JPH11271320A - 自動分注装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体分注時の分注用管体内のインピーダンス
に関する物理量に基づき分注状態を検出し得る自動分注
装置を提供する。 【解決手段】 液体を吸引または吐出するための絶縁物
質製の管体（サンプルノズルまたは試薬ノズル）と、該
管体の外周面近傍に配置される第１電極２１と、吸引ま
たは吐出すべき液体を収容する容器（サンプル容器また
は反応容器）と関連して配置される第２電極２２と、液
体の吸引または吐出時に第１電極２１および第２電極２
２間のインピーダンスに関する物理量を検出するインピ
ーダンス検出器２３と、前記インピーダンスに関する物
理量に基づき前記液体の吸引または吐出状態を検出する
制御回路２４と、制御回路２４の制御に基づいて液体の
吸引または吐出を行う給排装置２５とにより自動分注装
置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給排装置の作動に
より液体を自動的に吸引または吐出する自動分注装置、
特に、液体の吸引または吐出状態を検出する機能を有す
る自動分注装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体を自動的に吸引または吐出する自動
分注装置においては、液体の吸引または吐出状態（吸引
または吐出の正常／異常、吸引または吐出量等）を検出
する必要がある。そのため、以下のような従来技術が提
案されている。

【０００３】特開平６−１９４２１２号公報（以下、従
来技術１という）には、図５（ａ）に示すように、液体
５１を吸引または吐出するための絶縁物質製の管体５２
の外周面に該管体を挟む形状の一対の電極５３ａ，５３
ｂを管軸方向に所定間隔を隔てて配置した静電容量セン
サが記載されている。この従来技術１では、管体５２内
の液面レベルの変化に応じて一対の電極５３ａ，５３ｂ
間の静電容量が変化することから、この従来技術１を自
動分注装置に適用した場合には、上記静電容量に対応す
るセンサ出力電圧から液面レベルを検出することができ
る。

【０００４】特開平７−３３３２３１号公報（以下、従
来技術２という）には、試料吐出時にノズル先端から滴
下される液滴を二次元画像として取り込み、この二次元
画像から液滴の体積を求め、各液滴の体積を順次加算し
て試料の吐出量を体積として求める自動分注装置が記載
されている。この従来技術２では、試料の体積を画像処
理によって求めることにより分注量を制御している。

【０００５】特開平６−１０９７４５号公報（以下、従
来技術３−１という）、特開平７−１９８７２６号公報
（以下、従来技術３−２という）、特開平９−１５２４
８号公報（以下、従来技術３−３という）には夫々、配
管内の圧力を検出し、吐出圧力の負圧ピーク値および残
圧値（従来技術３−１）、エア圧力の二次微分値（従来
技術３−２）、配管内の圧力（従来技術３−３）が基準
範囲から外れたか否かにより分注の異常の有無を検出す
る技術が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術１では、
一対の電極５３ａ，５３ｂを管軸方向に所定間隔を隔て
て外周面に配置した管体５２を、液面検知すべき液体５
１を収容した容器５４内に挿入した状態で液体５１を吸
引すると、液面レベルが管体５２の下端面を下回る際に
管体５２の下端面から空気が混入して、図５（ｂ）に示
すように管体先端付近に気泡（空気による空間）５５が
発生することがある。しかし、このような気泡５５の発
生時であっても、電極５３ｂが管体５２の下端部に配置
されているため、静電容量の変動は極めて僅かしか生じ
ない。したがって、この従来技術１では、吸引の場合に
おける気泡発生時（異常時）と正常時とを識別すること
ができない。

【０００７】上記従来技術２では、画像処理によって試
料の体積を求めることから、構成が複雑化するとともに
システムが大型化し、コストアップを招く。また、「試
料吐出時にノズル先端から滴下される液滴を二次元画像
として取り込む」という技術は、「滴下される液滴が連
続しないように、１滴ずつ同じ大きさの液滴を滴下す
る」ことを前提としているが、これは現実的ではない。
さらに、この従来技術２は液体の吐出の場合にのみ適用
され、液体の吸入の場合には適用できないという不具合
も有している。

【０００８】上記従来技術３−１〜３−３では、異常の
有無の検出に配管内の圧力を用いているが、この配管内
の圧力は当該液体の粘性によっても変動し、配管からの
リーク等の異常によっても変動する。したがって、異常
検出を行う際に上記のような変動要因を考慮する必要が
ある。

