JP2020071085A - 分注ユニット及び自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動抑制機能を維持しつつ、衝突時に分注プローブ等に加わる負荷を抑えることができる分注ユニット及び自動分析装置を提供する。【解決手段】分注ユニットは、分注プローブ３３と、駆動機構と、アーム部材５１と、第１プローブホルダ６１と、第２プローブホルダ６２と、第１支持ばね６４と、第２支持ばねと、制振ダンパと、を備えている。第２プローブホルダ６１は、第１プローブホルダ６１に鉛直方向に沿って移動可能に支持され、分注プローブ３３を保持する。第２支持ばねは、第２プローブホルダ６２を第１プローブホルダ６１に付勢し、第１支持ばね６４よりもばね定数が小さい。制振ダンパは、アーム部材５１から第２プローブホルダ６２にかけて架け渡される。【選択図】図７

Description

本発明は、液体を分注する分注ユニット、この分注ユニットを備えた自動分析装置に関する。

自動分析装置は、生化学検査、輸血検査などさまざまな分野での検査に用いられ、検体に含まれる多成分を迅速に、かつ、高精度で分析する。自動分析装置は、検体や試薬等の液体を吸引及び吐出、すなわち分注する分注ユニットを有している。

また、従来の分注ユニットとしては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、プローブを用いたプローブ振動制御装置であって、プローブ１を上下、回転、平行移動させるために、該プローブの他端部を第１のプローブ支持部材の一端部で支持し、該第１のプローブ支持部材の他端部を回転軸／上下動軸に繋いだ技術が記載されている。そして、この特許文献１では、プローブの他端部の一部が第１のプローブ支持部材から突き出るようにして第２のプローブ支持部材に固定されると共に、該第２のプローブ支持部材と第１のプローブ支持部材との間に弾性体を挿入することが記載されている。また、第２のプローブ支持部材から回転軸／上下動軸との間に動作安定化のためのプローブ駆動軸が取り付けられて構成されている。

特開２０１１−８９９５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、１つの支持ばねでプローブホルダを支持し、プローブホルダや分注プローブに生じる振動を抑制しているため、振動抑制の効果を高めるためには、支持ばねのばね定数を大きくする必要があった。支持ばねのばね定数を大きくした場合、分注プローブが衝突した際に、分注プローブや被衝突部材に加わる衝撃が大きくなり、分注プローブや被衝突部材が破損するおそれがあった。

また、分注プローブや被衝突部材の破損を抑制するために、支持ばねのばね定数を小さくした場合、プローブホルダや分注プローブに生じる振動を抑制することができなくなる、という不具合を有している。

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、振動抑制機能を維持しつつ、衝突時に分注プローブ等に加わる負荷を抑えることができる分注ユニット及び自動分析装置を提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、分注ユニットは、液体を吸引及び吐出する分注プローブと、駆動機構と、アーム部材と、第１プローブホルダと、第２プローブホルダと、第１支持ばねと、第２支持ばねと、制振ダンパと、を備えている。駆動機構は、支持軸を有し、支持軸を周方向に回転可能及び、鉛直方向に移動可能に支持する。アーム部材は、支持軸に設けられる。第１プローブホルダは、アーム部材に取り付けられ、分注プローブを鉛直方向に移動可能に支持する。第２プローブホルダは、第１プローブホルダに鉛直方向に沿って移動可能に支持され、分注プローブを保持する。第１支持ばねは、アーム部材と第１プローブホルダの間に介在されて、分注プローブに生じる振動を抑制する。第２支持ばねは、第２プローブホルダを第１プローブホルダに付勢し、第１支持ばねよりもばね定数が小さい。制振ダンパは、アーム部材における第１プローブホルダが設けられた端部とは反対側の端部から第２プローブホルダにかけて架け渡されて、分注プローブに生じる振動を抑制する。

本発明の自動分析装置は、液体が収容された複数の容器を有する収容ユニットと、液体を吸引及び吐出する分注ユニットと、を備えている。そして、分注ユニットは、上述した分注ユニットが用いられる。

上記構成の分注ユニット及び自動分析装置によれば、振動抑制機能を維持しつつ、衝突時に分注プローブ等に加わる負荷を抑えることができる。

本発明の実施の形態例にかかる自動分析装置を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態例にかかる分注ユニットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる分注ユニットの分注アームを示す斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる分注アームを示す平面図である。 図４に示すＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態例にかかる分注アームの要部を示す側面図である。 本発明の実施の形態例にかかる分注アームの要部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態例にかかる分注アームの要部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる制振ダンパを示す平面図である。 本発明の実施の形態例にかかる分注ユニットの衝突検知部材を示す斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる分注ユニットの動作を示すもので、図１１Ａは衝突前の状態を示す断面図、図１１Ｂは衝突時の状態を示す断面図である。

以下、本発明の分注ユニット及び自動分析装置の実施の形態例について、図１〜図１１Ｂを参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

１．実施の形態例
１−１．自動分析装置の構成
まず、本発明の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる自動分析装置について図１を参照して説明する。
図１は、本例の自動分析装置を模式的に示す説明図である。

図１に示す装置は、本発明の自動分析装置の一例として適用する生化学分析装置１である。生化学分析装置１は、血液や尿などの生体試料に含まれる特定の成分の量を自動的に測定する装置である。

生化学分析装置１は、サンプルターンテーブル２と、希釈ターンテーブル３と、第１試薬容器収容ユニット４と、第２試薬容器収容ユニット５と、反応ターンテーブル６と、を備えている。また、生化学分析装置１は、サンプル希釈ユニット７と、サンプリングユニット８と、希釈撹拌装置９と、希釈洗浄装置１１と、第１分注ユニット１２と、第２分注ユニット１３と、第１反応撹拌装置１４と、第２反応撹拌装置１５と、多波長光度計１６と、反応容器洗浄装置１８と、を備えている。さらに、生化学分析装置１は、装置全体を制御する制御装置を備えている。

