JP2001228161A - 検体容器の押さえ機構及び検体吸引装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検体容器にサンプリングノズルを貫通させて
収容された検体を吸引する検体吸引装置において、サン
プリングノズルの貫通及び引き抜き時に検体容器を保持
する機構を、サンプリングノズルの昇降機構とは別に設
ける。 【解決手段】 検体容器10の上面と当接し、上下方向に
移動可能に設置された容器押さえ部材40と、容器押さえ
部材40を上方向に付勢する弾性部材45と、容器押さえ部
材40の上方向への移動を制限し、下方向への移動を許容
する移動制限手段と、移動制限手段による移動の制限を
解除する制限解除手段とを備える。容器押さえ部材40が
検体容器10の上面と当接した状態でサンプリングノズル
20が栓体12を貫通する。サンプリングノズル20が栓体か
ら引き抜かれた後に、制限解除手段が作動して、弾性部
材45により容器押さえ部材40が上方向へ移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検体容器に収容さ
れた血液などの検体の自動測定装置などに使用される検
体容器の押さえ機構に関する。また、本発明は該検体容
器の押さえ機構を備えた検体吸引装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液などの検体を採取するために使用さ
れる真空採血管（以下、検体管という）は、開口部がゴ
ム栓等で密封されている。検体の成分測定は、針状のサ
ンプリングノズルをゴム栓に突き刺して、検体容器内の
検体を吸引して行なわれる。

【０００３】検体の成分測定を自動的に行なう自動測定
装置では、直立保持した検体容器のゴム栓にサンプリン
グノズルを突き刺して検体を吸引し、その後サンプリン
グノズルを引き抜き、成分分析を行なうという一連の動
作を自動的に行なう必要がある。このような自動測定装
置においては、サンプリングノズルの突き刺し及び引き
抜きを安定的に行なうために、その動作中、検体容器を
保持し、固定しておく機構が必要になる。特に、サンプ
リングノズルの引き抜き工程時に、サンプリングノズル
の外周面とゴム栓との摩擦によって検体容器が持ち上が
るのを防止する必要がある。

【０００４】これを防止するために、例えば特開平９−
１５１１３号公報では、サンプリングノズルと一緒に昇
降する昇降部材の下端部に、ゴム栓と当接する当接部を
設け、該当接部でゴム栓を押圧しながらサンプリングノ
ズルをゴム栓に突き刺し、また引き抜くようにした機構
が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
押さえ機構では、検体容器の押さえ機構をサンプリング
ノズル側に設けているので、サンプリングノズルの周辺
の機構が複雑になるという問題があった。その結果、サ
ンプリングノズルと押さえ機構とを含めた昇降機構の重
量が増し、その駆動のために大きなパワーが必要となっ
て、装置の大型化、高コスト化を招いていた。また、サ
ンプリングノズルの形状や方式を変更すると、それに対
応して検体容器の押さえ機構の設計を変更する必要があ
った。

【０００６】本発明は、サンプリングノズルの昇降機構
と検体容器の押さえ機構とを分離することで、上記の従
来の問題点が解決された検体容器の押さえ機構及び検体
吸引装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために以下の構成とする。

【０００８】本発明の検体容器の押さえ機構は、検体容
器の上面と当接し、上下方向に移動可能な容器押さえ部
材と、前記容器押さえ部材を上方向に付勢する弾性部材
と、前記容器押さえ部材の上方向への移動を制限し、下
方向への移動を許容する移動制限手段と、前記移動制限
手段による前記容器押さえ部材の上方向への移動の制限
を解除する制限解除手段とを有することを特徴とする。

【０００９】また、本発明の検体吸引装置は、検体容器
の上部の栓体を貫通して内部に収容された検体を吸引す
るサンプリングノズルと、請求項１に記載の検体容器の
押さえ機構とを備えた検体吸引装置であって、前記容器
押さえ部材が前記検体容器の上面と当接した状態で、前
記サンプリングノズルが下降して前記栓体を貫通し、前
記サンプリングノズルが上昇し前記栓体から引き抜かれ
た後に、前記制限解除手段が作動して、前記弾性部材に
より前記容器押さえ部材が上方向へ移動することを特徴
とする。

