JP2009079926A - 試験紙搬送機構および化学分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試験紙の長手方向および幅方向の位置決めを正確に行なうことが可能な試験紙搬送機構および該搬送機構を備えた化学分析装置を提供する。
【解決手段】試験紙搬送機構は、矢印ＤＲ１方向に延在するように設けられ、円形の断面形状を有し、外周面３１０と該外周面３１０上に螺旋状に形成された試験紙２を受け入れることが可能な凹部３２０とを含む２本のスライドねじ３００と、スライドねじ３００を回転させるスライドねじ駆動部４００と、スライドねじ３００の回転により矢印ＤＲ１方向に搬送される試験紙２に当接することで、該試験紙２の長手方向（矢印ＤＲ２方向）の位置を規定するガイド部２２０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、試験紙搬送機構および化学分析装置に関し、特に、短冊状の試験紙の位置決めを正確に行なうことが可能な試験紙搬送機構および該搬送機構を備えた化学分析装置に関する。

たとえば尿などの液体試料の検査を行なう方法として、複数の試薬パッドが長手方向に配列された短冊状の試験紙を液体試料に浸漬させ、上記試薬パッドの呈色の度合いを光学的に検知することにより、複数の項目の検査を行なうことが従来から行なわれている。

上記のような検査を行なう際は、試験紙の試薬パッドに液体試料を吸収させ、当該試験紙をテーブル上に載置し、さらに、載置された試験紙を光学測定部に向けて搬送する必要がある。

たとえば、特許第３１０６３５１号公報（特許文献１）には、テーブル上に載置された試験紙を光学測定部に向けて搬送する搬送機構としてローラとベルトとからなるベルト駆動機構を用いることが記載されている。
特許第３１０６３５１号公報

光学測定部において試薬パッドの呈色の度合いを測定する際、試験紙の位置決めの精度が低いと、試薬パッドが所定の位置に配置されなくなるため、正確な検査が行なえなくなる場合がある。したがって、搬送機構上で試験紙の位置決めを正確に行なうことが望ましい。

しかしながら、特許文献１に記載のベルト駆動機構では、搬送される試験紙の位置決め（特に試験紙の長手方向の位置決め）が必ずしも十分な精度で行なわれない。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、試験紙の長手方向および幅方向の位置決めを正確に行なうことが可能な試験紙搬送機構および該搬送機構を備えた化学分析装置を提供することにある。

本発明に係る試験紙搬送機構は、短冊状の試験紙を該試験紙の幅方向に搬送することが可能な試験紙搬送機構であって、試験紙の幅方向に延在するように設けられ、円形の断面形状を有し、外周面と該外周面上に螺旋状に形成された試験紙を受け入れることが可能な溝部とを含む複数の棒状部材と、棒状部材を回転させる回転駆動機構と、棒状部材の回転により幅方向に搬送される試験紙に当接することで、該試験紙の長手方向の位置を規定するガイド部とを備える。

上記構成によれば、棒状部材の外周面上に形成された溝部内に試験紙を受け入れながら該試験紙を搬送することにより、搬送される試験紙の幅方向の位置決めを正確に行なうことができる。また、螺旋状の溝部内に受け入れられた試験紙は、幅方向に搬送されながら長手方向にも移動してガイド部に当接する。当該ガイド部により試験紙の長手方向の位置が規定されるので、搬送される試験紙の長手方向の位置決めを正確に行なうことができる。このように、本発明に係る試験紙搬送機構によれば、搬送される試験紙の長手方向および幅方向の位置決めを正確に行なうことができる。

上記試験紙搬送機構において、好ましくは、溝部の幅は、試験紙の搬送方向の上流側から下流側に向かうにつれて狭くなるように形成される。

上記構成によれば、試験紙が搬送機構に供給される際に、該試験紙を溝部内に受け入れやすくすることができる一方で、試験紙が搬送されるにつれて、試験紙の幅方向（搬送方向）の位置決めを正確に行なうことができる。

