JPH06341995A - 試験片供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】試験片供給装置は、側壁に細長い試験片嵌入用
貫通溝１５を有する円筒形の容器１１と、上部が半円筒
形の凹面をなし、且つ凹面の中央部に、容器１１の貫通
溝から下降する試験片取出し用孔２０を有する容器支持
台１８と、貫通溝１５から降下する試験片を受容して、
移送する試験片搬送ステージ３１を備えている。搬送ス
テージによる試験片移送中において、光学的手段により
試験片の裏表を判定して、裏である場合にはこれを反転
させて表にして送出する、試験片反転機能も有する。ま
た、試験片収容容器の着脱時にセンサの検知による試験
片収容容器の自動方向制御を有する。 【効果】湾曲した試験片を試験片収容容器に投函してお
くだけで自動的に１枚ずつ取り出すことが出来る。試験
片収容容器の着脱を容易に行うことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、試験片供給装置および
それを用いた分析装置に係り、特に尿や血液などの生体
試料を試薬が含浸されている試験片を用いて分析する場
合に適用するに好適な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】病院の臨床検査では、尿サンプルや血液
サンプル中の複数の分析項目を簡便に検査するために、
しばしば試験片を用いる。試験片はプラスチック等から
なる細長い板状のストリップに試薬を含浸させた被検層
を複数貼着したものである。

【０００３】このような試薬片の取扱いを自動化した試
験片自動分析装置としては、特開昭61−91571 号公報が
知られている。この先行技術では、試験片把持体を有す
るアームが、試験片供給機構と試験片を浸漬すべきサン
プル容器を載置した試料テーブルと測光機構の間を移動
し、呈色した試験片を測光する構成を示している。試験
片供給機構はアームによる試験片運搬開始位置に試験片
を１枚ずつ供給するものである。特開昭61−91571 号公
報に示されている試験片供給機構は、試験片が投入され
たホッパーにスライド可能な底部を設け、その底部の移
動によって試験片をホッパー外に供給する構成である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開昭61−91
571 号公報に記載された試験片供給機構では、ホッパー
の底部をスライドさせて細長い試験片を供給する方式を
採用しているため、試験片の出口より外気の湿気が入り
込み試験片に反応を起こしてしまう問題を有する。ま
た、試験片を試験片供給機構に補充するさい試験片の出
口より試験片がこぼれ落ちる問題を有する。

【０００５】本発明の目的は、試験片を円滑に試験片供
給機構に補充しかつ湿度から試験片を保護することが出
来る試験片供給装置および試験片分析装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、装置動作待機
状態時試験片収容容器の貫通溝を試験片移送機構のシャ
ッター機構によりとじ、試験片供給装置のカバー開閉検
知により試験片収容容器の貫通溝を上方に自動回転制御
することを特徴とする。

【０００７】

【作用】筒状の試験片収容容器は、試験片の長さに適合
する深さを有する試験片収容室を有しており、この収容
室内に複数の試験片が方向が一致するように収容され
る。筒状容器の壁には１枚の試験片全体を嵌入し得る貫
通溝が形成されている。筒状容器の外周囲には、少なく
とも回転動作中に貫通溝が移動される領域を外側から被
うように、飛出防止部材が配置される。この飛出防止部
材の存在により容器内の試験片が容器回転動作中に貫通
溝を突き抜けて外に飛び出すことを防止出来る。

【０００８】筒状容器に往復回転動が与えられると、筒
状容器内の複数の試験片が長さ方向とほぼ直交する方向
に運動、その内の数枚が容器壁面に設けた貫通溝内に滑
り込む。貫通溝内に試験片が確実に嵌入されるを助ける
ために、好ましくは筒状容器内に試験片ガイド部材を設
けておく。このガイド部材は、貫通溝を離間して被うよ
うに配置されており、試験片が貫通溝の長さ方向の一方
の側端側からは貫通溝内に侵入し得るが、他方の側端側
からの貫通溝内への侵入を阻止する形状のものが一例と
して採用される。

【０００９】筒状容器の往復回転動が停止され、貫通溝
が試験片の送り出し位置に位置づけられると、貫通溝内
にあった試験片が筒状容器の外へ出され、裏表検知手段
により湾曲方向を検知し試験片回転体にて、一方向に反
転そろえた後、移送装置によって外部取り出し位置まで
移動され、試験片にその後の処理を行い得るように供給
する。

