JP2003329695A

JP2003329695A - 生化学分析装置

Info

Publication number: JP2003329695A
Application number: JP2002137965A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Seto; 義弘瀬戸
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】点着ノズル等を目標位置へ精度良く停止でき
るようにパルスモータの駆動制御量を簡易に効率よく調
整できるようにした位置調整機構を備えた生化学分析装
置を提供する。【解決手段】パルスモータ54(68,52)の駆動により、
点着ノズル45を用いて検体を吸引し、点着位置へ搬送さ
れた乾式分析素子に検体を点着し、成分を測定する生化
学分析装置１において、点着ノズル45の先端に装着され
る導電性プローブ71と、所定位置に設置される導電性タ
ーゲット72と、パルスモータの駆動を制御し、プローブ
71およびターゲット72に電気的に接続され、両者の接触
を検出する制御ユニットCUとを備える。この制御ユニッ
トCUは、パルスモータの駆動を原点から開始し、プロー
ブ71とターゲット72の接触を検出するまでのパルス数を
カウントして記憶部74に記憶し、このカウント数に基づ
いて点着位置などの目標位置へのパルスモータの駆動制
御量を調整設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血液、尿等の検体
を、比色タイプの乾式分析素子、電解質タイプなどの乾
式分析素子に点着し、検体中の所定の生化学物質の物質
濃度、イオン活量等の成分を求める生化学分析装置に関
し、特に点着ノズル等の動作における目標位置へのパル
スモータの駆動制御における位置調整機構に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、検体の小滴を点着供給するだけで
この検体中に含まれている特定の化学成分または有形成
分を定量分析することのできる比色タイプの乾式分析素
子や検体に含まれる特定イオンのイオン活量を測定する
ことのできる電解質タイプの乾式分析素子が開発され、
実用化されている。これらの乾式分析素子を用いた生化
学分析装置は、簡単かつ迅速に検体の分析を行うことが
できるので、医療機関、研究所等において好適に用いら
れている。

【０００３】比色タイプの乾式分析素子を使用する比色
測定法は、検体を乾式分析素子に点着した後、これをイ
ンキュベータ内で所定時間恒温保持して呈色反応（色素
生成反応）させ、次いで検体中の所定の生化学物質と乾
式分析素子に含まれる試薬との組み合わせにより予め選
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
照射してその光学濃度を測定し、この光学濃度から、予
め求めておいた光学濃度と所定の生化学物質の物質濃度
との対応を表す検量線を用いて該生化学物質の濃度を求
めるものである。一方、電解質タイプの乾式分析素子を
使用する電位差測定法は、上記の光学濃度を測定する代
わりに、同種の乾式イオン選択電極の２個１組からなる
電極対に点着された検体中に含まれる特定イオンの活量
を、参照液を用いてポテンシオメトリで定量分析するこ
とにより求めるものである。

【０００４】上記いずれの方法においても、液状の検体
は検体容器（採血管等）に収容して装置にセットすると
共に、その測定に必要な乾式分析素子を装置に搭載し、
乾式分析素子を搭載位置から点着位置およびインキュベ
ータへ搬送する一方、点着装置の点着ノズルによって検
体を搭載位置から点着部へ供給して乾式分析素子へ点着
するものである。また、点着ノズルの先端部には使い捨
てのノズルチップを装着して検体、参照液等を吸引・吐
出するもので、さらに、必要に応じて検体を混合カップ
において希釈液で希釈混合することが行われる。

【０００５】このような生化学分析装置においては、点
着ノズルの移動、乾式分析素子の搬送、および、検体容
器、ノズルチップ、参照液容器などを搭載したサンプル
トレイの動作等はパルスモータの駆動によって行い、制
御ユニットを設置して前記パルスモータの駆動量をパル
ス制御によって行うようにしている。

【０００６】ところで、上記のような乾式分析素子に、
検体を点着する位置、検体を検体容器から吸引する位
置、希釈を行う位置等の点着ノズルの位置およびこれに
対応する乾式分析素子、検体容器その他の部材は、相互
に正確な目標位置へ停止することが要求される。

【０００７】例えば、乾式分析素子の測定部分の中心位
置へ検体の点着を行わないと、検体が展開して発色する
範囲が測定時の測定範囲の中心位置とずれて、測定ムラ
の発生を招き測定精度の低下原因となる。また、検体容
器から検体を吸引する場合においても、開口が小さい検
体容器でも確実に点着ノズルの先端を、容器の中心位置
に挿入して検体を吸引するために、正確な位置制御が必
要である。その他、点着ノズルは、その先端にノズルチ
ップを装着する際、測定の種類に応じて希釈容器より希
釈液を吸引して混合カップにおいて検体の希釈を行う
際、参照液を吸引して乾式分析素子に点着する際など
に、その停止位置が制御されるものであり、それぞれの
要求に対応した位置精度で制御する必要がある。

【０００８】上記位置制御においては、点着ノズルの移
動位置制御とともに、乾式分析素子の移送位置制御、検
体容器その他の容器、混合カップ、ノズルチップ等を搭
載したサンプルトレイの移動位置制御も、同様に要求さ
れるものである。

【０００９】上記のような点から、従来の生化学分析装
置においては、例えば、点着ノズルの作動は、通常パル
スモータのパルス制御によって、目標位置への停止制御
を行うようにしているものであり、駆動モータを原点位
置より目標位置へ作動する際には、駆動信号を出力して
目標パルス数に到達した時点でモータの駆動を停止する
ようにして、例えば、点着への移動を制御している。

