JP4452939B2 - 試料カップ、カップ保持分与装置及びカップ取扱いサブシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動臨床化学分析システム（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎａｌｙｚｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）用のカップ取扱いサブシステム、ことに試料カップと複数個の試料カップを保持し個別に分与するカップ保持分与装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
処理した全血液、血清、血漿及び尿のような体液試料を分析する自動臨床化学分析システムは、本願の譲受人の米国特許第５，２６８，１４７号及び同第５，３９９，４９７号の各明細書に記載してあるように多数の分析作業をアセンブリライン方式で行うことができるようにして開発されている。若干のこのような分析システムは、空気のようなガスにより互いに隔離され小直径の流体導管でこのシステムを経て流れる試料試験区分の流れを生ずることにより多数の種類の高速分析試験を自動的に行う。各試料試験区分の流れがこのシステムを経て流れる際に若干の互いに異なる試験及び計測が行われる。
【０００３】
分析試験の自動化は、手動の実験室試験手順に勝った多くの利点がある。改良された処理制御により試験成績の精度及び繰返し精度が、向上するようになる。さらに自動試験により、手動試験よりはるかに迅速に費用的に一層有効に結果が得られる。
【０００４】
典型的には、試験用流動流れ内への挿入に先だって試料は１種類又は複数種類の準備した試薬又は希釈剤と混合する。水性食塩溶液のような希釈剤は、試料の分析液濃度をこの濃度をこのシステムにより計測することのできる範囲内に持来すように減らすのに使う。試薬は、ビタミンＢ12及びホレート（葉酸）のように若干の試験法に必要な化学反応を生ずるのに使う。
【０００５】
或る種の自動臨床化学分析システムは若干の互いに異なるモジュラー・サブシステム（ｍｏｄｕｌａｒ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）を備える。これ等のサブシステムは、前記した試料混合物が用意されそして若干の化学反応を生ずる前処理モジュールと、試料混合物の実際の試験及び分析を行う種種の分析モジュールとを含む。典型的には各モジュールの間に試料混合物を移送するのにロボット・アームのような機構を設ける。
【０００６】
【発明の開示】
本発明は、試料混合物を保持する積重ねることのできるカップと供給カップを保持し、その移送用の試料を含んだシャトルに分与するカップ分与機構とカップ及びその内容物の温度を制御する定温器とを備えた、自動臨床化学分析システム用カップ取扱いサブシステムに係わる。
【０００７】
本発明の１態様は、円すい形の下部部分と、上部フランジ、下部フランジ及びこれ等のフランジ間に形成したみぞを持つ円筒形の上部部分とを持つ試料カップの第１実施例にある。このカップの円すい形部分及び円筒形部分の中心線は互いに一致する。試料カップの別の実施例は円すい形下部部分と単一のフランジを持つ円筒形上部部分とを備える。
【０００８】
本発明の他の態様は、最下部のカップとこの最下部カップの上方に位置する最下部の隣のカップとを持つ積重ねにして各カップを保持する供給管と、この供給管の下端部に位置する出口とを備え、複数個の試料カップを保持し分与する装置にある。この出口は、内部に穴を形成した円板とこの円板の上側部に取付けた第１のリーフ（薄板）と円板の下側部に取付けた第２のリーフ（薄板）とを備える。
【０００９】
カップの第１実施例を利用する本発明の１実施例では、出口は、第２のリーフが最下部のカップの下部フランジの下側に係合する第１の位置と第１リーフが最下部の次のカップのみぞ内に挿入されこの最下部の次のカップの上部フランジに係合しこの第２リーフが最下部カップにもはや係合しない第２の位置との間で移動することができる。第２の位置では最下部のカップは円板に形成した穴を通って自由に落下する。カップの別の実施例を利用する本発明の別の実施例では、第２のリーフは出口が第１位置にあるときに最下部のカップのフランジの下側に係合し、又第１のリーフは出口が第２位置にあるときに最下部の次のカップのフランジの下側に係合する。
【００１０】
本発明の別の特徴及び利点は、同様な参照数字により同様な部品を指示する添付図面について以下の説明から明らかである。
【００１１】
【実施例】
本発明は、試料混合物を保持する積重ねできる試料カップと、供給カップを保持しその移送用の試料シャトル内に個別に分与するカップ分与機構と、カップ及びその内容物の温度を制御する定温器とを備えた、自動化臨床化学分析システム用のカップ取扱いサブシステムに係わる。
【００１２】