【００１０】かかる構成によれば、サンプリングノズル
の昇降機構とは別に、検体容器の押さえ機構を設置する
ことができる。即ち、サンプリングノズルの下降に先立
って、又は下降とともに、容器押さえ部材を下方向に移
動させ検体容器の上面（栓体の上面）に当接させる。検
体吸引後、サンプリングノズルを引き抜く際は移動制限
手段を作動させておくことにより、検体容器の浮き上が
りを防止できる。そして、サンプリングノズルの引き抜
き後、制限解除手段を作動させて、容器押さえ部材を上
方向に移動させる。この結果、サンプリングノズルの周
辺の機構が簡略化できる。従って、サンプリングノズル
の昇降機構を軽量化でき、装置の小型化、低コスト化が
可能になる。また、サンプリングノズルの形状や方式を
変更しても、そのために押さえ機構の設計を変更する必
要は生じない。

【００１１】上記の検体吸引装置において、前記サンプ
リングノズルの移動（例えば、サンプリングノズルの上
昇の後の水平方向の移動）を利用して、前記制限解除手
段が作動するように構成することができる。かかる好ま
しい構成によれば、制限解除手段を作動させるための駆
動装置を新たに設ける必要がなく、装置の複雑化とコス
ト上昇を防止できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の検体容器の押さ
え装置を備えた検体吸引装置の一実施形態を図面を用い
て説明する。

【００１３】図１はサンプリングノズルが待機位置にあ
るときの、本発明の検体吸引装置の構成を模式的に示し
た正面図である。図２は図１のＡ−Ａ線での矢印方向か
ら見た断面図である。図３はサンプリングノズルが吸引
位置にあるときを、図２と同様の切断面により示した断
面図である。

【００１４】血液等の検体１５は、ガラス等からなる検
体管１１と検体管１１の上部開口を密封するゴム等から
なる栓体１２とから構成される検体容器１０内に収容さ
れる。検体容器１０は栓体１２を上側にして図示しない
保持部材で略鉛直方向に保持される。

【００１５】検体１５を吸引するためのサンプリングノ
ズル２０はノズルホルダ２３により略鉛直方向に保持さ
れる。サンプリングノズル２０の下方の先端は、栓体１
２を貫通できるように尖らせてある。サンプリングノズ
ル２０の下端近傍の側面には、検体１５を吸引するため
の吸引孔２０ａが穿設されている。吸引孔２０ａを側面
に設けることにより、栓体１２を貫通する際の目詰まり
を防止できる。サンプリングノズル２０は中空状となっ
ており、吸引孔２０ａを検体１５に浸漬し、ポンプ２１
を駆動することで、検体１５を吸引し、図示しない分析
装置に供給して所定の分析測定が行なわれる。

【００１６】装置に設置された２つのプーリ３２，３３
間にベルト３４が架け渡される。一方のプーリ３２はモ
ータ３１の回転軸に連結され、他方のプーリは回転自由
に保持される。サンプリングノズル２０を保持するノズ
ルホルダ２３は、鉛直方向に設置された図示しない直線
案内機構により上下動可能に保持されるとともに、その
一部はベルト３４と結合される。この結果、モータ３１
の回転により、ノズルホルダ２３及びサンプリングノズ
ル２０を図１の紙面上下方向に昇降させることができ
る。

【００１７】サンプリングノズル２０の下端部近傍に、
押さえ部材２５が設けられる。押さえ部材２５の略中央
部には、サンプリングノズル２０の外径より大きな内径
を有する貫通孔２５ａが設けられている。押さえ部材２
５は押さえホルダ２６により保持される。図１に示すよ
うに、押さえホルダ２６の断面は略コ字状に形成され
る。即ち、押さえ部材２５との結合部分から上方に延伸
され、水平方向に折り曲げられて天井部２６ａが形成さ
れ、更に下方に折り返されて、その自由端側の下端部に
当接部２６ｂを形成している。押さえホルダ２６は鉛直
方向に設置された図示しない直線案内機構により上下動
可能に保持される。押さえホルダ２６の天井部２６ａと
ノズルホルダ２３とは上下方向に張架された引張りばね
２７で連結される。この結果、押さえホルダ２６はノズ
ルホルダ２３に引き寄せられる向きに付勢される。な
お、図１に示す待機状態では、押さえホルダ２６の当接
部２６ｂがノズルホルダ２３の上面を引張りばね２７の
引張り弾性力で押圧した状態となっている。