上記試験紙搬送機構は、好ましくは、複数の棒状部材の回転の位相を合わせる位相調整部をさらに備える。

上記構成によれば、複数の棒状部材の回転の位相を確実に合わせて、上述した試験紙の正確な位置決めを確実に行なうことができる。

上記試験紙搬送機構において、好ましくは、棒状部材は、回転駆動機構に対して着脱可能に取り付けられる。

上記構成によれば、搬送時の試験紙を保持する棒状部材を取り外して容易に洗浄することができるので、試験紙搬送機構を清潔に保つとともに、試験紙を用いたより正確な検査を行なうことができる。

本発明に係る化学分析装置は、短冊状の試験紙の長手方向に配列された複数の試薬パッドの呈色の度合いに基づいて化学分析を行なう化学分析装置であって、上述した試験紙搬送機構を備える。

上記構成によれば、試験紙の位置決めが正確に行なわれるため、試験紙を用いた検査をより正確に行なうことが可能な化学分析装置を提供することができる。

本発明によれば、試験紙搬送機構により搬送される試験紙の長手方向および幅方向の位置決めを正確に行なうことができる。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の構成を適宜組合わせることは、当初から予定されている。

図１は、本発明の１つの実施の形態に係る化学分析装置の構成を示す分解斜視図である。図１を参照して、本実施の形態に係る化学分析装置は、尿を検体として所定の項目について検査を行なうための尿化学分析装置である。尿化学分析装置１は、本体１００と、本体１００に着脱可能に取り付けられるテーブル２００と、テーブル２００に対して回転可能に取り付けられたスライドねじ３００と、スライドねじ３００を回転駆動するスライドねじ駆動部４００と、テーブル２００に対してスライド移動可能に取り付けられたプッシュバー５００と、テーブル２００に隣接するように本体１００に挿入される廃棄トレイ６００とを含んで構成される。

本体１００は、タッチスクリーン１１０と、プリンタ１２０と、測定部１３０とを含んで構成される。「操作・表示部」としてのタッチスクリーン１１０上には、操作ボタン等が表示される。尿化学分析装置１の使用者は、タッチスクリーン１１０を押圧することによって、分析を開始したり、終了したりするなどの操作を行なう。「出力部」としてのプリンタ１２０は、各々の検体尿についての各検査項目の検査結果を出力する。測定部１３０は、光源（たとえば白色ＬＥＤや陰極蛍光ランプなど）および検出器（たとえばフォトダイオード）を含む反射光学系の測定装置である。尿化学分析装置１によって尿検査を行なう際は、まず、測定者が検体尿を後述する尿検査用の試験紙に吸収させ、テーブル２００上に載置する。テーブル２００上に載置された試験紙は、プッシュバー５００によってスライド移動させられた後、スライドねじ３００の回転によって測定部１３０の直下に移動させられる。そして、測定部１３０によって、試験紙上に設けられた各試薬パッドの呈色度合いが測定され、これにより、検体尿中の種々の化学成分の測定が行なわれる。その後、試験紙は、テーブル２００上をさらに移動して、テーブル２００上から廃棄トレイ６００内に投下される。このように、検体尿に浸した試験紙をテーブル２００の所定の位置に載置するだけで、検体尿の化学成分の測定を自動的かつ連続的に行なうことができる。

なお、スライドねじ３００は、その回転により試験紙を測定部１３０の直下に搬送するまでに所定の時間（たとえば３０秒〜１２０秒程度）を要するように設定されている。これにより、検体尿と試薬との反応時間が確保される。

尿化学分析装置１による検査項目としては、たとえば、ウロビリノーゲン濃度、亜硝酸塩濃度、ビリルビン濃度、ケトン体濃度、蛋白質濃度、ブドウ糖濃度、ｐＨ、潜血、白血球濃度などが挙げられる。

図２は、尿化学分析装置１におけるテーブル２００の周辺の構造を示す上面図である。また、図３は、図２に示される構造を矢印Ａの方向からみた状態を示す図であり、図４，図５は、図２に示される構造を矢印Ｂの方向からみた状態を示す図である。なお、図４は、主としてテーブル２００およびプッシュバー５００の構造を説明する図であり、図５は、主としてテーブル２００およびスライドねじ３００の構造を説明する図である。

