JPH06504183A - 可変ツェナーダイオード・フライバック・ステッパモーター制御を備えた標本処理及び分析システム - 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】 可変ツェナーダイオード・フライバック・ステッパモーター制御を備えた標本処 理及び分析システム 発明の分野 本発明は、ステッパモーターのための制御システムに関する。本発明は、正確且 つ再現性ある仕方で分析的、研究室的及び臨床的手順を実施する分析システムに おいて使用するのに優れて適している多段階分析手順を自動化された又は半自動 化された方式にて実施する慣用の装置がある。例えば、微生物学的分析システム は現在、測光法及び蛍光測光法的検出方法の双方を使用して、自動化された抗微 生物薬感受性試験手順を実施している。Ｂａｘｔｅｒ　Ｈｅａｌｔｂｃａｒｅ　 Ｃ。

ｒｐｏｒａｔ　ｉｏｎのＭｉｃｒｏＳｃａｎ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎは、このタイプ の装置を商品名”Ｗａｌｋ−Ａｗａｙ”の下に販売している。Ａｒｍｅｓ等の米 国特許第４．６７６、９５１並びにＨａｎａｗａｙ等の米国特許第４．６４３． ８７９及び第４．６８１．７４１は、Ｗａｌｋ−Ａｗａｙシステムのある特徴を 記述している。

先行の市販のＷａｌｋ−Ａｗａｙシステムは、微生物学的標本を担持したトレー を分析する。該システムは、標本のための囲い込まれたインキュベーションチャ ンバーを含む。該システムは、該標本に試薬を加えそしてそれらを分析する。

Ｗａｌｋ−Ａ＊ａＹシステム及び同じタイプの各システムの先行の市販の具体例 は、多（の動く機械的要素を作動させるためにステッパモーターを使用している 。ステッパモーターのコイルは、関連するローターを回転させるために、分離し た、所定の「ステップ」の形で逐次的にエネルギー供給される。モーター作動は 正確に制御でき且つステップ数を計数することによってプログラムできる。

典型的には、慣用のステッパモーターコイルへの電流は、コイルがエネルギー供 給される相において作動する間は「チョップ」される。このことは、コイルを通 る電流が、例えば電界効果トランジスタを用いて、関連するスイッチ機構によっ て、逐次的に使用可能及び使用不能にされることを意味する。これは、電流を変 調し、それが公称モーター電流より上に上昇することを阻止する。慣用の作動に おいては、関連する回路（［フライバラ２ｊ回路と呼ばれる）が、チョッピング モードの間コイルからエネルギーを散逸させる。フライバック回路はまた、コイ ルがそのエネルギー供給される相からエネルギー供給されない相へと切り換わっ たときにも、エネルギーを散逸させる。

コイルがエネルギー供給されてそのチョッピングモードにおいて作動していると き、持続的な一定の電力をモーターへ供給するために、フライバック回路は、理 想的には、エネルギーをゆっくりと散逸させなければならない。コイルがエネル ギー供給されない相へ切り換えられたときは、後継コイルへの滑らか且つ速やか な移行を与えるために、フライバック回路は、理想的には、エネルギーを素早く 散逸させなければならない。慣用のフライバック回路は、これら２つの競合する 作動目標を妥協させようとしている。その結果、いずれの目標も完全には満たさ れない。

本発明は、ステッパモーターコイルのための改良された制御システムを提供する 。本発明を具体化するシステムは、コイルがエネルギー供給されチョッピングモ ードにおいて作動している間はコイルエネルギーをゆっくりと散逸させるフライ バック回路を含む。更に、本発明の特徴を具体化するフライバック回路は、コイ ルがエネルギー供給されない相へ切り換えられるときは、コイルエネルギーを速 やかに散逸させる。

該システムは、コイルに電流を導くための位相制御装置を含む。

位相制御装置は、コイルに電流を供給するためにはオン位相で、そして、コイル への電流の供給を遮断するためにはオフ位相で作動する。位相制御装置がオン位 相で作動しているときは、−次回路はコイルからの電流を伝える。−次回路は、 コイルに取り付けられたチョッピング回路を含む。チョッピング回路は電流使用 可能モードにおいて、−次回路を通して電流を伝えるために作動する。それはま た、電流使用不能モードにおいても、−次回路による電流の伝導を阻止するため に作動する。

本発明によれば、該システムは、コイルからの電流を伝導するための半導体を含 むフライバック回路を含む。該フライバック回路は、位相制御装置がそのオン位 相で作動しており且つチョッパー回路が電流使用可能モードから電流使用不能モ ードへと切り替わるときは、第１の電圧にて該半導体を作動させる。作動のこの モードにおいては、フライバック回路は電流をエネルギーの有意な散逸なしにコ イルへと再循環させる。フライバック回路はまた、位相制御装置がオン位相から オフ位相へと切り替わるときには、チョッピング回路の位相に関わりなく、半導 体を第１の電圧より高い第２の電圧で作動させる。作動のこのモードにおいて、 フライバック回路は、電流をコイルから伝導する間にエネルギーを散逸させる。

好ましい具体例においては、該半導体は、かじ取りダイオード及びＮＰＮ）ラン ジスタよりなる。該かじ取りダイオードは、コイルからの電流を伝導するために 類パイアスカ向に接続されている。該ＮＰＮＩ−ランジスタは、該かじ取りダイ オードからの電流を伝導するためのコレクタ、電流をコイルへ伝導するためのエ ミッタ、及びベースを有する。該フライバック回路は、位相制御装置がそのオン 位相で作動しておりそしてチョッパー回路が電流使用可能モードから使用不能モ ードへと切り替わるときには、ＮＰＮトランジスタのベースに第１の電圧にてバ イアスをかける。その結果、フライバック回路は、エネルギーの有意な散逸なし にコイルへ電流を再循環させる。これは、モーターへ一定の電力を供給するため にコイルがエネルギー供給されている間、滑らかな、一定のトルクを持続させる この配列において、フライバック回路は、チョッピング回路のモードに関わりな く、位相制御装置がオン位相からオフ位相へと切り替わるとき、ＮＰＮ）ランジ スタのベースに、第１の電圧より高い第２のバイアスをかける。その結果、フラ イバック回路は、コイルから電流を伝導する間にエネルギーを散逸させる。この 迅速なエネルギーの散逸は、後継コイルへの滑らかな且つ素早い電圧の移行を与 える。