【００１０】しかし、上記のような位置制御を行うにつ
いて、実際の生化学分析装置においては、各部品の寸法
精度、取り付け誤差等により、実際の目標位置が基準位
置（原点）からの設定距離との誤差が発生しているもの
であり、また、駆動系の点からも目標パルス数でモータ
を駆動しても目標距離への移動が行われない場合があ
り、このような誤差を実際の装置において修正調整する
ために、生化学分析装置が組み立てられた際には、一連
の測定動作において、それぞれ所定の位置関係で各動作
が行われるように、制御量を調整して設定する作業が必
要となる。

【００１１】上記調整作業は、従来では、まず、設定パ
ルス量でモータを駆動し、実際に停止した位置と目標位
置とのずれから、上記パルス量を調整し、再度駆動して
目標位置とのずれが許容量以内かを判定する動作を繰り
返し、各動作における目標位置に正確に停止するよう
に、原点から目標位置への駆動パルス量の調整を行って
いた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記調整方式
では、目標位置に正確に停止するように調整するには、
その作業に時間を要し、精度の維持管理も難しい。つま
り、装置の製造時に、工場で調整する場合には、熟練作
業者により効率的に行っても、煩雑で時間がかかり、さ
らには、ユーザーに納品された後の装置に対するメンテ
ナンスとして、停止位置精度に誤差が発生した際の調整
はさらに煩雑な作業となっている。このように、手作業
方式では、調整に時間がかかり、精度の維持も難しい。

【００１３】本発明はかかる点に鑑み、簡易に効率よく
点着ノズル等を目標位置へ精度良く停止できるようにパ
ルスモータの駆動制御量を調整できるようにした位置調
整機構を備えた生化学分析装置を提供することを目的と
するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の生化学分析装置
は、パルスモータの駆動により、点着ノズルを用いて検
体を吸引し、前記点着ノズルを点着位置へ移動させて、
この点着位置へ搬送された検体の測定に必要な乾式分析
素子に検体を点着し、該検体の成分を測定する生化学分
析装置において、前記点着ノズルの先端に装着される導
電性プローブと、前記点着ノズルの移動範囲における所
定位置に設置される導電性ターゲットと、前記パルスモ
ータの駆動を制御し、前記プローブおよびターゲットに
電気的に接続され、両者の接触を検出する制御ユニット
とを備え、前記制御ユニットは、パルスモータの駆動を
原点から開始し、前記プローブとターゲットとの接触を
検出するまでの駆動パルス数をカウントして記憶し、こ
のカウント数に基づいて点着位置などの目標位置へのパ
ルスモータの駆動制御量を調整設定することを特徴とす
るものである。

【００１５】前記制御ユニットは、前記点着ノズルに装
着された前記プローブおよび所定位置へ設置された前記
ターゲットに着脱可能に電気的に接続される接続ポート
を備え、前記プローブとターゲットとの接触を検出する
ように設けるのが好適である。

【００１６】前記ターゲットは確認穴を備え、該確認穴
を目標位置として前記パルスモータの駆動を行い、駆動
制御量の調整結果を確認するように設けるのが好適であ
る。

【００１７】接触のための移動は、プローブ、ターゲッ
トのどちらが移動してもよく、調整軸数としては、１軸
以上、何軸でも可能である。

【００１８】実際の動作は記憶したパルス数に基づいて
制御量を調整することで、簡便で高精度の調整を実現で
きる。

【００１９】

【発明の効果】上記のような本発明によれば、点着ノズ
ルの先端に装着される導電性プローブと、前記点着ノズ
ルの移動範囲における所定位置に設置される導電性ター
ゲットと、前記分析装置の各動作を行うパルスモータの
駆動を制御し、前記プローブとターゲットに電気的に接
続され、両者が接触導通することを検出する制御ユニッ
トとを備え、前記制御ユニットは、パルスモータの駆動
を原点から開始し、前記プローブとターゲットとの接触
を検出するまでのパルス数をカウントして記憶し、この
カウント数に基づいて点着位置などの目標位置へのパル
スモータの駆動制御量を調整することにより、プローブ
とターゲットとの接触による電気的導通を検出してパル
スモータの駆動制御量を調整することによって、正確な
停止位置を簡易な調整作業によって得ることができる。

【００２０】前記制御ユニットがプローブおよびターゲ
ットに着脱可能に電気的に接続される接続ポートを備え
ると、プローブおよびターゲットの着脱が容易で、ユー
ザー先での再調整も容易に行える。

【００２１】また、ターゲットに確認穴を備え、調整結
果を確認できるようにすると、調整時の異常状態による
誤調整を防止でき、動作信頼性の向上が図れ、調整の確
認が簡易に行える。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に沿って説明する。図１は一実施形態の生化学分析装置
の概略機構を示す部分断面正面図、図２は生化学分析装
置の点着装置を除く要部機構の平面図である。図３は一
実施形態の位置調整機構による調整状態を示す要部斜視
図、図４はプローブとターゲットの斜視図、図５は制御
ユニットのブロック図である。

【００２３】図１および図２により生化学分析装置１の
全体構成を説明する。この生化学分析装置１は、サンプ
ルトレイ２、点着部３、比色測定用の第１のインキュベ
ータ４、電位差測定用の第２のインキュベータ５（図
２）、点着装置６、不図示の素子搬送機構、移送機構
８、チップ廃却部９、素子廃却機構１０などを備えてな
る。また、生化学分析装置１は位置調整機構７を備える
が、これについては図３〜図５に基づいて後述する。

【００２４】サンプルトレイ２は円形で、検体を収容し
た検体容器１１、未使用の乾式分析素子１２（比色タイ
プの乾式分析素子および電解質タイプの乾式分析素子）
を収容した素子カートリッジ１３、消耗品（ノズルチッ
プ１４、希釈液容器１５、混合カップ１６および参照液
容器１７）を搭載する。なお、検体容器１１は検体アダ
プタ１８を介して搭載され、ノズルチップ１４はチップ
ラック１９に多数収納されて搭載される。