図１にはカップ１０の横断面図を示してある。図１Ａは図１に示したカップ１０の平面図を示す。図１に示すようにカップ１０は円すい形の下部部分１５及び円筒形の上部部分２０を持つ。図２は互いに積重ねた２個のカップ１０ａ、１０ｂの横断面図である。円筒形の上部部分２０の高さは、各カップが後述の供給管４５内で倒れたりころがったりしないように選定する。好適な実施例では倒れを防ぐ円筒形の上部部分２０の最小高さは６ｍｍでありこの場合１００μｌの程度の有用な容積のカップが得られる。ただしカップ１０はこれよりかなり多い液体を保持することができる。図示の実施例では各カップは６ｍｍの程度のピッチで３対１の比率で積重ねる。供給管の外部で使用者が取扱ったときにこの重なり比率が大きいほどカップの積重ねがそれだけ安定になる。適当な範囲は１．５対１ないし６対１でありピッチは２ないし２０ｍｍである。さらに積重ねたカップの各円すい面間のすきまは、取扱い中にカップの重なりに安定性を与えるのに十分に小さく０．１ないし１ｍｍがよく０．２ｍｍの程度が一層よく、なお各カップが互いに割込まないようにするのに十分なだけ大きい。又図１に示すようにカップ１０の円筒形の上部部分２０は、下部フランジ２５と上部フランジ３０と下部フランジ２５及び上部フランジ３０間のみぞ３５とを備える。上部フランジ３０の高さは、自動臨床化学分析システムの種種のサブシステム内及びこれ等のサブシステム間で各カップ１０を移送し操作するのに使われるロボット（図示してない）のつかみアームにより容易につかむのに十分なだけ大きい。上部フランジ３０の適当な寸法は１ないし１５ｍｍである。又前記したように円筒形の上部部分２０の全高さは、詳しく後述するカップ分与機構の適当な直径の供給管内に挿入したときにカップ１０が倒れたり重なり合わないことがないような寸法である。
【００１３】
図１Ｂには別の実施例による試料カップ１２を示してある。図１に示した実施例と同様に図１Ｂに示した実施例は円すい形の下部部分１５ａと円筒形の上部部分２０ａとを持つ。しかし下部フランジ２５、上部フランジ３０及びみぞ３５を持つ図１に示したカップ１０とは異なって、図１Ｂに示したカップ１２は単一のフランジ２５ａだけしか備えない。すなわち各カップ１２を相互にはめ合わせると、互いに隣接するカップのフランジ２５ａはその間にみぞを形成する。
【００１４】
図３及び図４にはカップ分与機構４０の斜視図を示してある。カップ分与機構４０は、開口５０を長手に沿って持つ円筒形の供給管４５又は送給管を備え供給管４５がＣ字形みぞの形状を取るようにしてある。供給管４５は、はめ合わせたカップ１０の重なりを供給管４５内に上部開口５５を経て入れることによりはめ合わせたカップ１０の重なりを保持するように配置してある。すなわち操作者は、各カップ１０を供給管４５内に容易に入れこれ等のカップを定位置にすべり落し又は降下させることができる。供給管４５の前部のみぞ穴により供給管４５内のカップの存在、個数及び配向を確認するために視認できる。
【００１５】
カップ１０のはめ合わせた積重ねが、供給管４５内に適正な位置に確実に挿入されるようにすなわちこのはめ合わせた積重ね内の最下部のカップ１０の円すい形の下部部分１５が先ず供給管４５に入り下方に向く（円すいの小さい端部が下方に向く）ようにするのに、供給管４５はその頂部に案内ばね６０を設けてある。案内ばね６０は、又カップ止め６３とも呼ばれる実質的に扁平な肩部と図３に示すように供給管４５の内部みぞ内に突出する又カップ従動体とも呼ばれる山形部分６５とを持つ。図５に示すようにカップ１０のはめ合わせた積重ねを供給管４５内に適正な配置に、すなわち円すい形の下部部分を先にして挿入した場合に最下部のカップ１０の円すい形の下部部分１５がカップ従動体すなわち山形部分６５を押し案内ばね６０のカップ止め６３及び残りの部分を矢印により示すように妨げにならない状態に押す。すなわちカップ１０のはめ合わせた積重ねは又定位置に滑動させ又は下降させることができる。しかしカップ１０のはめ合わせた積重ねを供給管４５内に不適正な向きにすなわち円筒形の上部部分２０を先にして挿入すると、図６に示すように案内ばね６０は、円筒形の上部部分２０が案内ばね６０のカップ止め６３に引掛かった状態になるから妨げにならない位置に押されない。従って各カップはもはや移行できなくなり操作者にはカップの配向が正しくないことが明らかになる。
【００１６】
図３及び図４に示すようにカップ分与機構４０は、供給管４５の下部部分に固定した円筒形の出口ハウジング（ｅｓｃａｐｅｍｅｎｔ ｈｏｕｓｉｎｇ）７３を備える。出口ハウジング７３は出口（ｅｓｃａｐｅｍｅｎｔ）７５を納める。図７及び図８に示すように出口７５は、内部の穴８３と扁平面８４とを持つ円板形部材８０を備える。円板形部材８０にはその上側部に上部リーフ８５を取付けてある。又円板形部材８０にはその下側部に下部リーフ（ｂｏｔｔｏｍ ｌｅａｆ）９０を取付けてある。図７は円板形部材８０の上面図であるから、円板形部材８０に隠された下部リーフ９０の部分は破線で示してある。下部リーフ９０の厚さは、下部リーフ９０がカップ１０のみぞ３５内にはまらないように選定してある。下部リーフ８５の厚さは、リーフ８５がカップ１０のみぞ３５にはまるように選定してある。この特徴の意義は、出口７５の作用を詳しく後述すればさらに明らかである。
【００１７】
