JP2005127803A - 余剰試料除去機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 分析用具に付着した試料を、コスト的に有利かつ確実に除去する。
【解決手段】 搬送部材３０を移動させることにより、搬送テーブル２２上において、試料を保持した分析用具を目的部位に搬送する機能を有し、かつ分析用具に付着した余剰の試料を除去するための余剰試料除去機構４において、搬送部材３０により分析用具を押し付けるための押圧壁４１と、毛細管現象を利用して、分析用具から余剰試料を吸引するための複数の溝部４４ａと、を有するものとして構成した。複数の溝部４４は、たとえば押圧壁４１に設けられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、試料を保持した分析用具に付着した余剰の試料を除去するための余剰試料除去機構に関する。

尿分析装置としては、たとえば試薬パッドに尿を染み込ませた試験片を分析部位に搬送した後、光学的手法を利用して自動的に尿の分析を行うものがある。試薬パッドに対する尿の供給は、分析装置において自動的に行われ、あるいは操作者が試験片を尿に浸漬することにより行われる。このとき、試験片に対して過剰に尿が供給された場合には、正確な測定が行えないことがある。たとえば、余剰な尿に試薬パッドから試薬が溶出することにより、試薬パッド自体の呈色度合いが小さくなり、あるいは溶出した試薬が隣接する試薬パッドに混ざり込んでしまうことがある。また、試験片に余剰な尿が付着していれば、分析装置の分析部位に尿が付着し、次に使用する試験片を汚染して正確な測定を行えず、あるいは分析部位に尿がこびり付いて不衛生である。このような不具合を解決すべく、従来より試験片に付着した余剰尿除去するために、種々の提案がなされている。

その代表的なものとしては、ポンプにより余剰試料（たとえば尿）を吸引するもの（たとえば特許文献１参照）、試験片を吸引パッドに押し付けるもの（たとえば特許文献２参照）、あるいは試験片を搬送するための搬送アームに溝を設け、この溝を利用して試験片の搬送時に試験片から余剰尿を吸引するものがある。

特開平１０−１４８６３４号公報 特開２０００−５５９２２号公報

しかしながら、ポンプにより余剰試料を吸引する方法では、ポンプが必要な分だけ装置コストが大きくなるばかりか装置が大型化し、また騒音や排気における臭気の問題が生じうる。

試験片を吸引パッドに押し付ける方法では、定期的に吸引パッドを取り替える必要があるために消耗品が生じてランニングコスト的にもメインテナンスの面でも不利である。吸引パッドでは、連続的に余剰試料を吸引する必要がある場合などのように、一定量の余剰試料を吸収した状態では吸収能力が低下する虞がある。

搬送アームに溝を設ける方法では、試験片が軽量であるために、搬送過程において搬送アームによって試験片に作用させることができる力が小さい。その結果、試験片に作用させることができる吸引力が小さく、試験片から余剰尿を十分に除去することができない。

本発明は、このような事情のもとに考え出されたものであって、分析用具に付着した試料を、コスト的に有利かつ確実に除去することを課題としている。

本発明では、上記した課題を解決するために、次の技術的手段を講じている。すなわち、本発明により提供される余剰試料除去機構は、搬送部材を移動させることにより、搬送テーブル上において、試料を保持した分析用具を目的部位に搬送する機能を有し、かつ上記分析用具に付着した余剰の試料を除去するための余剰試料除去機構であって、上記搬送部材により上記分析用具を押し付けるための押圧壁と、毛細管現象を利用して、上記分析用具から余剰試料を吸引するための複数の溝部と、を有していることを特徴としている。

複数の溝部は、たとえば押圧壁に設けられる。ただし、複数の溝部は、搬送部材に設け、あるいは搬送部材および押圧壁の双方に設けてもよい。

分析用具としては、たとえば分析用具の搬送時において、搬送テーブルに対して起立する第１面と、搬送テーブルに面する第２面と、を有するものが使用される。この場合、押圧壁は、分析用具の第１面に接触させるように構成される。