【００１８】検体容器１０の上部に容器押さえ部材４０
が設置される。容器押さえ部材４０は、水平方向に設置
された押圧部４１と、押圧部４１の一側部に押圧部４１
の面と略直角に接続され、下方に延長された延設部４２
とからなる。押圧部４１の下面は検体容器１０の上部の
栓体１２を下方に押圧できるように、また、上面は押さ
え部材２５と当接可能なように、それぞれ平面状に又は
所定の凹凸形状が付されている。押圧部４１の略中央部
には、サンプリングノズル２０を挿入可能で、かつ、栓
体１２の外径より小さな内径を有する貫通孔４１ａが形
成されている。容器押さえ部材４０は、鉛直方向に設置
された図示しない直線案内機構により上下動可能に保持
される。延設部４２の下端には圧縮ばね４５が設置され
る。圧縮ばね４５の下端は装置の固定部と当接し、上端
は延設部４２の下端と当接している。待機状態では、容
器押さえ部材４０は、圧縮ばね４５の弾性力により上方
向に付勢され、装置に設置されたストッパ４７と当接し
ている。延設部４２の側面には、後述するギヤ５５と噛
み合うようにラック４３が上下方向に形成されている。

【００１９】容器押さえ部材４０の近傍にレバー５０が
設置される。レバー５０は、待機状態において押さえ部
材２５と略同一高さになるように配置された動作部５１
と、動作部５１の端部から延設されたアーム部５２とか
らなる。装置に設置された支軸５９がアーム部５２の下
端に挿入され、レバー５０は支軸５９を中心に回動可能
に保持される。引張りばね５７の一端が装置と結合さ
れ、他端がレバー５０と結合される。この結果、引張り
ばね５７の弾性引張り力により、レバー５０は図１にお
いて時計方向の付勢力が付与され、装置に設置されたス
トッパ５８と当接している。レバー５０のアーム部５２
の側部にギヤ５５が設置されている。ギヤ５５は、図１
の矢印５５ａの方向にのみ回転でき、その反対方向の回
転を禁止する、いわゆるワンウエイクラッチを介してア
ーム部５２に取り付けられる。レバー５０がストッパ５
８と当接状態にあるとき、ギヤ５５の歯面とラック４３
の歯面とが噛み合うように構成される。図２，図３に示
すように、動作部５１の隣接する２隅は面取りされ、傾
斜面５１ａ，５１ｂが形成されている。

【００２０】モータ３１、プーリ３２，３３、サンプリ
ングノズル２０、ノズルホルダ２３、押さえ部材２５、
押さえホルダ２６、及び引張りばね２７は、水平方向
（図１の紙面に垂直方向）に移動可能な移動架台（図示
せず）上に設置される。そして、押さえ部材２５は、待
機状態では図２に示したように検体容器１０の上方より
外れた位置に待機しており、検体を吸引する際（吸引状
態）に図３に示したように矢印２８ａの方向に移動して
検体容器１０の上方に配置される。検体の吸引終了後、
矢印２８ｂの方向に移動して待機状態（図２）に戻る。
押さえ部材２５が矢印２８ａ，２８ｂの方向に移動する
たびに、押さえ部材２５の隅部が動作部５１の傾斜面５
１ａ，５１ｂと当接し、動作部材５１が矢印５３の方向
に逃げる。即ち、押さえ部材２５が矢印２８ａ，２８ｂ
の方向に移動するたびに、図１においてレバー５０が支
軸５９を中心として反時計方向にわずかに回動する。こ
のとき、ギヤ５５の歯面とラック４３の歯面との噛み合
いが解除される。

【００２１】以上のように構成された本実施の形態の検
体吸引装置の動作を以下に説明する。

【００２２】まず、図１に示すように、検体１５を収容
した検体容器１０を装置の所定位置にセットする。検体
容器１０は、下面及び周囲壁を支持するホルダ（図示せ
ず）によって略鉛直方向に設置される。このとき、押さ
え部材２５及びサンプリングノズル２０等は待機位置
（図２）にある。

【００２３】次いで、押さえ部材２５及びサンプリング
ノズル２０等が、図３の矢印２８ａの方向に移動する。
このとき、レバー５０が回動してギヤ５５とラック４３
との噛み合いが一旦解除された後、再び噛み合わされ
る。該解除によって、容器押さえ部材４０は圧縮ばね４
５の弾性力によりストッパ４７と当接する位置まで上方
に押し上げられる（図４）。

【００２４】サンプリングノズル２０等が吸引位置（図
３）に移動後、モータ３１を駆動して、ノズルホルダ２
３を下方に移動させる。このとき、押さえホルダ２６は
引張りばね２７でノズルホルダ２３方向に付勢されてい
るから、押さえホルダ２６はノズルホルダ２３と一緒に
下降する。

【００２５】その後、押さえ部材２５の下面が容器押さ
え部材４０の押圧部４１の上面と当接する。引張りばね
２７の弾性係数は、圧縮ばね４５の弾性係数より大きく
設定されている。従って、その後更にノズルホルダ２３
を下降させると、圧縮ばね４５が圧縮されて容器押さえ
部材４０が一緒に下降する。このとき、ラック４３と噛
み合うギヤ５５は図５の矢印５５ａの方向に回転する。
また、押さえホルダ２６の当接部２６ｂはノズルホルダ
２３の上面に当接したままである。