好ましい具体例においては、フライバック回路は、かじ取りダイオードからの電 流を伝導するためにそのエミッタがＮＰＮ）ランジスタのコレクタに接続されて いるものであるＰＮＰ　）ランジスタを含む。該ＰＮＰ　）ランジスタのコレク タは、該ＮＰＮ）ランジスタに第１の、低い電圧にてバイアスをかけるために、 ＮＰＮ）ランジスタのベースに接続されている。ＰＮＰ　トランジスタのベース は、位相制御装置に接続されている。該位相制御装置は、該位相制御装置がその オン位相にて作動しているとき（すなわち、コイルがエネルギー供給されている とき）は、ＮＰＮ　ｌ・ランジスタに低い電圧にてバイアスをかけるために、Ｐ ＮＰトランジスタを電流伝導状態へと切り換える。該位相制御装置がそのオフ位 相において作動するとき（すなわち、コイルがエネルギー供給を断たれたとき） は、酸位相制御装置は、ＰＮＰ）ランジスタを無電流伝導状態へと切替え、もは やＮＰＮ）ランジスタにバイアスをかけない。

この好ましい配列において、フライバック回路はまた、ＮＰＮトランジスタのコ レクタとベースとの間にかじ取りダイオードに対して逆バイアス方向に接続され たツェナーダイオードをも含む。該ツェナーダイオード手段は、第２の電圧にお いて絶縁破壊電圧を有する。ＮＰＮＩ−ランジスタが無電流伝導状態にあるとき （コイルが脱エネルギーされるとき）、ツェナーダイオードは、ＮＰＮトランジ スタに一層高いツェナーダイオードの絶縁破壊電圧レベルにてバイアスをかける 。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面、記述及び請求の範囲を検討すること によって明らかになるであろう。

図面の簡単な説明 図１は、いくつかのアクセスパネルを備えそして見えるようドアを開いて内部を 露出した状態の、本発明の特徴を具体化する処理システムの前及び右側の透視図 であり、 図２は、他のアクセスパネルを備えそして見えるようドアを開いて内部を露出し た状態の、図１に示したシステムの前及び左側の透視図であり、 図３は、いくつかの部分を図式的に示した、図１に示したシステムの内部の上面 図であり、 図４は、トレー保持ステーション、検出ステーション、及び部分的に除去した連 携したキャリアー機構を示す、該システムの内部領域の透視図であり、 図５は、図４に示したシステムの内部領域の右側の拡大した透視図であり、 図６は、その外方へ延びた位置において標本を保持する取り除き得る架台を示し た、左側から見た、本システムに関連するキャリアー機構の拡大した透視図であ り、 図７Ａ及び７Ｂは、保持ステーションから標本トレーを取り上げている可動式架 台を示す図３の線７−７に一般的に沿った側面断面図であり、 図８は、システム内における処理の間に標本を保持するトレー及び関連したカバ ーの透視図であり、 図９は、操作者が標本トレー（カバー付き）を保持ステーションスロットの外方 に面した側の中へと装填しているところの透視図であり、 図１０は、保持ステーションの外方に面した側から見た、保持ステーションスロ ット内に貯蔵された標本トレー（カバー付）の透視図であり、 図１１Ａ、ＩＩＢ及びｌＩＣは、保持ステーションの内方に面した側から見た、 カバーを後に残して、標本トレーを取り除くために保持ステーション内において 作動している可動式架台の透視図であり、 図１２は、保持ステーションの内方に面した側から見えた、カバーを後に残して 、標本トレーを挿入するために保持ステーション内において作動している可動式 架台の透視図であり、図１３は、図１に示したシステムに関連した測光法的検出 ステーションの拡大した透視図であり、 図１４は、図１３の線１４−１４に一般的に沿った、測光法的検出ステーション 内にある間の、架台上に保持された２つの隣接したトレーウェルの内部の拡大し た側面断面図であり、図１５は、部分的に除去した、図１３に示した測光法的検 出ステーションに関連した光源の拡大した透視図であり、図１５Ａは、測光法的 検出ステーションにおける処理した読みを得るシーケンスを示す概要であり、 図１５Ｂは、測光法的検出ステーションにおける光路に対する架台の位置を較正 するシーケンスを示す、概要的フローチャートであり、 図１６は、内部を図式的に示した、図１に示したシステムに関連した蛍光測光法 的検出ステーションの拡大した透視図であり、図１７は、図１に示したシステム のアクセスパネル内に担持された試薬分配ステーションの後ろ部分を示す、部分 的に分解した拡大した透視図であり、 図１８は、本発明の特徴を具体化する、試薬分配ノズル、そのホルダー及び関連 したドツキング固定具の拡大した分解図であり、図１９は、試薬分配ノズル、そ のホルダー、及び、ドツキング固定具を移動させノズルと係合させた状態の、図 １８に示した関連したドツキング固定具を示す拡大した側面断面図であり、図２ ０は、試薬分配ノズル、そのホルダー、及び、ドツキング固定具がノズルと係合 した状態の、図１８に示した関連したドツキング固定具を示す拡大した側面断面 図であり、図２１は、試薬分配ノズル、そのホルダー、及び、ドツキング固定具 がノズルと係合しそしてノズルを図１に示したシステムの液体分配領域へ移送し ている状態の、図１８に示した関連するドツキング固定具の拡大した側面断面図 であり、図２２は、システムの液体分配領域においてドツキング固定具に取外し 可能に取り付けられている間の、試薬分配の操作を示す透視図であり、そして 図２３は、図１に示したシステムに関連したステッパモーター制御回路の概要図 である。

好ましい具体例の記述 図１乃至３は、本発明の特徴を組み込んだ分析システム１０の一般的な配列を示 す。分析システム１０は、種々のタイプの分析的、研究室的及び臨床的手順を実 施するために様々な環境において使用することができる。

本発明は、臨床的、医療的及び産業的環境において液体の正確な且つ再現性ある 移し換えを必要とするシステムに関連して使用することができる。本発明はまた 、目標とする材料をアッセイする又は生物学的標本を分析し及び同定するシステ ムに関連して使用することができる。