本発明の余剰試料除去機構は、毛細管現象を利用して、分析用具の第２面から余剰試料を吸引するための複数の孔部を有するものとして構成してもよい。孔部は、溝部に連通したものとして形成するのが好ましい。

搬送テーブルには、たとえば押圧壁と目的部位との間に設けられ、かつ分析用具を載置するための載置部が設けられる。この場合、搬送部材は、たとえば載置部から押圧壁に向けて移動して分析用具を押圧壁に押し付けた後に、押圧壁から離間するように目的部位に向けて移動するように移動制御される。

搬送部材は、たとえば搬送テーブルにおける押圧壁側に位置する第１アームと、搬送テーブルにおける目的部位側に位置する第２アームと、を有するものとして構成される。この場合、搬送部材は、押圧壁に向けて移動する際に第２アームにより分析用具を搬送する一方で、目的部位に向けて移動する際に第１アームにより分析用具を搬送するように構成される。

押圧壁には、たとえばガイド溝が設けられ、第１アームは、押圧壁の上方を移動可能な本体部と、本体部から突出するとともに、ガイド溝を移動可能であり、かつ分析用具の搬送時に分析用具と接触させるための突出部と、を有するものとして構成される。

押圧壁は、たとえば着脱自在とされたブロックにより構成され、また分析用具の搬送方向に交差する方向に移動可能なブロックにより構成される。ブロックは、分析用具の移動を阻害する状態と、分析用具の移動を阻害しない状態とを選択できるように構成してもよい。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

まず、図１ないし図９を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１に示した分析装置Ｘ１は、複数の試薬パッド１０が設けられた試験片１を用いて尿中の複数の成分の分析を半自動で行うように構成されたものである。すなわち、分析装置Ｘ１は、試薬パッド１０に尿を含浸させた試験片１を、使用者が分析装置Ｘ１の所定部位に載置することにより自動的に尿の分析を行うものである。図１ないし図４に示したように、分析装置Ｘ１は、筐体２、試験片１を搬送するための搬送機構３、試験片１に付着した余剰な尿を除去するための余剰尿除去機構４、および試験片１を用いて分析を行うための分析機構５を備えている。

筐体２には、図１によく表れているように、操作パネル２０および表示パネル２１が設けられている。操作パネル２０には、複数のスイッチ２０ａが設けられている。使用者がスイッチ２０ａを操作することにより、たとえば分析装置Ｘ１に対して各種の動作（分析動作や印字動作など）を行わせるための信号を生成させ、あるいは各種の設定（分析条件の設定や被験者のＩＤ入力など）を行うことができる。表示パネル２１は、分析結果やエラーである旨を表示するとともに、設定時における操作手順や操作状況などを表示するためのものである。

筐体２には、図１ないし図４によく表れているように、搬送テーブル２２および切欠２３が設けられている。搬送テーブル２２は、試験片１を搬送する際に利用されるものであり図４によく表れているように、基面２４から上方に突出した一対のガイドレール２５を有している。一対のガイドレール２５は、図２に示したように試験片１の搬送時に試験片１と直接接触し、試験片１を支持するためのものであり、図４に示したように図中の矢印Ｎ１，Ｎ２方向に延びるとともに矢印Ｎ３，Ｎ４方向に離間して設けられている。したがって、図１および図２に示したように、試験片１は、基面２４と間隔を隔てた状態で搬送される。搬送テーブル２２は、筐体２に設けられた窓部２６を介して一部が露出しており、この露出部分が、試験片１を載置するための載置部２７を構成している。載置部２７は、図中の矢印Ｎ３，Ｎ４方向の寸法が、試験片１の長手寸法よりも小さくされており、使用者が試験片１の端部を掴んだ状態で載置部２７に対して試験片１を載置しやすいようになされている。切欠２３は、図１ないし図３から予想されるように、試験片１を図中の矢印Ｎ２方向に移動させたときに、試験片１の移動を阻害しないようにし、試験片１の全体を筐体２の内部に搬入できるようにするためのものである。