図３に示すように供給管４５は支持体（ｓｕｐｐｏｒｔ）１００に取付けてある。カップ分与機構４０は、この分与機構を容易に取りはずせるようにして支持体１００に取付けることができる。容易に取りはずせることによりカップ分与機構の保守が容易になりカップ分与機構のまわり及びその後方の他の区域の操作ができる。とくに図３に示すように各ピン１０２（１個のピンだけを示してある）は支持体１００の穴内に締まりばめの状態にはめて支持体１００に固定するようにしてある。各ピン１０２は又、サブシステムのシャトルアセンブリ（図示してない）に取付けた取付けアセンブリ１０３の穴内に動きばめの状態にはめてある。さらに取付けアセンブリ１０３には、各固定ピン１０２を取付けアセンブリ１０３の各穴にはめたときに固定ピン１０２に衝合するばね付勢ボール・プランジャ（図示してない）を設けてある。従ってカップ分与機構４０は、各ピン１０２及びばね付勢ボール・プランジャの作用によって取付けアセンブリ１０３に固定されるが上下方向に強く引張ることにより容易にはずすことができる。
【００１８】
円板形部材８０はばね１０５及びピン１１０により支持体１００に可動なように取付けてある。すなわちばね１０５のたわみ性により又穴８３の直径が供給管４５及び出口ハウジング７３の直径より大きいから、リーフ８５、９０を持つ円板形部材８０は図４の矢印により示すように供給管４５の縦方向軸線に対して横方向に移動できる。さらに出口ハウジング７３には、その互いに対向する側に各リーフ８５、９０に整合した穴を形成してある。すなわち円板形部材８０が供給管４５に対して横方向に移動する際に、各リーフ８５、９０は出口ハウジング７３内で移動することができる。
【００１９】
本発明のカップ取扱いサブシステム（ｃｕｐ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）は又図９Ａに示した第１実施例では試料シャトル１２０を設けてある。従来のソフトウェア制御装置では、試料シャトル１２０は、供給管４５の下方で軌導１２３に沿い図４に示した方向に前後に自動的に移動することができる。図９Ａに示すように試料シャトル（ｓａｍｐｌｅ ｓｈｕｔｔｌｅ）１２０は複数の試料位置１２５ａないし１２５ｅを備える。各試料位置１２５ａないし１２５ｅは、カップ１０又はカップ１２のような試料容器又は標準の試験管を受けて保持するように形成してある。さらに各試料位置１２５には導入ピン１３０を設けてある。各ピン１３０により、各容器すなわちカップ１０、１２をたとえばロボット（図示してない）により試料位置１２５に位置させるときにカップ１０又はカップ１２を位置させやすくする。さらに図９Ａに示すように試料位置１２５ａには、カップ１０又はカップ１２の円すい形下部部分１５の頂部の直径よりわずかに大きい内径を持つ円筒形の挿入体１３５を設けてある。頂部とは、カップ１０の下部フランジ２５又はカップ１２のフランジ２５ａに最も近接する円すい形下部部分１５又は下部部分１５ａの部分を意味する。カップ１０又はカップ１２を後述のように供給管４５から出口７５を介し試料位置１２５ａ内に落下させるときは、カップ１０の円すい形下部部分１５又はカップ１２の下部部分１５ａは、試料位置１２５ｂないし１２５ｅの直径より小さい直径を持つ円筒形の挿入体（ｉｎｓｅｒｔ）１３５に対する導入部を形成する。さらに試料シャトル１２０の上面１４０と面一の円筒形の挿入体１３５の上面は、カップ１０の円筒形上部部分２０又はカップ１２の上部部分２０ａの安定な支持体になる。試料シャトル１２０は又、後述のようにカップ１０又はカップ１２を供給管４５から試料位置１２５ａに落下させるように出口７５を作動する目的を持つトリガ又は作動ピン１４５を試料位置１２５ａ、１２５ｂ間に設けてある。図９Ｂは変型による試料シャトル１２０を示す。この試料シャトル１２０では各別の導入ピン１３０の代りにこのシャトルの各側部に単一の一体の導入壁１３０ａを設けてある。
【００２０】
試料シャトル１２０に対する出口（ｅｓｃａｐｅｍｅｎｔ）７５の作用を以下に述べる。出口ハウジング７３及び出口７５の横断面図である図１０ないし図１３において円板形部材８０は簡単に前記したように種種の位置の間で供給管４５の縦方向軸線に対し横方向に移動する。この横移動は、出口７５に対する試料シャトル１２０の相互作用によって行われる。とくに試料シャトル１２０は軌道１２３に沿い図４及び図９Ａに示した方向Ａに移動し、作動ピン１４５が円板形部材８０の扁平面８４に衝合することにより円板形部材８０を戻し張力生成ばね１０５に対して押しつけ円板形部材８０を方向Ａに横方向に移動させる。同様に試料シャトル１２０が方向を逆にし軌道１２３に沿い図４及び図９Ａに示した方向Ｂに横方向に移動するときは、円板形部材８０はばね１０５の戻し力により方向Ｂに横方向に移動し、最後に作動ピン１４５が円板形部材８０の面８４から離れる。
【００２１】
出口７５の機能は、供給管４５内に位置させた最下部カップ１０又はカップ１２だけを出口ハウジング７３の底部１５０から試料シャトル１２０の試料位置１２５ａ内に落下させると共に、供給管４５内の残りのカップ１０又はカップ１２をこの管内に保持することである。図１０ないし図１３は、図１に示したカップ１０の実施例についてこの機能を果す出口７５の作用の種種の段階を示す。
【００２２】
図１０は、この図でカップ１０ａとして示した最下部カップを解放する順序の開始に先だって全戻し位置における出口７５を示す。この位置では試料シャトル１２０の作動ピン１４５は円板形部材８０の扁平面８４にまだ係合していない。図１０に示すように上部リーフ８５は出口ハウジング７３の内部の外側に位置し、又下部リーフ９０は、穴１５５を経て出口ハウジング７３に入って出口ハウジング７３の内部に位置する。すなわち下部リーフ９０はカップ１０ａの下部フランジ２５に係合することにより各カップのはまり合った全積重ねを供給管４５内に支える。