この明細書は、微生物を同定しそしである種の抗生物質に対する感受性を試験す るために、液体サンプルをスクリーニングするための装置の一部として作動する 、本発明の好ましい具体例を記述するこの用途において、システム１０は予め調 製された微生物学的標本の懸濁液を担持するトレー１２を取り扱う。システム１ ０は、所定のプロトコールに従って、トレー１２内において該標本をインキュベ ートし、それらに試薬を加え、そしてそれらを分析する。システム１０は、備え られた中央マイクロプロセッサ−２０（図３を参照）の制御下に、標本トレーを 種々の作業ステーション１４．１６．１８へと逐次的に移送することによって、 これらの処理を実施する。中央プロセッサー２０は、少な（とも１つの所定の分 析プロトコールを遂行するよう予めプログラムされている。

システム１０における作業ステーションの性質及び数は変えることができる。図 示した具体例においては、システム１０は、標本トレー１２をインキュベーショ ンのために保持するステーション１４、標本トレー内に試薬を分配するステーシ ョン１６、及び標本トレー内の微生物の増殖を検出し定量するステーション１８ を含む。後で一層詳細に記述するように、検出ステーション１８は、測光法的又 は蛍光測光法的技術によって微生物増殖を測定する。

キャビネット２２は、ステーション１４．１６及び１８並びに中央プロセッサー ２０を囲っている。キャリアー２４は、中央プロセッサー２０の制御の下にキャ ビネット２２内のステーション１４．１６及び１８の間でトレー１２を移送する 。操作者は、中央プロセッサー２０から備えられた入力／出カバネル２６を通し てシステム状態及び制御情報を送り及び受取る。近くの入力／出力ＣＲＴキーボ ードコンソール２８はまた、（図１が示すように）ケーブルによって中央プロセ ッサー２０に連結されている。

図３が示すように、システム１０はまた、中央プロセッサー２０によって操作さ れる、備えられた環境コントローラー３０をも含む。コントローラー３０は、保 持ステーション１４が位置しているキャビネット２２の主要処理領域３４内のダ クトを通して循環空気流パターン３２（図３において矢印で示した）を維持する 。

空気流パターン３２は、保持ステーション１４内に担持された標本をインキュベ ートするために必要な条件を確立するため、加熱及び加湿される。空気流パター ン３２は、典型的には、主インキュベーション領域３４内において約３７°Ｃの 温度を維持する。

の一定時間毎のアクセスを許容するドア３６及び３８を含む。

ドア３６は、主インキュベーション領域３４内へと開く（図２を参照）。開いた とき、ドア３６は、操作者が標本トレーを保持ステーション１４に装填し又はこ れから取り除くことを許容する。領域３４内のインキュベーション条件を保持す るために、中央プロセッサーは、無制限のアクセスを防止するために、ドア３６ を通常ロックする。中央プロセッサー２０は、操作者がコンソール２８を用いて 入力する正しいアクセス要求コードに応答してのみドア３６を開く。

ドア３８は、試薬分配ステーション１６があるキャビネット２２の下側領域４０ 内へと開く。開いたとき、ドア３８は、操作者が試薬源容器４２を装填し又は取 り除くために試薬分配ステーション１６の内部にアクセスすることを許容する。

試薬分配ステーション１６の内部は主インキュベーション領域３４からおおよそ 隔離されていることから、操作者は、中央プロセッサー２０に最初にアクセス要 求コードを入力することなくドア３８を開くことができる。

キャビネット２２上の一層大きいサービスパネル４４及び４６は、システム１０ が故障したときの維持管理及び修理のための一層大きなアクセスを提供するため に開けることができる。サービスパネル４４は、主インキュベーション領域３４ 内へと開く。サービスパネル４６は、下側領域４０内へと開き、そして試薬分配 ステー゛ジョン１６全体を担持する。

図４が最もよく示すように、保持ステーション１４は、主インキュベーション領 域３４内において垂直に積み重ねられて塔をなしている。各保持ステーション１ ４が担持しているトレー１２の数がそうであるように、保持ステーションの数は 変えることができる。図示した具体例においては、個々の標本トレー１２を保持 するための各６つのスロット５０を含んだ、８つの保持ステーション１４がある （図９をも参照）。

回転台５２は、積み重ねられた保持ステーション１４をキャリアー２４の回りの 円形軌道内で移動させる。

第１のステッパモーター５４は、回転台５２を索引するために中央プロセッサー ２０の制御の下に、連携したベルト伝導装置５６に動力を供給する。この方法に より、各保持ステーション１４は、図３においては保持ステーション１４°が占 めている、アクセス位置へもたらされる。この位置において、保持ステーション １４′の片側５８は、キャリアー２４の方へと内方へ向いており、他の側６０は アクセスドア３６の方へと外方へ向いている。

図示したそして好ましい具体例において、一対の締めつけボルト６２が、各保持 ステーション１４を回転台５２に取り付けている。

締めつけボルト６２を緩めることによって、操作者は、維持管理、洗浄又は滅菌 のために個々の保持ステーション１４を取り外すことができる。

保持ステーション１４内に積み重ねられた各トレー１２は、−直線の列及び縦列 に配列された整列した標本ウェル又はセル４８（図８が最もよく示すように）を 含む。図示した具体例においては、各トレー１４は、各々１２個のウェル４８よ りなる８つの列に配列された、９６個のウェル４８を含む。

トレー１２は、システムＩＯの一回使用の、ディスポーザブルの構成要素である ことが意図されている。従って、トレー１２は、典型的には不活性なプラスチッ ク材料で作られている。該プラスチック材料は、測光法による標本の分析を許容 するよう光透過性であることができる。代わりに、蛍光測光法による標本の分析 を許容するよう不透明であることができる。

トレーウェル４８は、種々の反応試薬を含む。インキュベートされるとき、標本 は、ウェル４８内においてこれらの試薬と反応して、トレー１２内において色若 しくは濁度変化又は蛍光の異なった識別パターンを生み出す。時には、分析のた めに必要な反応を開始させるために試薬が加えられなければならない。これらの パターンを生み出しそして分析することにより、システムｌＯは、与えられたタ イプの微生物の存在と種々の微生物薬に対するその感受性の程度を検出する。

