JPH05501761A - キュベットとキュベット用の直線駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 キュベツトとキュベツト用の直線駆動機構発明の背景 本発明は、光学的評価機器において使用するためのキュベツトと、前記機器内の 直線経路に沿って前記キュベツトを位置決めするための装置に係わる。

応を評価する光学臨床実験機器が知られている。そうした機器では、キュベツト がその機器の光路の中に置かれ、キュベツトを通過する光ビームが光検出器によ って受け取られる。その光検出器の出力の評価は、キュベツトの反応ウェル内で 生じる生化学反応によって引き起こされる、光路に沿った光学的特性の変化を反 映する。そうした機器は例えば音直、血栓症、伝染病、その他の同種類のものに 係わる分析を行うために使用される０１つのタイプの公知の光学機器では、複数 のキュベツトが一体的円形トレーの中に配列され、固定した中心位置の周りを回 転する。このタイプの機器は、最善の場合でも半自動であるに過ぎない。別の公 知の光学機器では、直線キュベツトシステムｆｌｉｎｅ１ｒ　ｃａｖｓ＋ｔｅ　 ＋７ｕｅｍ）が、キュベツトの連続的供給を伴うウオークアウェイ（ｖ！１ｋ− ｔｖｚ７）　自動装置を有することを可能にする。直線キュベツトシステムを使 用する商業的に入手可能な公知の機器は、直線経路に沿ってキュベツトを駆動す るために、タイミングベルト又はスチールベルトを使用する。これらのシステム では、そのタイミングベルト上の歯がキュベツト上の対応する歯と噛み合い、キ ュベツトを直線経路に沿って引き張る。

回転キュベツト駆動装置と直線キュベツト駆動装置との組み合わせを使用するシ ステムもある。しかし、そのベルトの長さに応じてそのベルト長さの変動が増大 する（即ちそのベルトが長いほど、その公差が大きくなる）が故に、タイミング ベルトはキュベツトの正確な位置決めを与えない。経路上の固定点に対するキュ ベツトの相対的配置は、そのキュベツトが等しい増分量でそのシステムを通って 移動するにつれて変化する。

キュベツト内の１００ミクロリットル台の小さい反応体積を使用する光学評価シ ステムが、開発されている。そうしたシステムでは、キュベントの位置決め上の 必要条件は極めて厳密であり、商業的に入手可能な線形キュベツトシステム及び そのシステム用の従来的なタイミングベルト駆動機構によっては、そうした必要 条件は満たされない。

発明の要約 従って本発明の目的は、キュベツト内の１００　ミクロリットル台の小さな反応 体積を用いて働くことが可能な光学評価機器の位置決め上の必要条件を満たすこ とが可能な・キュベツト及びそのキュベツト用の直線駆動機構を提供することで ある。

本発明の別の目的は、小さな反応体積を用いて働くことが可能であり、且つ必要 な光学的特性を与え、且つその光学機器の感度を最大化するためにキュベツト内 の反応体積を通過する光ビームの光路断面を最大化する、光学評価機器用のキュ ベツトを提供することである。

本発明の更に別の目的は、自動化された高スループツト光学評価システムで使用 するための、キュベツト及びそのキュベツト用駆動機構を提供することである。

上記の目的とその他の目的が、光学機器内の直線経路に沿ってキュベツトを位置 決めするための親ねじで形成された直線駆動機構を含む該光学機器内で使用され るためのキュベツトを提供することにより本発明によって実現される。このキュ ベツトでは、キュベツト本体が、少なくとも１つの反応ウェルと、前記親ねじの ねじ山に係合する噛み合い手段とを含むＯ本発明の好ましい実施例では、そのキ ュベツトの反応ウェルが、その光学機器の光路に対して平行な平面内１二台形の 断面を有する。

親ねじの使用は、例えば機器を位置決めするため１こ親ねじを使用する工作機械 産業で公知である。光学評価システム内のキュベツト位置決め周間ねじの応用（ よ、微量試料採取を使用する機器内でのキュベツト位置決めのための、より高度 な精度上の必要条件を満たすための単純で洗練され且つ確実な解決策である。こ れに加えて親ねじは、タイミングベルトよりもその歯の高さの深さが大きいが故 に、タイミングベルトの場合１こ比べてキュベツトの装着位置のより大きな変化 を可能Ｉこする。更に、光学機器の光路に対して平行な平面内１こ台形又↓よ（ さび形の横断面を有するようにキュベツトの反応ウェルを形作ることが、そのキ ュベツトの反応ウェル内の微量試料の可能高さを最大イヒし、その微量試料の光 路断面を最大化し、従ってその光学機器の感度を最大化する。