【０００９】本発明は、上述した問題に着目してなされ
てものであり、液体分注時の分注用管体内のインピーダ
ンスに関する物理量に基づき分注状態を検出し得る自動
分注装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的のため、本発明
の請求項１は、給排装置により液体を自動的に吸引また
は吐出する自動分注装置であって、液体を吸引または吐
出するための絶縁物質製の管体と、該管体の外周面近傍
に配置される第１電極と、吸引または吐出すべき液体を
収容する容器と関連して配置される第２電極と、液体の
吸引または吐出時に前記第１および第２電極間のインピ
ーダンスに関する物理量を検出するインピーダンス検出
手段と、前記インピーダンスに関する物理量に基づき前
記液体の吸引または吐出状態を検出する分注状態検出手
段とを具備して成ることを特徴とするものである。

【００１１】上記目的のため、本発明の請求項２は、給
排装置により液体を自動的に吸引または吐出する自動分
注装置であって、液体を吸引または吐出するための絶縁
物質製の管体と、該管体の外周面近傍に配置される第１
電極と、吸引または吐出すべき液体を収容する容器と関
連して配置される第２電極と、液体の吸引または吐出時
に前記第１および第２電極間のインピーダンスに関する
物理量を検出するインピーダンス検出手段と、前記イン
ピーダンスに関する物理量に基づき前記液体の吸引また
は吐出状態を検出する分注状態検出手段と、前記液体の
吸引または吐出状態が正常であることが検出されたとき
以後の前記液体の吸引または吐出速度ならびに吸引また
は吐出時間を検出する分注情報検出手段と、前記液体の
吸引または吐出速度ならびに吸引または吐出時間に基づ
き液体の吸引または吐出量を算出する分注量算出手段と
を具備して成ることを特徴とするものである。

【００１２】上記目的のため、本発明の請求項３は、給
排装置により液体を自動的に吸引または吐出する自動分
注装置であって、液体を吸引または吐出するための絶縁
物質製の管体と、該管体の外周面近傍に配置される第１
電極と、吸引または吐出すべき液体を収容する容器と関
連して配置される第２電極と、液体の吸引または吐出時
に前記第１および第２電極間のインピーダンスの変化速
度を検出するインピーダンス変化速度検出手段と、前記
液体の吸引または吐出速度を検出する分注速度検出手段
と、前記インピーダンスの変化速度ならびに前記液体の
吸引または吐出速度に基づき前記液体の吸引または吐出
状態を検出する分注状態検出手段と、所望の吸引または
吐出量が得られるように、前記液体の吸引または吐出状
態が正常であることが検出されたとき以後の前記液体の
吸引または吐出動作を制御する分注動作制御手段とを具
備して成ることを特徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項１によれば、液体の吸引ま
たは吐出時には、絶縁物質製の管体の外周面近傍に配置
される第１電極と、吸引または吐出すべき液体を収容す
る容器と関連して配置される第２電極との間のインピー
ダンスに関する物理量が検出される。このインピーダン
スに関する物理量は、例えば吸引により管体の前記第１
および第２電極間が前記液体で充填されたとき急激に変
化するから、前記インピーダンスに関する物理量に基づ
いて前記液体の吸引または吐出状態を検出することがで
きる。

【００１４】また、吸引の場合に管体先端付近に気泡が
発生すると、管体内の液体と容器内の液体との間に気泡
による空間が介在するから、前記第１および第２電極間
のインピーダンスに関する物理量は気泡が介在しない場
合とは大きく異なるものとなり、気泡発生時（異常時）
と正常時とを識別することができる。

【００１５】また、従来技術２で用いた画像処理システ
ムを必要としないため、従来技術２に比べて構成が単純
化されるから、信頼性が向上するとともにシステムの小
型化およびコストダウンが可能になる。その上、液体の
吸入の場合には適用できないという不具合も生じない。

【００１６】また、従来技術３−１〜３−３で異常の検
出に用いた配管内の圧力に代えて前記第１および第２電
極間のインピーダンスに関する物理量を用いたから、当
該液体の粘性や配管からのリーク等の異常による変動を
考慮する必要もない。

