JP3740384B2 - 分注装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器に液体を分注する分注装置に関する。特に本発明は、自己診断モードを備えた分注装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の分注装置では、ノズルの駆動機構(搬送機構)に用いられるモータの電流を計測することや、ロータリ・エンコーダによりモータの回転を検出することなどにより、駆動機構に故障がないかどうかをチェック(自己診断)していた。また、圧力センサを用いて、ノズルと分注ポンプとの間に接続された配管系内の圧力変動を検出することにより、配管系にリーク(液漏れ、あるいは圧力漏れ)がないかをチェックしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のような駆動機構のチェックでは、分注ポンプの動作不良、配管系のわずかなリークなどの異常を検知することができなかった。また、圧力センサによるチェックは、配管が外れた場合など、配管で大きなリークが生じたときには有効であったが、分注ポンプが動作不良を起こした場合や、配管系の弁・シリンジ等の接合部に微量の液漏れや圧力漏れが生じた場合には、その変化が見逃される場合があった。
【0004】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる分注装置を提供することを目的とする。より詳しくは、本発明の目的は、分注装置における吸引吐出動作結果の良否を直接的に自己診断することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、容器に液体を分注する分注ノズルと、前記容器内の液体の液面を検出する液面センサと、前記分注ノズルの搬送及び前記分注ノズルの分注動作を制御する手段であって、吐出動作診断時に、前記容器内に所定量の液体を吐出させる吐出制御部と、前記吐出動作診断時に、前記所定量の液体の吐出後における前記液面センサによって検出される液面レベルに基づいて前記所定量の液体が吐出されたか否かの診断を行う吐出動作診断部と、を備える。
【0006】
これによれば、所定量(目標量)の液体(望ましくはテスト用液体)を容器に吐出する動作を実際にさせてみて、液面センサを利用して所定量の液体が確かに吐出されたか否かを調べることにより、吐出動作の良否を診断することができる。なぜならば、吐出動作に関わる分注ポンブが動作不良を起こしたり、配管系にリークが生じたりすれば、実際に吐出された液体の液量は、前述の所定量とは異なってくるからである。
【0007】
好適な態様では、さらに、容器から液体を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルの吸引動作を制御する手段であって、吸引動作診断時に、液体が収容された容器に前記吸引ノズルを挿入してこれによって液体の全量吸引を行わせる全量吸引制御部と、前記吸引動作診断時に、前記全量吸引後における前記液面センサによる液面検出結果に基づいて吸引動作の診断を行う吸引動作診断部と、を備える。
【0008】
これによれば、容器に収容された液体(望ましくはテスト用液体)の全量吸引動作を実際にさせてみて、容器内の液体が確かにすべて吸引されたか否かを調べることにより、吸引動作の良否を診断することができる。なぜならば、吸引動作に関わるポンブが動作不良を起こしたり、配管系にリークが生じたりすれば、全量吸引をしたつもりでも、容器内には吸引されずに液体が残るからである。前記吸引ノズルは、洗浄ノズルであるのが望ましいが、分注ノズルであってもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。
【0010】
図1は、本発明の実施形態に係る分注装置10が組み込まれた分析システムの全体構成を示すブロック図である。この分析システムでは、試薬容器30に収容された試薬40が、分注ノズル50により吸引され、その吸引された試薬40が、各反応セル60に所定量ずつ吐出される。各反応セル60には、試料があらかじめ注入されているが、試薬注入後に試料の分注を行ってもよい。各反応セル60は、回転可能な回転台70に載置されている。回転台70は、反応セル60を約50個搭載可能である。回転台70は、1つの反応セル60への試薬40の分注が完了するごとに所定の角度だけ回転し、次の反応セル60が試薬40の分注位置に移動する。このように、試薬40の分注、回転台70の回転による次の反応セル60のセットが順次自動的に行われ、それに伴って、各反応セル60では、試料についての生化学検査、臨床検査などの分析が行われる。分析が完了した反応セル60内の液体は、洗浄ノズル80により全量吸引され、廃液タンク90に収容される。その場合に、洗浄液タンク100に収容された洗浄液110が反応セル60に吐出され、それを吸引して反応セル60の洗浄が行われる。この試薬40の吸引、反応セル60の洗浄についても、回転台70による回転に伴って順次行われる。