【００２５】点着部３は、サンプルトレイ２の中心線の
延長上に配置され、搬送された乾式分析素子１２に血
漿、全血、血清、尿などの検体の点着が行われるもの
で、点着装置６によって比色測定タイプの乾式分析素子
１２には検体を、電解質タイプの乾式分析素子１２には
検体と参照液を点着する。この点着部３に続いてノズル
チップ１４が廃却されるチップ廃却部９が配置されてい
る。

【００２６】第１のインキュベータ４は円形で、チップ
廃却部９の延長位置に配置され、比色タイプの乾式分析
素子１２を収容して所定時間恒温保持し、比色測定を行
う。第２のインキュベータ５は、点着部３の側方におけ
る隣接位置に配設され、電解質タイプの乾式分析素子１
２を収容して所定時間恒温保持し、電位差測定を行う。

【００２７】不図示の素子搬送機構は、前記サンプルト
レイ２の内部に配設され、このサンプルトレイ２の中心
と第１のインキュベータ４の中心とを結び、点着部３お
よびチップ廃却部９を通る直線状の素子搬送経路Ｒ（図
２）に沿って、乾式分析素子１２をサンプルトレイ２か
ら点着部３へ、さらに第１のインキュベータ４へ搬送す
る素子搬送部材（搬送バー）を備える。移送機構８は点
着部３を兼ねて設置され、点着部３から第２のインキュ
ベータ５へ、素子搬送経路Ｒと直交する方向に、電解質
タイプの乾式分析素子１２を移送する。

【００２８】点着装置６は上部に配設され、昇降移動す
る点着ノズル４５が前述の素子搬送経路Ｒと同一直線上
を移動し、検体および参照液の点着、希釈液による検体
の希釈混合を行う。点着ノズル４５は、先端にノズルチ
ップ１４を装着し、該ノズルチップ１４内に検体、参照
液等を吸引し吐出するもので、その吸引吐出を行う不図
示のシリンジ手段が付設され、使用後のノズルチップ１
４はチップ廃却部９で外されて落下廃却される。

【００２９】素子廃却機構１０（図２参照）は第１のイ
ンキュベータ４に付設され、測定後の比色タイプの乾式
分析素子１２を第１のインキュベータ４の中心部に押し
出して落下廃棄する。なお、前記素子搬送機構によって
廃却することもできる。また、第２のインキュベータ５
で測定した後の電解質タイプの乾式分析素子１２は、前
記移送機構８によって廃却穴６９に廃棄される。

【００３０】また、サンプルトレイ２の近傍には、血液
から血漿を分離する不図示の血液濾過ユニットが設置さ
れている。

【００３１】各部の機構を具体的に説明する。まず、サ
ンプルトレイ２は、正転方向および逆転方向に回転駆動
される円盤状の回転ディスク２１と、その中央部の円盤
状の非回転部２２とを有する。

【００３２】回転ディスク２１には、図２に示すよう
に、各検体を収容した採血管等の検体容器１１を検体ア
ダプタ１８を介して保持するＡ〜Ｅの５つの検体搭載部
２３と、これに隣接して各検体の測定項目に対応して通
常複数の種類が必要とされる未使用の乾式分析素子１２
を積み重ねた状態で収容した素子カートリッジ１３を保
持する５つの素子搭載部２４と、多数のノズルチップ１
４を保持孔に並んで収容したチップラック１９を保持す
る２つのチップ搭載部２５と、希釈液を収容した３つの
希釈液容器１５を保持する希釈液搭載部２６と、希釈液
と検体とを混合するための混合カップ１６（多数のカッ
プ状凹部が配置された成形品）を保持するカップ搭載部
２７とが円弧状に配置されている。

【００３３】また、非回転部２２には、素子搬送経路Ｒ
の延長線上で点着ノズル４５の移動範囲に、参照液を収
容した参照液容器１７を保持する筒状の参照液搭載部２
８を備え、この参照液搭載部２８には、参照液容器１７
の開口部を開閉する蒸発防止蓋３５（図１）が設置され
ている。

【００３４】蒸発防止蓋３５は、下端が非回転部２２に
揺動可能に枢支された揺動部材３７に保持され、閉方向
に付勢されている。揺動部材３７の上端係止部３７ａが
点着装置６の移動フレーム４２の下端角部４２ａと当接
可能であり、参照液の吸引時に近接移動した移動フレー
ム４２により揺動部材３７が開方向に揺動され、蒸発防
止蓋３５が参照液容器１７を開口して点着ノズル４５に
よる参照液吸引が可能となる。その他の状態では蒸発防
止蓋３５が参照液容器１７の開口部を閉塞して参照液の
蒸発を防止し、その濃度変化による測定精度の低下を阻
止する。

【００３５】前記回転ディスク２１は、外周部が支持ロ
ーラ３１で支持され、中心部が不図示の支持軸に回転自
在に保持されている。また、回転ディスク２１の外周に
は、不図示のタイミングベルトが巻き掛けられ、駆動モ
ータ（パルスモータ）によって正転方向または逆転方向
に回転駆動される。非回転部２２は上記支持軸に回転不
能に取り付けられている。

【００３６】前記素子カートリッジ１３は、上方から未
使用の乾式分析素子１２が混在状態で通常複数枚重ねら
れて挿入され、前記素子搭載部２４に装填されると、素
子搬送面と同一高さに最下端部の乾式分析素子１２が位
置し、最下端部の前面側には１枚の乾式分析素子１２の
みが通過し得る開口が、後面側には素子搬送部材が挿通
可能な開口が形成されている。なお、乾式分析素子１２
の下面に付設されたバーコード、ドット等によるロット
番号などが素子カートリッジ１３の下方から読み取れる
ように底面に窓部が形成されている。