【００１０】試験片供給装置が動作待機状態のとき筒状
容器は、貫通溝を下として停止している。この筒状容器
に試験片を補充する時試験片供給装置を覆うカバーの開
閉により検知器で検知し自動制御させることにより、筒
状容器の着脱の際貫通溝からの試験片の落下を防止し容
易な操作性を得る事が出来る。

【００１１】

【実施例】試験片の例を図６に示す。試験片１４は、長
さ１の細長い板状のプラスチックからなるスティック８
に、試薬を含浸させた被検層９を複数個ナイロンメッシ
ュ膜で固定したもので、さらに裏表判別のための黒マー
クを貼着したものである。これらのすべての被検層がサ
ンプル内に同時に浸漬された後、サンプルから引き上げ
て被検層における呈色反応を進行させるものである。一
般には、各被検層９の大きさは５mm角程度であり、被検
層の厚さは０.５〜１.５mmである。図６の例の試験片１
４は、長さ１が１２０mmであり、幅ｗが５mmであり、高
さｈが１.８mmである。被検層９の素材は濾紙又はフェ
ルトでベース８はプラスチック、保護膜１０はナイロン
メッシュである。

【００１２】試験片は尿等の液体に含浸されると保護膜
１０が縮み凹状に湾曲するためあらかじめ凸に曲げてあ
る。

【００１３】本発明は、尿サンプルや血液サンプルの如
き生体試料の分析に適用されるが、ここでは尿サンプル
に適用される自動分析計を実施例として説明する。

【００１４】本発明の一実施例である尿自動分析装置の
概略全体構成を図７に示す。図７における分析装置は、
試験片自動供給装置５２，サンプル位置付け装置５１，
試験片保持運搬装置５３，測定装置５４および制御演算
部６５を備えている。制御演算部６５は、各機構部の動
作を制御すると共に、光度計６３で測定された試験片の
各被検層の測定データを演算して測定結果を出力する。

【００１５】サンプル位置づけ装置５１は、ターンテー
ブル５７上に配列されている尿サンプル収容の試料容器
５６を、試験片浸漬位置Ｂに順次移送する。試験片自動
供給装置５２は、試験片を多数収容している筒状容器１
１から試験片１４を所定の外部取出位置Ａに１枚ずつ供
給する。外部取出位置Ａへの試験片の供給は、分析装置
の動作サイクルに同期してなされる。筒状容器１１の上
低又は下低に相当する場所には、試験片を出し入れし得
る蓋１３が取り付けられている。筒状容器１１の最下層
に位置される湾曲した壁には貫通溝１５が形成されてお
り、その貫通溝１５内に試験片が確実に嵌入されるのを
助けるガイド部材１６が貫通溝１５を被うように配置さ
れている。筒状容器１１は、試験片飛出防止部材と外気
遮断部材とを兼ねた容器支持１８上に、滑動可能に設置
される。貫通溝１５から出た試験片を外部取出位置Ａに
移動するための試験片搬送ステージ３１は、支持台１８
の下方にあって、ガイド軸３６，３７上を移動でき、移
動の際に搬送ステージ３１の上面が支持台１８の下面に
対し滑動し得る。

【００１６】試験片保持運搬装置５３は、旋回可能なア
ーム５８と、駆動機構５９と、アーム５８の先端付近に
取り付けられた試験片把持体６０を備えている。この運
搬装置５３は、外部取出位置Ａに供給された試験片１４
を把持体６０で把持して浸漬位置Ｂまで搬送し、把持し
た状態のまま浸漬位置Ｂにある試料容器５６のサンプル
内に試験片１４の全被検層９を浸漬する。所定時間浸漬
した後、試験片１４をサンプルから引き上げて、測定装
置５４の方へ試験片を搬送し、試験片載置位置Ｃ上で把
持体６０から試験片を開放する。その後把持体６０は、
試験片供給装置５２の外部取出位置Ａに戻るが、この時
までに次の試験片が外部取出位置Ａに供給されている。
分析動作中このような動作が繰り返される。

【００１７】測定装置５４では、試験片保持搬送装置５
３から受け取った反応中の試験片１４ａを移送するため
に、ロール紙６１を用いる。ロール紙６１を巻き取り機
構６２によって所定の時間間隔で巻き取ることによっ
て、載置位置に置かれた試験片１４ａを測光位置Ｄの方
へ輸送する。試験片１４ａは、サンプル浸漬から一定時
間後に光度計６３による測光位置Ｄに位置づける。光度
計６３には、それぞれの分析項目に対応する特定の波長
の光を発する光源とシリコンホトダイオード受光素子か
らなる小型の反射型検知器が、試験片１４ａの各被検層
面の検知位置に対応して複数個配列されており、反応し
て呈色した各被検層面からの反射強度を測定する。測定
結果はＡ／Ｄ変換器６４を経由して、制御部６５内でデ
ータ処理され、液晶表示器６６に表示されるとともに、
プリンター６７に打ち出される。本装置による分析作業
は操作パネル６８からの入力により進行する。測定終了
した試験片は、巻き取り機構６２によりロール紙と共に
巻き取られ、測定終了後にロール紙ごと取り出し廃棄す
ることができる。