【００１７】本発明の請求項２によれば、液体の吸引ま
たは吐出時には、絶縁物質製の管体の外周面近傍に配置
される第１電極と、吸引または吐出すべき液体を収容す
る容器と関連して配置される第２電極との間のインピー
ダンスに関する物理量が検出される。このインピーダン
スに関する物理量は、例えば吸引により管体の前記第１
および第２電極間が前記液体で充填されたとき急激に変
化するから、前記インピーダンスに関する物理量に基づ
いて前記液体の吸引または吐出状態を検出することがで
きる。

【００１８】その際、前記液体の吸引または吐出状態が
正常であることが検出された場合には、検出時以後の前
記液体の吸引または吐出速度ならびに吸引または吐出時
間が検出される。この液体の吸引または吐出速度ならび
に吸引または吐出時間は、前記第１および第２電極間が
所望の通りに前記液体で充填されたとき以後の検出値で
あるためリニアな特性を示すことになるから、それら検
出値に基づいて液体の吸引または吐出量を算出すること
ができる。

【００１９】本発明の請求項３によれば、液体の吸引ま
たは吐出時には、絶縁物質製の管体の外周面近傍に配置
される第１電極と、吸引または吐出すべき液体を収容す
る容器と関連して配置される第２電極との間のインピー
ダンスの変化速度が検出されるとともに、前記液体の吸
引または吐出速度が検出される。前記インピーダンスの
変化速度は例えば吸引により管体の前記第１および第２
電極間が前記液体で充填されたとき急激に変化し、前記
液体の吸引または吐出速度は吸引または吐出すべき液体
の粘性に応じて変化するから、前記インピーダンスの変
化速度および前記液体の吸引または吐出速度に基づいて
前記液体の吸引または吐出状態を検出することができ
る。

【００２０】その際、前記液体の吸引または吐出状態が
正常であることが検出された場合には、所望の吸引また
は吐出量となるように検出時以後の前記液体の吸引また
は吐出動作（例えば吸引または吐出速度ならびに吸引ま
たは吐出時間）を制御することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
の自動分注装置の構成を示す図である。本実施形態の自
動分注装置は、主に血清等のサンプルをサンプル容器か
ら反応容器に分注し、反応容器内のサンプルと試薬とを
混和した後に、吸光度分析を自動的に行うものである。
上記サンプルをサンプル容器から吸引し、反応容器に吐
出する作用をなす分注機構は、以下のように構成されて
いる。

【００２２】図１において、１は液体を吸引または吐出
するための管体としてのサンプルノズルであり、このサ
ンプルノズル１は絶縁物質より成る。このサンプルノズ
ル１は、回動昇降アーム２により回動および昇降可能に
支持されるとともに、液体を吸引または吐出するための
管体である給排チューブ３を介してシリンジ４に接続さ
れている。

【００２３】このサンプルノズル１は、回動昇降アーム
２により図示実線のようにサンプル吸引位置Ａまで回動
した後に下降し、この状態でシリンジ４が吸引動作を行
うことにより、図示しない駆動装置により搬送されるラ
ック５に収容されている、絶縁物質製の複数（図示例で
は３つ）のサンプル容器（ここでは試験管）６の１つに
収容されたサンプルを吸引する。その後、サンプルノズ
ル１は、回動昇降アーム２により上昇した後に図示点線
のようにサンプル分注位置Ｂまで回動し、反応テーブル
（ターンテーブル）７上の反応容器８の１つの上部に至
った後に必要に応じて下降し、この状態でシリンジ４が
吐出動作を行うことにより、サンプルを絶縁物質製の反
応容器８内に分注する。

【００２４】上記のようにしてサンプルを分注された反
応容器８は、反応テーブル７の回転により試薬分注位置
Ｃまで回動する。このとき、シリンジ９により三方弁１
０を介して試薬タンク１１から吸引しておいた試薬は、
シリンジ９が吐出動作を行うことにより、支持アーム１
２に支持された試薬ノズル１３の先端から吐出され、反
応容器８内に流入する。

【００２５】その後、サンプルと試薬とを混和された反
応容器８は、反応テーブル７の回転により測光位置Ｄま
で回動し、そこで測光部１４によって測光が行われる。
その後、反応容器８は、反応テーブル７の回転により洗
浄位置Ｅまで回動し、そこで容器洗浄部１５によって、
測光後の混和液の排液、洗浄液の供給、洗浄液の排液お
よび反応容器の乾燥の一連の処理が行われる。なお、洗
浄液を供給する装置は上記試薬タンク１１の場合と同様
に構成してもよく、また、混和液および洗浄液を排液す
る装置は上記試薬タンク１１の場合と同様に構成しても
よい（ただし、液体の流れの方向を逆にする必要があ
る）。