【００３７】また、前記検体アダプタ１８は筒状に形成
され、上部から検体容器１１が挿入される。この検体ア
ダプタ１８は、不図示の識別部を有し、検体の種類（処
理情報）、検体容器１１の種類（サイズ）等の情報が設
定され、分析の初期時点でサンプルトレイ２の外周部に
配設された識別センサ３０（図２）によってその識別が
読み取られ、検体の希釈の有無、血漿濾過の有無などが
判別されると共に、検体容器１１のサイズに伴う液面変
動量が算出され、それに応じた処理制御が行われる。血
漿濾過が必要な検体容器１１に対しては、アダプタ１８
に検体容器１１を挿入した上に、濾過フィルターを備え
たホルダーがスペーサ（いずれも不図示）を介して装着
される。

【００３８】点着部３および移送機構８は、サンプルト
レイ２と第１のインキュベータ４との間に素子搬送経路
Ｒと直交する方向に長い支持台６１を備え、その上に移
動可能に摺動枠６２が設置されている。この摺動枠６２
には、点着用開口が形成された第１素子押え６３および
第２素子押え６４が隣接して一体に移動可能に装着され
ている。第１素子押え６３（第２素子押え６４も同様）
は、支持台６１に面する底面に、前記素子搬送経路Ｒに
沿って乾式分析素子１２が通過する凹部を有する。ま
た、摺動枠６２は、図３にも示すように、一端部がガイ
ド溝６５に案内され、他端部側の長溝６２ａにピン６６
が係合され、さらに、ラックギヤ６２ｂに駆動モータ
（パルスモータ）６８の駆動ギヤ６７が噛合して移動さ
れる。支持台６１には、第２のインキュベータ５および
廃却穴６９が設置されている。

【００３９】そして、図２のように、第１素子押え６３
が点着部３に位置している際には、点着後の比色タイプ
の乾式分析素子１２は素子搬送機構によって押し出され
て第１のインキュベータ４に移送される。一方、電解質
タイプの乾式分析素子１２への点着が行われると、摺動
枠６２が移動されて点着後の乾式分析素子１２は第１素
子押え６３に保持されたまま支持台６１上を滑るように
第２のインキュベータ５に移送され、電位差測定が行わ
れる。その際には、第２素子押え６４が点着部３（点着
位置）に移動し、その後に搬送される比色タイプの乾式
分析素子１２に対する検体の点着および第１のインキュ
ベータ４への搬送が可能である。第２のインキュベータ
５での測定が完了すると、摺動枠６２がさらに移動され
て測定後の乾式分析素子１２を廃却穴６９に移送して落
下廃却する。

【００４０】なお、比色タイプの乾式分析素子１２が搬
送される際には、第２素子押え６４が点着部３に位置
し、検体の点着および第１のインキュベータ４への搬送
が行われ、電解質タイプの乾式分析素子１２が搬送され
る際には、摺動枠６２が移動されて第１素子押え６３が
点着部３に位置し、検体および参照液が点着された後に
摺動枠６２が元の位置へ移動されて第２のインキュベー
タ５に搬送するようにしてもよい。

【００４１】点着装置６（図１）は、固定フレーム４０
に素子搬送経路Ｒと平行に設置された水平ガイドレール
４１に、横方向に水平移動可能に保持された移動フレー
ム４２を備え、この移動フレーム４２に昇降移動可能に
２本の点着ノズル４５，４５が設置されている。移動フ
レーム４２には中央に縦ガイドレール４３が固着され、
この縦ガイドレール４３の両側に２つのノズル固定台４
４が摺動自在に保持されている。ノズル固定台４４の下
部には、それぞれ点着ノズル４５の上端部が固着されて
上下方向に取り付けられ、ノズル固定台４４の上部から
上方に延びる軸状部材が駆動伝達部材４７に挿通されて
いる。ノズル固定台４４と駆動伝達部材４７との間に圧
縮バネが介装され、ノズル固定台４４は駆動伝達部材４
７と一体に上下移動可能であると共に、点着ノズル４５
の先端部にノズルチップ１４を嵌合する際に、圧縮バネ
の圧縮でノズル固定台４４に対して駆動伝達部材４７が
下降移動可能であり、ノズルチップ１４との嵌合力を得
るようになっている。

【００４２】上記２つの駆動伝達部材４７は、上下のプ
ーリ４９に張設されたベルト５０に固定され、上側のプ
ーリ４９に個別に設置された駆動モータ（パルスモー
タ）５２によりベルト５０が走行され、独立して駆動伝
達部材４７すなわち点着ノズル４５が昇降移動される。
なお、ベルト５０の外側部位には、バランスウェイト５
１が取り付けられ、非駆動時の点着ノズル４５の自重に
よる下降移動が防止される。

【００４３】また、移動フレーム４２は固定フレーム４
０に水平方向に張設されたベルト５３の一部が固定さ
れ、このベルト５３を走行駆動する駆動モータ（パルス
モータ）５４によって水平方向に駆動され、２つの点着
ノズル４５，４５は、一体に素子搬送経路Ｒと同一直線
上を直線的に移動すると共に、独自に上下移動するよう
になっている。例えば、一方の点着ノズル４５は検体用
であり、他方の点着ノズル４５は希釈液用および参照液
用である。