使用に際して、操作者は、分析すべき微生物の懸濁液を含有する培養培地を調製 する。操作者は、この懸濁液を標本）・レー１２のウェル４８内へ入れる。操作 者は、システムキャビネット２２の外側の標本調製ステーション（図示せず）に おいてこの仕事を行う。

図示したそして好ましい手順においては、操作者は、蒸発による液体の損失を最 小限にするためにトレー１２の上にカバー８６を置く（図８を参照）。図８が示 すように、カバーは、下にあるトレー１２の２つの側面を超えて水平に延びる一 対の突出するタブ８８を含む。

トレー１２及びカバー８６を処理のためにスロット５０の中へ置くために、操作 者は、指定されたアクセス要求コードを入力する。

プロセッサー２０は、（後で記述するように）保持ステーション１４内のトレー １２の在庫記録を維持し、そして、それと共に、プロセッサー２０は、空の保持 スロット５０の位置を確認する。要求があったとき、中央プロセッサー２０は、 操作者に、空の保持スロット５０のリストを提供する。操作者は、データ入カバ ネル２６又はコンソール２８を介して保持ステーション１４を指定するためにこ のリストを使用する。中央プロセッサー２０は、使用者に指定された保持ステー ション１４をアクセス位置（そこに、図３及び？Ａ／Ｂは、保持ステーション１ ４′があることを示している）に置くために、回転台５２を索引する。プロセッ サー２０は次いで、ドア３６のロックを解除する。

操作者は、培地を満たした標本トレー１２をそのカバー８６と共に、空いた保持 スロット５０内へと（図９が最もよく示すように）ステーション１４の外方に向 いた側６０を通して手で装填する。

図９が示すように、各スロット５０の内部は、垂直方向に間隔を設けた上部及び 底部支持棚２１０及び２１２の対向する対を除いて空いている。底部棚２１２は 、上部棚２１０よりスロット５０内へ一層延びている。底部棚２１２は、スロッ ト５０の内方及び外方に向いた側５８及び６０の双方において、上向きの縁２１ ４を伴って終わっている。

図９が示すように、操作者は、外側に向いた側６０内のスロットつきの隙間２１ ６を通して、スロット５０内へとトレー１２及びカバー８６を挿入する。図１０ が示すように、トレー１２の底は底部棚２１２の上に収まる。上を向いた縁２１ ４は、スロット５０内におけるトレー１２の水平の移動を阻止する。図示した具 体例においては、トレー１２が底部棚２１２上に収まっているとき、上を覆って いるカバー８６上の突出するタブ８８は、上部支持棚２１０の平面より上に延び 、それらと接触していない。バネ２１８が、カバー８６を下にあるトレ−１２内 に保持するように、突出するタブ８８を押す。

トレー１２を装填した後、操作者は、ドア３６を閉じる。この点から先は、更に 操作者が関与することなく、中央プロセッサー２０が自動的にトレー１２の分析 を実施する。

その制御操作を実施するに際して、中央プロセッサー２０は、各トレー１２を保 持ステーション１４との間で往復させ、検出ステーション１８又は試薬分配ステ ーション１７のいずれかの位置に止めるよう、キャリアー２４を逐次的に作動さ せる。

典型的なインキュベーション時間の間、キャリアー２４は、続く分析のために、 試薬分配ステーション１６へのすくなくとも１回の中間的な立ち寄りを伴って、 与えられたトレー１２を保持ステーション１４と検出ステーション１８との間で 数回移送する。

検出ステーション１８は、各標本トレー１２上に観察される微生物増殖を定量す る。中央プロセッサー２０は、外部プリンターステーション（図示せず）に連結 されている。そこでは、ブロモ・ソサー２０は、一定時間毎に、各標本トレー１ ２についての完全な分析を含んだ、操作者のための書かれたレポートを作り出す 。

図５及び６は、キャリアー２４の詳細を示す。キャリアー２４は、一対の垂直な 軸６６上に支持された枠６４を含む。第２のステ・ソバモーター６８は、垂直な 軸親ネジ７２を中央プロセッサー２０の制御下に回転させるために、関連するベ ルト伝導装置７０に動力を供給する。回転する垂直な親ネジ７２は、キャリアー 枠６４を軸６６に沿って段階的な方式で上に又は下に移動させる。この作動様式 は、アクセス位置を占めている保持ステーション１４のいかなる選択されたスロ ット５０とも、キャリアー枠６４の高さを揃えさせるキャリアー２４はまた、枠 ６４上の一対の軌道７６上に取り付けられた水平な架台７４をも含む。第３のス テツノくモーター７８が、中央プロセッサー２０の制御下に水平な軸親ネジ８２ を回転させるために、関連したベルト伝動装置８０に動力を供給する（図６を参 照）。

親ネジ８２の回転は、架台７４を、水平な通路に沿ってキャリアー枠６４内に完 全に引っ込んだ位置（図５及び７Ｂを参照）とキャリアー枠６４の外側に完全に 延びた位置（図６及び７Ａを参照）との間で、段階的な方式で進める。

図７Ａが示すように、その完全に延びた位置へと移動されるときは、水平な架台 ７４は、ステーション１４の内方に向いた側５８を通って、占めているトレー１ ２の下で、心合わせした保持スロット５０に入る。垂直な親ネジ７２の僅かな回 転が架台７４を持ち上げる。各スロット５０の空いた底は、トレー１２の下側と 係合する架台７４の上方への移動を許容する。

架台７４は、整列したポケット８４を含む。トレーウェル４８の凸状の下面は、 トレー１２が架台７４上において水平にはスライドできないようポケット８４内 に収まる。図１４が示すように、ポケットの底８５は空いており、トレーウェル ４８を通るよう意図されている光の透過を妨害しない。

図１１Ａが示すように、親ネジ７２の更なる作動が架台７４を、そして、それと 共に、スロット５０内のカバーのついたトレー１２を持ち上げる。この持ち上げ 移動は（図１１Ａに示したように架台７４の内方への僅かな移動と組み合わさっ て）、突出したカバータブ８８の内方に向いた縁を、上部支持棚２１０の上のス ロット５゜内に配置されている上側滑り止め２２０内へと滑り込ませる。

