JP6854292B2 - 自動分析装置 - Google Patents

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Description

本発明は、血液、尿などの生体試料の分析を行う自動分析装置に係り、特に、試料、試薬などを所定量分注する分注機構を備えた自動分析装置に関する。
血液、尿等の生体試料に含まれる特定成分の定量あるいは定性分析を行う自動分析装置は、分析結果の再現性、処理速度の高さ等から現在の診断には欠かせないものとなっている。
自動分析装置の測定方法は、試料中の分析対象成分と反応し、反応液の色が変わるような試薬を用いる分析法(比色分析)と、対象成分と直接あるいは間接的に特異的に結合する物質に標識体を付加した試薬を用い、標識体をカウントする分析法(免疫分析)に大別される。
いずれの分析法においても試料に所定量の試薬を混合して分析を行うが、近年、分析コストの削減要求に伴い、分析に使用する試薬の量を低減できる分析装置が求められている。現在の自動分析装置での１回の分析に使用する試料は１桁マイクロリットルのオーダーであり、同時に高い分注精度を維持することが求められる。
１マイクロリットル程度の微量分注において、特許文献１に記載の方法では、反応容器に試料を吐出する際に、反応容器底と試料ノズル先端の隙間を一定に保ち、試料を分注しながら試料ノズルを上昇させることで試料ノズル側面への試料付着を防止し、分注精度を向上させている。
また、特許文献２に記載の方法では、停止位置検知器に検知板が挿入されてからアームの下降を停止させ、ノズル先端を容器の底に当接させる。その後、あらかじめメモリに保存された移動距離だけアームを上昇させ、反応容器に試料を吐出している。
特開２０１０−１７５４１７号公報 特開２０１３−０６８５４０号公報
特許文献１に記載の技術では、反応容器に試料を吐出する際に、反応容器底と試料ノズル先端の隙間を一定に保ち、試料を分注させながら試料ノズルを上昇させることで試料ノズル側面への試料付着を防止し、分注精度を向上させている。上記の方法では、試料ノズルと試料用ポンプの動作との同期を取らなければならず、制御が難しい。
さらに、試料ノズルから吐出した試料が反応容器底でどのように濡れ広がるかは、汚れや傷等による反応容器底の試料に対する濡れ性の変化や、反応容器洗浄後の残水の影響で変化する。よって、ノズル先端の反応容器底からの距離と、吐出した試料液面の反応容器底からの距離を同一に制御することは非常に困難である。また、試料を吐出しながら試料ノズルが上昇動作を行うため、上昇動作に伴う試料ノズルの振動が分注精度に影響を及ぼす可能性がある。
特許文献２に記載の技術では、あらかじめ、試料ノズルを座標測定用台に接触してから停止位置検知器が停止位置検知板を検知するまでのアームの移動距離を算出し、メモリに保存している。反応容器に試料を分注する際のアームの下降は、停止位置検知器が停止位置検知板を検知することで停止する。その後、前記メモリに保存された移動距離分だけアームが上昇し、試料を吐出する。本動作は、試料ノズルのしなり（撓み）を抑制した状態で試料ノズルを反応容器の底面で停止させることを目的としている。
しかし実際の反応容器は、固定方法等によって個々に剛性が異なっている。例えば、剛性が高い反応容器の底に試料ノズルが衝突すると、試料ノズル自体が上部に衝突の衝撃によって跳ね上がる。アームは停止位置検知器が停止位置検知板を検知することで下降を停止するため、剛性が高い反応容器では、剛性が低い反応容器よりも上方でアームが停止する。しかしアームの上昇は、あらかじめ前記の方法でメモリに保存された移動量だけアームの実際の停止位置に関わらず行なわれる。よって、全ての反応容器で試料吐出時の試料ノズルのしなり（撓み）を均一にすることは非常に困難である。特に微量分注においてはこの試料ノズルのしなり（撓み）の大きさの違いが、試料ノズル先端への試料の付着量や試料の吐出状態に違い生むため、分注精度に影響を及ぼす可能性がある。
本発明の目的は、反応容器や試料ノズルの個体差の影響を低減し、試料ノズル先端と反応容器底との間隔を試料分注ごとに制御でき、試料ノズル先端への試料の付着を抑制し、安定的な吐出状態を提供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。