これに加えて、親ねじのピッチが、その親ねじの角回転とキュベツトの直線移動 との間に望まし）関係をもたらすよう１こ選択され得る。

本発明の他の有利な特徴が、添付図面と付属クレームと共（こ考察される時に以 下の詳細な説明から明らかになるだろう。

図面の簡単な説明 図１は、本発明によるキュベ・ットの正面図である。

図２は、図１の平面図である。

図３は、図２の線Ａ−Ａに沿った縦断面図である。

図４は、本発明によるキュベツトと親ねじ駆動機構の平面図である。

図５は、図４の装置の正面図である。

好適実施例の詳細な説明 図１〜図３には、本発明によるキュベツト１０が示される。

キュベツトｌＯは、４つの反応ウェル（腔部）＋４Ａ　、　１４Ｂ　、　１４Ｃ ，ｌマ＼、１４Ｄを含む、一体化したキュベツト本体１２を有する。これらの反 応ウェル／は、キュベツト本体１２の頂部端部１６１こお（１て開口しており、 キュベツト本体１２の底部端部１８におｌＩ）て閉じて一罵る。

反応ウェル１４＾〜１４０の各々は、光学監視のための光学評価機器内にそのキ ュベツトが配置される特にその光学機器の光路に対して平行である水平平面内に 、台形の横断面を有する。

反応ウェル１４Ａ〜１４Ｄは、内側後部壁１４Ａ′〜１４Ｄ゛よりも各々に短い 内側前部壁１４八′〜［４０′を各々が有する。反応ウェル［４＾〜＋４０の各 々は、非平行な側壁１５人〜１５Ｄ及び１５Ａ′〜１５Ｄ′を有し、これらの側 壁は、前部と後部の平行な壁１４Ａ’、冒Ａ’；１４Ｂ’　、１４Ｂ′などの間 の直交の点線に対して約５度の角度を形成する。

これらの反応ウェルの各々の底部は、凹面形の表面１７人〜１７Ｄによって形成 されている。これらの反応ウェルの凹形の底部は、試料体と希釈剤及び／又は試 薬から成る反応体積の混合を容易にする。

反応ウェルの台形の横断面は２つの目的を満たす。第一には、本発明のキュベツ トが１００ミクロリットル台の微量体積に対して使用されることが意図されてい るが故に、反応ウェルの台形形状はその反応体積の高さを最大化し、それによっ て、その反骨の上方において、光ビームが反応体積を通過するのを可能にするの に十分な反応体積の高さを確保する。

第二には、反応ウェルの台形形状は、反応体積を通過する光ビームの光路断面を 最大化するのに役立ち、それは光学監視機器の感度に関連する。即ち後述される 駆動機構によってキュベツト１０が直線経路に沿って移動するにつれて、その光 学機器内の光ビームが、キュベツト１０がその光学機器内で通過する直線経路に 沿ったキュベツト１０の位置に応じて、内側前部壁１４八′〜１４Ｄ′に対して 非直交な様々な角度でキュベツトｌＯに衝突する。

キュベツト本体１２には、光学機器内においてキュベツトのための案内表面をそ の各々が構成する上部フランジ２０と下部フランジ２２が備えられていることが 好ましい。

本発明によると、キュベツト本体１２にリブ２４が備えられ、該リブは、図４と 図５に関連して説明される親ねじ駆動機構のねじ山のピンチ円錐角に一致するよ うに、垂直方向に対して一定の角度にある。

この好適実施例では、キュベツト本体［２は、射出成形技術によって、プラスチ ック好ましくはＶｉＢｉｎ　ＲｏｂｍやＨｘｓ＋　ＶＳ　ＩＮＵＶＴのようなア クリル製品で作られている。射出成形プロセスを容易化するために、キュベツト 本体１０の壁が実質的に均一な厚さであることが望ましい。従ってキュベツト本 体１０には、反応ウェルの間の凹み１２Ａ　、　１２Ｂ　、　１２Ｃと、リブ２ ４の中央で下降する凹み２５が備えられている。

実際には、キュベツト１０の反応ウェル内の反応体積は、図３に最も明瞭に示さ れるように、棚状突起２８の高さの近くまでを、即ち反応ウェルの底部部分だけ を満たすにすぎないだろう。光ビームが反応体積をそこで通過するだろう棚状突 起２８の下方の区域において、キュベツト１Ｇの光学的品買が最も高いというこ とが最も重要である。特に、反応体積を通過する光ビームの、キュベツトによる 回折を最少化するためには、棚状突起２８の下方の外側前部表面３０と外側後部 表面３２とが実質的に平行であることが重要である。輸送中及び取扱い中に外側 後部表面３２の光圧べて僅かに内奥に引っ込まされている。