筐体２の内部には、図２によく表れているように、分析機構５とともに、この分析機構５に対して図中の矢印Ｎ２方向側に隣接して廃棄ボックス２８が設けられている。この廃棄ボックス２８は、分析が終了した試験片１を収容するためのものである。

搬送機構３は、図５（ａ）〜（ｃ）に示したように、試験片１を搬送テーブル２２に沿って載置部２７から余剰尿除去機構４に向けて移動させ、さらに試験片１を搬送テーブル２２に沿って余剰尿除去機構４から分析機構５に向けて移動させるためのものである。この搬送機構３は、搬送テーブル２２に沿って図中の矢印Ｎ１，Ｎ２方向に往復動可能な搬送部材３０を有している。搬送部材３０は、待機状態（試験片１が載置されるのを待っている状態）において載置部２７に位置しており（図１参照）、たとえば図外のアクチュエータにより駆動される。図１および図４に示したように、搬送部材３０は、全体として図中の矢印Ｎ３，Ｎ４方向に延びる第１および第２アーム３１，３２を有している。図１によく表れているように、搬送テーブル２２の載置部２７に試験片１を載置する場合には、試験片１が第１アーム３１と第２アーム３２との間に位置させられる。このため、図５（ａ）〜（ｃ）に示したように、余剰尿除去機構４に向けて試験片１を搬送する場合には、第２アーム３２が利用され、分析機構５に向けて試験片１を搬送する場合には、第１アーム３１が利用される。各アーム３１，３２は、余剰尿除去機構４よりも高位に位置する本体部３１ａ，３２ａと、この本体部３１ａ，３２ａから下方に向けて突出し、かつ先端部がガイドレール２５の上面２５ａよりも下方に位置する突出部３１ｂ，３２ｂを有している。試験片１の搬送時においては、第１および第２アーム３1，３２の突出部３１ｂ，３２ｂが試験片１と接触する。

余剰尿除去機構４は、図３および図４に示したように、搬送テーブル２２（載置部２７）に対して図中の矢印Ｎ１方向側に隣接して設けられており、搬送部材３０における第１アーム３１の突出部３１ｂの移動を許容するためのガイド溝４０を有している。すなわち、第１アーム３１の突出部３１ｂがガイド溝４０を移動することにより、本体部３１ａが余剰尿除去機構４の上方に位置することができ、第２アーム３２を余剰尿除去機構４に近づけることができる。この余剰尿除去機構４は、毛細管現象を利用して試験片１から余剰尿を除去するためのものであり、図６ないし図８に示したように試験片１の側面１１から余剰尿を吸引するための第１吸引部４１と、試験片１の底面１２から余剰尿を吸引するための第２吸引部４２と、を有している。第２収容部４２の上面は、搬送テーブル２２のガイドレール２５の上面２５ａと面一とされており、載置部２７においてガイドレール２５に支持された試験片１を、第２アーム３２によって第２吸引部４２にまで移動させることができるようになされている。

余剰尿除去機構４は、図４、図６および図９に示したように試験片１を接触させるための余剰尿除去ブロック４３を有している。この余剰尿除去ブロック４３は、複数の溝４４を有するものであり、筐体２の凹部２９に対して着脱自在とされている。各溝４４は、余剰尿除去ブロック４３を凹部２９に収容したときに、第１吸引部４１を構成する第１溝部４４ａと、第２吸引部４２を構成する第２溝部４４ｂと、を有している。第１溝部４４ａは、側方および上方に開放したものである。第２溝部４４ｂは、側方、上方および下方に開放したものである。この第２溝部４４ｂは、第１溝部４４ａよりも深さが大きくされているとともに、図６によく表れているように、第１溝部４４ａと連通している。第１および第２溝部４４ａ，４４ｂは、連通路４５を介して余剰尿収容部（図示略）に繋がっている。