図１１Ｂが示すように、親ネジ７２の僅かな逆回転が、トレー１２を下げ、カバ ー８６の縁を上側滑り止め２２０内に係合させて残す。図１１Ｃが示すように、 水平な親ネジ８２の回転が、架台７４を保持スロット５０から外へ移動させる。

架台７４は、（図７Ｂにも示されるように）保合したトレー１２を担持、するが 、カバー８６を後に残す。

図９が最もよく示すように、上部支持棚２１０の、スロット５゜の外方に向いた 側６０（すなわち、アクセスドア３６に面した側）へ延びる部分２２２は、底部 支持棚２１２へ向かって下方へ傾斜している。バネ２１８は、該傾斜部２２２と 上部支持棚２１０の残り部分との連結部において、カバー８６を押す。

図１１Ｃが示すように、架台７４がトレー１２を引抜くとき、バネ２１８は、カ バー８６の一端を傾斜部２２２に対して下へ回動させ、一方力バー８６の反対側 の端は上側滑り止め２２０内に係合して留まる。カバー８６は、架台７４がトレ ー１２を引き抜くとき（図７Ｂにも示されるように）、スロット５０内において この傾斜した姿勢をとる。カバー８６は、架台７４が関連した、カバーのないト レー１２を保持スロット５０から外へ移送するとき、この傾斜した姿勢に留まる 。

図１２が示すように、架台７４がトレー１２をスロット５０に戻すとき、トレー １２０入っていく縁がカバー８６の傾斜部に接触する。トレー１２の水平移動が 、図１２が示すように、カバー８６を引いて滑り止め２２０から自由にする。水 平移動はまた、カバー８６をバネの回りに回動させてトレー１２の上の元の水平 な姿勢に戻す。垂直な親ネジ７２の僅かな回転が、今やカバーされたトレー１２ との係合から架台７４を下げる。水平な親木９８２０回転が、架台７４を、その 枠６４内に引っ込んだ位置まで戻す。

中央プロセッサー２０は、システム１０内において処理を受けているトレー１２ の在庫記録を維持する。図８が示すように、各トレー１２は、バーコード又は他 の機械読み取り方式で書かれた、独特の同定ラベル２０６を担持している。キャ リアー２４は、トレーラベル２０６を読み取るための走査装置２０８を含む（図 ４を参照）操作者が新たなトレー１２を保持ステーション１４内へ装填するたび 毎に、中央プロセッサー２０は、保持ステーション１４を装置２０８と心合わせ した走査位置に持ってくるように、回転台５２を索引する（それは本質的に上述 のアクセス位置から１８０℃である）。中央プロセッサ−２０は、保持ステーシ ョン１４内の各トレー１２のラベルを見るために走査装置２０８を進めるため、 垂直な親ネジ７２を作動させる一方、それが含んでいるバーコード情報を読み取 るためにラベル２０６を水平に装置を通過して進めるため、回転台５２を作動さ せる。

この方法により、中央プロセッサー２０は、操作者がトレー１２をシステム１０ 内に装填するたび毎に、トレー１２の在庫記録を作り出し且つ更新する。中央プ ロセッサー２０は更に、実施された処理段階の時間と性質とを記録するために、 各トレー１２について在庫記録を更新する。ラベルつきの各トレー１２について 、在庫記録は、該トレー１２のための保持ステーションスロット、該トレーがシ ステムに入った時間、該トレー１２に係わる各処理段階の時間及び性質、及び該 トレー１２について実施された分析の結果を確立する。

中央プロセッサー２０は、システム１０内の各トレー１２についての処理シーケ ンスを制御するために、プログラムされたプロトコール及びそれが作り出したリ アルタイムの在庫記録に依存している。中央プロセッサー２０は、保持ステーシ ョン１４の選ばれたスロット５０をキャリアー２４と正しく配向させるために、 垂直親ネジ７２の回転を回転台ベルト伝動袋ｆｔ５６と協調させる。次いで、水 平の親ネジ８２を作動させることにより、中央プロセッサー２０は、標本トレー １２を取り除きそして後に標本トレー１２を心合わせした保持スロット５０へ戻 すために、架台７４を作動させる。キャリアー２４は、係合した標本トレー１２ を保持スロット５０の外側へと検出ステーション１８か又は試薬分配ステーショ ン１６のいずれかへ、中央プロセッサー２０の命令によって、移送する。

これら２つの作業ステーション１６及び１８の作動は、今や一層詳細に記述され よう。

図示した具体例においては、キャリアー枠６４は検出ステーション１８を支持す る。それでもなお、検出ステーション１８が、キャリアー枠６４から離れてキャ ビネット２２内の他の位置に配置されることもできることが認識されなければな らない。

図１３は、検出ステーション１８の詳細を示す。そこに示されているように、検 出ステーション１８は、測光法的読み取り装置９６及び蛍光測光法的読み取り装 置９８の双方を含む。測光法的読み取り装置９６は、与えられた標本の色変化又 は濁度の存在を光学的に検出し、それにより微生物活性の度合いを導出する。蛍 光測光法的読み取り装置９８は、微生物活性を測定するため与えられた標本の蛍 光を検出する。与えられた標本が測光法的読み取り装置９６又は蛍光測光法的読 み取り装置９８のいずれにより分析を受けるかは、中央プロセッサー２０が従う 分析手順の具体的プロトコールに依存する。

測光法的読み取り装置９６は、単一の光源１０４から導かれた１２本の光繊維放 射源ライン１０２よりなる光源アセンブリー１００を含む（その詳細は図１５に 示されている）。光学的放射源ライン１０２は、架台７４の移動経路の下の枠６ ４上に水平な、間隔を空けた関係に配列されている。隣接する光学的放射源ライ ン＋０２の間の距離は、性本トレー１２士の列にある隣接するつｆル４８の間つ 距離と対応している。

使用に際しては（図１３及び１４が示すように）、光学的放射源ライン１０２は 、架台７４上の標本）ｔ、１２を通して上方へ光を）云達し、一つの完全な列（ すなわち、１２個のウェル４８）を個々に照射する。各光学的放射源ライン１０ ２は、光繊維を出た光線を狭い垂直の光線へと収束させるレンズ（図示せず）を 含み、それによって、各ウェル４８の照射を最大にする。