図２〜図５を参照して、テーブル２００上には、複数の試薬パッド２Ａが長手方向（矢印ＤＲ２方向）に配列された短冊状の試験紙２が載置される。テーブル２００上に載置された試験紙２は、レール２１０上をスライド移動する。テーブル２００は、プッシュバー５００の移動方向（矢印ＤＲ１方向）に延びる複数本のレール２１０を有する。レール２１０は、テーブル２００の上面から上方に突出するように形成されている。また、テーブル２００は、レール２１０と同様に、テーブル２００の上面から上方に突出するように形成されたガイド部２２０を有する。ガイド部２２０の突出高さは、レール２１０の突出高さよりも高い。

２本のスライドねじ３００は、試験紙２の搬送方向（矢印ＤＲ１方向）に延びるように互いに平行に設けられる。スライドねじ３００は、略円形の断面形状を有し、外周面３１０と、外周面３１０上に形成された凹部３２０および凸部３３０とを含んで構成される。凹部３２０および凸部３３０は、外周面３１０上において螺旋状に延びるように形成される。

検体尿を吸収させた試験紙２は、テーブル２００におけるプッシュバー５００に隣接する位置（載置部）に載置される。載置部に試験紙２が載置されたことが検知されると、プッシュバー５００が矢印ＤＲ１方向に動き、試験紙２は矢印ＤＲ１方向にスライド移動し、スライドねじ３００上に達し、凹部３２０内に受け入れられる。なおプッシュバー５００は、テーブル２００の上面から突出するレール２１０を避けるための凹部５１０を有している。また、プッシュバー５００は、所定の時間毎（たとえば６秒毎）に動作するように設定されている。したがって、スライドねじ３００上には、所定の間隔で試験紙２が供給される。スライドねじ３００は、当該所定の間隔で供給される試験紙２を互いに隣接する凹部３２０内に受け入れ可能となるような速度で回転する。

スライドねじ３００は、その回転により、試験紙２を測定部１３０の直下に向けて移動させる。このようにして、測定部１３０の直下には、スライドねじ３００上に達してから所定の時間が経過した試験紙が順次搬送されてくる。測定部１３０は、各試薬パッドの呈色の度合いを測定する。これにより、複数の検体尿の検査を、所定の時間毎（たとえば６秒毎）に連続的に行なうことができる。測定部１３０による測定結果は、プリンタ１２０から出力することが可能である。測定部１３０を通過した検査後の試験紙は、スライドねじ３００の回転によってテーブル２００上から廃棄トレイ６００に投下される。

尿化学分析装置１を用いて検査を行なう際、測定部１３０の直下において試験紙２の位置決めが正確に行なわれていないと、各試薬パッド２Ａの位置を正確に検知することができなくなり、正確な検査が行なえなくなる場合がある。したがって、測定部１３０に向けて搬送される試験紙２の位置決めを可能な限り正確に行なうことが望ましい。また、尿化学分析装置１では、互いに異なる長さの試験紙２を用いた検査を連続的に行なうことが求められる場合がある。本実施の形態に係る尿化学分析装置１では、試験紙２の長さの変動に対応しながら該試験紙２の幅方向および長手方向の位置決めを正確に行なうことが可能な試験紙搬送機構が設けられている。以下では、その詳細について説明する。

図２，図３に示すように、スライドねじ３００の外周面３１０上に形成される凹部３２０の幅は、試験紙２の搬送方向（矢印ＤＲ１方向）の上流側から下流側に向かうにつれて狭くなるように形成されている。すなわち、凹部３２０の幅は、搬送方向の上流側（図２，図３における右側）において相対的に広く、搬送方向の下流側（図２，図３における左側）において相対的に狭く形成されている。搬送方向の上流側に位置する凹部３２０の幅を広く形成することで、プッシュバー５００に押されてスライドねじ３００上に達した試験紙２が凹部３２０内に受け入れられやすくなる。他方、搬送方向の下流側に位置する凹部３２０の幅を狭く形成することで、測定部１３０に近づいた試験紙２の矢印ＤＲ１方向の位置決めをより高精度に行なうことが可能になる。

また、図２に示すように、試験紙２は、スライドねじ３００の回転によって矢印ＤＲ１方向に搬送されるにつれて、凸部３３０に押されて図２中の上側（使用者からみて尿化学分析装置１の奥側）に移動し、測定部１３０の直下に達するまでに、ガイド部２２０に当接する。試験紙２が一旦ガイド部２２０に当接すると、試験紙２はガイド部２２０に当接したまま測定部１３０の直下に向かって矢印ＤＲ１方向に移動する。したがって、測定部１３０に近づいた試験紙２の矢印ＤＲ２方向の位置決めが高精度に行なわれる。