【００２６】ところで、本実施形態の自動分注装置に
は、以下のような分注状態検出手段が設けられている。
図２は第１実施形態の自動分注装置の分注状態検出手段
の構成を示す図である。この分注状態検出手段は、液体
を吸引または吐出するための絶縁物質製の管体の外周面
近傍に配置される第１電極２１と、吸引または吐出すべ
き液体を収容する容器と関連して配置される第２電極２
２と、液体の吸引または吐出時に第１電極２１および第
２電極２２間のインピーダンスに関する物理量を検出す
るインピーダンス検出器２３と、このインピーダンスに
関する物理量に基づき前記液体の吸引または吐出状態を
検出する制御回路２４と、制御回路２４の制御に基づい
て液体の吸引または吐出を行う給排装置２５とから成
る。

【００２７】上記液体を吸引または吐出するための絶縁
物質製の管体は、サンプルノズル１および給排チューブ
３、あるは試薬ノズル１３およびそれに接続される配管
であり、上記吸引または吐出すべき液体を収容する容器
はサンプル容器６または反応容器８である。上記第１電
極２１は、例えばリング状に形成され、図示しない支持
機構によってサンプルノズル１の外周面近傍に支持され
ている。この第１電極２１の高さ方向の位置は、吸引ま
たは吐出すべき液体の所要量に応じて適宜決定するもの
とする。この第１電極２１は、幅を細くする方がインピ
ーダンスを測定する上で好ましい。なお、第１電極２１
は、サンプルノズル１の外周面近傍の代わりに、給排チ
ューブ３のサンプルノズル１との接続部の近傍に設ける
ようにしてもよい。

【００２８】上記第２電極２２は任意の形状とすること
ができ、図示しない支持機構によってサンプル容器６の
近傍（例えばサンプル吸引位置Ａのラック５底面近傍）
または反応容器８の近傍（例えば試薬分注位置Ｃの反応
テーブル７底面近傍）に支持されている。この第２電極
２２は、サンプル容器６または反応容器８の側面近傍に
支持するようにしてもよい。なお、サンプル容器６また
は反応容器８の少なくとも一部（例えば底面）を導電体
とすることにより、サンプル容器６または反応容器８が
第２電極２２を兼用するようにしてもよい。上記給排装
置２５は、シリンジ４もしくは、シリンジ９および三方
弁１０である。なお、シリンジの代わりに給排ポンプ
（吸引ポンプまたは吐出ポンプ）を用いてもよい。

【００２９】次に、本実施形態の自動分注装置の作用を
吸引および吐出の場合の夫々について例を挙げながら説
明する。まず、吸引の場合について説明すると、給排装
置２５（シリンジ４）の吸引動作により、給排チューブ
３およびサンプルノズル１を介してサンプル吸引位置Ａ
でサンプル容器６内の液体（この場合、サンプル）を吸
引する場合、吸引開始前にはサンプルノズル１内が例え
ばエアーで満たされているため、インピーダンス検出器
２３により検出されるインピーダンスは高くなってい
る。

【００３０】この状態から吸引を開始すると、サンプル
ノズル１内のエアーが徐々に液体に置き換わることにな
る。この液体の吸引の進行に従い、第１電極２１および
第２電極２２間のインピーダンスが徐々に変化（減少）
する。そして、サンプルノズル１の先端から第１電極２
１の位置までの部分が液体で満たされたとき、第１電極
２１および第２電極２２間には同一誘電率の液体である
サンプルのみが存在することになるため、第１電極２１
および第２電極２２間のインピーダンスが急激に変化
（減少）する。

【００３１】このインピーダンスの急激な変化は、イン
ピーダンス検出器２３からのインピーダンス検出値を監
視している制御回路２４によって検出される。すなわ
ち、制御回路２４は、「高インピーダンス値から減少し
続けるインピーダンスの変化が極大になった場合」をも
って「サンプルノズル１の先端から第１電極２１の位置
までの部分が液体で満たされたこと」を検出し、それに
より「吸引が正常に行われたこと」を検出（判定）する
ことができる。なお、吸引時にサンプルノズル１の先端
付近に気泡が発生したこと等に起因して「高インピーダ
ンス値から減少し続けるインピーダンスの変化率が極大
にならなかった場合」には、「吸引の異常が発生したこ
と」を検出（判定）することができる。