本発明の代表的な発明は以下のとおりである。
試料または試薬のいずれかの液体を反応容器へ分注するノズルと、前記ノズルを弾性部材によって支持するアームを有する分注機構と、前記アームの上下移動及び水平移動を制御し、前記反応容器内に分注した試料と試薬の混合液を分析するコントローラを備えた自動分析装置において、前記ノズルは停止位置検知板を、前記アームは前記停止位置検知板を検知する停止位置検知器を、前記コントローラは前記アームの移動距離を記憶可能なメモリを夫々備え、前記コントローラは、前記アームを下方向に移動する際に、前記停止位置検知器が前記停止位置検知板を検知したときに前記アームの移動を停止し、その後の上方向の移動において、前記停止位置検知器から前記停止位置検知板が外れた位置を起点とし、前記メモリにあらかじめ記憶させた移動距離だけ前記アームを移動させて停止させ、前記アームを停止させた状態で前記液体を吐出するよう制御する自動分析装置である。
本発明によれば、反応容器、試料ノズルの個体差に関係なく、試料を反応容器底に対して確実に濡れ広がるよう吐出することが可能である。
本発明が適用される自動分析装置の概略構成図である。 本発明の一実施例における試料分注機構１３、１４の概略構成図である。 本発明の一実施例におけるコントローラ２３の内部構成図である。 本発明の一実施例における弾性接触移動距離５２の測定方法を説明する図である。 本発明の一実施例における弾性接触移動距離５２の測定方法を説明する図である。 本発明の一実施例における弾性接触移動距離５２の測定方法を説明する図である。 本発明の一実施例における弾性接触移動距離５２の測定方法を説明する図である。 停止位置検知器及び静電容量検出器の出力信号とアーム駆動距離との関係を説明する図である。 本発明の一実施例における反応容器２のへの試料の吐出方法を説明する図である。 反応容器にノズルが衝突した際にかかる力を説明する図である。 反応容器にノズルが衝突してからの移動距離を説明する図である。 本発明の一実施例における反応容器２のへの試料の吐出方法を説明する図である。 本発明の一実施例における反応容器２のへの試料の吐出方法を説明する図である。 本発明の一実施例における反応容器２のへの試料の吐出方法を説明する図である。 本発明の一実施例における反応容器２のへの試料の吐出方法を説明する図である。
以下に、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明が適用される自動分析装置の概略構成図である。図１において、反応ディスク１には反応容器２が円周状に並んでいる。試薬ディスク１１の中には複数の試薬ボトル１２を円周上に配置可能である。反応ディスク１と試薬ディスク１１の間には試料容器を載せたラック１８を移動する試料搬送機構１９が設置されている。さらに、反応ディスク１と試薬ディスク１１との間には、試薬分注機構７、８、９、１０が設置されている。また、反応ディスク１と試料搬送機構１９との間には、回転及び水平動及び上下動可能な試料分注機構１３、１４が設置されており、この試料分注機構１３，１４は試料分注ノズル（試料ノズルと略す）１３ａ、１４ａを備えている。試料ノズル１３ａ、１４ａには試料用ポンプ２１が接続されている。試料ノズル１３ａ、１４ａは回転軸を中心とした回転動作、水平移動レール上を移動する水平動作を行ない試料容器から反応容器２への試料分注を行う。
反応ディスク１の周囲には、洗浄機構３、分光光度計４、攪拌機構５、６、試薬ディスク１１、試料搬送機構１９が配置され、洗浄機構３には洗浄用ポンプ２２が接続されている。試薬分注機構７、８、９、１０、試料分注機構１３、１４、攪拌機構５、６の動作範囲上に洗浄槽１５、１６、３０、３１、３２、３３がそれぞれ設置されている。試薬分注機構７、８、９、１０には、試薬用ポンプ２０が接続されている。
試料容器には血液や尿等の検査試料が含まれ、ラック１８に載せられて試料搬送機構１９によって運ばれる。また、各機構はコントローラ２３に接続され、コントローラ２３によって動作制御される。また、コントローラ２３は、反応容器２内の検査試料を分析する分析部としての機能を有する。座標測定用台４９はラック１８に設置し、試料搬送機構１９で座標測定の位置まで搬送可能となっている。