第１吸引部４１には、図６および図７によく表れているように試験片１の側面１１が接触させられるが、このときに各第１溝部４４ａにおいて生じる毛細管力によって試験片１の側面１１から余剰尿を吸引・除去することができる。一方、第２吸引部４２には、図６および図８によく表れているように試験片１の底面１２が接触させられるが、このときに各第２溝部４４ｂにおいて生じる毛細管力によって試験片１の底面１２から余剰尿を吸引・除去することができる。

分析機構５は、図２によく表れているように、光学的手法により尿の分析を行うためのものであり、発光部５０および受光部５１を有している。発光部５０は、たとえばＬＥＤを備えたものとして構成され、受光部５１は、たとえばフォトダイオードを備えたものとして構成される。この分析装置Ｘ１では、発光部５０からの光が試験片１の試薬パッド１０に照射され、その散乱光が受光部５１において受光される。図面上においては、１つの発光部５０と１つの受光部５１が描かれているが、この発光部５０と受光部５１の組を試験片１の長手方向（図２において紙面と直交する方向）に走査して各試薬パッド１０に光を照射し、その反射光を受光するようにしてもよく、また試薬パッド１０の数に応じて、複数の発光部５０と受光部５１の組を設けてもよい。

分析装置Ｘ１では、試験片１の試薬パッド１０に尿を含浸させた後、この試験片１を使用者が載置部２７に載置することにより自動的に尿の分析が行われる。より具体的には、図５（ａ）に示した試験片１からの余剰尿の除去、図５（ｂ）に示した試験片１の分析、図５（ｃ）に示した試験片１の廃棄、というプロセスを経て尿の分析が終了する。

余剰尿の除去は、図５（ａ）に示したように、試験片１を載置部２７から余剰尿除去機構４に移動させることにより行われる。より具体的には、待機位置にある搬送部材３０を図中の矢印Ｎ１方向に移動させる。図３に示したように、余剰尿搬送機構３にはガイド溝４０が形成されているから、第１アーム３１の突出部３１ｂがガイド溝４０を移動することにより、第１アーム３１の本体部３１ａが余剰尿除去機構４の上方に位置する。このとき、図５（ａ）に示したように、試験片１が第２アーム３２によって載置部２７から矢印Ｎ１方向に移動させられる。搬送部材３０ひいては試験片１を一定距離移動させた場合には、図６に示したように、第１吸引部４１と第２アーム３２との間に試験片１が挟みこまれる。このとき、図７に示したように試験片１の側面が第１吸引部４１に接触し、図８に示したように試験片１の底面１２が第２吸引部４２に接触する。これにより、試験片１の側面１１からは第１吸引部４１によって余剰尿が吸引・除去され、試験片１の底面１２からは第２吸引部４２によって余剰尿が吸引・除去される。第１吸引部４１，４２から除去された余剰尿は、図６から予想されるように、連通路４５を介して余剰除去部（図示略）に収容される。

このような余剰尿除去機構４では、試験片１の側面１１および底面１２の双方から余剰尿が吸引・除去されるため、より確実に試験片１から余剰尿を吸引・除去することができる。

試験片１の分析は、図５（ｂ）に示したように、試験片１を余剰尿除去機構４から分析機構５に対応する部位に移動させた後、分析機構５において行われる。試験片１の移動は、搬送部材３０を図中の矢印Ｎ２方向に移動させることにより、第１アーム３１において行われる。

分析機構５においては、試験片１の試薬パッド１０に対して発光部５０からの光が照射され、試薬パッド１０からの散乱光が受光部５１において受光される。受光部５１における受光結果は、受光量に応じた信号として図外の演算回路に入力され、この演算回路において尿中の特定成分の濃度が演算される。

試験片１の廃棄は、図５（ｃ）に示したように、試験片１の分析の終了後において、搬送部材３０を図中の矢印Ｎ２方向に移動させることにより行われる。そうすれば、第１アーム３１によって搬送テーブル２２から試験片１が落下させられ、試験片１が廃棄ボックス２８に収容される。