このように、本実施の形態に係る尿化学分析装置１では、測定部１３０に向けて搬送される試験紙２の二軸方向（矢印ＤＲ１方向および矢印ＤＲ２方向）の位置決めを正確に行なうことができる。

次に、図６〜図８を用いて、スライドねじ３００を駆動するスライドねじ駆動部４００について説明する。図６〜図８に示すように、スライドねじ駆動部４００は、モータ４１０と、ギヤ４２０，４３０と、筐体４４０とを含んで構成される。モータ４１０の駆動力は、ギヤ４２０を介して、同形状の２つのギヤ４３０に伝達される。２つのギヤ４３０に伝達されたモータ４１０の駆動力は、それぞれ、２本のスライドねじ３００に伝達される。これにより、モータ４１０の駆動力が２本のスライドねじ３００に回転力として伝達され、２本のスライドねじ３００は、同じ速度で回転する。なお、ギヤ４２０，４３０は、筐体４４０内に収納されている。

図７に示すように、スライドねじ３００は、スライドねじ駆動部４００に差し込まれる差し込み部３４０を含み、差し込み部３４０は、突起部３４０Ａを有する。また、図８に示すように、スライドねじ駆動部４００は、ギヤ４３０から突出する突起部４３０Ａを有する。そして、突起部３４０Ａ，４３０Ａが互いに嵌合するように、スライドねじ３００の差し込み部３４０が、矢印ＤＲ４００方向（図６参照）から、スライドねじ駆動部４００の筐体４４０に差し込まれる。このようにすることで、２本のスライドねじ３００は、回転の位相が互いに一致するように、スライドねじ駆動部４００に対して着脱可能に取り付けられる。

以上説明したように、本実施の形態に係る尿化学分析装置１によれば、スライドねじ３００の凹部３２０によって試験紙２を保持しながら該試験紙２を搬送することにより、搬送される試験紙２の幅方向（矢印ＤＲ１方向）の位置決めを正確に行なうことができる。また、螺旋状の凹部３２０内に受け入れられた試験紙２は、矢印ＤＲ１方向に搬送されながら長手方向（矢印ＤＲ２方向）にも移動してガイド部２２０に当接する。当該ガイド部２２０により試験紙２の矢印ＤＲ２方向の位置が規定されるので、搬送される試験紙２の矢印ＤＲ２方向の位置決めを正確に行なうことができる。このように、本実施の形態に係る試験紙搬送機構によれば、試験紙２の搬送方向（矢印ＤＲ１方向）および搬送方向に直交する方向（矢印ＤＲ２方向）の位置決めを正確に行なうことができる。

また、本実施の形態に係る尿化学分析装置１では、凹部３２０の幅を、試験紙２の搬送方向（矢印ＤＲ１方向）の上流側から下流側に向かうにつれて狭くなるように形成することにより、試験紙２が搬送機構に供給される際に、該試験紙２を凹部３２０内に受け入れやすくすることができる一方で、試験紙２が搬送されるにつれて、試験紙２の搬送方向の位置決めを正確に行なうことができる。

また、本実施の形態に係る化学分析装置１では、複数のスライドねじ３００の回転の位相を合わせる「位相調整部」としての突起部３４０Ａ，４３０Ａを設けることにより、複数のスライドねじ３００の回転の位相を確実に合わせて、上述した試験紙２の正確な位置決めを確実に行なうことができる。

また、本実施の形態に係る尿化学分析装置１では、複数のスライドねじ３００をスライドねじ駆動部４００に対して着脱可能に取り付けることにより、搬送時の試験紙２を保持するスライドねじ３００を本体１００から取り外して容易に洗浄することができるので、試験紙搬送機構を清潔に保つとともに、より正確な検査を行なうことができる。