図２は、本発明の一実施例における試料分注機構１３、１４の概略構成図である。図２において、試料分注機構１３、１４は、試料の吸引、吐出を行う試料ノズル１３ａ、１４ａと、試料ノズル１３ａ、１４ａを保持するアーム４４と、試料ノズル１３ａ、１４ａを弾性的に支持する弾性体４７と、試料ノズル１３ａ、１４ａの静電容量変化を検知する静電容量検出器４８と、試料ノズル１３ａ、１４ａに接続される停止位置検知板４５と、停止位置検知板４５の移動を検知するアーム４４に設置された停止位置検知器４６と、アーム４４を上下動作させる上下機構４１と、アーム４４を回転動作させる回転機構４２と、アーム４４を水平動作させる水平機構４３と、を備える。なお、停止位置検知板４５と停止位置検知器４６は、障害物検知板、障害物検知器として兼用してもよいし、各々独立した別のものでもよい。
図３は、本発明の一実施例におけるコントローラ２３の内部構成図である。図３において、コントローラ２３は、静電容量検出器４８からの静電容量検出信号が供給され、静電容量検出信号が一定値以上変化したことにより、試料ノズル１３ａ、１４ａが液面又は物体に接触したことを判断する接触判断部２３ａと、任意の移動量が保存可能なメモリ２３ｂと、停止位置検知器４６から停止位置検知信号が供給される移動検知部２３ｃと、試料ノズル１３ａ、１４ａの動作を制御する動作制御部２３ｄとを備える。なお、コントローラ２３は、反応ディスク１等の他の機構の動作を制御する機能も備えている。
次に、図４〜８を参照して、本発明の一実施例における、弾性接触移動距離５２の測定方法について説明する。
図４に、弾性接触移動距離５２の測定方法のフローを示す。
まず、座標測定用台４９を所定の位置に設置する（Ｓ１００）（図５）。次に、アーム４４を回転動作させる回転機構４２と、アーム４４を水平動作させる水平機構４３により、アーム４４は、座標測定用台４９の上方まで移動する（Ｓ１０１）。アーム４４を上下移動させる上下機構４１により、アーム４４と試料ノズル１３ａ、１４ａは、座標測定用台４９に向かって下降する（Ｓ１０２）（図６）。
次に、試料ノズル１３ａ、１４ａの先端が座標測定用台４９に接触すると、静電容量検出器４８が静電容量の変化を検出し、これを接触判断部２３ａが判断すると、動作制御部２３ｄは、アーム４４と試料ノズル１３ａ、１４ａの下降動作を停止させる（Ｓ１０３、Ｓ１０４）（図８(Ｂ)の(ａ)）。
なお、静電容量変化を測定するため、座標測定用台４９は導電性材料、例えば金属製、導電性プラスチック製であることが望ましい。座標測定用台４９を導電性材料とした理由は、接触した際に静電容量の変化が検知し易いためである。静電容量検出器４８で反応容器２の底部との接触を判定することは難しいため、座標測定用台４９は、少なくとも反応容器２に用いられる材料よりも高い導電率の材料のものであることが望ましい。さらに、座標測定用台４９は、静電容量の変化を検知し易くするために、アースに接続されていることが望ましい。また、静電容量検出器４８は、圧電部材に代替してもよい。圧電部材を用いた場合には、試料ノズル１３ａ、１４ａを支持する形で設置し、試料ノズル１３ａ、１４ａが座標測定用台４９に押し当てられることによって生じる圧電部材の変位を電圧に変換して、接触判断部２３ａが判断する。このように、接触判断部２３ａは、試料ノズル１３ａ、１４ａの静電容量の変化を検出する静電容量検出器からの信号によってノズルと物体との接触を判断することの他、ノズルを支持している圧電部材の変形による、電圧変化によって、ノズルと物体との接触を判断することもできる。
次に、試料ノズル１３ａ、１４ａの先端部が座標測定用台４９に接触した状態から、さらにアーム４４が下降し、試料ノズル１３ａ、１４aが弾性接触しながら、つまり、弾性体４７の弾性力を受けながら下降する（Ｓ１０５）。そして、停止位置検知板４５が停止位置検知器４６の検知領域に入ると、図８(Ａ)の(ｂ)に示すように、停止位置検知器４６の信号が変化し、移動検知部２３ｃは、それを判断し、動作制御部２３ｄが、アーム４４の下降動作をアーム駆動距離ａ５０で停止させる（Ｓ１０６）（図７左図）。停止位置検知器４６としては、フォトインタラプタなどのセンサを使用することが考えられる。
次に、上下機構４１によりアーム４４は、図７左図の位置から上昇を開始する（Ｓ１０７）。そして、図８(Ａ)の(ｃ)に示すように、停止位置検知板４５が停止位置検知器４６の検知範囲から外れると、移動検知部２３ｃは、それを判断し、動作制御部２３ｄが、アーム４４の上昇動作をアーム駆動距離b ５１で停止させる（Ｓ１０８）（図７中央図）。