【００１８】図７の分析装置に採用されている試験片自
動供給装置５２の具体的な構成を、図１〜図５および図
８〜図１１を参照して説明する。複数の試験片を収容し
得る筒状容器１１の一例として、これらの図では円筒状
容器を示している。筒状容器１１は、容器本体１２と蓋
１３を有しており、蓋１３は乾燥剤を収納した乾燥剤室
１７を持っている。容器本体１２の低と乾燥剤室１７の
端部との間の空間が試験片収容室を形成し、これらの間
の距離すなわち試験片収容室の深さは、試験片１４の長
さ１よりわずかに大きくなるように形成されている。こ
れにより、試験片を長さ方向に整えて収容室内に入れ、
筒状容器１１を往復動回転しても、各試験片がバラバラ
の方向にならない。

【００１９】筒状容器１１の湾曲した壁には、回転中心
方向と平行に延びており、試験片が適合して嵌入し得る
大きさと形状の長方形の貫通溝１５が形成されている。
すなわち、貫通溝１５の長さは試験片１４の長さ１より
若干大きく、貫通溝１５の幅は試験片１５の幅ｗより若
干大きい。又、貫通溝１５の深さは試験片１４の高さｈ
とほぼ同じである。貫通溝１５より回転中心測には、ガ
イド部材１６が延在されている。ガイド部材１６は、例
えば反時計方向から入ろうとする試験片を貫通溝１５内
に導くが、時計方向から入ろうとする試験片に対しては
貫通溝１５への侵入を阻止するように壁面に固定された
足部を有している。

【００２０】ガイド部材１６の延材部と貫通溝１５の上
縁との間の離間距離は、１枚の試験片１４の高さｈより
大きく、かつ試験片の高さの２倍である２ｈより小さ
い。これにより、貫通溝１５内には試験片１４が１枚ず
つ円滑に導入される。

【００２１】円筒状容器１１は、回転駆動源であるパル
スモータ２５によって往復動回転されるが、このような
容器１１自体の往復動回転（自転往復動）の回転角度
は、回転力伝達機構の回転軸２２に設けた切欠付き円板
３０と、固定設置される支持台１８に取り付けられた切
欠き位置検知器２９からもたらされる信号に基づいて制
御部により制御される。円筒状容器の自転往復動の回転
角度は、時計方向および反時計方向にそれぞれ３０度以
上である。これ以上の角度であれば、容器内の試験片が
湾曲壁に沿って容易に移動する。

【００２２】容器１１の底部側は回転力伝達機構の動力
伝達用突起２１（図４参照）と係合されるが、容器１１
の蓋１３側は押圧ばね２３を備えた支持軸２４によって
支持されているので、容器本体１２を図４の左側へ押し
付けることにより容器本体１２と突起２１の係合状態が
解かれ、容器１１を上方から取り出すことができる。図
示の例では容器１１に貫通溝が１つだけ形成されている
が、貫通溝は必要に応じて２つ以上形成してもよい。

【００２３】筒状容器１１の長さ方向の外表面は、容器
支持台１８の湾曲した内面に対して滑動し得るように形
成されている。この容器支持台１８は、容器１１の回転
動作中に貫通溝１５が外部に開放されることを防止して
いる。仮に貫通溝１５が外部に開放されたならば、試験
片が貫通溝１５から外へ飛び出すことになる。だから、
支持台１８は、回転動作時に貫通溝が回転移動する領域
全体を被うように配置され、試験片の飛び出し防止部材
として働く。また、容器１１内に収容される試験片の被
検層９は、一般に湿気によって長時間の間に変質するの
で、容器１１内は乾燥剤によって低湿度に維持される
が、貫通溝１５を通して外気が容器１１内に進入するの
を低減させるために、貫通溝１５の移動領域には開放部
が無いように支持台１８によって容器１１の外周囲を被
う。