【００４４】両点着ノズル４５は棒状に形成され、内部
に軸方向に延びるエア通路が設けられ、下端にはピペッ
ト状のノズルチップ１４がシール状態で嵌合される。こ
の点着ノズル４５にはそれぞれ不図示のシリンジポンプ
等に接続されたエアチューブが連結され、吸引・吐出圧
が供給される。

【００４５】また、チップ廃却部９は、乾式分析素子１
２の搬送面を上下方向に交差して設けられ、上部材８１
および下部材８２を備える。このチップ廃却部９におけ
る前記支持台６１には、楕円形に開口された落下口８３
が形成されている。上部材８１は支持台６１の上面に固
着され、落下口８３の直上部位には係合切欠き８４が設
けられ、下部材８２は支持台６１の下面に落下口８３の
下方を囲むように筒状に形成され、落下するノズルチッ
プ１４をガイドするようになっている。そして、ノズル
チップ１４が装着されている点着ノズル４５を、上部材
８１内に下降させてから横方向に移動させ、その係合切
欠き８４にノズルチップ１４の上端を係合してから、点
着ノズル４５を上昇移動させてノズルチップ１４を抜き
取り、外れたノズルチップ１４は落下口８３を通して落
下廃却される。

【００４６】次に、比色測定を行う第１のインキュベー
タ４は、外周部に円環状の回転部材８７を備え、この回
転部材８７は内周下部に固着された傾斜回転筒８８が下
部のベアリング８９に支持されて回転自在である。回転
部材８７の上部に上位部材９０が一体に回転可能に配設
されている。上位部材９０の底面は平坦であり、回転部
材８７の上面には円周上に所定間隔で複数（図１の場合
１３個）の凹部が形成されて両部材８７，９０間にスリ
ット状空間による素子室９１が形成され、この素子室９
１の底面の高さは搬送面の高さと同一に設けられてい
る。また、傾斜回転筒８８の内孔は測定後の乾式分析素
子１２の廃却孔９２に形成され、素子室９１の乾式分析
素子１２がそのまま中心側に移動されて落下廃却され
る。

【００４７】上位部材９０には図示しない加熱手段が配
設され、その温度調整によって素子室９１内の乾式分析
素子１２を所定温度に恒温保持する。また上位部材９０
には素子室９１に対応して乾式分析素子１２のマウント
を上から押えて検体の蒸発防止を行う不図示の押え部材
が配設されている。上位部材９０の上面には保温カバー
９４が配設される一方、この第１のインキュベータ４は
全体が遮光カバー９５によって覆われる。さらに、回転
部材８７の各素子室９１の底面中央には測光用の開口９
１ａが形成され、この開口９１ａを通して図１に示す位
置に配設された測光ヘッド９６による乾式分析素子１２
の反射光学濃度の測定が行われる。第１のインキュベー
タ４の回転駆動は、不図示のベルト機構により行われ、
往復回転駆動される。

【００４８】廃却機構１０は、外周側から中心方向に素
子室９１内に進退移動する廃却バー１０１を備えてい
る。この廃却バー１０１は後端部が水平方向に走行する
ベルト１０２に固定され、駆動モータ１０３の駆動によ
るベルト１０２の走行に応じ、素子室９１から測定後の
乾式分析素子１２を押し出して廃却する。なお、廃却孔
９２の下方には測定後の乾式分析素子１２を回収する回
収箱が配設される。

【００４９】また、イオン活量を測定する第２のインキ
ュベータ５は、前述の摺動枠６２の第１素子押え６３が
上ブロックとなり、その底部の凹部によって測定本体９
７（下ブロック）の上面との間に１つの素子室が形成さ
れる。この第２のインキュベータ５には、図示しない加
熱手段が配設され、その温度調整によって乾式分析素子
１２のイオン活量を測定する部分を所定温度に恒温加熱
する。さらに、測定本体９７の側辺部にはイオン活量測
定のための３対の電位測定用プローブ９８が出没して乾
式分析素子１２のイオン選択電極に接触可能に設けられ
ている。

【００５０】なお、不図示の血漿濾過ユニットは、サン
プルトレイ２に保持された検体容器１１（採血管）の内
部に挿入され上端開口部に取り付けられたガラス繊維か
らなるフィルターを有する不図示のホルダーを介して血
液から血漿を分離吸引し、ホルダー上端のカップ部に濾
過された血漿を保持するようになっている。

【００５１】上記生化学分析装置１の分析動作について
説明する。まず、分析を行う前に、サンプルトレイ２の
各搭載部２３〜２８に、各検体を収容した検体容器１
１、乾式分析素子１２を装填した素子カートリッジ１
３、ノズルチップ１４を収容したチップラック１９、混
合カップ１６、希釈液容器１５および参照液容器１７を
搭載して、測定準備を行う。

【００５２】その後、分析処理をスタートする。まず、
血漿濾過が必要な検体の場合には、血液濾過ユニットに
より、検体容器１１内の全血を濾過して血漿成分を得
る。次に、回転ディスク２１を回転させて測定する検体
の素子カートリッジ１３を点着部３に対応する位置に停
止させ、乾式分析素子１２を点着部３に搬送する。

【００５３】比色測定の場合は、サンプルトレイ２を回
転させて点着ノズル４５の下方にチップラック１９のノ
ズルチップ１４を移動させ、点着ノズル４５を下降移動
させて先端にノズルチップ１４を嵌合装着して上昇させ
る。続いて検体容器１１を移動させ、点着ノズル４５を
下降してノズルチップ１４に検体を吸引し、続いて点着
ノズル４５を点着部３に移動して、乾式分析素子１２に
検体を点着する。