サンプルターンテーブル２は、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されている。このサンプルターンテーブル２には、複数の検体容器２１と、複数の希釈液容器２２が収容されている。検体容器２１には、血液や尿等からなる検体（サンプル）Ｌが収容される。希釈液容器２２には、通常の希釈液である生理食塩水以外の特別な希釈液が収容される。

複数の検体容器２１は、サンプルターンテーブル２の周方向に所定の間隔を開けて並べて配置されている。また、サンプルターンテーブル２の周方向に並べられた検体容器２１の列は、サンプルターンテーブル２の半径方向に所定の間隔を開けて２列セットされている。

複数の希釈液容器２２は、複数の検体容器２１の列よりもサンプルターンテーブル２の半径方向の内側に配置されている。複数の希釈液容器２２は、複数の検体容器２１と同様に、サンプルターンテーブル２の周方向に所定の間隔を開けて並べて配置されている。そして、サンプルターンテーブル２の周方向に並べられた希釈液容器２２の列は、サンプルターンテーブル２の半径方向に所定の間隔を開けて２列セットされている。

なお、複数の検体容器２１及び複数の希釈液容器２２の配列は、２列に限定されるものではなく、１列でもよく、あるいはサンプルターンテーブル２の半径方向に３列以上配置してもよい。

サンプルターンテーブル２は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回転可能に支持されている。そして、サンプルターンテーブル２は、不図示の駆動機構により、周方向に所定の角度範囲ごとに、所定の速度で回転する。また、サンプルターンテーブル２の周囲には、希釈ターンテーブル３が配置されている。

希釈ターンテーブル３及び反応ターンテーブル６は、サンプルターンテーブル２と同様に、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されている。希釈ターンテーブル３及び反応ターンテーブル６は、不図示の駆動機構により、その周方向に所定の角度範囲ずつ、所定の速度で回転する。

希釈ターンテーブル３には、複数の希釈容器２３が希釈ターンテーブル３の周方向に並べて収容されている。希釈容器２３には、サンプルターンテーブル２に配置された検体容器２１から吸引され、希釈された検体（以下、「希釈検体」という）が収容される。

第１試薬容器収容ユニット４には、複数の第１試薬容器２４が第１試薬容器収容ユニット４の周方向に並べて収容されている。また、容器収容ユニットを示す第２試薬容器収容ユニット５には、複数の第２試薬容器２５が第２試薬容器収容ユニット５の周方向に並べて収容されている。そして、第１試薬容器２４には、第１試薬が収容され、第２試薬容器２５には、第２試薬が収容される。

さらに、第１試薬容器収容ユニット４、第１試薬容器２４、第２試薬容器収容ユニット５及び第２試薬容器２５は、不図示の保冷機構によって所定の温度に保たれている。そのため、第１試薬容器２４に収容された第１試薬と、第２試薬容器２５に収容された第２試薬は、所定の温度で保冷される。

反応ターンテーブル６は、希釈ターンテーブル３と、第１試薬容器収容ユニット４及び第２試薬容器収容ユニット５の間に配置されている。反応ターンテーブル６には、複数の反応容器２６が反応ターンテーブル６の周方向に並べて収容されている。反応容器２６には、希釈ターンテーブル３の希釈容器２３からサンプリングした希釈検体と、第１試薬容器収容ユニット４の第１試薬容器２４からサンプリングした第１試薬と、第２試薬容器収容ユニット５の第２試薬容器２５からサンプリングした第２試薬が注入される。そして、この反応容器２６内において、希釈検体と、第１試薬及び第２試薬が撹拌され、反応が行われる。

分注ユニットの一例を示すサンプル希釈ユニット７は、サンプルターンテーブル２と希釈ターンテーブル３の周囲に配置される。サンプル希釈ユニット７は、不図示の駆動部により、分注プローブがサンプルターンテーブル２及び希釈ターンテーブル３の軸方向（例えば、鉛直方向）に移動可能に支持されている。

また、サンプル希釈ユニット７のプローブは、駆動機構により、サンプルターンテーブル２及び希釈ターンテーブル３の開口と略平行をなす水平方向に沿って回動可能に支持されている。そして、サンプル希釈ユニット７は、水平方向に沿って回動することで、サンプルターンテーブル２と希釈ターンテーブル３の間を往復運動する。なお、サンプル希釈ユニット７がサンプルターンテーブル２と希釈ターンテーブル３の間を移動する際、サンプル希釈ユニット７の分注プローブは、不図示の洗浄装置を通過する。

ここで、サンプル希釈ユニット７の動作について説明する。
サンプル希釈ユニット７がサンプルターンテーブル２における開口の上方の所定位置に移動した際、サンプル希釈ユニット７は、サンプルターンテーブル２の軸方向に沿って下降し、その先端に設けた分注プローブを検体容器２１内に挿入する。このとき、サンプル希釈ユニット７は、ポンプが作動して検体容器２１内に収容された検体を所定量吸引する。次に、サンプル希釈ユニット７は、サンプルターンテーブル２の軸方向に沿って上昇して分注プローブを検体容器２１内から抜き出す。そして、サンプル希釈ユニット７は、水平方向に沿って回動し、希釈ターンテーブル３における開口の上方の所定位置に移動する。