【0011】
分注ノズル50は、保持具52に取り付けられている。保持具52は、搬送機構120により上下運動および水平運動が可能である。また、保持具52には、液面検出用電極54も取り付けられている。分注ノズル50および液面検出用電極54は、金属製の材質で構成されており、分注ノズル50と液面検出用電極54の先端部(両者の端面は一致しているか、あるいは液面検出用電極54の方が微小量だけ下方へ突出している)が液体に浸った場合に、両者の間に流れる電流や両者の間の抵抗の変化することにより液体の液面を検出することができる。この液面検出信号は、後述する制御部130に送信される。なお、通常動作時においては、液面検出用電極54を用いて、液体の液面を検出することにより、吸引を行うときの分注ノズル50の高さを、検出された液面に基づいて設定することができる。たとえば、分注ノズル50の先端を液面レベルに所定量だけ進入させた状態で吸引動作を行わせることができ、分注ノズル50の外面への液体の付着を最小限にすることができる。
【0012】
また、分注ノズル50は、配管56を介して分注ポンプ140と接続されている。分注ノズル50による試薬40の吸引吐出は、分注ポンプ140が動作することにより行われる。以下では、分注ノズル50、保持具52、および液面検出用電極54をまとめて、可動部としてのノズルユニット55と呼ぶ。
【0013】
洗浄ノズル80は、搬送機構122により、上下運動および水平運動が可能である。また、洗浄ノズル80は、配管58を介して洗浄ポンプ150と接続されている。洗浄ノズル80による洗浄液の吐出吸引は、洗浄ポンプ150が動作することにより行われる。なお、廃液タンク90と洗浄液タンク100は、配管切換弁92により、洗浄ポンプ150と選択的に接続される。
【0014】
制御部130は、搬送機構120、122、分注ポンプ140、洗浄ポンプ150、回転台70の動作を制御する。制御部130により、上述した試薬40の分注、回転台70の回転、反応セル60の洗浄などの処理が自動的に行われる。
【0015】
また、制御部130は、吐出診断制御部160および洗浄診断制御部170を含む。吐出診断制御部160は、吐出動作診断時の吐出動作の制御、および吐出動作の診断を行う。洗浄診断制御部170は、洗浄動作診断時の吸引動作の制御、および吸引動作の診断を行う。吐出診断制御部160および洗浄診断制御部170による診断結果は、表示部180に画面表示されたり、スピーカ190によって音声通知されたり、または記憶部200に記録されたりする。
【0016】
なお、吐出診断制御部160は、容器データテーブル162を参照することにより、様々な形状の容器(反応セル60を含む)に合わせた診断が可能である。容器データテーブル162については後述する。ユーザは、入力部210により、吐出動作診断時に使用される容器の種別や、吐出される液体の量などの条件設定をすることができる。
【0017】
吐出診断制御部160および洗浄診断制御部170による診断は、分注装置10が起動されたときや、所定の時間間隔ごとに自動的に行うことができる。また、ユーザは入力部210を通じて適宜、診断指令の入力を行うことができる。
【0018】
ここで、吐出動作診断について、図2のフローチャートを用いて説明する。
【0019】
まず、反応セル60にノズルユニット55が挿入され、液面検出の有無によって反応セル60が空であるか否かが調べられる(S10)。液体が検出された場合には、ここでの処理を終える。この場合には、反応セル60内の液体を全量吸引した後に再び吐出動作診断を行ってもよい。一方、反応セル60が空であることが確認された場合には、所定量(たとえば、1cc)の液体(たとえば、テスト用の蒸留水)が分注ノズル50から反応セル60に吐出される(S20)。次に、ノズルユニット55を一旦引き上げてから下降させることにより反応セル60に吐出された液体の液面が検出される(S30)。続いて、液面の検出結果に基づいて吐出動作が正常か否かが診断される(S40)。吐出動作の診断は、たとえば、検出された液面レベルと、所定量の液体が正しく吐出されたときの正常液面レベルとの差が許容範囲内であれば、吐出動作は正常であると診断される。一方、所定量の液体が正しく吐出されたときの正常液面レベルとの差が許容範囲を超えている場合には、吐出動作に異常があると診断される。この診断結果に基づいて、この後の処理が決定される(S50)。吐出動作が正常と判断された場合には、ここでの処理を終える。吐出動作に異常があると診断された場合には、アラームが発せられる(S60)。
【0020】
次に、洗浄動作診断について、図3のフローチャートを用いて説明する。
【0021】