【００５４】そして、検体が点着された比色タイプの乾
式分析素子１２が第１のインキュベータ４に挿入され
る。次に、素子室９１を回転して、挿入された乾式分析
素子１２を順次測光ヘッド９６の位置に移動させ、乾式
分析素子１２の反射光学濃度の測定が行われる。測定終
了後、測定済みの乾式分析素子１２は中心側に押し出し
て廃却する。測定結果を出力し、使用済みのノズルチッ
プ１４をチップ廃却部９で点着ノズル４５から外して下
方に落下廃却し、処理を終了する。

【００５５】次いで、希釈依頼の場合、例えば血液の濃
度が濃すぎて正確な検査を行うことができないような場
合には、ノズルチップ１４を点着ノズル４５に装着し、
点着ノズル４５を下降してノズルチップ１４に検体を吸
引する。吸引した検体をノズルチップ１４から混合カッ
プ１６に分注した後、使用済みのノズルチップ１４を外
す。次いで、新しいノズルチップ１４を点着ノズル４５
に装着し、希釈液容器１５からノズルチップ１４に希釈
液を吸引する。吸引した希釈液をノズルチップ１４から
混合カップ１６に吐出する。そして、ノズルチップ１４
を混合カップ１６内に挿入して吸引と吐出とを繰り返し
て撹拌を行う。撹拌を行った後、希釈した検体をノズル
チップ１４に吸引し、その点着ノズル４５を点着部３に
移動して、乾式分析素子１２に検体を点着する。以下同
様に、測光、素子廃却、結果出力およびチップ廃却を行
って処理を終了する。

【００５６】次いで、イオン活量の測定の場合は、電解
質タイプの乾式分析素子１２が搬送される。まず、一方
の点着ノズル４５にノズルチップ１４を装着し、検体を
吸引する。次に、他方の点着ノズル４５にノズルチップ
１４を装着し、参照液容器１７から参照液を吸引する。
次いで、一方の点着ノズル４５により検体を乾式分析素
子１２の一方の液供給孔に点着し、さらに、他方の点着
ノズル４５により参照液を乾式分析素子１２の他方の液
供給孔に点着する。

【００５７】そして、検体および参照液が点着された乾
式分析素子１２が、点着部３から摺動枠６２の移動によ
って第２のインキュベータ５に移送され、電位差測定用
プローブ９８によってイオン活量の測定が行われる。測
定終了後、測定後の乾式分析素子１２を摺動枠６２の移
動によって廃却穴６９に移送して廃却する。そして測定
結果を出力し、両方の使用済みのノズルチップ１４を両
点着ノズル４５から外して廃却し、処理を終了する。

【００５８】次に、上記のような生化学分析装置１にお
いて、前述の点着装置６の点着ノズル４５の移動制御に
おける位置調整機構７を、図３〜図５により説明する。
この実施形態では、点着位置での点着ノズル４５による
乾式分析素子１２に対する点着位置の位置調整を行う例
である。点着位置への点着ノズル４５と乾式分析素子１
２の移動は、Ｘ軸方向が点着ノズル４５の素子搬送経路
Ｒに沿う水平方向の駆動を行うパルスモータ５４（図
１）により、Ｙ軸方向が乾式分析素子１２を保持した摺
動枠６２の駆動を行う移送機構８のパルスモータ６８
（図２）により、Ｚ軸方向が点着ノズル４５の上下方向
の駆動を行うパルスモータ５２によってそれぞれ行われ
る。

【００５９】そして、この位置調整機構７は、点着ノズ
ル４５の先端に装着される導電性プローブ７１と、前記
点着ノズル４５の移動範囲における所定位置すなわち摺
動枠６２の第１素子押え６３または第２素子押え６４の
位置（図示の場合は第２素子押え６４の位置）に、第１
または第２素子押え６３，６４に代えて設置される導電
性ターゲット７２と、上記各パルスモータ５４，６８，
５２の駆動を制御する制御ユニットＣＵ（図５）とを使
用して行う。

【００６０】上記制御ユニットＣＵは、パルスモータ５
４，６８，５２を駆動パルス制御によって動作量制御を
行う。なお、この制御ユニットＣＵは、パルスモータの
駆動制御のほか、詳細は説明しないが、分析における全
体動作のシーケンス制御、および、比色測定、電解質測
定の測定値の分析処理制御などを行うものである。

【００６１】上記プローブ７１とターゲット７２とは、
両者の接触時に電気的に導通して閉成し、非接触時に遮
断される仮想スイッチＳＷ（図５）を構成してなる。プ
ローブ７１およびターゲット７２にはそれぞれ導線７１
ｗ，７２ｗが接続され、この導線７１ｗ，７２ｗは前記
制御ユニットＣＵに対する接続ポート７５ａ（図５）に
着脱可能に接続された状態で使用される。そして、制御
ユニットＣＵは、前記プローブ７１とターゲット７２と
の接触導通を検出するようになっている。

【００６２】プローブ７１は前記ノズルチップ１４と同
様のピペット形状に、金属等の導伝性材料で構成され、
点着ノズル４５の先端にノズルチップ１４と同様に装着
され、先端部７１ａがターゲット７２と接触可能になっ
ている。一方、ターゲット７２は、平板部７２ａと上方
に突出するブロック７２ｂとを備え、平板部７２ａの上
面がＺ基準面７ｚに、ブロック７２ｂの一側面の垂直壁
がＸ基準面７ｘに、これと直交する他側面の垂直壁がＹ
基準面７ｙにそれぞれ形成されている。さらに、ターゲ
ット７２には、平板部７２ａの一部に開口された確認穴
７２ｃを備えている。

【００６３】上記ターゲット７２を摺動枠６２に設置し
た場合に、各基準面７ｘ〜７ｚの位置は、点着位置すな
わち点着時にノズルチップ１４の先端が停止する位置に
対し既知の距離となっている。