上下機構４１によりアーム４４は、図８(Ａ)の(ｃ)の位置から再び上昇を開始する（Ｓ１０９）。試料ノズル１３ａ、１４ａの先端が座標測定用台４９から離れると、図８(Ｂ)の(ｄ)に示すように、静電容量検出器４８が静電容量の変化を検出する（Ｓ１１０）（図７右図）。停止位置検知板４５が停止位置検知器４６の検知領域から外れた位置から静電容量検出器４８が静電容量の変化を検出した位置までの距離をメモリ２３ｂに弾性接触移動距離５２として格納する（Ｓ１１１）。言い換えると、弾性接触移動距離５２は、停止位置検知器４６が停止位置検知板４５を検知する境界位置と接触判断部２３ａがノズルと物体との接触を判断した境界位置との間の距離をもとに決定され、この移動距離がメモリ２３ｂに格納される。
上記の測定方法により、試料ノズル１３ａ、１４aの寸法のバラツキと停止位置検知器４６と停止位置検知板４５の距離のバラツキがあったとしても、試料ノズルが後述の弾性接触開始点に位置することができる前記弾性接触移動距離５２を求めることができる。これは、個々の自動分析装置毎に行う。また、ノズルの交換等が行われた後にも行われる。
最後に、スタート位置までアーム４４を移動させる（Ｓ１１２）。
次に、試料ノズル１３ａ、１４ａが反応容器２に衝突した際の試料ノズル１３ａ、１４ａの挙動について説明する。反応容器２は反応ディスク１への固定方法などの要因によって、それぞれで剛性が異なっている。図９は反応容器に試料ノズル１３ａ、１４ａが衝突した瞬間の概要図を示している。
図１０は、反応容器２に試料ノズル１３ａ、１４ａの先端が衝突した際にかかる力の時間変化を示している。反応容器２に試料ノズル１３ａ、１４ａの先端が接触した際には、図１０にあるように、試料ノズル１３ａ、１４ａに対して瞬間的に上向きの力がかかる。なお、反応容器２の剛性が大きいまたは、アーム４４の下降速度が速いほど、瞬間的に試料ノズル１３ａ、１４ａにかかる力は大きくなる。
図１１は、反応容器２に衝突した直後の試料ノズル１３ａ、１４ａの移動について示している。反応容器２に衝突した際の試料ノズル１３ａ、１４ａは、前記に示すように瞬間的に上向きの力がかかるため、衝突直後、上向きに移動する。しかし、試料ノズル１３ａ、１４ａは弾性体４７によって支持されているため、すぐに下向きの力がかかり、試料ノズル１３ａ、１４ａを押し戻し、減衰振動をしながらやがて静止する。
実際の動作においては、アーム４４もまた、反応容器２に向かって下降動作を行なっている。そのため、停止位置検知板４５が停止位置検知器４６に検知されるタイミングは、アーム４４の反応容器２への下降速度と試料ノズル１３ａ、１４ａが反応容器２と衝突した直後の上向きの移動速度の合計速度によって決定する。
ここで、アーム４４の反応容器２への衝突するときの下降速度は、一定速度であるため、停止位置検知板４５が停止位置検知器４６に検知される位置は、試料ノズル１３ａ、１４ａが反応容器２と衝突した直後の上向きの移動速度によって決定する。よって、前記の通り反応容器２の剛性が大きいほど、瞬間的に試料ノズル１３ａ、１４ａにかかる力（および速度）は大きくなるため、停止位置検知板４５が停止位置検知器４６に検知される位置も反応容器２の底面から見て上部になる。
図１２〜１４は本発明の一実施例における、反応容器２への試料ノズル１３ａ、１４ａの下降方法を説明する図である。試料容器より試料を採取した試料ノズル１３ａ、１４ａは、アーム４４を回転動作させる回転機構４２と、アーム４４を水平動作させる水平機構４３により反応容器２の上方位置に移動された後、反応容器２の底部に向かって下降する（Ｓ２００、Ｓ２０１）（図１３）。
反応容器２内の溶液は分光光度計４によって計測を行うため、その材質は透過率の高いガラスやプラスチックが主に用いられ、静電容量検出器４８で試料ノズル１３ａ、１４ａと反応容器２の底部と接触を判定することは難しい。
そこで、試料ノズル１３ａ、１４ａが反応容器２の底部と接触した後、弾性接触し、その後、アーム４４が下降して、停止位置検知器４５が停止位置検知板４６を検知したところでアーム４４を停止させる（Ｓ２０２）（図１４左図）。試料ノズル１３ａ、１４ａが反応容器２の底部と接触した瞬間の位置から停止までのアーム移動距離ｃを５３とする。