【００２６】その後、図５に示したように、容器押さえ
部材４０の押圧部４１の下面が検体容器１０の栓体１２
の上面と接触する。この状態に至ると、容器押さえ部材
４０はこれ以上下降することができない。その結果、押
さえ部材２５及び押さえホルダ２６も下降することがで
きない。従って、引張りばね２７を伸長させながらノズ
ルホルダ２３及びサンプリングノズル２０が下降する。
そして、サンプリングノズル２０の下端は検体容器１０
の栓体１２を貫通し、検体１５に浸漬される（図６）。
この状態で、検体１５がポンプ２１で吸引される。サン
プリングノズル２０が栓体１２を貫通する際に、栓体１
２を含む検体容器１０が容器押さえ部材４０で押圧保持
されるので、安定した貫通動作が可能である。

【００２７】吸引作業が終了すると、モータ３１を上記
とは逆方向に駆動して、ノズルホルダ２３及びサンプリ
ングノズル２０を上昇させる。引張りばね２７が縮み、
押さえホルダ２６の当接部２６ｂがノズルホルダ２３の
上面に当接した後は、押さえホルダ２６はノズルホルダ
２３と一緒に上昇する。押さえホルダ２６が上昇するこ
とにより、容器押さえ部材４０の下方向への押圧力が解
除されるが、ラック４３と嵌合しているギヤ５５はワン
ウエイクラッチによって紙面の反時計方向に回転するこ
とができないから、圧縮ばね４５は弾性回復することが
できない。よって、容器押さえ部材４０の押圧部４１の
下面が検体容器１０の栓体１２の上面と接触した状態が
維持される。この結果、サンプリングノズル２０の上昇
時に、サンプリングノズル２０と栓体１２との摩擦力に
より栓体１２が上昇するのを防止できる。よって、サン
プリングノズル２０の栓体１２からの引き抜き時に検体
容器１０が浮き上がることがない。

【００２８】サンプリングノズル２０が栓体１２から引
き抜かれ、ノズルホルダ２３が図４と同じ高さまで上昇
するとモータ３１の駆動を停止する（図７）。

【００２９】その後、押さえ部材２５及びサンプリング
ノズル２０等は図３の矢印２８ｂの方向に移動して待機
位置に戻る。このとき、押さえ部材２５の隅部が動作部
５１の傾斜面５１ｂと当接し、レバー５０が回動してギ
ヤ５５とラック４３との噛み合いが解除される。これに
より、図８に示すように、圧縮ばね４５が弾性回復し、
容器押さえ部材４０をストッパ４７に当接する位置まで
押し上げる。この結果、容器押さえ部材４０による検体
容器１０の保持が解除される。

【００３０】その後、図１の待機状態に戻る。

【００３１】待機状態で、吸引した検体の所定の測定作
業やサンプリングノズル２０の洗浄等を行なうと同時
に、測定済みの検体容器を搬送し、未測定の検体容器を
所定位置にセットする。そして、上記の動作を繰り返
す。以上の一連の動作を自動的に行なうようにすれば検
体の自動測定装置を構成できる。

【００３２】なお、上記の実施の形態では、容器押さえ
部材４０の下降動作と、サンプリングノズル２０及びノ
ズルホルダ２３の下降動作とを共通するモータ３１を用
いて行なえるように、ノズルホルダ２３と弾性部材（引
張りばね２７）で連結した押さえホルダ２６及び押さえ
部材２５を設置したが、本発明はこのような形態に限定
されない。即ち、サンプリングノズル２０及びノズルホ
ルダ２３の下降動作との同期をとりながら、容器押さえ
部材４０の下降動作をモータ３１とは異なる駆動機構を
用いて行なうことも可能である。これによりサンプリン
グノズル２０の昇降機構がより一層簡略化できる。ま
た、押さえ部材２５及び押さえホルダ２６をなくすこと
ができ、サンプリングノズル２０の形状や方式の変更
（例えば特開平９−１５１１３号公報に開示されたよう
な外管を有するタイプへの変更）により一層柔軟に対応
できる。

【００３３】また、上記の実施の形態では、容器押さえ
部材４０の上方向への移動を制限する移動制限手段とし
て、ワンウエイクラッチを介したギヤ５５とラック４３
との組み合わせを示したが、本発明はこれに限定されな
い。移動制限手段としては、一方向の移動を許容し、反
対方向の移動を制限する周知の機構（例えばラチェット
機構）を用いることができる。また、上記の実施の形態
と同様にギヤ５５とラック４３との組み合わせを利用し
ながら、ギヤ５５を容器押さえ部材４０側に、ラック４
３をレバー５０側に取り付けることも可能である。