【００６４】点着部３に位置したターゲット７２に対
し、点着ノズル４５が所定高さでＸ軸方向に移動する
と、プローブ７１の先端部７１ａの側部がブロック７２
ｂのＸ基準面７ｘに当接可能であり、点着ノズル４５が
Ｚ軸方向に下降移動すると、プローブ７１の先端部７１
ａが平板部７２ａのＺ基準面７ｚに当接可能である。ま
た、点着部３の所定高さに位置する点着ノズル４５のプ
ローブ７１に対し、ターゲット７２がＹ軸方向に横移動
すると、ブロック７２ｂのＹ基準面７ｙにプローブ７１
の先端部７１ａの側部が当接可能である。両者の接触に
よる仮想スイッチＳＷの閉成信号が制御ユニットＣＵで
検出される。

【００６５】前記制御ユニットＣＵは、図５に示すよう
に、プログラムに基づいて演算処理を行う制御部７３
と、検出パルス数を記憶する記憶部７４とを備え、制御
部７３には、前記プローブ７１とターゲット７２とに電
気的に接続されるポート７５ａを有するスイッチ入力部
７５からの信号が入力されると共に、パルスモータ５４
（６８，５２）の原点位置をそれぞれ検出する原点セン
サ７６の検出信号が検出回路部７７を介して入力され、
駆動部７８（ドライバ）を介して駆動信号（パルス信
号）をパルスモータ５４（６８，５２）に出力し、出力
パルス数に応じた動作量でパルスモータ５４（６８，５
２）を駆動して点着ノズル４５および摺動枠６２の移動
制御を行うようになっている。

【００６６】上記制御ユニットＣＵは、位置調整時に
は、パルスモータ５４（６８，５２）の駆動を原点から
開始し、前記プローブ７１とターゲット７２との接触を
検出するまでのパルス数をカウントして記憶部７４に記
憶し、このカウント数に基づいて点着位置などの目標位
置へのパルスモータ５４（６８，５２）の駆動制御量を
調整設定する。この位置調整を、２つの点着ノズル４
５，４５に対してそれぞれ行う。

【００６７】上記点着位置の具体的な調整は、次のよう
に行う。Ｚ軸方向の点着高さ調整は、点着ノズル４５を
上下動させるパルスモータ５２の制御量を調整するもの
であり、点着ノズル４５を原点センサ７６が検出作動し
た原点高さに停止させ、この原点位置から点着ノズル４
５を下降させ、プローブ７１の先端部７１ａがターゲッ
ト７２のＺ基準面７ｚ（上面）に接触して仮想スイッチ
ＳＷが閉成した時点で点着ノズル４５の移動を停止させ
る。上記原点からＺ基準面７ｚに至るまでのパルス数を
カウントし、記憶部７４に記憶する。この記憶したパル
ス数は、原点からＺ基準面７ｚに至る移動距離に対応す
るものであり、該当するパルスモータ５２の移動距離と
パルスとの基準関係が得られ、これに基づいて、原点か
ら実際の乾式分析素子１２に対する点着高さまでの距離
に対する駆動制御量（パルス量）を調整設定する。例え
ば、予め設定してあるＺ軸方向制御パルス値に補正係数
を掛けて修正設定する。

【００６８】平面的な点着位置のＸ軸方向の調整は、点
着ノズル４５を素子搬送経路Ｒに沿って移動させるパル
スモータ５４の制御量を調整するものであり、点着ノズ
ル４５を原点センサ７６が検出作動したＸ軸原点に停止
させ、この原点位置から点着ノズル４５をＸ軸方向へ水
平移動させ、プローブ７１の先端部７１ａがターゲット
７２のＸ基準面７ｘに接触して仮想スイッチＳＷが閉成
した時点で点着ノズル４５の移動を停止させる。なお、
ターゲット７２すなわち摺動枠６２はＸ軸方向へは移動
不能であり、このターゲット７２のＸ基準面７ｘが素子
搬送経路Ｒと交差するＹ軸方向位置に停止させておく。
上記原点からＸ基準面７ｘに至るまでのパルス数をカウ
ントし、記憶部７４に記憶する。この記憶したパルス数
は、原点からＸ基準面７ｘに至る移動距離に対応するも
のであり、該当するパルスモータ５４の移動距離とパル
スとの基準関係が得られ、これに基づいて、原点から実
際の乾式分析素子１２に対する点着位置までの距離に対
応する駆動制御量（パルス量）を調整設定する。例え
ば、予め設定してあるＸ軸方向制御パルス値に補正係数
を掛けて修正設定する。

【００６９】平面的な点着位置のＹ軸方向の調整は、移
送機構８の摺動枠６２を移動させるパルスモータ６８の
制御量を調整するものであり、ターゲット７２と共に摺
動枠６２を原点センサ７６が検出作動したＹ軸原点に停
止させ、この原点位置からターゲット７２をＹ軸方向へ
水平移動させ、プローブ７１の先端部７１ａにターゲッ
ト７２のＹ基準面７ｙが接触して仮想スイッチＳＷが閉
成した時点で摺動枠６２の作動を停止させる。なお、点
着ノズル４５はＹ軸方向へは移動不能であり、プローブ
７１の先端部７１ａが前記Ｙ基準面７ｙと接触可能な高
さおよびＸ軸方向位置に点着ノズル４５を停止させてお
く。上記原点からＹ基準面７ｙに至るまでのパルス数を
カウントし、記憶部７４に記憶する。この記憶したパル
ス数は、原点からＹ基準面７ｙに至る移動距離に対応す
るものであり、該当するパルスモータ６８の移動距離と
パルスとの基準関係が得られ、これに基づいて、原点か
ら実際の乾式分析素子１２に対する点着位置までの距離
に対応する駆動制御量（パルス量）を調整設定する。例
えば、予め設定してあるＹ軸方向制御パルス値に補正係
数を掛けて修正設定する。