次に、停止位置検知器４５の検知範囲から停止位置検知板４６が外れるまで、アーム機構をアーム移動距離ｄ５４だけ上昇させる（Ｓ２０３、Ｓ２０４）（図１４中央図）。このときモーターに入力する上昇距離は、上述したアーム駆動距離ｂ５１よりも十分大きいものとする。この方法を取ることで、反応容器２の剛性の違いによって生じる、アームの停止位置の違いによらず、停止位置検知器４５が停止位置検知板４６から検知を外れる位置までアームを動作させることができる。
次に、上述した弾性接触移動距離５２だけアーム４４を上昇することで、試料ノズル１３ａ、１４ａを試料容器２の底面との弾性接触開始点に移動させる（Ｓ２０５）（図１４右図）。試料を吐出する（Ｓ２０６）。そして、アーム４４をスタート位置まで移動させる（Ｓ２０７）。
上記方法を取ることで、自動分析装置に設置された、試料ノズル１３ａ、１４ａのバラツキ、反応容器２の寸法のバラツキや剛性の違いに関係なく、試料ノズル１３ａ、１４ａの先端位置を試料容器２の底面との弾性接触開始点に位置するように動作制御することが可能となる。これにより、反応容器、試料ノズルの個体差に関係なく、試料を反応容器底に対して確実に濡れ広がるよう吐出することが可能である。
また、試料ノズル１３ａ、１４ａが弾性接触開始点に移動されることにより、試料ノズル１３ａ、１４ａのしなりが開放されても、反応容器２の底面と試料ノズル１３ａ、１４ａは接触状態にあるため、試料ノズル１３ａ、１４ａは振動しない。
図１５は、本発明の一実施例における、反応容器２のへの試料の吐出方法を説明する図である。反応容器２にアームが下降停止後、分注量または分注に必要な時間によって吐出動作開始時間を変更することができる。試料ノズル１３ａ、１４ａが試料を吐出する動作時間が十分にあるときは、図１５(Ａ)に示すように、弾性接触開始点に移動し終わる図１５(Ａ)の時間ｔ０からｔ２まで、試料ノズル１３ａ、１４ａを上昇移動させる。次に、上昇移動が終了する時間ｔ２より試料ノズル１３ａ、１４ａは試料吐出を開始する。そして、ｔ３までに吐出を完了させアーム４４を上限点まで上昇移動させる。
一方、吐出動作をする時間がないときは、図１５(Ｂ)に示すように、停止位置検知器４５の検知範囲から停止位置検知板４６が外れる図１３(ｂ)の時間ｔ０からｔ１まで、試料ノズル１３ａ、１４ａを上昇移動させる。次に、上昇移動が終了する時間ｔ１より試料ノズル１３ａ、１４ａは試料吐出を開始する。その後、時間ｔ３までに試料吐出を完了させ、アーム４４を上限点まで上昇移動させる。時間ｔ１の停止位置検知器４５の検知範囲から停止位置検知板４６が外れた位置では、試料ノズル１３ａ、１４ａは、まだ完全にしなりを抑制した状態ではない（弾性体によって支持されている状態）。しかし、停止位置検知器４５の検知範囲から停止位置検知板４６が外れる位置は反応容器２の剛性の違いによらず一定なので、図１３(ｂ)の時間ｔ１から試料吐出を開始した際も、再現性良く試料吐出をすることが可能である。
このように、試料の吐出の開始については、弾性接触開始点まで上昇して停止後に開始しても良いし、停止位置検知器から停止位置検知板が外れた位置から開始させても良い。後者の場合は、前者に比べ、試料を吐出する時間を短縮することができる、または、吐出完了するまでの時間を短くすることができる。なお、後者の場合は試料ノズルを弾性接触開始点まで上昇させて停止させる前に試料の吐出を開始すれば良い。
そして、前者と後者の制御のいずれとするかは、試料の吐出量又は試料の吐出速度に基づきコントローラ２３が判断するようにしても良い。つまり、試料の吐出量が相対的に多い又は所定量よりも多い場合に後者の制御を適用し、また吐出量が同じ場合でも吐出速度が相対的に遅い場合又は所定速度よりも遅い場合に後者の制御を適用することが望ましい。
なお、図８では停止位置検出器が停止検知板を検知したのと同時にアーム下降が停止するよう示したが、実際には停止位置検出器が停止検知板を検知開始した位置よりも進んでから停止する。この余計に進む距離は、反応容器の底の剛性の違い（バラツキ）によって試料ノズルの停止位置のバラツキがあるとしても試料ノズルが停止したときに確実に停止位置検出器が停止検知板を検知できるよう十分な距離とする。また、アームを上昇させる際には停止位置検知板が停止位置検知器から外すために予め定めた距離分だけアームを上昇させる設定をする場合がある。この場合、前述の停止位置のバラツキがあるとしても停止位置検知板が停止位置検知器から確実に外れる距離を定め、その距離分だけアームを上昇させる。確実に外れる距離でアームを上昇させるため全ての反応容器に対してこの距離の移動が終了する前に停止位置検知板が停止位置検知器から外れたことを確実に検知することができる。そして、停止位置検知板が停止位置検知器から外れた位置を起点として全ての反応容器に対して同一の弾性接触移動距離だけ上昇させるため上記の反応容器の底の剛性の違い（バラツキ）による影響を実質的に無くし、反応容器、試料ノズルの個体差に関係なく、試料ノズルの試料吐出時のしなり（撓み）を全ての反応容器で均一にすることができる。