【００３４】上記の実施の形態では、制限解除手段の作
動を、押さえ部材２５の移動によるレバー５０の回動に
より行なったが、本発明はこれに限定されない。例え
ば、押さえ部材２５の移動に関係なく、レバー５０を別
の駆動機構（例えばピストン機構）で回動させることも
できる。このような方式は上記のように押さえ部材２５
をなくした場合に特に有効である。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、サンプリ
ングノズルの昇降機構とは別に、検体容器の押さえ機構
を設置することができる。この結果、サンプリングノズ
ルの周辺の機構が簡略化できる。従って、サンプリング
ノズルの昇降機構を軽量化でき、装置の小型化、低コス
ト化が可能になる。また、サンプリングノズルの形状や
方式を変更しても、そのために押さえ機構の設計を変更
する必要は生じない。同様に、押さえ機構の設計を変更
してもサンプリングノズルの周辺機構の設計変更が不要
になる。従って、例えば、サンプリングノズルの周辺機
構と検体容器の押さえ機構とをそれぞれ別々に設計しユ
ニット化しておき、検体吸引装置の仕様に合わせてそれ
ぞれ最適なユニットを選択して組み合わせることが可能
になる。あるいは、検体容器の押さえ機構を一ユニット
として標準化しておき、サンプリングノズルの周辺機構
が異なる各種検体吸引装置に、標準化された検体容器の
押さえ機構を取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の検体吸引装置の構成を模式的に示し
た正面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線での矢印方向から見た断面図
である。

【図３】 サンプリングノズルが吸引位置にあるときの
状態を示した断面図である。

【図４】 本発明の検体吸引装置の動作の一工程を示し
た正面図である。

【図５】 本発明の検体吸引装置の動作の一工程を示し
た正面図である。

【図６】 本発明の検体吸引装置の動作の一工程を示し
た正面図である。

【図７】 本発明の検体吸引装置の動作の一工程を示し
た正面図である。

【図８】 本発明の検体吸引装置の動作の一工程を示し
た正面図である。

【符号の説明】

１０ 検体容器 １１ 検体管 １２ 栓体 １５ 検体 ２０ サンプリングノズル ２０ａ 吸引孔 ２１ ポンプ ２３ ノズルホルダ ２５ 押さえ部材 ２５ａ 貫通孔 ２６ 押さえホルダ ２６ａ 天井部 ２６ｂ 当接部 ２７ 引張りばね ３１ モータ ３２，３３ プーリ ３４ ベルト ４０ 容器押さえ部材 ４１ 押圧部 ４１ａ 貫通孔 ４２ 延設部 ４３ ラック ４５ 圧縮ばね ４７ ストッパ ５０ レバー ５１ 動作部 ５１ａ，５２ｂ 傾斜面 ５２ アーム部 ５５ ギヤ ５７ 引張りばね ５８ ストッパ ５９ 支軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲 道男 京都府京都市南区東九条西明田町57番地 株式会社京都第一科学内 (72)発明者 杉山 幸司 京都府京都市南区東九条西明田町57番地 株式会社京都第一科学内 Ｆターム(参考） 2G058 CA02 CF11 EA02 EA08 FB05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検体容器の上面と当接し、上下方向に移
   動可能な容器押さえ部材と、 前記容器押さえ部材を上方向に付勢する弾性部材と、 前記容器押さえ部材の上方向への移動を制限し、下方向
   への移動を許容する移動制限手段と、 前記移動制限手段による前記容器押さえ部材の上方向へ
   の移動の制限を解除する制限解除手段とを有することを
   特徴とする検体容器の押さえ機構。
2. 【請求項２】 検体容器の上部の栓体を貫通して内部に
   収容された検体を吸引するサンプリングノズルと、請求
   項１に記載の検体容器の押さえ機構とを備えた検体吸引
   装置であって、 前記容器押さえ部材が前記検体容器の上面と当接した状
   態で、前記サンプリングノズルが下降して前記栓体を貫
   通し、 前記サンプリングノズルが上昇し前記栓体から引き抜か
   れた後に、前記制限解除手段が作動して、前記弾性部材
   により前記容器押さえ部材が上方向へ移動することを特
   徴とする検体吸引装置。
3. 【請求項３】 前記サンプリングノズルの移動を利用し
   て、前記制限解除手段が作動する請求項２に記載の検体
   吸引装置。