【００２４】試験片飛出防止部材としての支持台１８
は、容器１１の外周下面をも被っているが、下面からは
試験片を取り出す必要があるので、容器１１の回転動作
が停止したときの貫通溝１５の位置と対応する支持台部
材の所定場所に、試験片を貫通溝１５から搬送ステージ
３１の方向へ通過せしめる孔２０が形成されている。こ
の孔２０は、容器１１が回転動作をする間は閉塞部材に
よって閉塞され、試験片を容器から降下させるときには
開口される。降下された試験片は、スライド移動し得る
試験片搬送ステージ３１上に形成されている試験片受取
溝３８上に装填される。この受取溝３８の長さと幅も試
験の大きさに適合するように形成されている。

【００２５】容器支持台１８の湾曲凹面１９を形成する
部材の両側に配置された側壁部材は、回転力伝達機構を
支持している。通過孔２０は、半円筒形の湾曲凹面１９
の中央部に形成されている。円筒状試験片収容容器１１
は、好ましくは透光性材料、例えばアクリル樹脂で作ら
れる。図示の支持台１８は、容器１１の往復回転角度が
時計方向および反時計方向にそれぞれ９０度まで回転し
て良いように形成され、上方から容器１１を抜き出せる
ように上方が開放となっている。

【００２６】円筒状容器１１は、回転動力伝達用の突起
２１を有する支持軸２２と容器を軸方向に押しつけるば
ね２３を有する可動支持軸２４によって支持されてい
る。容器１１の回転力は、パルスモータ２５，プーリー
２６，２７，タイミングベルト２８によって与えられ、
回転角度は検知器２９と円周上に切り欠きを有する回転
円板３０により検知され、制御される。

【００２７】試験片搬送ステージ３１は、モータ３２
（図５），プーリー３３，３４(図１)，タイミングベル
ト３５により、ガイド軸３６，３７に沿って水平方向に
往復動する。ステージ３１上には試験片受取り溝３８が
設けられており、上部の容器支持台１８の試験片取出し
用の孔２０から降下する試験片を受け取り、外部取出位
置Ａに搬送する。試験片受取り溝３８の下部には、試験
片の裏表を光学的に検知する裏表検知器４０（図２）が
設けられている。また搬送ステージ３１の移送通路に面
して回転軸に対し上下に偏応させ、さらには摺り割り溝
の両側に角度を持たせるよう形成した摺り割り溝４１を
有する回転体４２と、それを駆動するモータ４３（図
５）からなる裏表反転機構４４が設けられており、試験
片１４が表の場合は回転体４２は回転移動させず裏の場
合には試験片の取っ手部が摺り割り溝４１内に位置した
ときに、回転体４２を左に１８０度回転させることによ
り、試験片を反転させて表に揃える機能を有する以上の
如く裏表を判定し回転制御することで回転体４２，摺り
割り溝４１の偏芯を利用し図１０，図１１のように湾曲
した試験片を裏の場合でも表の場合でも確実に摺り割り
溝４１にはさみ込むことが出来る。シャツター４５（図
１，図２）は容器支持台１８の試験片取出し用孔２０を
開閉するために設けられており、ソレノイド４６により
動作される。図１に示す検知器４７および検知用端子４
８は搬送ステージ３１の停止位置の決定のために設けら
れている。

【００２８】本実施例においては、円筒状容器１１に一
回に装填できる試験片の枚数は200枚となっており、試
験片の取っ手部が容器１１の底側（図４の右側）になる
よう装填する。本装置の動作は、容器１１が装着されか
つ容器支持台１８の孔２０がシャツター４５で閉じられ
ている、図１の状態で開始され、次の手順で行われる。

【００２９】（１）パルスモータ２５を動作し、円筒状
容器１１を数回往復回動させて、貫通溝１５に試験片を
１枚嵌入せしめる。本実施例においては左右に各９０度
以下、一回以上往復回動させることにより殆ど確実に試
験片を貫通溝１５に嵌入させることができる。検知器４
９はその確認のために設けられている。

【００３０】（２）容器１１の貫通溝１５を容器支持台
１８の孔２０に一致せしめた状態で、シャッター４５を
下方に押し下げて孔２０を開き、試験片を搬送ステージ
３１上に降下せしめる。この場合取り出す試験片に続い
て２枚目の試験片が重なって降下していることもある。

【００３１】（３）搬送ステージ３１を後退移動（図１
の左方向に移動）させて、試験片受取り溝３８を孔２０
の下に位置せしめ、下降した試験片を溝３８に落とし込
み、嵌入せしめる（図２参照）。