まず、液体が収容された反応セル60に洗浄ノズル80が挿入される(S100)。液体が収容された反応セル60としては、上述の吐出動作診断に使用された反応セル60を引き続いて用いるのが好適である。この場合には、回転台70が回転することにより、吐出動作診断に使用された反応セル60が、洗浄ノズル80が届く位置まで移動する。あるいは、反応セル60に蒸留水等のテスト用液体を別途注入することにより、液体が収容された反応セル60を用意してもよい。次に、反応セル60に洗浄ノズル80が挿入された状態で、液体の全量吸引が行われる(S110)。全量吸引動作完了後、この反応セル60は回転台70により、分注ノズル50が届く位置に移動され、ノズルユニット55を下方へ降ろしてその液面検出用電極54により反応セル60に残った液体の液面検出が行われる(S120)。この液面検出結果に基づいて、吸引動作が正常か否かが診断される(S130)。たとえば、分注ノズル50のダウンリミット(あるいは、反応セルの底面)に到達しても、液面検出ができない場合には、吸引動作は正常であると診断される。一方、そのような到達前に液面レベル検出された場合には、吸引動作に異常があると診断される。この診断結果に基づいて、この後の処理が決定される(S140)。吸引動作が正常と判断された場合には、ここでの処理を終える。吐出動作に異常があると診断された場合には、アラームが発せられる(S150)。
【0022】
なお、分注ノズル50による吸引動作についても、上記同様の手法を適用して、その吸引動作診断を行い得る。
【0023】
図4は、容器データテーブル162の一例を示す図である。容器データテーブル162は、容器の種別ごとに所定量の液体を収容したときの正常液面レベルがどれくらいかを示すデータを有する。これにより、ユーザから、使用する容器の種別や、液体を吐出する際の所定量が与えられたときに、その種別や所定量について容器データテーブル162を参照することにより、個々のケースに応じた適正な正常液面レベルが得られ、吐出動作診断のバリエーションが豊富になる。
【0024】
なお、本実施形態では、ノズルユニット55とそれに接続された配管56、および洗浄ノズル80とそれに接続された配管58がそれぞれ1つの系である場合について説明したが、ノズルユニット55や、洗浄ノズル80は複数あってもよく、その場合には、複数あるノズルユニット55ごとに上述した吐出動作診断を行うことが望ましく、また、複数ある洗浄ノズル80ごとに、あるいはそれらをまとめて上述した洗浄動作診断を行うことができる。
【0025】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば分注装置の吐出動作及び吸引動作の良否を適切に自己診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る分注装置が組み込まれた分析システムの全体構成を示すブロック図である。
【図2】 吐出診断動作を示すフローチャートである。
【図3】 洗浄診断動作を示すフローチャートである。
【図4】 容器データテーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
10 分注装置、30 試薬容器、40 試薬、50 分注ノズル、52 保持具、54 液面検出用電極、55 ノズルユニット、56,58 配管、60反応セル、70 回転台、80 洗浄ノズル、90 廃液タンク、92 配管切換弁、100 洗浄液タンク、110 洗浄液、120,122 搬送機構、130 制御部、140 分注ポンプ、150 洗浄ポンプ、160 吐出診断制御部、162 容器データテーブル、170 洗浄診断制御部、180 表示部、190 スピーカ、200 記憶部、210 入力部。
Claims (2)
- 容器に液体を分注する分注ノズルと、
前記容器内の液体の液面を検出する液面センサと、
前記分注ノズルの搬送及び前記分注ノズルの分注動作を制御する手段であって、吐出動作診断時に、前記容器内に所定量の液体を吐出させる吐出制御部と、
前記吐出動作診断時に、前記所定量の液体の吐出後における前記液面センサによって検出される液面レベルに基づいて前記所定量の液体が吐出されたか否かの診断を行う吐出動作診断部と、
を備えることを特徴とする分注装置。 - 請求項1に記載の分注装置であって、さらに、
容器から液体を吸引する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルの吸引動作を制御する手段であって、吸引動作診断時に、液体が収容された容器に前記吸引ノズルを挿入してこれによって液体の全量吸引を行わせる全量吸引制御部と、
前記吸引動作診断時に、前記全量吸引後における前記液面センサによる液面検出結果に基づいて吸引動作の診断を行う吸引動作診断部と、
を備えることを特徴とする分注装置。
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