図１５が示すように、光源１０４は、カラーホイール１０８によって各繊維光ラ イン１０２の入力側末端から分離されている。ホイール１０８は、その外周の回 りに間隔を空けた６枚の光フイルタ−１１０及び１枚の不透明ディスク１１１を 含む。各フィルター１１０は、繊維光学的ライン１０２に入る光を個別の、所定 の波長に限定する。不透明ディスク１１１は、例えば、後で一層詳細に述べるよ うに蛍光測光法的読み取り装置９８が作動し又は較正中であるとき、放射源ライ ン１０２への光の透過を全て遮断する。第４のステッパモーター１１２が、中央 プロセッサー２０の制御の下に、所望のフィルター１１０又はディスク１１１を 光路に配置するためにカラーホイール１０８を回転させる。

図１３が示すように、測光法的読み取り装置９６は、１２本の光学的放射源ライ ン１０２と対になった１２個のフォトダイオード検出器１０６を含む。この１２ 個のフォトダイオード検出器１０６は、架台７４の移動経路の上方において枠６ ４上の光学的放射源ライン１０２に面している。フォトダイオード検出器１０６ は、ウェル４８内の標本を透過した後の光を感知する。

所望のフィルター１１０を光路に配置して、中央プロセッサー２０はトン−搬送 架台７４を、１２本の対になった放射源と検出器１０２／１０６の間で段階的に 索引する。測光法的読み取り装置１９６は、利得段階と呼ばれる固定された水準 の増幅を提供するにとのできる、プログラム可能な利得増幅器１１３（図１５Ａ を参照）を含む。ディジタルプロセッサーＩＸ４が、標本の色又は濁度のいずれ かを測定するために、感知された信号を予め選択された利得段階において分析す る。

使用に際しては、典型的には、インキュベーション時間の間、所定の間隔にて標 本について多数の測光法的読み取りが行われる。

各放射源／検出器対１０２／１０６は、使用に際して１個のトレーウェル４８を 通過する一つの独立した光路Ｃ１乃至Ｃ１２を構成する。中央プロセッサー２０ は、関連したトレーウェル４８内のサンプルの吸光度を表す読みを得るために、 各光路Ｃ１乃至Ｃ１２を独立に較正する。独立した較正は、１２本の個々の光路 Ｃ１乃至Ｃ１２の間の差が除去されることを許容する。独立した較正は、共通の 参照点に対して全ての光路を較正するのに比して、光路Ｃ１乃至Ｃｌ２Ｏ間の一 層大きな機械的及び電気的公差を許容する。独立した較正は、測光法的読み取り 装置９６の全体的正確さに悪影響を及ぼすことなく、光路間のこれらの差を除去 する。

各光路Ｃ１乃至Ｃ１２の較正手順は同じである。その手順は、トレー１２を搬送 する架台７４に始まる。中央プロセッサー２０は、全ての光路への光の伝達を遮 断するために光路中に不透明ディスク１１１を置く。増幅器１１３の各利得段階 において、各光路について別々の読み取りが行われる。これらの読み取りは、各 光路の各利得段階についての暗い信号（電気的オフセット）を表す。中央プロセ ッサー２０は、各光路ついてのこれらの読みを、記憶に保持する中央プロセッサ ー２０は、次いで、逐次的にフィルター１１０を光路へともたらす。トレー１２ が架台７４を占めていない間に、読み取りが行われる。中央プロセッサー２０は 、目盛上の読み取りを達成する増幅器１１３の利得段階を選択する。これは、そ の特定のフィルター１１０（波長）についてその光路についての予め選択された 利得段階となる。その利得段階における目盛上の読み取りは、その特定のフィル ター１１Ｏ（波長）についての参照となる。各光路が他の光路から独立に較正さ れることから、各光路は、各フィルター１１０に関して異なる利得及び参照を有 することができ、そしておそらく有するであろう。

較正手順は、各フィルター（波長）１１０についてこのシーケンスを繰り返し、 各光路について関連する利得段階と参照とを得る。

中央プロセッサー２０は、これらの値を記憶に保持する。

中央プロセッサー２０は、こうして、各光路Ｃ１乃至ＣＩ２について、３つの較 正値を各フィルター（波長）１１０について維持する。これらの較正値は、フィ ルター１１０についての目盛上の読みを得るために選択された利得段階（Ｇ）、 該選択された利得段階について行われた参照読み（ＲＯ）、及び選択された利得 段階について一層早くに得られた暗い読み（Ｄ。）である。

各光路（図１５Ａにおいて示されたＣｎ）に関して図１５Ａが示すように、特定 のフィルター波長におけるその光路におけるその後の読み取り（ＲＲ□）は、そ のフィルター１１０についてのその選択された利得段階（Ｇ）において行われる 。中央プロセッサーは、各光路についての処理した読み（Ｒ，、、。Ｃ）を得る ために、その後のよみ（Ｒ，Ａ、）を、次のように変換する。

処理した読みＲ□。。は、光路において取られたサンプルの吸光度を表す。較正 手順のために、各光路についての処理した読みＲ，ア。Ｃは、ハードウェアに依 存しない。

中央プロセッサー２０はまた、架台７４の開口８５を光路内に正しく配置するた めに、光路に対する架台７４の位置をも較正する。

図１５Ｂは、架台較正手順のシーケンスを示す。

架台７４は、光路を通して引かれる。各光路について、関連する検出器１０６に 到達する光の量は、関連する開口８５の前縁が光路に入るとき増大する。光信号 は、開口８５の中心が光路を占めるとき最大値に達する。光信号は次いで、開口 ８５の反対側の後縁が光路に入って光を遮断するとき減少する。

図１５Ｂが示すように、各光路について、中央プロセッサー２０は、関連する開 口８５の内側及び外側縁において所定の閾値に到達したとき、（ステッパモータ ー７８の特定の段階に基づいて）架台７４の位置を記録する。開口８５の中心は 、特定の光路についてこれら２つの記録された位置を平均することによって決定 される。各光路についての決定された中心は、それら自身、開口８５の各列につ いて、ステッパモーター７８についての平均中心位置を導出するｔ−めに平均さ れる。