実施例では試料の吐出を例に説明したが試薬の吐出にも適用でき試薬分注機構に適用してもよい。
１・・・反応ディスク、２・・・反応容器、３・・・洗浄機構、４・・・分光光度計、５、６・・・攪拌機構、７、８、９、１０・・・試薬分注機構、１１・・・試薬ディスク、１２・・・試薬ボトル、１３、１４・・・試料分注機構、１３a、１４a・・・試料ノズル、１５、１６・・・洗浄槽、１８・・・ラック、１９・・・試料搬送機構、２０・・・試薬用ポンプ、２１・・・試料用ポンプ、２２・・・洗浄用ポンプ、２３・・・コントローラ、２３ａ・・・接触判断部、２３ｂ・・・メモリ、 ２３ｃ・・・移動検知部、２３ｄ・・・動作制御部、３０、３１、３２、３３・・・洗浄槽、４１・・・上下機構、４２・・・回転機構、４３・・・水平機構 ４４・・・アーム、４５・・・停止位置検知板、４６・・・停止位置検知器、４７・・・弾性体、４８・・・静電容量検出器、４９・・・座標測定用台、５０・・・アーム駆動距離a、５１・・・アーム駆動距離b、５２・・・弾性接触移動距離、５３・・・アーム駆動距離c、５４・・・アーム駆動距離d

Claims (5)

  1. 試料または試薬のいずれかの液体を反応容器へ分注するノズルと、
    前記ノズルを弾性部材によって支持するアームを有する分注機構と、
    前記アームの上下移動及び水平移動を制御し、前記反応容器内に分注した試料と試薬の混合液を分析するコントローラを備えた自動分析装置において、
    前記ノズルは停止位置検知板を、前記アームは前記停止位置検知板を検知する停止位置検知器を、前記コントローラは前記アームの移動距離を記憶可能なメモリを夫々備え、
    前記停止位置検知器は、所定範囲の検知範囲を有し、
    前記コントローラは、
    前記アームを下方向に移動させ、前記ノズルを前記反応容器の底部に弾性接触させた後にさらに前記アームを下降させる際に、前記停止位置検知板の少なくとも一部分が前記検知範囲内に入ったことを前記停止位置検知器が検知したときに前記アームの移動を停止し、
    前記ノズルが前記反応容器の底部に弾性接触した状態で前記アームを上方向に移動させる際に、前記検知範囲に入っていた前記停止位置検知板の一部分が前記検知範囲から外れたことを前記停止位置検知器検知したときのアームの位置を起点とし、前記メモリにあらかじめ記憶させた前記移動距離だけ前記アームを上方向にさらに移動させて停止させ、
    前記アームを停止させた状態で前記液体を吐出するよう制御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、
    前記ノズルが物体に接触していることを判断する接触判断部を備え、
    前記メモリに記憶する前記移動距離は、前記停止位置検知器が前記停止位置検知板を検知する境界位置と、前記接触判断部が前記ノズルと物体との接触を判断した境界位置との間の距離をもとに決定されることを特徴とする自動分析装置。
  3. 請求項２に記載の自動分析装置において、
    前記接触判断部は、前記ノズルの静電容量の変化を検出する静電容量検出器からの信号によって前記ノズルと物体との接触を判断することを特徴とする自動分析装置。
  4. 請求項２に記載の自動分析装置において、
    前記接触判断部は、前記ノズルを支持している圧電部材の変形による、電圧変化によって、前記ノズルと物体との接触を判断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、
    前記コントローラは、前記停止位置検知器から前記停止位置検知板が外れた位置を起点とし前記移動距離だけ前記アームを上方向に移動させて停止させた状態で前記液体を吐出する第１制御、および、前記移動距離だけ前記アームを上方向に移動させて停止させる前に前記液体を吐出する第２制御を行い、
