で回転させる回転機構とを有し、上記制御部は、上記回転機構が上記分注プローブ及び上記配管を回転させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直下降方向に加速させる期間の一部とを同期間とすることを特徴とする自動分析装置の試料分析方法。
13. 請求項９に記載の自動分析装置の試料分注方法において、
    上記制御部は、上記水平方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を水平方向に加速させる期間の一部と、上記垂直方向移動機構が上記分注プローブ及び上記配管を垂直上昇方向に加速させる期間の一部とを互いに同期間とすることを特徴とする自動分析装置の試料分注方法。

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