【００３２】上記吸引の正常判定後にさらに液体の吸引
を続けると、サンプル容器６内の液体を吸引し続けてい
る限りは第１電極２１および第２電極２２間のインピー
ダンスの変化が小さくなるが、サンプル容器６内の液体
が少なくなったり無くなったりしたためエアーを吸引し
た場合には、第１電極２１および第２電極２２間のイン
ピーダンスが急激に変化（減少）する。したがって、イ
ンピーダンス検出器２３からのインピーダンス検出値を
監視している制御回路２４によって、「液体の吸引がで
きなくなったこと」を検出（判定）することができる。

【００３３】なお、上記液体の吸引状態の判定において
は、インピーダンスに関する物理量として「第１電極２
１および第２電極２２間のインピーダンスの変化」を用
いてインピーダンスの急激な変化の有無により吸引の正
常／異常を判定しているが、代わりに「第１電極２１お
よび第２電極２２間のインピーダンス自体またはその変
化量」を用いることも可能である。

【００３４】また、上記液体の吸引状態の判定において
は、吸引開始前にはサンプルノズル１内がエアーで満た
されているものとしたが、これに限定されるものではな
く、吸引開始前にサンプルノズル１内が水等の液体で満
たされている場合もある。その場合、水等の液体と吸引
すべき液体であるサンプルとのインピーダンス（誘電
率）の相違が検出可能であれば、上記と同様にして吸引
の正常／異常の判定が可能である。さらに、上記インピ
ーダンス等の相違が検出不能の場合であっても、エアー
を吸引したことによる「液体の吸引ができなくなったこ
と」の検出だけは可能である。

【００３５】次に、吐出の場合について説明すると、給
排装置２５（シリンジ４）の吐出動作により、給排チュ
ーブ３およびサンプルノズル１を介してサンプル分注位
置Ｂで反応容器８内に液体（この場合、サンプル）を分
注する場合、例えば反応容器８内に先に試薬を入れてお
く場合にはサンプルノズル１を下降させて反応容器８内
に挿入した状態でサンプルおよび試薬を混和するように
構成する場合がある。この場合、吐出開始前にはサンプ
ルノズル１内は液体で満たされているが、サンプルノズ
ル１の先端および反応容器８間にエアーが存在するた
め、インピーダンス検出器２３により検出されるインピ
ーダンスは高くなっている。

【００３６】この状態から吐出を開始すると、サンプル
ノズル１内の液体が徐々に反応容器８内に流入して液面
レベルが上昇する。この液面レベルの上昇の進行に従い
サンプルノズル１の先端および反応容器８間のエアーが
徐々に減少して、第１電極２１および第２電極２２間の
インピーダンスが徐々に変化（減少）する。そして、サ
ンプルノズル１の先端まで液面レベルが上昇して第１電
極２１および反応容器８間が液体で満たされたとき、第
１電極２１および第２電極２２間には同一誘電率の液体
であるサンプルのみが存在することになるため、第１電
極２１および第２電極２２間のインピーダンスが急激に
変化（減少）する。

【００３７】このインピーダンスの急激な変化の有無に
基づき、吸引の場合と同様にして、「吐出が正常に行わ
れた」こと、または「吐出の異常が発生したこと」を検
出（判定）することができる。

【００３８】上記吐出の正常判定後にさらに液体の吐出
を続けると、サンプルノズル１内の液体を吐出し続けて
いる限りは第１電極２１および第２電極２２間のインピ
ーダンスの変化が小さくなるが、サンプルノズル１内の
液体が少なくなったり無くなったりしたためエアーを吐
出した場合には、第１電極２１および第２電極２２間の
インピーダンスが急激に変化（減少）する。したがっ
て、インピーダンス検出器２３からのインピーダンス検
出値を監視している制御回路２４によって、「液体の吐
出ができなくなったこと」を検出（判定）することがで
きる。

【００３９】なお、上記液体の吐出状態の判定において
は、インピーダンスに関する物理量として「第１電極２
１および第２電極２２間のインピーダンスの変化」を用
いてインピーダンスの急激な変化の有無により吐出の正
常／異常を判定しているが、代わりに「第１電極２１お
よび第２電極２２間のインピーダンス自体またはその変
化量」を用いることも可能である。