次に、サンプル希釈ユニット７は、希釈ターンテーブル３の軸方向に沿って下降して、分注プローブを所定の希釈容器２３内に挿入する。そして、サンプル希釈ユニット７は、吸引した検体と、サンプル希釈ユニット７自体から供給される所定量の希釈液（例えば、生理食塩水）を希釈容器２３内に吐出する。その結果、希釈容器２３内で、検体が所定倍数の濃度に希釈される。その後、サンプル希釈ユニット７は、洗浄装置によって洗浄される。

分注ユニットの一例を示すサンプリングユニット８は、希釈ターンテーブル３と反応ターンテーブル６の間に配置されている。サンプリングユニット８は、不図示の駆動機構により、サンプル希釈ユニット７と同様に、プローブが希釈ターンテーブル３の軸方向（鉛直方向）と水平方向に移動及び回動可能に支持されている。そして、サンプリングユニット８は、希釈ターンテーブル３と反応ターンテーブル６の間を往復運動する。

このサンプリングユニット８は、希釈ターンテーブル３の希釈容器２３内にプローブを挿入して、所定量の希釈検体を吸引する。そして、サンプリングユニット８は、吸引した希釈検体を反応ターンテーブル６の反応容器２６内に吐出する。

分注ユニットの一例を示す第１分注ユニット１２は、反応ターンテーブル６と第１試薬容器収容ユニット４の間に配置され、第２分注ユニット１３は、反応ターンテーブル６と第２試薬容器収容ユニット５の間に配置されている。第１分注ユニット１２は、分注プローブ３３が駆動部４２、４３（図２参照）により、反応ターンテーブル６の軸方向（鉛直方向）と水平方向に移動及び回動可能に支持されている。そして、第１分注ユニット１２は、第１試薬容器収容ユニット４と反応ターンテーブル６の間を往復運動する。

第１分注ユニット１２は、分注プローブを第１試薬容器収容ユニット４の第１試薬容器２４内にユニットを挿入して、所定量の第１試薬を吸引する。そして、第１分注ユニット１２は、吸引した第１試薬を反応ターンテーブル６の反応容器２６内に吐出する。なお、第１分注ユニット１２の詳細な構成については後述する。

分注ユニットの一例を示す第２分注ユニット１３は、不図示の駆動機構により、第１分注ユニット１２と同様に、分注プローブが反応ターンテーブル６の軸方向（鉛直方向）と水平方向に移動及び回動可能に支持されている。そして、第２分注ユニット１３は、第２試薬容器収容ユニット５と反応ターンテーブル６の間を往復運動する。

第２分注ユニット１３は、第２試薬容器収容ユニット５の第２試薬容器２５内に分注プローブを挿入して、所定量の第２試薬を吸引する。そして、第２分注ユニット１３は、吸引した第２試薬を反応ターンテーブル６の反応容器２６内に吐出する。

希釈撹拌装置９及び希釈洗浄装置１１は、希釈ターンテーブル３の周囲に配置されている。希釈撹拌装置９は、不図示の撹拌子を希釈容器２３内に挿入し、検体と希釈液を撹拌する。

希釈洗浄装置１１は、サンプリングユニット８によって希釈検体が吸引された後の希釈容器２３を洗浄する装置である。この希釈洗浄装置１１は、複数の希釈容器洗浄ノズルを有している。複数の希釈容器洗浄ノズルは、不図示の廃液ポンプと、不図示の洗剤ポンプに接続されている。希釈洗浄装置１１は、希釈容器洗浄ノズルを希釈容器２３内に挿入し、廃液ポンプを駆動させて挿入した希釈容器洗浄ノズルによって希釈容器２３内に残留する希釈検体を吸い込む。そして、希釈洗浄装置１１は、吸い込んだ希釈検体を不図示の廃液タンクに排出する。

その後、希釈洗浄装置１１は、洗剤ポンプから希釈容器洗浄ノズルに洗剤を供給し、希釈容器洗浄ノズルから希釈容器２３内に洗剤を吐出する。この洗剤によって希釈容器２３内を洗浄する。その後、希釈洗浄装置１１は、洗剤を希釈容器洗浄ノズルによって吸引し、希釈容器２３内を乾燥させる。

第１反応撹拌装置１４、第２反応撹拌装置１５及び反応容器洗浄装置１８は、反応ターンテーブル６の周囲に配置されている。第１反応撹拌装置１４は、不図示の撹拌子を反応容器２６内に挿入し、希釈検体と第１試薬を撹拌する。これにより、希釈検体と第１試薬との反応が均一かつ迅速に行われる。なお、第１反応撹拌装置１４の構成は、希釈撹拌装置９と同一であるため、ここではその説明は省略する。

第２反応撹拌装置１５は、不図示の撹拌子を反応容器２６内に挿入し、希釈検体と、第１試薬と、第２試薬とを撹拌する。これにより、希釈検体と、第１試薬と、第２試薬との反応が均一かつ迅速に行われる。なお、第２反応撹拌装置１５の構成は、希釈撹拌装置９と同一であるため、ここではその説明は省略する。

反応容器洗浄装置１８は、検査が終了した反応容器２６内を洗浄する装置である。この反応容器洗浄装置１８は、複数の反応容器洗浄ノズルを有している。複数の反応容器洗浄ノズルは、希釈容器洗浄ノズルと同様に、不図示の廃液ポンプと、不図示の洗剤ポンプに接続されている。なお、反応容器洗浄装置１８における洗浄工程は、上述した希釈洗浄装置１１と同様であるため、その説明は省略する。

また、多波長光度計１６は、反応ターンテーブル６の周囲における反応ターンテーブル６の外壁と対向するように配置されている。多波長光度計１６は、反応容器２６内に注入され、第１試薬及び第２試薬と反応した希釈検体に対して光学的測定を行って、検体中の様々な成分の量を「吸光度」という数値データとして出力し、希釈検体の反応状態を検出するものである。