分析装置Ｘ１では、溝部４４により構成された第１吸引部４１，４２により試験片１から余剰尿が除去される。したがって、従来のように、ポンプを用いて余剰尿を吸引する場合のように装置が大型化することはなく、騒音や排気による臭気の問題も生じない。分析装置Ｘ１は、ポンプを用いない分だけ製造コスト的にも、ランニングコスト的にも有利なものとなる。さらに、分析装置Ｘ１では、吸収パッドを用いる場合のように消耗品が生じず、この点においてもランニングコスト的に有利であり、また第１吸引部４１，４２によって除去された余剰尿は、第１吸引部４１，４２に滞留するわけではないので、第１吸引部４１，４２における余剰尿吸収能力が低下することもない。このような第１吸引部４１，４２は、着脱自在とされた余剰尿除去ブロック４３により構成されているため、余剰尿除去ブロック４３を取り外せば、余剰尿除去ブロック４３および筐体の凹部２９を洗浄することができる。そのため、第１吸引部４１，４２を含めた余剰尿除去機構４を清潔に保つことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態を図１０ないし図１２を参照して説明する。これらの図においては、先に説明した分析装置Ｘ１と同一の要素について同一の符号を付してあり、ここでは重複説明を省略するものとする。

図１０および図１１に示した分析装置Ｘ２は、搬送部材３０′によって図中の矢印Ｎ２方向にのみ試験片１が搬送されるように構成されたものであり、その搬送経路の途中に余剰尿除去機構４′が設けられている。

搬送部材３０′は、試験片１の搬送方向が一方向（Ｎ２方向のみ）とされているために、１つのアーム部３１′を有するものとして構成され、また突出部（図３および図５参照）も省略されている。

余剰尿除去機構４′は、図１１および図１２に示したように上下方向に移動可能な余剰尿除去ブロック４３′を有している。この余剰尿除去ブロック４３′は、載置部２７側（矢印Ｎ１方向側）の面に複数の溝部４４′が設けられたものであり、搬送テーブル２２から上方に突出した状態（図１２（ａ）参照）と、搬送テーブル２２から突出しない状態とを選択できるように構成されている。すなわち、余剰尿除去ブロック４３′が試験片１の搬送を阻害する状態と阻害しない状態（図１２（ｂ）参照）とを選択できるように構成されている。余剰尿除去ブロック４３′の上下動は、たとえば図外のアクチュエータによって行われる。

分析装置Ｘ２では、図１２（ａ）に示したように余剰尿除去ブロック４３′が搬送テーブル２２から突出した状態として、搬送部材３０′により試験片１を図中の矢印Ｎ２方向に向けて移動させる。そうすると、図１１に示したように余剰尿除去ブロック４３′により試験片１の移動が阻害されるため、余剰尿除去ブロック４３′と搬送部材３０′との間に試験片１が挟みこまれる。このとき、余剰尿除去ブロック４３′の溝部４４′により試験片１から余剰尿が吸引・除去される。その後、余剰尿除去ブロック４３′を下動させて試験片１をさらに矢印Ｎ２方向に移動させ、分析機構５において試験片１の分析を行う。試験片１の分析の終了後には、搬送部材３０′により試験片１が廃棄ボックス２８に落とし込まれる。

上述の実施の形態においては、尿を分析するように構成された分析装置において、試験片から余剰尿を除去する場合を例にとって説明したが、本発明は、尿以外の試料を分析するように構成された分析装置にも適用可能であり、また試験片以外の分析用具を用いる分析装置に対しても適用できる。さらに、本発明は、半自動の分析装置に限らず、分析用具に対する試料の供給を自動的に行うように構成された全自動の分析装置に対しても適用可能である。もちろん、本発明は、分析装置において余剰尿（余剰試料）を除去する場合に限らず、試験片などの分析用具を分析装置に供給するための分析用具供給装置に対しても適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る分析装置の全体斜視図である。 図１に示した分析装置の一部を破断した正面図である。 図１に示した分析装置の側面図である。 図１に示した分析装置における余剰尿除去機構周りを示す斜視図である。 図１の分析装置の動作を説明するための要部断面図である。 図４のVI−VI線に沿う断面図である。 図６のVII−VII線に沿う断面図である。 図６のVIII−VIII線に沿う断面図である。 余剰尿除去ブロックの全体斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る分析装置の全体斜視図である。 図１０に示した分析装置の一部を破断した正面図および要部拡大図である。 図１０に示した分析装置における余剰尿除去機構周りを示す斜視図である。