    前記コントローラは、前記液体の吐出量又は前記液体の吐出速度に基づき、前記第１制御又は前記第２制御のいずれかの制御を行うことを特徴とする自動分析装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113811776B (zh) * 2019-05-17 2024-05-14 株式会社日立高新技术 自动分析装置
CN114868021A (zh) * 2019-11-21 2022-08-05 10X基因组学有限公司 自动化库发生器
US11857981B2 (en) 2019-12-23 2024-01-02 10X Genomics, Inc. Magnetic separator for an automated single cell sequencing system
JP7243607B2 (ja) * 2019-12-12 2023-03-22 株式会社島津製作所 生化学分析装置および生化学分析方法
JPWO2022070459A1 (ja) * 2020-09-29 2022-04-07
EP4184176A1 (en) 2021-11-17 2023-05-24 Roche Diagnostics GmbH Method for detection of a bottom of at least one well

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4864856A (en) * 1986-07-14 1989-09-12 Fuji Photo Film Co., Ltd. Liquid level detecting device
JP3486495B2 (ja) * 1995-12-04 2004-01-13 オリンパス株式会社 医療用分析機
JPH11304819A (ja) * 1998-04-23 1999-11-05 Aloka Co Ltd ノズル装置
JP3672742B2 (ja) * 1998-08-13 2005-07-20 日本電子株式会社 分析装置におけるピペットノズルの安全装置
US6270726B1 (en) * 1999-09-30 2001-08-07 Dpc Cirrus, Inc. Tube bottom sensing for small fluid samples
JP2001183380A (ja) * 1999-12-28 2001-07-06 Olympus Optical Co Ltd 自動分析装置
JP2003344426A (ja) * 2002-05-22 2003-12-03 Aloka Co Ltd 分注装置
JP4646311B2 (ja) * 2005-11-22 2011-03-09 株式会社スギノマシン ノズル先端基準高さ位置調整装置及びサンプリング装置
JP5210902B2 (ja) * 2009-01-30 2013-06-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置及び自動分析装置を用いた分析方法
JP5275182B2 (ja) * 2009-09-11 2013-08-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ 分注装置及び分析装置
JP5295069B2 (ja) * 2009-10-09 2013-09-18 ベックマン コールター， インコーポレイテッド 分注装置、分析装置、および分注方法
JP5514582B2 (ja) * 2010-02-24 2014-06-04 株式会社日立製作所 液体吸引装置
JP5752545B2 (ja) 2011-09-22 2015-07-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
JP6649088B2 (ja) * 2014-01-07 2020-02-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置

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