さらに、反応ターンテーブル６の周囲には、不図示の恒温槽が配置されている。この恒温槽は、反応ターンテーブル６に設けられた反応容器２６の温度を常時一定に保持するように構成されている。

１−２．分注ユニットの構成
次に、分注ユニットの詳細な構成について図２及び図３を参照して説明する。

以下の説明では、分注ユニットとして第１分注ユニット１２の構成について説明する。以下、第１分注ユニットを単に分注ユニット１２と称す。しかしながら、分注ユニットとしては、第１分注ユニット１２に限定されるものではなく、サンプル希釈ユニット７や、サンプリングユニット８、第２分注ユニット１３を適用できるものである。

図２は、分注ユニット１２を示す斜視図である。

図２に示すように、分注ユニット１２は、駆動機構３１と、分注アーム３２と、液体を吸引及び吐出する分注プローブ３３と、を有している。また、分注ユニット１２は、分注プローブ３３に接続されるポンプを有している。

駆動機構３１は、筐体４１と、第１駆動部４２と、第２駆動部４３と、支持軸４４と、を有している。第１駆動部４２及び第２駆動部４３は、筐体４１に設けられている。

支持軸４４は、筐体４１にその軸方向が鉛直方向と略平行に配置される。そして、支持軸４４は、筐体４１に回転可能で支持され、かつ筐体４１に鉛直方向に移動可能に支持されている。また、支持軸４４は、筐体４１に設けられた第１駆動部４２により回転し、第２駆動部４３により鉛直方向に移動する。さらに、支持軸４４の軸方向の一端部、すなわち鉛直方向の上端部には、後述する分注アーム３２のアーム部材５１が固定されている。

図３は、分注アーム３２を示す斜視図、図４は、分注アーム３２を示す平面図、図５は図４に示すＡ−Ａ線断面図である。図６は、分注アーム３２の要部を示す側面図、図７は、分注アーム３２の要部を拡大して示す断面図である。また、図８は、分注アーム３２の要部を示す斜視図である。

図３〜図５に示すように、分注アーム３２は、アーム部材５１と、プローブホルダ組立体５２と、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂと、衝突検知センサ５４と、基板５６とを有している。さらに、図６及び図７に示すように、分注アーム３２は、衝突検知部材５７と、弾性部材５９を有している。

アーム部材５１は、主面部５１ａと、２つの側面部５１ｂ、５１ｂを有している。主面部５１ａは、矩形をなす平板状の部材により形成されている。主面部５１ａの短手方向の両端部からは、側面部５１ｂが略垂直に連続して設けられている。また、主面部５１ａの長手方向の一端部には、支持軸４４（図２参照）に固定される。主面部５１ａの長手方向の他端部には、プローブホルダ組立体５２が配置されている。さらに、主面部５１ａの長手方向の中間部には、基板５６が配置される。図７に示すように、主面部５１ａの長手方向の他端部におけるプローブホルダ組立体５２が配置される箇所には、挿入孔５１ｃが設けられている。

また、図３及び図４に示すように、アーム部材５１には、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂが取り付けられている。２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂの長手方向の一端部には、第１固定部５３ａが形成されており、長手方向の他端部には、第２固定部５３ｂが形成されている。

２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂの第１固定部５３ａは、アーム部材５１の長手方向の一端部に固定ねじ９０を介して取り付けられる。また、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂの第２固定部５３ｂは、アーム部材５１に配置されたプローブホルダ組立体５２に固定ねじ９０を介して取り付けられる。これにより、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂは、アーム部材５１の長手方向の一端部とプローブホルダ組立体５２の間に架け渡される。

なお、第１固定部５３ａ及び第２固定部５３ｂの取付方法としては、固定ねじ９０により強固にアーム部材５１の一端部及び他端部に締結固定してもよい。または、第１固定部５３ａ及び第２固定部５３ｂがアーム部材５１の一端部及び他端部において、若干可動できるように固定してもよい。

また、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂは、アーム部材５１の長手方向に対して所定の角度に傾斜して取り付けられている。そして、第１の制振ダンパ５３Ａと第２の制振ダンパ５３Ｂは、そのアーム部材５１に対する傾斜の向きが反対向きに配置されている。そのため、第１の制振ダンパ５３Ａと第２の制振ダンパ５３Ｂにおける長手方向の中間部５３ｃは、アーム部材５１上で交差する。第１の制振ダンパ５３Ａの中間部５３ｃは、第２の制振ダンパ５３Ｂの中間部５３ｃよりも鉛直方向の下方に配置される。

２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂは、分注アーム３２が回転又は鉛直方向移動した際に、分注プローブ３３に生じる振動を抑制する。

なお、本例では、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂを交差させて配置する例を説明したが、これに限定されるものではなく、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂを略平行に配置してもよい。さらに、制振ダンパを１つ、あるいは３つ以上設けてもよい。

なお、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂの詳細な構成については後述する。

次に、プローブホルダ組立体５２について説明する。
図７及び図８に示すように、プローブホルダ組立体５２は、アーム部材５１に取り付けられて、分注プローブ３３を保持する。プローブホルダ組立体５２は、第１プローブホルダ６１と、第２プローブホルダ６２と、第３プローブホルダ６３と、第１支持ばね６４と、第２支持ばね６５と、支持ばね調整ナット６７とを有している。また、プローブホルダ組立体５２には、衝突検知センサ５４が設けられている。

第１プローブホルダ６１、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３は、鉛直方向に重ねて配置される。第１プローブホルダ６１は、筒部７１と、支持部７２とを有している。筒部７１は、略円筒状に形成されている。筒部７１には、第１挿通孔７１ａが形成されている。第１挿通孔７１ａは、筒部７１を軸方向に沿って貫通している。この第１挿通孔７１ａには、分注プローブ３３が摺動可能に挿通する。そして、第１プローブホルダ６１は、第１挿通孔７１ａを介して分注プローブ３３を軸方向に沿って摺動可能に支持する。