【００２３】
図１１に示すように試料シャトル１２０の作動ピン１４５が扁平面８４に係合すると、円板形部材８０がばね１０５の張力に逆って押され矢印に示すように横方向に移動する。従って下部リーフ９０は、なお最下部カップ１０ａの下部フランジ２５に係合している（すなわちカップの積重ねがなお下部リーフ９０に支えられている）が同様に横方向に移動する。これと同時に上部リーフ８５は、穴１６０を経て出口ハウジング７３の内部に入っている。上部リーフ８５は又、最下部カップ１０ａの上方の次のカップであるカップ１０ｂのみぞ３５に入っているが、まだカップ１０ｂの上部フランジに係合していない。
【００２４】
図１２は、最下部カップ１０ａが下部リーフ９０にもはや支えられなくて試料シャトル１２０の試料位置１２５ａ内に自由に落下する、出口７５の全前進位置を示す。この場合試料シャトル１２０は方向Ａにできるだけ遠く移動している。最下部カップ１０ａが落下すると、最下部カップ１０ａの上方の残りの各カップ１０は、カップ１０ｂの上部フランジ３０が上部リーフ８５に係合することによりカップ１０の全積重ねをカップ１０ｂの上方に支えるまで一緒に落下する。
【００２５】
最下部カップ１０ａが供給管４５から自由に落下した後、試料シャトル１２０は方向Ｂに移動する。図１３は、出口７５をこの出口が全戻り位置に戻った後の状態で示す。図１３に明らかなように上部リーフ８５は出口ハウジング７３の内部から出ていて又下部リーフ９０はこの場合積重ねの最下部カップであるカップ１０ｂの下部フランジ２５に係合することにより積重ね全体を支える。この全戻り位置では試料シャトル１２０の作動ピン１４５はもはや扁平面８４に係合しない。
【００２６】
前記したように下部リーフ９０の厚さは、この厚さがカップ１０のみぞ３５の幅より大きくなるように選定する。すなわち下部リーフ９０はみぞ３５内にはまることができない。この特徴により下部リーフ９０が前記したように出口の作動中に誤ってみぞ３５に入るおそれをつねになくす。
【００２７】
前記した手順は、試料位置１２５ａで新らたなカップ１０を試料保持体内に装入することが望ましいときはつねに反復する。すなわち各カップ１０は、本システムに対し付加的な電気機械装置及び付加的なソフトウェア制御装置を必要としないで既存の移送装置を使って供給管４５から１度に１個ずつ自動的に逐次に分与することができる。カップを試料保持体に分与すると、このカップは試料を満たし前記した種種の混合物を選択的に生成することができる。
【００２８】
図１Ｂに示した実施例によるカップ１２を使うときは、出口機構の作用は実質的に前記した通りである。とくに全戻り位置では下部リーフ９０は最下部カップ１２のフランジ２５ａに係合することによりカップ１２の全積重ねを支える（カップ１０を利用するときは下部リーフ９０は最下部カップの下部フランジ２５に係合する）。しかし円板形部材８０を横方向に動かすに伴い、カップ１０の場合のようにみぞ３５内に移行する上部リーフ８５とは異なり、上部リーフ８５は最下部カップの上方の次のカップ１２のフランジ２５ａの下側の位置に移行して最下部カップ１２が落下するときに次のカップのフランジ２５ａに係合してカップ１２の積重ねを支える。
【００２９】
図４に示すようにカップ分与機構４０には、供給管４５内のカップの総数たとえば１０個のカップが或るレベル以下に落下したときを検出するように供給管４５に取付けた反射光学センサ（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｅｎｓｏｒ）１６２を設けてある。とくに反射光学センサ１６２は、供給管４５内に設けた穴に隣接して取付けられ、この穴を経て光を放出するＬＥＤと反射されて戻る光を検出する受容器とを備える。すなわち各カップを穴のレベルで又はその上方で供給管４５内で積重ねるときは、反射光学センサ１６２により放出する光は受容器（ｒｅｃｅｐｔｏｒ）により反射し検出する。しかし各カップのレベルが穴の下方に降下すると、反射光学センサ１６２により放出する光は反射されなくてすなわち反射光学センサ１６２は低いカップ状態を検出し操作者に警告をだす。
【００３０】
さらに反射光学センサ（図示してない）は、カップ１０又はカップ１２がシャトル１２０内に分与されていることを確認するようにたとえば支持体１００に又はシャトル・アセンブリ（図示してない）に出口７５に隣接して取付けてある。とくに前記したように反射光学センサは、光を試料位置１２５ａに向かって放出するＬＥＤと、反射して戻った光を検出する受容器とを備える。すなわちカップ１０又はカップ１２が試料位置１２５ａに存在すれば、受容器は反射光を検出しセンサはカップの分与されたことを指示する。しかしカップが試料位置１２５ａに分与されなければ、受容器は反射光を検出しなくてセンサはカップが分与されていないことを指示する。反射光学センサは又、シャトル１２０が出口７５を作動するのに先だって使われカップ分与機構４０の詰まりを防ぐようにカップ１０又はカップ１２が試料位置１２５ａに前もって位置していないことを確認する。