図４と図５には図１〜図３に例示されたタイプのキュベツト１０が示されており 、キュベツトは、光学評価機器内の直線経路に沿ってキュベツトｌＯを移動させ るために本発明によって使用される親ねじ３０と作動噛み合い状態にある。

直線軌道２６がキュベツト１０を親ねじ３０に対して保持し、それによって、キ ュベツト１０の動きを１つの軸線に制限する。リブ２４は前方表面２４Ａと後方 表面２４Ｂを有しく図２参照）、これらの表面の各々は、対向する親ねじの表面 又はエツジに接触する。

親ねじ３Ｇが適切に回転するならば、リブ２４の後方表面２４Ｂは、親ねじ３Ｇ のねじ山の駆動エツジ３４との接触の故に矢印３２の方向への動きを与える。

一方ではリブ２４の前方表面２４人は、バックラッシュを制限する。従ってねじ が回転するのに応じて、キュベツト１０のリブ２４が親ねじのねじ山間の連続溝 を通って移動するにつれて、キュベツト１０は軌道２６内を直線的に駆動される 。親ねじ３０のねじ山に噛み合うための、展開されたねじ山に相当するリブが図 ４と図５に示されている。しかし実際には、それらに対応する前方表面２４Ａと 後方表面２４Ｂの各々を与える異なった形状の２つの接触点又は接触表面が、対 向する親ねじのねじ山の表面又はエツジに接触するために、キュベツト１０上に 形成されていてもよい。従って例えば、２つの角錐形の噛み合い手段が、矢印３ ２の方向に間隔を置いて、且つ対向的に方向付けられた親ねじ３０のねじ山の表 面に接触するように位置決めされてキュベツト本体上に形成されてもよい。更に そうした噛み合い手段は、それらが対向するねじ山エツジに接触する限り、１つ 以上のねじ山によって隔てられることが可能である。例えば図４に示されるよう に、１つの噛み合い手段がエツジ３６に接触し、別の噛み合い手段がエツジ３８ に接触することが可能である。

この代わりに、同様に本発明の範囲内で、親ねじのねじ山に係合するための接触 区域を１つだけしか持たないことが可能である。この後者の場合には、バックラ ッシュを防止する方向にキュベツトを偏らせることによってキュベツトの位置決 めの正確さを確保するために、偏り機構が追加して使用されることが望ましいだ ろう。

親ねじ３０は、光学機器の必要条件に従ってプログラムされることが可能なエン コーダ（図示されていない）を有する直流モータによって駆動される。好適実施 例は、必要とされるキュベツト移動１線ステップ距離に等しいピッチを有する親 ねじを使用する。即ち１つの光学的ステーションからその次の光学的ステーショ ンにキュベツト反応ウェルが移動するのに必要な動程に親ねじの１つの回転が等 しいことを可能にするピッチを育する親ねじを使用する。そうした親ねじとエン コーダ付きの直流モータとは、広範囲の様々な供給源から商業的に入手可能であ って、それ自体としては本発明の一部分を形成しはしない。親ねじ自体は商業的 に入手可能であるが、必要とされるピッチは、その反応ウェルの幅に応じて標準 的な「既製の」品目でなくてモヨく、従って注文型の親ねじであってよい。

本発明の数多くの追加の改変と変形が、上記の説明に照らして可能なことは明ら かである。従って付属のクレームの範囲内において、本発明は、特定的に特許請 求されたものとは異なった形でも実施され得よう。