また、本実施の形態に係る尿化学分析装置１では、試験紙２がレール２１０上をスライド移動するため、試験紙２のスライド抵抗が減少する。また、試験紙２に付着した余分な検体尿がレール２１０間に流下するため、当該余分な検体尿が他の試験紙２に触れることがない。したがって、各項目の正確な検査を行なうことが可能である。

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る尿化学分析装置１は、短冊状の試験紙２を該試験紙２の幅方向（矢印ＤＲ１方向）に搬送することが可能な試験紙搬送機構を含む。試験紙搬送機構は、矢印ＤＲ１方向に延在するように設けられ、円形の断面形状を有し、外周面３１０と該外周面３１０上に螺旋状に形成された試験紙２を受け入れることが可能な「溝部」としての凹部３２０とを含む２本の「棒状部材」としてのスライドねじ３００と、スライドねじ３００を回転させる「回転駆動機構」としてのスライドねじ駆動部４００と、スライドねじ３００の回転により矢印ＤＲ１方向に搬送される試験紙２に当接することで、該試験紙２の長手方向（矢印ＤＲ２方向）の位置を規定するガイド部２２０とを備える。

なお、上記の例では、２本のスライドねじ３００を用いて試験紙２を搬送する例について説明したが、スライドねじ３００は、３本以上設けられてもよい。

また、上記の例では、プッシュバー５００が尿化学分析装置１の前方からみて右側から左側に向かう方向（矢印ＤＲ１方向）に試験紙２を押す例について説明したが、尿化学分析装置１は、プッシュバー５００が上記の例とは逆の方向（すなわち、尿化学分析装置１の前方からみて左側から右側に向かう方向）に試験紙２を押すように構成されてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の１つの実施の形態に係る化学分析装置の構成を示す分解斜視図である。 図１に示される化学分析装置におけるテーブルの周辺の構造を示す上面図である。 図２に示される構造を矢印Ａの方向からみた状態を示す図である。 図２に示される構造を矢印Ｂの方向からみた状態を示す図（その１）である。 図２に示される構造を矢印Ｂの方向からみた状態を示す図（その２）である。 図１に示される化学分析装置における試験紙搬送機構の構成を模式的に示す図である。 図３に示される試験紙搬送機構に含まれるスライドねじの端部の構造を示す図である。 図３に示される試験紙搬送機構に含まれるスライドねじ駆動部におけるスライドねじが差し込まれる部分の構造を示す図である。

符号の説明

１ 尿化学分析装置、２ 試験紙、２Ａ 試薬パッド、１００ 本体、１１０ タッチスクリーン、１２０ プリンタ、１３０ 測定部、２００ テーブル、２１０ レール、２２０ ガイド部、３００ スライドねじ、３１０ 外周面、３２０ 凹部、３３０ 凸部、３４０ 差し込み部、３４０Ａ 突起部、４００ スライドねじ駆動部、４１０ モータ、４２０，４３０ ギヤ、４３０Ａ 突起部、４４０ 筐体、５００ プッシュバー、５１０ 凹部、６００ 廃棄トレイ。

Claims (5)

1. 短冊状の試験紙を該試験紙の幅方向に搬送することが可能な試験紙搬送機構であって、
   前記試験紙の幅方向に延在するように設けられ、円形の断面形状を有し、外周面と該外周面上に螺旋状に形成された前記試験紙を受け入れることが可能な溝部とを含む複数の棒状部材と、
   前記棒状部材を回転させる回転駆動機構と、
   前記棒状部材の回転により前記幅方向に搬送される前記試験紙に当接することで、該試験紙の長手方向の位置を規定するガイド部とを備えた、試験紙搬送機構。
2. 前記溝部の幅は、前記試験紙の搬送方向の上流側から下流側に向かうにつれて狭くなるように形成される、請求項１に記載の試験紙搬送機構。
3. 複数の前記棒状部材の回転の位相を合わせる位相調整部をさらに備えた、請求項１または請求項２に記載の試験紙搬送機構。
4. 前記棒状部材は、前記回転駆動機構に対して着脱可能に取り付けられる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の試験紙搬送機構。
5. 短冊状の前記試験紙の長手方向に配列された複数の試薬パッドの呈色の度合いに基づいて化学分析を行なう化学分析装置であって、
   請求項１から請求項４のいずれかに記載の試験紙搬送機構を備えた、化学分析装置。

Images