【００３２】（４）搬送ステージ３１を前進方向（図２
の矢印方向）に移動せしめ試験片を外部取出位置Ａに輸
送する。この際重なって降下した２枚目の試験片は孔２
０の下側方に設けられた移動防止のための障壁５０（図
３）により孔２０内または出口に留まっている。

【００３３】（５）試験片輸送中に裏表検知器４０によ
り試験片の裏表を判定し、裏の場合には裏表反転機構４
４により表に揃える（図３参照）。

【００３４】（６）試験片が外部取出位置Ａに位置づけ
られたとき、シャッター機構が孔２０に対応する位置に
復帰し、ソレノイド４６が動作して残留している試験片
を押し上げ容器１１内に戻すとともに、孔２０を閉鎖、
次の試験片取り出しのために（１）からの作業が開始さ
れる。

【００３５】以上の作業を繰り返すことにより円筒状容
器１１に装填されている湾曲した試験片を連続して自動
的に試験片供給位置に送り出すことが出来る。本実施例
の装置は、尿自動分析装置に使用する場合、１２秒毎に
１枚の速度で試験片を供給することが出来る。

【００３６】また、試験片供給装置が動作待機状態にお
いて、図１２のフロチャートに示すように試験片の補充
等のため試験片収容容器の着脱の際は、試験片供給装置
のカバーを開く。開閉により検知器７５が働き、制御演
算部６５がパルスモータ２５を制御し円筒状容器１１を
回転させ、貫通溝１４を真上に向ける位置制御を行う。

【００３７】また円筒状容器１１を試験片自動供給装置
５２にセットしカバーを閉じると開閉検知器７５が働き
制御演算部６５がパルスモータ２５を制御し円筒状容器
１１を回転させ、貫通溝１４を下に向ける位置制御を行
いシャッター４５を上昇させることで円筒状容器１１の
貫通溝１４を遮蔽する。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、試験片の対湿度保存性
を確保し試験片を円滑に供給することが出来る。また、
試験片収容容器の貫通溝１４を上向きのままセット出来
るため試験片の落下を防止出来るため着脱を円滑に行う
ことが出来るので、試験片自動分析装置に適用すれば操
作性が格段に向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した試験片供給装置の要部縦断面
図である。

【図２】図１の装置の動作説明図である。

【図３】図１の装置の動作説明図である。

【図４】図１の装置のIV−IV断面図である。

【図５】図１の装置の正面図である。

【図６】試験片の例を示す図である。

【図７】本発明の一実施例の分析装置の概略全体構成図
である。

【図８】図１の装置の部分切欠外観図である。

【図９】図５の中の回転体４２の詳細図である。

【図１０】表向きな試験片と回転体との関係図である。

【図１１】表向きな試験片と回転体との関係図である。

【図１２】試験片収容容器の着脱動作フロー図である。

【符号の説明】

７…裏表判定黒マ−ク、１１…円筒状容器、１３…蓋、
１４…試験片、１５…貫通溝、１６…ガイド部材、１８
…容器支持台、２２，２４…支持軸、２５…パルスモー
タ、３１…搬送ステージ、３８…試験片受取溝、４４…
裏表反転機構、４５…シャッター、５１…サンプル位置
付け装置、５２…試験片自動供給装置、５３…試験片保
持搬送装置、５４…測定装置、６５…制御演算部、７５
…カバー開閉センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の試験片を収容し得る筒状の容器であ
   って、試験片の入る貫通溝が壁面に形成された試験片収
   容容器と、上記試験片収容容器自体を往復回転動せしめ
   る駆動装置と、上記試験片収容容器の回転動が停止され
   たときに上記貫通溝から上記試験片収容容器の外へ出た
   試験片を、外部取り出し位置まで移動し上記試験片収容
   容器の貫通溝に蓋をするシャッター機構を有する移送機
   構と試験片の裏表を検知する手段と、試験片の端部が入
   る摺り割り溝を回転体の摺り割り部を回転軸に対し偏芯
   している回転体と試験片収容容器を覆うカバーと、開閉
   検知器を備えた試験片供給装置であって、試験片収容容
   器を取り外す際、カバーを開くことで開閉検知器が働き
   試験片収容容器の取り出し方向を制御することを特徴と
   する試験片供給装置。
2. 【請求項２】請求項１において、カバーを閉じた際試験
   片供給装置が動作待機状態になりシャッター機構が試験
   片収容容器の貫通溝の蓋をすることを特徴とする試験片
   供給装置。