また、筒部７１は、アーム部材５１の主面部５１ａに設けた挿入孔５１ｃに挿入される。そして、筒部７１は、主面部５１ａの鉛直方向の下面から下方に向けて突出する。筒部７１の外径は、挿入孔５１ｃの開口径よりも小さく形成されている。

アーム部材５１の主面部５１ａから突出した筒部７１には、第１支持ばね６４が取り付けられる。この第１支持ばね６４としては、例えば圧縮コイルばねが適用される。

アーム部材５１の主面部５１ａから突出した筒部７１の外周面には、雄ねじからなるねじ部７１ｂが形成されている。ねじ部７１ｂには、支持ばね調整ナット６７が螺合する。支持ばね調整ナット６７は、第１調整ナット６７ａと、第２調整ナット６７ｂにより構成されている。第１調整ナット６７ａは、第２調整ナット６７ｂよりも鉛直方向の上方に配置される。

第１支持ばね６４の一端部は、主面部５１ａの下面に取り付けられている。そして、第１支持ばね６４の他端部は、支持ばね調整ナット６７における第１調整ナット６７ａの鉛直方向の上端部に取り付けられている。これにより、第１支持ばね６４は、支持ばね調整ナット６７と主面部５１ａの下面との間に介在される。そして、支持ばね調整ナット６７の締め付け量を調整することで、第１支持ばね６４の圧縮量を調整することができる。

第１支持ばね６４は、分注アーム３２が回転又は鉛直方向移動した際に、分注プローブ３３やプローブホルダ組立体５２に生じる振動を抑制する。

筒部７１における軸方向の一端部、すなわち鉛直方向の上端部には、支持部７２が連続して形成されている。支持部７２は、筒部７１を挿入孔５１ｃに挿入した際に、主面部５１ａの上面側に配置される。支持部７２と主面部５１ａの上面との間には、弾性部材５９が介在される。

弾性部材５９は、例えば、ゴムシートやゲルシートにより形成されている。弾性部材５９は、分注アーム３２が回転又は鉛直方向に移動した際に、プローブホルダ組立体５２に生じる抑制する。これにより、プローブホルダ組立体５２に保持された分注プローブ３３に生じる振動が抑制される。

また、支持部７２は、略円柱状に形成されている。支持部７２には、支持孔７２ａと、スリット７２ｂと、接続孔７２ｃが形成されている。

支持孔７２ａは、支持部７２を軸方向に沿って貫通している。支持孔７２ａは、筒部７１に設けた第１挿通孔７１ａに連通する。支持孔７２ａの内径は、第１挿通孔７１ａの内径よりも大きく設定されている。この支持孔７２ａには、後述する第２プローブホルダ６２が挿入される。そして、支持部７２は、支持孔７２ａによって第２プローブホルダ６２を軸方向、すなわち鉛直方向に摺動可能に支持する。また、支持孔７２ａにおける筒部７１側の端部には、分注プローブ３３に接触する第１端子電極８５が配置される。

スリット７２ｂは、支持部７２の外周面の一部を支持部７２の軸方向に沿って切り欠くことで形成されている。そして、スリット７２ｂは、支持孔７２ａに連通している。このスリット７２ｂには、第１端子電極８５に接続する配線８５ａが挿通する。この配線８５ａは、基板５６に接続される。

接続孔７２ｃは、支持部７２における支持孔７２ａの外周部に形成されている。接続孔７２ｃは、支持部７２を軸方向に貫通している。そして、支持部７２は、接続孔７２ｃに接続ねじ９１を螺合させることで、アーム部材５１の主面部５１ａに接続される。

なお、本例では、支持部７２を略円柱状に形成した例を説明したがこれに限定されるものではなく、支持部７２を角柱状や楕円柱状等その他各種の形状に形成してもよい。

第２プローブホルダ６２は、第１プローブホルダ６１における支持部７２に支持されている。第２プローブホルダ６２は、固定面部７４と、摺動部７５とを有している。摺動部７５は、略円柱状に形成されている。摺動部７５は、支持部７２の支持孔７２ａに挿入されて、支持部７２に摺動可能に支持される。

また、摺動部７５には、第２挿通孔７５ａが形成されている。第２挿通孔７５ａは、摺動部７５を軸方向に沿って貫通している。摺動部７５を支持孔７２ａに挿入した際、摺動部７５に設けた第２挿通孔７５ａは、支持孔７２ａを臨む。この第２挿通孔７５ａには、分注プローブ３３が挿通する。

摺動部７５の軸方向の一端部、すなわち鉛直方向の上端部には、固定面部７４が連続して設けられている。固定面部７４は、略円板状に形成されている。そして、固定面部７４は、摺動部７５の軸方向の一端部から半径方向の外側に向けて略垂直に突出している。

固定面部７４には、摺動部７５に設けた第２挿通孔７５ａと同心円上に形成された座グリ穴７４ａが形成されている。座グリ穴７４ａには、分注プローブ３３に接触する第２電極端子８６が配置される。また、第２電極端子８６には、配線８６ｂが接続されており、この配線８６ｂは、基板５６に接続される。また、座グリ穴７４ａには、第３プローブホルダ６３の一部が挿入される。

また、固定面部７４には、取付部７４ｂと、固定孔７４ｃが形成されている。取付部７４ｂは、固定面部７４の外周面に形成されている。取付部７４ｂには、衝突検知センサ５４が取付ねじ９４を介して取り付けられる。そして、衝突検知センサ５４は、固定面部７４の外周面から半径方向の外側に向けて略垂直に突出する。