【００４０】また、上記液体の吐出状態の判定において
は、吐出開始前にはサンプルノズル１の先端および反応
容器８間がエアーで満たされているものとしたが、これ
に限定されるものではなく、吐出開始前に反応容器８内
が水等の液体で満たされている場合もある。その場合、
水等の液体と吐出すべき液体であるサンプルとのインピ
ーダンス（誘電率）の相違が検出可能であれば、上記と
同様にして吐出の正常／異常の判定が可能である。さら
に、上記インピーダンス等の相違が検出不能の場合であ
っても、エアーを吐出したことによる「液体の吐出がで
きなくなったこと」の検出だけは可能である。

【００４１】本実施形態によれば、第１電極２１および
第２電極２２間のインピーダンスの変化に基づいて液体
の吸引または吐出の正常／異常を検出（判定）すること
ができるから、分析結果の信頼性が大幅に向上する。

【００４２】また、本実施形態では、管体（サンプルノ
ズル１や試薬ノズル１３）の外周面近傍に第１電極２１
を配置するとともに容器（サンプル容器６または反応容
器８）と関連して第２電極２２を配置するだけで、上記
液体の吸引または吐出状態の判定を行うことができるか
ら、画像処理システムを用いる従来技術２や、配管内の
圧力を圧力センサで検出する従来技術３−１〜３−３に
比べて構成が単純化され、システムの小型化およびコス
トダウンが可能になる。その上、従来技術３−１〜３−
３のように当該液体の粘性や配管からのリーク等の異常
による変動を考慮する必要もなく、また、センサ部を液
体に浸さない構成であるため圧力センサのメンテナンス
が必要になることもない。

【００４３】なお、上記第１実施形態においては、吸引
および吐出の双方に適用し得る自動分注装置である場合
について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、所定量の吸引のみに適用し得る自動分注装置と
して構成する場合には、第１電極２１およびノズル先端
間の距離およびノズル断面積により求まる第１電極２１
およびノズル先端間の容積が「吸引すべき所定量」にな
るように第１電極２１の高さ方向の位置を設定しておく
ことにより、第１電極２１および第２電極２２間のイン
ピーダンスの変化に基づき「所定量の吸引が正常に行わ
れたこと」または、途中でエアーを吸引したこと等によ
り「所定量の吸引が正常に行われなかったこと」を検出
（判定）することができる。

【００４４】図３は本発明の第２実施形態の自動分注装
置の分注状態検出手段の制御回路の構成を示す図であ
る。本実施形態の制御回路２６は、第１電極２１および
第２電極２２間のインピーダンスに基づき液体の吸引ま
たは吐出状態を検出する分注状態検出部２６ａと、液体
の吸引または吐出速度を検出する分注速度検出部２６ｂ
と、液体の吸引または吐出時間を検出する分注時間検出
部２６ｃと、正常判定時以後の液体の吸引または吐出量
を算出する分注量算出部２６ｄとから成る。

【００４５】次に、本実施形態の作用を説明する。分注
状態検出部２６ａは、第１電極２１および第２電極２２
間のインピーダンスに基づき、上記第１実施形態と同様
にして液体の吸引または吐出の正常／異常を判定し、正
常判定時にはＯＫ信号を出力し、異常判定時にはＮＧ信
号を出力する。ここで、正常判定時であれば、それ以後
の液体の吸引または吐出速度ならびに液体の吸引または
吐出時間はリニアな特性を示すことになる。

【００４６】分注速度検出部２６ｂは、分注状態検出部
２６ａからのＯＫ信号を受けた時点以後の液体の吸引ま
たは吐出速度を検出する。この速度検出は、例えば給排
装置２５の液体給排用のモータに対する指令信号に基づ
いて行うものとする。分注時間検出部２６ｃは、分注状
態検出部２６ａからのＯＫ信号を受けた時点以後の液体
の吸引または吐出時間を検出する。この時間検出は、例
えば給排装置２５の液体給排用のモータに対する指令信
号に基づいて行うものとするが、代わりに、「分注状態
検出部２６ａからのＯＫ信号を受けた時点から、第１お
よび第２電極間へのエアーの進入に伴いＮＧ信号が発せ
られる時点までの時間を液体の吸引または吐出時間とし
て検出する」ようにしてもよい。分注量算出部２６ｄ
は、分注速度検出部２６ｂからの液体の吸引または吐出
速度と、分注時間検出部２６ｃからの液体の吸引または
吐出時間とを乗算し、それにより液体の吸引または吐出
量を算出する。