上述の較正手順を用いて、中央プロセッサー２０は、各列に沿っ７″開ロ８５の 中心を光路内へ最もよく配置するために、架台７４を糸引する。開口８５は、架 台７４に固定されており、トレーは、そのウェル４８の中心が架台７４内にその 開口８５と一致して収まるように予め形成されている。

架台７４に正確に収まる標本トレー１２との組合せにおける正確に較正された可 動式の架台７４の使用は、中央プロセッサー２０が、架台７４の位置を、測光法 的読み取り装置９６を横切る各標本トレー１２の位置と同視することを許容する 。

架台７４とトレー１２との予め配列された、固定された関係のため、上述のそし て図１５Ｂに提示された較正手順は、架台７４又はその関連した駆動アセンブリ ーの初期の取り付は及びその後の修理及び／又は取替の際にのみ、各システム１ ０について予め作られる必要がある。図１６は、蛍光測光用読み取り装置９８の 詳細を示す。蛍光測光法的読み取り装置９８は、架台７４の移動経路の上方にお いてキャリアー枠６４上の水平の軌道１１８に沿って移動する可動式ヘッド１１ ６を含む。軌道１１８は、架台移動の経路を横切って横断的に延びる。第５のス テッパモーター１２０（図４及び５を参照）が、ヘッド１１６を軌道１１８に沿 って後退させ及び前進させる関連するベルト伝動装置１２２に動力を供給する。

ヘッド１１６は、蛍光光度計を取り囲んでおり、その内部の詳細は図１６に示さ れている。蛍光光度計は、光を励起フィルター１２６へと石英光路１２８を通し て導く光源ランプ１２４を含む。出力レンズ１３０は、出てくる光を、下にある ウェル４８内に含まワフ。

標本上に導く。標本は、標的微生物の存在下において光エネルギ・・に対して蛍 光により反応する材料を含む。

得られた蛍光は、入力レンズ１３２によって予定波長についでの放射フィルター へと導かれる。光電子倍増管１３６及び前置増幅器１３８が、光信号を、検出さ れた蛍光の量に正比例するアナログ出力へと変換する。

アナログ・ディジタル変換器１４０（それは枠６４上に担持されており、ケーブ ル１４２によって可動式ヘッドに取り付けられている）が、光電子倍増管１３６ のアナログ出力をディジタル出力へと変換する。変換器１４０はまた、可動式ヘ ッド１１６内に担持された構成要素のための電源を含む。

使用に際しては、キャリアー架台７４は、−列のウェル４８をヘッド６の下方の 位置に索引する。中央プロセッサー２０は、ウェル４８へとヘッド１１６を下ろ し、各ウェル４８について蛍光信号を取りそしてそれをプロセッサー１４０へと 伝達する。

図１７乃至２２は、試薬分配ステーション１６の詳細を示す。前述のように、試 薬分配ステーション１６は、キャビネット２２の前において回転台５２の下方の 領域４０を占める（図１及び２を参照）。それは、本質的にシステム１０の主イ ンキュベーション領域３４の外にあるサービスパネル４７内に収容されている。

パネル４６は、試薬分配領域１４４、加圧試薬源１４６、及び試薬分配ノズル１ ４８を収容している。

試薬源１４６は、個々の容器又はバイアル４２に収容された種々の試薬タイプを 収容する（図１及び１５を参照）。チューブマニフオールド１５０が各バイアル ４２を陽圧ポンプ１５２へ連結する。

各試薬バイアル４２はまた、中央プロセッサー２０の制御下にあるインラインソ レノイド弁１５６を備えた出口チューブ１５４をも含む。閉じているときは、ソ レノイド弁１５６は、加圧されたバイアル４２からの試薬の流れを遮断する。開 いているときは、ソレノイド弁１５６は、陽圧の下で試薬がバイアル４２から関 連した出口チューブ１５４を通って流れることを許容する。

各試薬バイアル４２についての出口チューブ１５４はいずれも、分配ノズル１４ ８へと至っている。この分配ノズル１４８は、試薬の各タイプについて一つ宛の 個々の液体分配ボート１５８　（図１８を参照）を含む。

特定の試薬源バイアル４２に関してソレノイド弁が開いているとき、バイアル４ ２内の該特定の試薬が、陽圧下においてノズル１４８内の関連する分配ボート１ ５８から流れ出る。分配ボート１５８は、（後で一層詳細に記述するように）中 央プロセッサー２０の制御下のステッパモーターによる意図したウェル４８の上 の正確な配置を許容するために、ノズル１４８の中心線に対して所定の間隔に対 称的に配置されている。

使用していないときは、ホルダー１６０は、ノズル１４８を、液体分配領域１４ ４から離れた分配ステーション１６上に保持する。

図示した具体例においては、ホルダー１６０は、分配領域１４４の下方短い距離 にそして試薬源１４６の近くに位置している。

ホルダー１６０内の可動式ラッチ１６２（図１８を参照）は、バれている。この 保合は、（図１９が示すように）ノズル１４８を、ホルダー１６０の内側の所定 位置にロックする。

チューブ１７６は、陽圧ポンプ１８４を用いて、一定時間毎に洗浄液を源言語１ ８２からホルダー１６０内へともたらす。この一定時間毎の液体の加圧噴霧は、 ホルダー１６０の内部を洗浄する。それはまた、ホルダー１６０内に収納されて いるノズル１４８を洗浄するために使用することもできる。洗浄液は、出口チュ ーブ１７８を通してディスポーザブルの収集バッグ１８０内へと排水される。

チューブ１７７は、洗浄後にノズル１４８を乾燥させるために、一定時間毎に加 圧空気をホルダー１６０内へもたらす。

主インキュベーション領域３４の外の試薬分配ステーション１６の全ての構成要 素のコンパクトな配列は、試薬源１４６が分配ノズル１４８の近くに配置される ことを許容する。試薬をノズル１４８へと供給する出口チューブ１５４の長さは 、有意に短縮されることがきる。チューブ１５４は、ノズル１４８がホルダー１ ６０及び試薬分配領域１４４に届くことを許容するためにのみ十分に長い必要が ある。チューブ１５４は、ノズルが試薬分配ステーション１６を超えてそしてシ ステムｌＯの主インキュベーション領域３４内へ届くことを許容する程には長い 必要がない。チューブ１５４の短い長さのため、システム１０内において試薬を 移送するに必要な陽圧の量が有意に減少できる。