固定孔７４ｃは、固定面部７４における座グリ穴７４ａの外周部に形成されている。この固定孔７４ｃには、第３プローブホルダ６３を第２プローブホルダ６２に固定するための不図示の固定ねじが螺合する。

第３プローブホルダ６３は、第２プローブホルダ６２の固定面部７４の上面部に配置されて、不図示の固定ねじを介して第２プローブホルダ６２に固定される。この第２プローブホルダ６２と第３プローブホルダ６３により、本発明の第２プローブホルダを構成する。

第３プローブホルダ６３は、プローブ固定部７６と、フランジ部７７とを有している。フランジ部７７は、略円板状に形成されており、第２プローブホルダ６２の固定面部７４に載置される。また、フランジ部７７における第２プローブホルダ６２側の端部は、固定面部７４に形成された座グリ穴７４ａに挿入される。

フランジ部７７における固定面部７４に設けた固定孔７４ｃと対向する位置には、固定孔７７ａが形成されている。固定孔７７ａには、第２プローブホルダ６２と第３プローブホルダ６３を固定するために、不図示の固定ねじが挿通する。

また、図８に示すように、フランジ部７７には、第２支持ばね６５の一端部が取り付けられる。また、第２支持ばね６５の他端部は、第１プローブホルダ６１の支持部７２に取り付けられる。第２支持ばね６５は、第１プローブホルダ６１と、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３を連結している。この第２支持ばね６５は、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３を第１プローブホルダ６１に向けて付勢している。

２つの第２支持ばね６５を合わせたばね定数は、第１支持ばね６４のばね定数よりも小さく設定されている。すなわち、第２支持ばね６５は、第１支持ばね６４よりも柔らかいばねが用いられる。この第２支持ばね６５としては、例えば圧縮コイルばねが適用される。

なお、第２支持ばね６５を設ける数は２つに限定されるものではなく、第２支持ばね６５を１つ、あるいは３つ以上設けてもよい。

さらに、フランジ部７７には、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂの第２固定部５３ｂが固定ねじ９０を介して固定されている。そして、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３は、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂにより第１プローブホルダ６１に向けて付勢される。

また、図７に示すように、フランジ部７７における第２プローブホルダ６２と対向する面とは反対側の面にはプローブ固定部７６が連続して設けられている。プローブ固定部７６には、プローブ固定孔７６ａが形成されている。プローブ固定孔７６ａは、第３プローブホルダ６３を鉛直方向に貫通している。プローブ固定孔７６ａは、後述する段差部７６ｂを介して第２プローブホルダ６２に設けた座グリ穴７４ａ及び第２挿通孔７５ａに連通する。このプローブ固定孔７６ａの内壁には、雌ねじが形成されている。そして、プローブ固定孔７６ａには、分注プローブ３３が鉛直方向の上方から挿入される。

プローブ固定孔７６ａにおける第２プローブホルダ６２側の端部、すなわち鉛直方向の下端部には、段差部７６ｂが形成されている。段差部７６ｂは、プローブ固定孔７６ａの下端部の開口径を他の箇所よりも小さくすることで形成されている。この段差部７６ｂには、プローブ固定孔７６ａに挿入された分注プローブ３３の基端部３３ａが当接する。

また、プローブ固定孔７６ａには、不図示の接続コネクタが螺合する。そして、分注プローブ３３の基端部３３ａは、不図示の接続コネクタと段差部７６ｂにより挟持される。これにより、分注プローブ３３を分注アーム３２に固定することができ、さらに分注アーム３２に対する分注プローブ３３の位置合わせを行うことができる。また、接続コネクタは、吸引チューブを介してポンプに接続される。これにより、分注プローブ３３とポンプが接続される。

なお、本例では、第２プローブホルダ６２と第３プローブホルダ６３をそれぞれ別部材として構成した例を説明したが、これに限定されるものではなく、第２プローブホルダ６２と第３プローブホルダ６３を一体に形成してもよい。

次に、図９を参照して制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂの構成について説明する。
図９は制振ダンパを示す平面図である。なお、第１の制振ダンパ５３Ａと第２の制振ダンパ５３Ｂは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは単に制振ダンパ５３と称して説明する。

図９に示すように、制振ダンパ５３は、平板状の部材を折り曲げることで形成されている。制振ダンパ５３の第１固定部５３ａと第２固定部５３ｂは、平板状に形成されており、第１固定部５３ａと第２固定部５３ｂは、中間部５３ｃにより連結されている。また、第１固定部５３ａには、第１切り欠き５３ｅが形成されており、第２固定部５３ｂには、第２切り欠き５３ｆが形成されている。そして、第１固定部５３ａ及び第２固定部５３ｂは、第１切り欠き５３ｅ及び第２切り欠き５３ｆにより弾性が付与されており、弾性変形することが可能に構成されている。

また、中間部５３ｃは、平板状の部材を折り曲げることで第１固定部５３ａや第２固定部５３ｂよりも剛性が高められている。

なお、本例では、切り欠き５３ｅ、５３ｆを設けることで、制振ダンパ５３の両端部である第１固定部５３ａ及び第２固定部５３ｂに弾性を付与する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、制振ダンパ５３の両端部である第１固定部５３ａ及び第２固定部５３ｂを板ばねにより構成してもよく、その他各種の構成により制振ダンパ５３の両端部に弾性を付与してもよい。

さらに、第１固定部５３ａと第２固定部５３ｂの両方に切り欠き５３ｅ、５３ｆを形成し、弾性を付与する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１固定部５３ａと第２固定部５３ｂのうち少なくとも一方の固定部に切り欠きを形成し、弾性を付与してもよい。すなわち、第１固定部５３ａ及び第２固定部５３ｂのうち少なくとも一方の固定部が弾性を有していればよい。