【００３１】
さらに前記したように若干の試料では、試料を１種類又は複数の試薬と混合して化学反応を生じさせることが望ましい。多くのこのような反応では試料及び試薬混合物を特定の温度に特定の時限にわたり加熱する必要がある。このために図１４ないし図１９に示した定温器１６５を設ける。すなわち或る反応が望ましいときは、カップ１０又はカップ１２を前記したように試料シャトル１２０の試料位置１２５ａに分与することができる。試料及び試薬はカップ１０又はカップ１２内に分与し、次いで混合物を含むカップ１０又はカップ１２は加熱のためにロボット（図示してない）により定温器１６５に移送することができる。
【００３２】
図１４及び図１５はそれぞれ定温器（ｉｎｃｕｂａｔｏｒ）１６５の斜視図及び展開斜視図である。図１４及び図１５に明らかなように定温器１６５はカップ１０又はカップ１２を受けて保持するようにした若干のたとえば１６のカップ保持位置１６８を備える。図１６は定温器１６５の平面図でカップ保持位置１６８の配置を示す。図１７及び図１８はそれぞれ図１６にしたＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に双定温器１６５の断面図である。
【００３３】
図１７及び図１８に示すように定温器１６５は、ＰＩＤのような温度制御装置１７５又はサーモロジック（Ｔｈｅｒｍｏｌｏｇｉｃ）［商標］の制御装置を１列とする比例積分微分制御装置をねじ１８０及びスタンドオフ（ｓｔａｎｄｏｆｆ）１８５により取付けた支持体１７０を備える。定温器１６５は又、サーミスタのような温度センサ１９０と加熱器１９５とパッド絶縁体２００とヒートシンク（ｈｅａｔ ｓｉｎｋ）／絶縁アセンブリ２０５とを備える。これ等はすべてねじ２１０により支持体１７０に取付けてある。吸熱器／絶縁アセンブリ２０５は絶縁殻２２５により囲んだヒートシンク２２０を備える。前記したような加熱アセンブリは当業界にはよく知られ従ってその作用については詳しくは述べないことにする。
【００３４】
図１８に示すように各カップ保持位置１６８は下部部分２３０及び上部部分２３５を備える。下部部分２３０は、吸熱器２２０内に形成されカップ１０又はカップ１２を容易に受けて保持する形状にしてある。とくに下部部分２３０は、カップ１０の円すい形下部部分１５又はカップ１２の円すい形下部部分１５ａに密接に合う円すい形の形状を持つ。上部部分２３５は、絶縁殻２２５に形成され、ロボットのつかみアームを試料位置１６８内に入れ、カップ１０の上部フランジ３０又はカップ１２のフランジ２５の上方の円筒形上部部分２０ａをつかむことによりカップ１０又はカップ１２を取上げて位置させるのに十分なだけ大きい直径を備える。
【００３５】
定温器１６５には又図１４、図１５及び図１８に示した絶縁カバー２４０を設けてある。絶縁カバー２４０は、カップ１０又はカップ１２を温度制御のために保持位置内部に位置させたときにカップ保持位置１６８に位置させる。絶縁カバー２４０は取手２４５によりロボットつかみアームによって容易につかむことができる。好適な実施例では定温器１６５はカップ保持位置１６８の数より少なくとも１個少ない又最もなるべくは正確に１個だけ少ない絶縁カバー２４０を設けてある。図１４ないし図１８に示した例では１５個より多くない又最もなるべくは正確に１５個の絶縁カバー２４０を設けてある。すなわちこの好適な実施例では特定のカップ１０又はカップ１２を操作する必要のあるときにロボットにより特定の絶縁カバー２４０を移動させることのできる少なくとも１個所の覆われてないカップ保持位置１６８がつねにある。
【００３６】
すなわち定温器１６５は、別の分析に先だって反応を受ける試料に対し温度制御環境を生ずる。カップ１０又はカップ１２及びその内容物はヒートシンク２２０を通る熱伝達により特定の時間にわたり特定の温度に持来す。カップ１０の円すい形下部部分１５又はカップ１２の下部部分１５ａにはカップ保持位置１６８の下部部分２３０の適合する円すい形状を介して熱的接触が行われる。カップ１０又はカップ１２は、定温器１６５内に全体が留まる間にカップ１０又はカップ１２の上方に留まるカバー２４０により雰囲気の温度及び湿度の温度の条件を変えないように保護される。カバー２４０は又蒸発を最少にするのに役立つ。
【００３７】
図１９には単一の供給管４５でなくて多数本の供給管を回転台（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｔｕｒｒｅｔ）に設けた本発明の別の実施例を示す。図１９では供給管４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄは例示しただけでありこれより多い又は少ない供給管を設けても本発明の範囲を逸脱しない。図２０及び図２１はそれぞれ図１９に示した実施例の側面図及び平面図である。すなわちこの回転台構造により供給管４５ａを使用状態にし、供給管４５ｂ、４５ｃを充てんして利用できるようにし、供給管４５ｄを再充てんのために操作できるようにする。
【００３８】