【００７０】また、上記のような３軸方向調整を行った
後に、前記ターゲット７２の確認穴７２ｃを用いた調整
確認作業を行うもので、この確認穴７２ｃを目標位置と
して前記３軸方向のパルスモータ５４，６８，５２の駆
動を行い、その駆動制御量の調整結果を確認する。つま
り、上記のように３軸方向の調整結果をもとに、パルス
量と動作距離との関係に基づき、別途に調整確認用の目
標位置を設定する。この目標位置は、前記ターゲット７
２の確認穴７２ｃの中心が素子搬送経路Ｒ上に位置する
Ｙ軸方向位置で、この確認穴７２ｃの中心がＸ軸方向位
置で、プローブ７１の先端が挿入されるＺ軸方向位置で
ある。そして、この目標位置へ移動するための制御パル
スを求め、それぞれのＸＹＺ軸方向モータ５４，６８，
５２に駆動パルスを出力し、前記点着ノズル４５および
ターゲット７２を移動させて、確認穴７２ｃの中心が上
記目標位置に移動するとともに、点着ノズル４５に装着
したプローブ７１の先端部７１ａが確認穴７２ｃの中心
へ所定量挿入することによって、調整が正常に行われた
ことを確認し、誤調整により動作不良となるのを防止す
る。上記確認用の目標位置は点着位置とするのが好まし
いが、他の位置であってもよい。

【００７１】上記のような実施の形態によれば、プロー
ブ７１とターゲット７２を所定位置に設置し、制御ユニ
ットＣＵに接続した状態で、パルスモータ５４，６８，
５２を原点から駆動してプローブ７１とターゲット７２
が接触して仮想スイッチＳＷが閉成した点でパルスモー
タ５４，６８，５２の駆動を停止させ、その間のパルス
数をカウントし、移動距離とパルス数との基準関係を求
め、これに基づいて点着位置等の目標位置へのパルスモ
ータ５４，６８，５２の動作制御量の調整を行って、精
度よく点着位置が確保でき、所定の測定動作を実行させ
ることができる。

【００７２】上記実施形態では点着位置の３軸方向調整
を示したが、調整軸数は任意であり、その調整位置に応
じた軸調整が行われる。

【００７３】また、点着位置のほかに、検体吸引位置
（サンプルトレイ２の回転量と点着ノズル４５のＸ軸方
向およびＺ軸方向調整）、ノズルチップ装着位置その他
サンプルトレイ２上の動作位置（サンプルトレイ２の回
転量と点着ノズル４５のＸ軸方向およびＺ軸方向調整）
などの調整を行うことができ、それぞれの調整位置に応
じた形態のターゲットを用意して所定位置に設置し、上
記と同様に調整を行うものである。例えば、サンプルト
レイ２上の所定位置に、点着ノズル４５の水平方向およ
び上下方向に対するＸ基準面およびＺ基準面、並びにサ
ンプルトレイ２の回転方向に対するＹ基準面を有するタ
ーゲットを設置し、前述と同様にプローブを装着した点
着ノズル４５およびサンプルトレイ２の回転ディスク２
１を駆動して、それぞれのパルスモーターの位置制御を
行う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の生化学分析装置の概略構
成を示す部分断面正面図

【図２】図１の生化学分析装置の点着装置を除く要部機
構の平面図

【図３】一実施形態の位置調整機構による調整状態を示
す要部斜視図

【図４】図３のプローブとターゲットの斜視図

【図５】制御ユニットのブロック図

【符号の説明】

１生化学分析装置２サンプルトレイ３点着部６点着装置７位置調整機構８移送機構 11 検体容器 12 乾式分析素子 14 ノズルチップ 21 回転ディスク 42 移動フレーム 45 点着ノズル 52,54,68 駆動モータ(パルスモータ) 62 摺動枠 71 プローブ 72 ターゲット 72c 確認穴 7x,7y,7z 基準面 73 制御部 74 記憶部 75 スイッチ入力部 75a 接続ポート 76 原点センサ CU 制御ユニット SW 仮想スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルスモータの駆動により、点着ノズル
を用いて検体を吸引し、前記点着ノズルを点着位置へ移
動させて、この点着位置へ搬送された検体の測定に必要
な乾式分析素子に検体を点着し、該検体の成分を測定す
る生化学分析装置において、前記点着ノズルの先端に装着される導電性プローブと、前記点着ノズルの移動範囲における所定位置に設置され
る導電性ターゲットと、前記パルスモータの駆動を制御し、前記プローブおよび
ターゲットに電気的に接続され、両者の接触を検出する
制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは、パルスモータの駆動を原点から開
始し、前記プローブとターゲットとの接触を検出するま
での駆動パルス数をカウントして記憶し、このカウント
数に基づいて点着位置などの目標位置へのパルスモータ
の駆動制御量を調整設定することを特徴とする生化学分
析装置。
【請求項２】前記制御ユニットは、前記点着ノズルに
装着された前記プローブおよび所定位置へ設置された前
記ターゲットに着脱可能に電気的に接続される接続ポー
トを備え、前記プローブとターゲットとの接触を検出す
ることを特徴とする請求項１に記載の生化学分析装置。
【請求項３】前記ターゲットは確認穴を備え、該確認
穴を目標位置として前記パルスモータの駆動を行い、駆
動制御量の調整結果を確認することを特徴とする請求項
１に記載の生化学分析装置。