【００４７】本実施形態によれば、上記従来技術３−１
〜３−３の液面検知技術では不可能であった「液体の吸
引または吐出量の算出」が可能になる。

【００４８】図４は本発明の第３実施形態の自動分注装
置の分注状態検出手段の制御回路の構成を示す図であ
る。本実施形態の制御回路２７は、第１電極２１および
第２電極２２間のインピーダンスの変化速度を算出する
インピーダンス変化速度算出部２７ａと、液体の吸引ま
たは吐出速度を検出する分注速度検出部２７ｂと、上記
インピーダンスの変化速度ならびに液体の吸引または吐
出速度に基づき液体の吸引または吐出状態を検出する分
注状態検出部２７ｃと、液体の吸引または吐出動作を制
御する分注動作制御部２７ｄとから成る。

【００４９】次に、本実施形態の作用を説明する。イン
ピーダンス変化速度算出部２７ａは、インピーダンス検
出器２３からのインピーダンス検出値に基づき第１電極
２１および第２電極２２間のインピーダンスの変化速度
を算出する。分注速度検出部２７ｂは、液体の吸引また
は吐出速度を検出する。この速度検出は、例えば給排装
置２５の液体給排用のモータに対する指令信号に基づい
て行うものとする。

【００５０】分注状態検出部２７ｃは、第１電極２１お
よび第２電極２２間のインピーダンスの変化速度ならび
に液体の吸引または吐出速度に基づき液体の吸引または
吐出状態（液体の吸引または吐出の正常／異常ならびに
液体の吸引または吐出量）を検出する。この場合、例え
ば「粘性が既知の液体に関するインピーダンス変化速度
と液体の吸引または吐出速度との関係を示すデータ」を
予め多数求めておき、これらデータから設定される正常
範囲内に「粘性が不明な今回の液体に関するインピーダ
ンス変化速度と液体の吸引または吐出速度との関係を示
すデータ」が入っているか否かにより、吸引または吐出
の正常／異常を判定する。

【００５１】ここで、吸引または吐出の正常と判定され
た場合には、当該液体の粘性が、吸引または吐出時の給
排装置２５（シリンジまたは給排ポンプ）の移動速度の
関数として検出された場合であることから、分注状態検
出部２７ｃは、例えば「粘性が既知の液体に関するイン
ピーダンス変化速度と液体の吸引または吐出速度との関
係を示すデータ」の内の最も近似するデータに基づい
て、正常判定時までの液体の吸引または吐出量を検出す
る。

【００５２】分注動作制御部２７ｄは、正常判定時まで
の液体の吸引または吐出量と所望の吸引または吐出量と
を比較して、不足分を吸引または吐出するように、給排
装置２５の液体の吸引または吐出動作（例えば吸引また
は吐出速度ならびに吸引または吐出時間）を制御する。

【００５３】本実施形態によれば、上記分注動作制御に
より、吸引または吐出する液体の粘性に応じて所望の吸
引または吐出量となるような分注を行うことができる。

【００５４】ところで、上記従来技術３−２（特開平７
−１９８７２６号公報）では、圧力センサ検出値の二次
微分（エアー圧力変化率の変化を示す）に基づき液体の
粘性に応じた分注制御を行うようにしているが、この従
来技術３−２を本実施形態に適用しても、「吸引または
吐出により第１電極２１および第２電極２２間のインピ
ーダンスを変化させるような液体の移動が生じたこと」
は検出できない。一方、本実施形態では、上記液体の移
動を検出できるので、液体の移動があればノズル詰まり
ではなく、液体の移動がなければノズル詰まりであると
判定することができる。したがって、ノズル詰まりの場
合と高粘性の液体の場合とを識別することが可能にな
る。