ＦＩＧ、４ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成４年６月１日 国

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．光学機器内の直線経路に沿ってキュベットを位置決めするための親ねじで形 成された直線駆動機構を含む光学機器内での使用のためのキュベットであって、 少なくとも１つの反応ウェルと、親ねじのねじ山に係合する噛み合い手段とを含 むキュベット本体を有するキュベット。
2. ２．前記噛み合い手段が、前記キュベット本体上に形成された少なくとも１つ接 触区域を含む請求項１に記載のキュベット。
3. ３．前記噛み合い手段が、親ねじのねじ山の表面に各々が対向して接触するため の、前記キュベット本体上に形成され且つ直線経路の方向において互いに間隔が 置かれた、少なくとも２つの接触区域を含む請求項１に記載のキュベット。
4. ４．前記噛み合い手段が、親ねじのねじ山の角度に一致する角度に方向付けられ た少なくとも１つのリブを有する請求項１に記載のキュベット。
5. ５．前記機器内の直線経路に沿って前記キュベットを位置決めするために、前記 噛み合い手段と連携動作するための親ねじを含む光学機器との組合せを形成する 請求項１に記載のキュベット。
6. ６．前記噛み合い手段が、前記キュベット本体上に形成された少なくとも１つの 接触区域を含む請求項５に記載のキュベット。
7. ７．前記噛み合い手段が、前記親ねじのねじ山の表面に各々が対向して接触する ための、前記キュベット本体上に形成され且つ直線経路の方向において互いに間 隔が置かれた、少なくとも２つの接触区域を含む請求項５に記載の組合せ。
8. ８．前記噛み合い手段が、前記親ねじのねじ山のら線角に一致した角度に方向付 けられた少なくとも１つのリブを有する請求項５に記載の組合せ。
9. ９．光路を有し且つそのキュベットがその中に配置されている光路に沿って光学 特性を測定する光学機器で使用するためのキュベットであって、前記機器の光路 に対して平行な平面内に台形の横断面を有する少なくとも１つの反応ウェルを含 むキュベット本体を有する前記キュベット。
10. １０．前記光学機器が、機器内の直線経路に沿って前記キユベットを位置決めす るための親ねじ駆動機構を有し、前記キュベットが、親ねじのねじ山に係合する ための噛み合い手段を更に有する請求項９に記載のキュベット。
11. １１．前記噛み合い手段が、前記キュベット本体上に形成された少なくとも１つ の接触区域を含む請求項１０に記載のキュベット。
12. １２．前記噛み合い手段が、親ねじのねじ山の表面に各々が対向して接触するた めの、前記キュベット本体上に形成され且つ直線経路の方向において互いに間隔 が置かれた少なくとも２つの接触区域を含む請求項１０に記載のキュベット。
13. １３．前記噛み合い手段が、親ねじのねじ山の角度に一致する角度に方向付けら れた少なくとも１つのリブを有する請求項１０に記載のキュベット。
14. １４．前記キュベット本体が、光学機器の光路に関して、実質的に互いに平行で ある前部外側表面と後部外側表面とを有する請求項９に記載のキュベット。
15. １５．前記反応ウェルが光学機器の光路に関して前部内側表面と後部内側表面と を有し、更に前記前部内側表面が、その対応する前記後部内側表面の幅よりも短 い幅を前記光路に対して横断方向に有する請求項１４に記載のキュベット。
16. １６．前記少なくとも１つの反応ウェルが、その反応ウェル内部に関して凹面の 形状を有する底部を備えている請求項９に記載のキュベット。
17. １７．前記キュベット本体が、直線状に配置された同一形状の複数の反応ウェル を含む請求項９に記載のキュベット。
18. １８．光学機器が、光学機器内の直線経路に沿ってキュベットを位置決めするた めの親ねじ駆動機構を有し、前記キュベットが、親ねじのねじ山に係合するため の噛み合い手段を更に有する請求項１７に記載のキュベット。
19. １９．前記噛み合い手段が、前記キュベット本体上に形成された少なくとも１つ の接触区域を含む請求項１８に記載のキュベット。
20. ２０．前記噛み合い手段が、親ねじのねじ山の表面に各々が対向して接触するた めの、前記キュベット本体上に形成され且つ前記直線経路の方向において互いに 間隔が置かれた少なくとも２つの接触区域を含む請求項１８に記載のキュベット 。
21. ２１．前記噛み合い手段が、親ねじのねじ山の角度に一致する角度に方向付けら れ且つ前記ねじ山の間の溝の中に嵌まり込むように形成された少なくとも１つの リブを有する請求項１８に記載のキュベット。
22. ２２．前記キュベットを搬送するための親ねじを含む光学機器との組合せを形成 し、前記キュベットが前記親ねじのねじ山に係合するための噛み合い手段を更に 有する請求項７に記載のキュベット。
23. ２３．前記噛み合い手段が、前記キュベット本体上に形成された少なくとも１つ の接触区域を含む請求項２２に記載のキュベット。
24. ２４．前記噛み合い手段が、前記親ねじのねじ山の表面に各々が対向して接触す るための、前記キュベット本体上に形成され且つ直線経路の方向において互いに 間隔が置かれた少なくとも２つの接触区域を含む請求項２２に記載の組合せ。
25. ２５．前記噛み合い手段が、前記親ねじのねじ山の角度に一致する角度に方向付 けられた少なくとも１つのリブを有する請求項２２に記載の組合せ。