次に、図１０を参照して衝突検知部材５７の構成について説明する。
図１０は、衝突検知部材５７を示す斜視図である。
図１０に示すように、衝突検知部材５７は、平板状の部材を略Ｌ字状に折り曲げることで形成されている。衝突検知部材５７は、検知片８１と、検知片８１に略垂直に連続する固定片８２とを有している。

また、衝突検知部材５７には、検知片８１から固定片８２にかけて連続するスリット８３が形成されている。スリット８３における検知片８１側の端部には、検知孔８３ａが形成されている。検知孔８３ａは、略円形に開口している。検知孔８３ａには、衝突検知センサ５４が挿入される。衝突検知部材５７は、検知孔８３ａの縁部と衝突検知センサ５４の間に間隔を空けて配置される。

図７に示すように、固定片８２は、アーム部材５１の主面部５１ａに配置されて、固定ねじ９３によりアーム部材５１の主面部５１ａに固定される。そして、検知片８１は、主面部５１ａから略垂直に立設する。図１０に示すように、検知片８１の検知孔８３ａには、衝突検知センサ５４が挿入される。検知孔８３ａの縁部と衝突検知センサ５４の間には、所定の間隔が空いている。衝突検知部材５７の検知孔８３ａの縁部に衝突検知センサ５４が接触した際に、衝突検知センサ５４は、分注プローブ３３が衝突したことを検知する。

また、検知片８１及び固定片８２は、例えば板ばねにより形成されており、弾性変形可能に構成されている。

なお、検知孔８３ａの開口形状は、円形に限定されるものではなく、衝突検知センサ５４の形状に合わせて適宜設定されるものである。例えば、衝突検知センサ５４の形状が角柱状の場合、検知孔８３ａは、衝突検知センサ５４に合わせて矩形状に開口する。

２．分注アームの動作例
次に、上述した構成を有する分注アーム３２の動作例について図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して説明する。なお、以下の説明では、分注プローブ３３が他の部材に衝突した際の動作例について説明する。
図１１Ａは、衝突前の状態を示す断面図、図１１Ｂは、衝突時の状態を示す断面図である。

分注プローブ３３の先端部が第１試薬容器２４や反応容器２６（図１参照）等に衝突し、鉛直方向に沿って負荷が分注プローブ３３に加わる。そして、分注プローブ３３を保持する第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３にも鉛直方向に沿った負荷が分注プローブ３３を介して加わる。

図１１Ｂに示すように、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３は、第２支持ばね６５の付勢力に抗して、鉛直方向の上方に向けて第１プローブホルダ６１の支持部７２を摺動する。そのため、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３は、第１プローブホルダ６１から分離する。さらに、分注プローブ３３は、第１プローブホルダ６１の第１挿通孔７１ａに沿って摺動する。

上述したように、第２支持ばね６５のばね定数は、第１支持ばね６４のばね定数よりも小さく設定されている。その結果、第１支持ばね６４は収縮せずに、第２支持ばね６５が伸長することで第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３が移動可能になる。

第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３が鉛直方向の上方に向けて移動することで、第３プローブホルダ６３に固定された２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂの他端部も鉛直方向の上方に持ち上げられる。なお、本例の制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂは、切り欠き５３ｅ、５３ｆを設けることで両端部に弾性を付与している。

これにより、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３の移動に伴い、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３ｂの両端部が弾性変形する。その結果、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３の移動を２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂが妨げることを防ぐことができる。さらに、２つの制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂが第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３の移動によって塑性変形し、折れ曲がることを防ぐことができる。

また、第２プローブホルダ６２が鉛直方向の上方に向けて移動することで、第２プローブホルダ６２に取り付けた衝突検知センサ５４も鉛直方向の上方に向けて移動する。そのため、衝突検知センサ５４が衝突検知部材５７の検知孔８３ａ（図１０参照）の縁部に接触する。これにより、分注プローブ３３に衝突が生じたことを検知することができる。

また、衝突検知センサ５４が鉛直方向の上方に移動することで、衝突検知部材５７も鉛直方向の上方に持ち上げられる。なお、衝突検知部材５７の検知片８１及び固定片８２には弾性が付与されているため、図１１Ｂに示すように、検知片８１及び固定片８２が弾性変形する。衝突検知部材５７が弾性変形することで、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３の移動を衝突検知部材５７が妨げることを防ぐことができる。さらに、衝突検知部材５７や衝突検知センサ５４が破損することも防ぐことができる。

なお、分注プローブ３３の衝突が解消されると、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３は、第２支持ばね６５によって付勢されて、再び図１１Ａに示すように、第１プローブホルダ６１に載置される。

このように、本例の分注アーム３２では、プローブホルダ組立体５２を、第１プローブホルダ６１と、第２プローブホルダ６２及び第３プローブホルダ６３の分割構造としている。さらに、衝突時の衝撃を吸収する第２支持ばね６５を設けている。これにより、第１支持ばね６４や制振ダンパ５３Ａ、５３Ｂによる振動抑制機能は維持しつつ、分注プローブ３３が衝突した場合に分注プローブ３３や被衝突物に与える損害を軽減することができる。

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、自動分析装置として、血液や尿の生体試料の分析に用いられる生化学分析装置に適用した例を説明したが、これに限定されるものでなく、水質や、食品等のその他各種の分析を行う装置に適用することができるものである。