図１９及び図２０に示すように回転台アセンブリは支持体２５５に取付けた固定台２５０を備えている。固定台２５０には出口ハウジング７３及び出口７５を取付けてある。これ等両者の構造及び作用は前記した通りである。さらに固定台２５０の上方には供給管４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄを回転できるように取付けてある。図１９ないし図２１に示した例では供給管４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄはこれ等が枢動点軸受２６０のまわりに３６０゜回転するようにしてある。さらに供給管４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄは相互に９０゜の間隔を置いているが、各供給管４５は回転台のまわりで相互に等しい間隔を置く必要はない。図１９ないし図２１に示した実施例ではベルト（図示してない）及びプーリ２７０に結合したステッパ・モータ２６５は、回転台アセンブリを選択的に回転して各管４５を出口７５の上方に選択的に位置決めするように設けてある。回転台アセンブリを回転する他の手段を設けてもよい。たとえば軌道１２３に沿って移動するシャトル１２０は回転台アセンブリを選択的に回転するのに使うことができる。
【００３９】
すなわち図１９に示すように供給管４５ａ（使用中の管）は出口７５の上方に心合せする。供給管４５ａ内の積重なったカップ１０又はカップ１２は固定板２５０の穴を貫いて出口７５内に延びる。出口７５は前記したように試料シャトル１２０により作動する。供給管４５ａからカップ１０が全くなくなると、回転台が回転して供給管４５ｂを出口７５の上方に持来すことができる。供給管４５ａがからになり出口７５から回転し離れると、供給管４５ａは再充てんする。なお回転により供給管４５ｃを出口７５の上方に位置させ供給管４５ｄを次に使用する位置にし以下同様である。
【００４０】
当業者には明らかなように前記した実施例は例示しただけで限定するものではなく本発明はなお種種の変化変型を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の試料カップの１実施例の横断面図である。
【図１Ａ】図１に示した試料カップの平面図である。
【図１Ｂ】本発明の別の態様による試料カップの横断面図である。
【図２】図１に示したような２個のカップを互いに積重ねて示す横断面図である。
【図３】本発明のカップ分与機構の１実施例の斜視図である。
【図４】図３の分与機構を別の向きから見た斜視図である。
【図５】図３及び図４に示したカップ分与機構の案内ばねがカップを円すい形下部部分を先にして挿入したときに作用する状態を示す拡大縦断面図である。
【図６】図３及び図４に示したカップ分与機構の案内ばねがカップを円筒形上部部分を先にして挿入したときに作用する状態を示す拡大縦断面図である。
【図７】本発明の１態様による出口の平面図である。
【図８】図７の出口の横断面図である。
【図９Ａ】本発明の１態様による試料シャトルの斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａとは異なる態様による試料シャトルの斜視図である。
【図１０】出口ハウジングの出口を１つの作動位置で示す縦断面図である。
【図１１】図１０の出口を別の作動位置で示す縦断面図である。
【図１２】図１０の出口をなお別の作動位置で示す縦断面図である。
【図１３】図１０の出口をさらに別の作動位置で示す縦断面図である。
【図１４】本発明の１態様による定温器の斜視図である。
【図１５】図１４に示した定温器の展開斜視図である。
【図１６】図１４に示した定温器の平面図である。
【図１７】図１６に示した定温器のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１８】図１６に示した定温器のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１９】本発明カップ分与機構の別の実施例を回転できる１組の供給管と共に示す斜視図である。
【図２０】図１９に示したカップ分与機構の側面図である。
【図２１】図１９に示したカップ分与機構の平面図である。
【符号の説明】
１０ 試料容器
１５ 円すい形の下部部分
２０ 円筒形の上部部分
２５ 下部フランジ
３０ 上部フランジ
３５ みぞ
４０ カップ保持分与機構（装置）
４５ 供給管
７５ 出口
８０ 円板
８３ 穴
８５ 第１のリーフ
９０ 第２のリーフ
１２０ 試料シャトル
１６５ 定温器

Claims (37)

1. （イ）円すい形の下部部分と、（ロ）上部フランジ、下部フランジ及びこれ等の両フランジ間に形成したみぞを持つ円筒形の上部部分とをそれぞれ備えた複数個のカップを保持し分与するカップ保持分与装置において、
   少なくとも最下部のカップと、この最下部のカップの上方に位置する最下部の隣のカップとを持つ積重ねにして前記各カップを保持するのに適当な内部と下端部とを持つ供給管と、
   上側部、下側部及び内部に形成した穴を持つ円板と、前記円板の上側部に取付けた第１のリーフと、前記円板の下側部に取付けた第２のリーフとを備え、前記供給管の下端部に隣接して位置させた出口と、
   を包含し、