【００５５】なお、上記各実施形態では、液体の吸引ま
たは吐出状態として「液体の吸引または吐出の正常／異
常や、液体の吸引または吐出量」を検出するようにして
いるが、これに限定されるものではない。例えば、タン
クに収容した試薬や水のような液体を吸引するシステム
に上記図２の構成を適用すれば、タンク内でのチューブ
の浮き上がりやタンク内の液体の有無を判定することが
でき、システムの信頼性が大幅に向上する。具体例を挙
げれば、図１に示す容器洗浄部１５に上記図２の構成を
適用して、「洗浄水タンクまたは排液タンクが満杯にな
ったか否か」を検出するようにすることができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
体を吸引または吐出するための管体の外周面近傍に配置
される第１電極と、吸引または吐出すべき液体を収容す
る絶縁物質製の容器と関連して配置される第２電極との
間のインピーダンスに関する物理量に基づいて液体の吸
引または吐出状態（例えば吸引または吐出の正常／異
常）を検出することができるから、分析結果の信頼性が
大幅に向上する。また、液体の吸引または吐出状態が正
常である場合の前記液体の吸引または吐出速度ならびに
吸引または吐出時間に基づいて液体の吸引または吐出量
を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の自動分注装置の構成を
示す図である。

【図２】第１実施形態の自動分注装置の分注状態検出手
段の構成を示す図である。

【図３】本発明の第２実施形態の自動分注装置の分注状
態検出手段の制御回路の構成を示す図である。

【図４】本発明の第３実施形態の自動分注装置の分注状
態検出手段の制御回路の構成を示す図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は夫々、従来技術およびその問
題点を説明するための図である。

【符号の説明】 １ サンプルノズル（管体） ２ 回動昇降アーム ３ 給排チューブ（管体） ４，９ シリンジ ５ ラック ６ サンプル容器 ７ 反応テーブル（ターンテーブル） ８ 反応容器 １０ 三方弁 １１ 試薬タンク １２ 支持アーム １３ 試薬ノズル １４ 測光部 １５ 容器洗浄部 ２１ 第１電極 ２２ 第２電極 ２３ インピーダンス検出器 ２４ 制御回路 ２５ 給排装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給排装置により液体を自動的に吸引また
   は吐出する自動分注装置であって、 液体を吸引または吐出するための絶縁物質製の管体と、 該管体の外周面近傍に配置される第１電極と、 吸引または吐出すべき液体を収容する容器と関連して配
   置される第２電極と、 液体の吸引または吐出時に前記第１および第２電極間の
   インピーダンスに関する物理量を検出するインピーダン
   ス検出手段と、 前記インピーダンスに関する物理量に基づき前記液体の
   吸引または吐出状態を検出する分注状態検出手段とを具
   備して成ることを特徴とする自動分注装置。
2. 【請求項２】 給排装置により液体を自動的に吸引また
   は吐出する自動分注装置であって、 液体を吸引または吐出するための絶縁物質製の管体と、 該管体の外周面近傍に配置される第１電極と、 吸引または吐出すべき液体を収容する容器と関連して配
   置される第２電極と、 液体の吸引または吐出時に前記第１および第２電極間の
   インピーダンスに関する物理量を検出するインピーダン
   ス検出手段と、 前記インピーダンスに関する物理量に基づき前記液体の
   吸引または吐出状態を検出する分注状態検出手段と、 前記液体の吸引または吐出状態が正常であることが検出
   されたとき以後の前記液体の吸引または吐出速度ならび
   に吸引または吐出時間を検出する分注情報検出手段と、 前記液体の吸引または吐出速度ならびに吸引または吐出
   時間に基づき液体の吸引または吐出量を算出する分注量
   算出手段とを具備して成ることを特徴とする自動分注装
   置。
3. 【請求項３】 給排装置により液体を自動的に吸引また
   は吐出する自動分注装置であって、 液体を吸引または吐出するための絶縁物質製の管体と、 該管体の外周面近傍に配置される第１電極と、 吸引または吐出すべき液体を収容する容器と関連して配
   置される第２電極と、 液体の吸引または吐出時に前記第１および第２電極間の
   インピーダンスの変化速度を検出するインピーダンス変
   化速度検出手段と、 前記液体の吸引または吐出速度を検出する分注速度検出
   手段と、 前記インピーダンスの変化速度ならびに前記液体の吸引
   または吐出速度に基づき前記液体の吸引または吐出状態
   を検出する分注状態検出手段と、 所望の吸引または吐出量が得られるように、前記液体の
   吸引または吐出状態が正常であることが検出されたとき
   以後の前記液体の吸引または吐出動作を制御する分注動
   作制御手段とを具備して成ることを特徴とする自動分注
   装置。