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

１…生化学分析装置（自動分析装置）、 ２…サンプルターンテーブル、 ３…希釈ターンテーブル、 ４…第１試薬容器収容ユニット、 ５…第２試薬容器収容ユニット、 ６…反応ターンテーブル、 ７…サンプル希釈ユニット（分注ユニット）、 ８…サンプリングユニット（分注ユニット）、 ９…希釈撹拌装置、 １１…希釈洗浄装置、 １２…第１分注ユニット（分注ユニット）、 １３…第２分注ユニット、 １４…第１反応撹拌装置、 １５…第２反応撹拌装置、 １６…多波長光度計、 １８…反応容器洗浄装置、 ２１…検体容器、 ２２…希釈液容器、 ２３…希釈容器、 ２４…第１試薬容器、 ２５…第２試薬容器、 ２６…反応容器、 ３１…駆動機構、 ３２…分注アーム、 ３３…分注プローブ、 ３３ａ…基端部、 ４１…筐体、 ４２、４３…駆動部、 ４４…支持軸、 ５１…アーム部材、 ５１ａ…主面部、 ５１ｂ…側面部、 ５１ｃ…挿入孔、 ５２…プローブホルダ組立体、 ５３、５３Ａ、５３Ｂ…制振ダンパ、 ５３ａ…第１固定部、 ５３ｂ…第２固定部、 ５３ｃ…中間部、 ５３ｅ、５３ｆ…切り欠き、 ５４…衝突検知センサ、 ５６…基板、 ５７…衝突検知部材、 ５９…弾性部材、 ６１…第１プローブホルダ、 ６２…第２プローブホルダ、 ６３…第３プローブホルダ（第２プローブホルダ）、 ６４…第１支持ばね、 ６５…第２支持ばね、 ６７…支持ばね調整ナット、 ７１…筒部、 ７１ａ…第１挿通孔、 ７２…支持部、 ７２ａ…支持孔、 ７４…固定面部、 ７４ａ…座グリ穴、 ７４ｂ…取付部、 ７５…摺動部、 ７５ａ…第２挿通孔、 ７６…プローブ固定部、 ７６ａ…プローブ固定孔、 ７６ｂ…段差部、 ７７…フランジ部、 ８１…検知片、 ８２…固定片、 ８３…スリット、 ８３ａ…検知孔

Claims (9)

1. 液体を吸引及び吐出する分注プローブと、
   支持軸を有し、前記支持軸を周方向に回転可能及び、鉛直方向に移動可能に支持する駆動機構と、
   前記支持軸に設けられたアーム部材と、
   前記アーム部材に取り付けられ、前記分注プローブを鉛直方向に移動可能に支持する第１プローブホルダと、
   前記第１プローブホルダに鉛直方向に沿って移動可能に支持され、前記分注プローブを保持する第２プローブホルダと、
   前記アーム部材と前記第１プローブホルダの間に介在され、前記分注プローブに生じる振動を抑制する第１支持ばねと、
   前記第２プローブホルダを前記第１プローブホルダに付勢し、前記第１支持ばねよりもばね定数が小さい第２支持ばねと、
   前記アーム部材における前記第１プローブホルダが設けられた端部とは反対側の端部から前記第２プローブホルダにかけて架け渡されて、前記分注プローブに生じる振動を抑制する制振ダンパと、
   を備えた分注ユニット。
2. 前記制振ダンパにおける前記アーム部材に取り付けられる第１固定部と、前記第２プローブホルダに取り付けられる第２固定部のうち少なくとも一方の固定部は、弾性を有している
   請求項１に記載の分注ユニット。
3. 前記第１固定部と前記第２固定部のうち少なくとも一方の固定部は、平板状に形成されることで弾性が付与される
   請求項２に記載の分注ユニット。
4. 前記第１固定部と前記第２固定部のうち少なくとも一方の固定部には、切り欠きが形成される
   請求項３に記載の分注ユニット。
5. 前記第２プローブホルダに取り付けられた衝突検知センサと、
   前記アーム部材に固定され、前記衝突検知センサが挿入される検知孔が形成された衝突検知部材と、を備え、
   前記衝突検知センサは、前記検知孔に接触した際に、前記分注プローブの衝突を検知する
   請求項１に記載の分注ユニット。
6. 前記衝突検知部材は、弾性を有している
   請求項５に記載の分注ユニット。
7. 前記第１プローブホルダは、
   前記第２プローブホルダを摺動可能に支持する支持部と、
   前記分注プローブが摺動可能に挿通する挿通孔が形成された筒部と、を有する
   請求項１に記載の分注ユニット。
8. 前記支持部には、前記第２プローブホルダの一部が摺動可能に挿入される支持孔が形成されており、
   前記支持孔は、前記筒部に形成された挿通孔に連通している
   請求項７に記載の分注ユニット。
9. 液体が収容された複数の容器を有する収容ユニットと、
   前記液体を吸引及び吐出する分注ユニットと、を備え、
   前記分注ユニットは、
   前記液体を吸引及び吐出する分注プローブと、
   支持軸を有し、前記支持軸を周方向に回転可能及び、鉛直方向に移動可能に支持する駆動機構と、
   前記支持軸に設けられたアーム部材と、
   前記アーム部材に取り付けられ、前記分注プローブを鉛直方向に移動可能に支持する第１プローブホルダと、
   前記第１プローブホルダに鉛直方向に沿って移動可能に支持され、前記分注プローブを保持する第２プローブホルダと、
   前記アーム部材と前記第１プローブホルダの間に介在され、前記分注プローブに生じる振動を抑制する第１支持ばねと、
   前記第２プローブホルダを前記第１プローブホルダに付勢し、前記第１支持ばねよりもばね定数が小さい第２支持ばねと、
   前記アーム部材における前記第１プローブホルダが設けられた端部とは反対側の端部から前記第２プローブホルダにかけて架け渡されて、前記分注プローブに生じる振動を抑制する制振ダンパと、
   を備えた自動分析装置。

Images