   前記第２のリーフが前記最下部のカップの下部フランジに係合する第１の位置と、前記第１のリーフが前記最下部の隣のカップのみぞ内に挿入され、前記最下部の隣のカップの上部フランジに係合し、前記第２のリーフが前記最下部のカップの下部フランジにもはや係合しないことにより前記最下部のカップが前記円板に形成した穴を通って落下するようにした第２の位置との間で前記出口が移動できるようにして成る、
   カップ保持分与装置。
2. さらに支持体を備え、前記供給管を前記支持体に固定し、前記出口を前記支持体にばねにより移動できるように取付けた請求項１のカップ保持分与装置。
3. 前記出口を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させる手段をさらに備えた請求項１のカップ保持分与装置。
4. 複数の試料保持位置と少なくとも１個の作動ピンとを持つ試料シャトルをさらに備え、前記出口を前記第１の位置と前記第２の位置との間で第１の方向に可動にし、前記試料シャトルを前記第１の方向に可動にし、前記少なくとも１個の作動ピンが前記出口に係合し、この出口を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるようにした請求項１のカップ保持分与装置。
5. 前記試料保持位置の１つを、前記出口が前記第２の位置に動かされたときに、前記供給管のすぐ下側に位置させた請求項４のカップ保持分与装置。
6. 前記供給管のすぐ下側に位置させた前記試料保持位置に、円筒形の挿入体を設け、カップが前記円板に形成した前記穴を経て落下するときに、前記カップの前記円すい形の下部部分を前記円筒形の挿入体により案内するようにした請求項５のカップ保持分与装置。
7. 前記円筒形の挿入体が前記円筒形の上部部分に隣接する位置で測った前記円すい形の下部部分の最大の直径よりわずかに大きい内径を持つようにした請求項６のカップ保持分与装置。
8. 前記カップをその円すい形の下部部分を先にして前記供給管内に確実に挿入する手段をさらに備えた請求項１のカップ保持分与装置。
9. 前記供給管にさらに、この供給管の内部に突出する山形部分及びカップ止めを持つばねを設け、前記山形部分及びカップ止めが、前記各カップがその円すい形の下部部分を先にして前記供給管内に挿入されるときに、前記内部から押出され、前記各カップを前記ばねを過ぎて滑動させ、前記山形部分及びカップ止めが、前記各カップがその円筒形の上部部分を先にして前記供給管内に挿入されるときに前記内部に留まり、前記各カップが前記ばねを過ぎて滑動しないようにした請求項１のカップ保持分与装置。
10. 前記第２のリーフが或る厚さを持ち、この厚さを、前記第２のリーフが前記みぞ内にはまらないように、選定した請求項１のカップ保持分与装置。
11. 温度制御装置、温度センサ、加熱器及び絶縁したヒートシンクを持つ定温器をさらに備え、この定温器が、Ｎ個所のカップ保持位置と、これ等の各カップ保持位置の上方に取付けたＮ−１個までの絶縁カバーとを持つようにした請求項１のカップ保持分与装置。
12. 前記各カップ保持位置に、前記各カップの前記円すい形の下部部分を受入れるのに適する円すい形の下部部分と、前記各カップの前記円筒形の上部部分の直径より大きい直径を持つ円筒形上部部分とを設けた請求項１１のカップ保持分与装置。
13. 前記各カップを、前記各カップ保持位置に挿入したときに、前記各カップの前記円すい形の下部部分が、前記各カップ保持位置の前記円すい形の下部部分に熱的に接触するようにした請求項１２のカップ保持分与装置。
14. 前記供給管がＣ字形横断面を備えた請求項１のカップ保持分与装置。
15. 前記供給管がさらに、回転台に取付けた少なくとも２本の供給管を備えた請求項１のカップ保持分与装置。
16. 前記各供給管に下端部を設け、前記回転台を回転して前記各供給管の前記下端部の選択した１つを前記出口の上方に選択的に位置させることができるようにした請求項１５のカップ保持分与装置。
17. 前記各カップの前記下部フランジに下面を設け、前記各カップの前記上部フランジに上面を設け、前記下面及び上面の間の距離を複数個の前記カップが１．５対１ないし６対１の比率で相互に重なり合うことができるように選定した請求項１のカップ保持分与装置。
18. 前記各カップの前記下部フランジに下面を設け、前記各カップの前記上部フランジに上面を設け、前記下面及び上面の間の距離を２ｍｍないし２０ｍｍにすることにより、前記カップが前記供給管内に入れられたときに、倒れないようにした請求項１のカップ保持分与装置。
19. 自動臨床化学分析システム用のカップ取扱いサブシステムにおいて、
    （イ）円すい形の下部部分と、（ロ）上部フランジ、下部フランジ及びこれ等の両フランジ間に形成したみぞを持つ円筒形の上部部分とをそれぞれ備えた複数個のカップと、
    少なくとも最下部のカップと、この最下部のカップの上方に位置する最下部の隣のカップとを持つ積重ねにして前記カップを保持するのに適当な内部と下端部とを持つ供給管と、
    上部側、下部側及び内部に形成した穴を持つ円板と、前記円板上部側に取付けた第１のリーフと、前記円板下部側に取付けた第２のリーフとを備え、前記の供給管の下端部に隣接して位置させた出口と、
    低温器と、
    を包含し、