符号の説明

１ 試験片（分析用具）
１１ （試験片の）側面（第１面）
１２ （試験片の）底面（第２面）
２２ 搬送テーブル
２７ 載置部
３０，３０′ 搬送部材
３１ （搬送部材の）第１アーム
３１ａ （第１アームの）本体部
３１ｂ （第１アームの）突出部
３２ （搬送部材の）第２アーム
４，４′ 余剰尿除去機構
４０ ガイド溝
４１ 第１吸引部（押圧壁）
４３，４３′ 余剰尿除去ブロック
４４ａ 第１溝部（溝部）
４４ｂ 第２溝部（孔部）

Claims (10)

1. 搬送部材を移動させることにより、搬送テーブル上において、試料を保持した分析用具を目的部位に搬送する機能を有し、かつ上記分析用具に付着した余剰の試料を除去するための余剰試料除去機構であって、
   上記搬送部材により上記分析用具を押し付けるための押圧壁と、毛細管現象を利用して、上記分析用具から余剰試料を吸引するための複数の溝部と、を有していることを特徴とする、余剰試料除去機構。
2. 上記複数の溝部は、上記押圧壁に設けられている、請求項１に記載の余剰試料除去機構。
3. 上記分析用具は、この分析用具の搬送時において、上記搬送テーブルに対して起立する第１面と、上記搬送テーブルに面する第２面と、を有するものであり、
   上記押圧壁は、上記第１面に接触させるように構成されている、請求項２に記載の余剰試料除去機構。
4. 毛細管現象を利用して、上記第２面から余剰試料を吸引するための複数の孔部を有している、請求項３に記載の余剰試料除去機構。
5. 上記孔部は、上記溝部に連通している、請求項４に記載の余剰試料除去機構。
6. 上記搬送テーブルには、上記押圧壁と上記目的部位との間に設けられ、かつ上記分析用具を載置するための載置部が設けられており、
   上記搬送部材は、上記載置部から上記押圧壁に向けて移動して上記分析用具を上記押圧壁に押し付けた後に、上記押圧壁から離間するように上記目的部位に向けて移動するように移動制御される、請求項１ないし５のいずれかに記載の余剰試料除去機構。
7. 上記搬送部材は、上記搬送テーブルにおける上記押圧壁側に位置する第１アームと、上記搬送テーブルにおける目的部位側に位置する第２アームと、を有し、かつ、上記押圧壁に向けて移動する際に上記第２アームにより上記分析用具を搬送する一方で、上記目的部位に向けて移動する際に上記第１アームにより上記分析用具を搬送するように構成されている、請求項６に記載の余剰試料除去機構。
8. 上記押圧壁にはガイド溝が設けられており、
   上記第１アームは、上記押圧壁の上方を移動可能な本体部と、上記本体部から突出するとともに、上記ガイド溝を移動可能であり、かつ上記分析用具の搬送時に上記分析用具と接触させるための突出部と、を有している、請求項７に記載の余剰試料除去機構。
9. 上記押圧壁は、着脱自在とされたブロックにより構成されている、請求項２ないし８のいずれかに記載の余剰試料除去機構。
10. 上記押圧壁は、上記分析用具の搬送方向に交差する方向に移動可能なブロックにより構成されており、
    上記ブロックは、上記分析用具の移動を阻害する状態と、上記分析用具の移動を阻害しない状態とを選択できるように構成されている、請求項２ないし９のいずれかに記載の余剰試料除去機構。

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