    前記第２のリーフが前記最下部のカップの下部フランジに係合する第１の位置と、前記第１のリーフが前記最下部の隣のカップのみぞ内に挿入され、前記最下部の隣のカップの上部フランジに係合し、前記第２のリーフが前記最下部のカップの下部フランジにもはや係合しないことにより、前記最下部のカップが前記円板に形成した穴を通って落下するようにした第２の位置との間で前記出口が移動できるようにして成る、
    カップ取扱いサブシステム。
20. 前記定温器に、温度制御装置、温度センサ、加熱器及び絶縁したヒートシンクを設けた請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
21. 前記定温器に、Ｎ個所のカップ保持位置とこれ等のカップ保持位置の上方に取付けたＮ−１個までの絶縁カバーとを設けた請求項２０のカップ取扱いサブシステム。
22. 前記各カップ保持位置に、前記各カップの前記円すい形の下部部分を受入れるのに適する円すい形の下部部分と、前記各カップの前記円筒形上部部分の直径より大きい直径を持つ円筒形の上部部分とを設けた請求項２１のカップ取扱いサブシステム。
23. 前記各カップを、前記各カップ保持位置に挿入したときに、前記各カップの前記円すい形の下部部分が、前記各カップ保持位置の前記円すい形の下部部分に熱的に接触するようにした請求項２２のカップ取扱いサブシステム。
24. さらに支持体を備え、この支持体に前記供給管を固定し、前記円板を前記支持体にばねにより可動なように取付けた請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
25. 前記円板を前記第１の位置及び第２の位置の間で動かす手段をさらに備えた請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
26. 複数の試料保持位置と少なくとも１個の作動ピンとを持つ試料シャトルをさらに備え、前記出口を前記第１の位置と前記第２の位置との間で第１の方向に可動にし、前記試料シャトルを前記第１の方向に可動にし、前記少なくとも１個の作動ピンが前記出口に係合し、前記円板を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるようにした請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
27. 前記試料保持位置の１つを、前記出口が前記第２の位置に動かされたときに、前記供給管のすぐ下側に位置させた請求項２６のカップ取扱いサブシステム。
28. 前記供給管のすぐ下側に位置させた前記試料保持位置に、円筒形の挿入体を設け、カップが前記円板に形成した前記穴を経て落下するときに、前記カップの前記円すい形の下部部分を前記円筒形の挿入体により案内するようにした請求項２７のカップ取扱いサブシステム。
29. 前記円筒形の挿入体が前記円筒形の上部部分に隣接する位置で測った前記円すい形の下部部分の最大の直径よりわずかに大きい内径を持つようにした請求項２８のカップ取扱いサブシステム。
30. 前記供給管にさらに、この供給管の内部に突出する山形部分及びカップ止めを持つばねを設け、前記山形部分及びカップ止めが、前記各カップがその円すい形の下部部分を先にして前記供給管内に挿入されるときに、前記内部から押出され前記各カップを前記ばねを過ぎて滑動させ、前記山形部分及びカップ止めが、前記各カップが、その円筒形の上部部分を先にして前記供給管内に挿入されるときに前記内部に留まり、前記各カップが前記ばねを過ぎて滑動しないようにした請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
31. 前記第２リーフが或る厚さを持ち、この厚さを前記第２リーフが前記みぞ内にはまらないように選定した請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
32. 前記供給管がさらに、回転台に取付けた少なくとも２本の供給管を備えた請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
33. 前記各供給管に下端部を設け、前記回転台を回転して前記各供給管の前記下端部の選択した１つを前記出口の上方に選択的に位置させることができるようにした請求項３２のカップ取扱いサブシステム。
34. 前記各カップの前記下部フランジに下面を設け、前記各カップの前記上部フランジに上面を設け、前記下面及び上面の間の距離を複数個の前記カップが１．５対１ないし６対１の比率で相互に重なり合うことができるように選定した請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
35. 前記各カップの前記下部フランジに下面を設け、前記各カップの前記上部フランジに上面を設け、前記の下面及び上面の間の距離を２ｍｍないし２０ｍｍにすることにより、前記カップが前記供給管内に入れられたときに、倒れないようにした請求項１９のカップ取扱いサブシステム。
36. 前記供給管内のカップの総数が所定のレベル以下に落下したときを検出する手段をさらに備えた請求項１のカップ保持分与装置。
37. 前記供給管内のカップの総数が所定のレベル以下に落下したときを検出する手段をさらに備えた請求項１９のカップ取扱いサブシステム。

Images