例えば、慣用の配列に比較して、試薬分配ステーションは、僅か約２５％のチュ ーブしか使用しない。それはまた、慣用のシステムが用いなければならない８Ｐ ＳＩの代わりに、僅か３ＰＳＩ　（ボンド／平行インチ）の液圧にて作動する。

システム内における陽圧の低下は、チューブ１５４内において気体を遊離した液 体による空気ブロツクの形成を有意に減少する。

中央プロセッサー２０によって選択的にエネルギー供給されるソレノイド１６８ は、（図２０が示すように）付勢するバネ１６４の力に対抗してラッチ１６２を ノズルタブ１６６から離す。これは、試薬を分配する時がきたとき、ホルダー１ ６０から取り外すためにノズル１４８を解放する。

キャリアー２４は、ホルダー１６０と試薬分配領域１４４の間でそれを移送する ためにノズル１４８と係合するためのドツキング固定具１７０を含む。分配領域 １４４にある間に、中央プロセッサー２０は、試薬を１又は２以」二の標本含有 ウェル内へ導入するために、架台７４とドツキング固定具１７０の動きを試薬分 配源１４６の作動と調和させる。

ドツキング固定［１７０は、試薬の分配後はノズル１４８を解放する。より具体 的には、ギヤリアー２４は、ノズル１４８をボルダ−１６０へと戻し、そこにお いてドツキング固定具１７０を解放する。この作動の様式は、ギヤリアー２４を 、システム１０内における他の移送機能のために解放する一方、ノズルＩ４８は そのボルダ−１６０内に収まる。

種々の構成が可能である。図示した具体例においては、ドツキング固定ｊｔ１７ ０は、蛍光読み取り装置９８の可動式ヘッド１１Ｇに取り付けられている。第５ のステッパモーター１２０の作動は、ドツキング固定具１７０をトレー架台７４ の上方の水平な軌道に沿って移動させる。

図示した具体例は、ドツキング固定具１７０をノズル１４８に取外し可能に係合 させるために磁力を使用している。この配列においては、該ドツキング固定具１ ７０は永久希土類磁石１７４を担持している。ノズル１４Ｂは、固定具１７０内 に収まる表面を含む。この嵌合表面１７２は、固定具１７０が担持する磁石によ って取り付けられる材料を含む。代わりとして、この嵌合表面１７２は、他の希 土類磁石を担持してもよい。

中央プロセッサー２０は、架台７４上の選択された標本トレー１２を、システム １０の主インキュベーション領域に３４内に係合させるために、第１１第２、及 び第３のステッパモーター５４．６８、及び７８を調和させる。係合したトレー １２を試薬分配領域４０へと移送するために、中央プロセッサー２０は、架台７ ４をキャリアー枠６４内のその完全に引っ込んだ位置へと移動させる。中央プロ セッサー２０は次いで、（図１９が示すように）キャリアー２４′を垂直に下方 へ試薬分配領域４０内へと移動させる。このときは、ノズル１４８は、ホルダー １６０内においてロック状態で収まっている（すなわち、ラッチソレノイド１６ ８がエネルギー供給されていない）。ドツキング固定具１７０が、下方へと移動 してノズル表面１７２と（図２０が示すように）収まる。収まった固定具１７０ は、磁気的にノズル表面１７２と係合する。

中央プロセッサ−２０は、ラッチ１６２を引き抜くためにソレノイド１６８にエ ネルギー供給し、ボルダ−１６０内のノズルｉ４８を解放する。中央プロセッサ ー２０は、キャリアー２４を垂直に上方へ移動させる。固定具１７０は、（図２ １が示すように）磁力的に係合したノズル１４８をホルダー１６０から試薬分配 領域１４４内へと持ち上げる。

図２２が示すように、中央プロセッサー２０は次いで、トレー搬送架台７４をキ ャリアー枠６４から液体分配領域１４４内へと移動させるために、第３のステッ パモーター７８を作動させる。第３及び第４のステッパモーター７８及び１２０ の作動を調和させることによって、中央プロセッサー２０は、ノズル１４８の下 に標本トレー１２の列を水平に配置させる一方、それは、所望の標本ウェル４８ を所望の分配ボート１５８の下にもってくるように、ノズル１４８をこの列に沿 って横断的に配置させる。中央プロセッサー２０は次いで、所望の試薬について 、該所望の試薬の所定の分量を選択されたウェル４８内へ分配するために、バイ アル４２に関連したソレノイド弁１５６を開く。

中央プロセッサー２０は、可動式固定具１７０に係合されたノズル１４８を推定 航法により配置する。プロセッサー２０は、固定具のホームポジションから第５ のステッパモーター１２０へと送られるステップ数で軌道１１８に沿った固定具 １７０の位置を測定するステッパモーター１２０の駆動システムは、固定具１７ ０をも担持している移送ヘッド１１６内に配置された蛍光光度計を用いて較正さ れる。システムの始動ルーチンは、備えられたエンコーダーバー２２４及び光学 的遮断器２２６を使用する初期化過程を含む。図５及び６が最もよく示すように 、光学的遮断器２２６は、ベルト伝導装置１２２の背後の蛍光読み取り装置の可 動式ヘッド１１６上に担持されている。エンコーダーバー２２４はまた、ベルト 伝導装置１２２の背後の架台７４上にも担持されている。

エンコーダーバー２２４は、その移動経路に沿った光学的遮断器２２６の間に挟 まれた一連の間隔を空けた歯２２８を含む。歯２２８の中心線は、トレー１２が 架台７４上にあるときにトレーウェル４８の中心線位置の印となる。

ヘッド１１６が軌道１１８に沿って移動するとき、光学的遮断器２２６はエンコ ーダーバー２２４を走査する。歯２２８は、光学的遮断器２２６を通る光の透過 を遮断する。歯２２８の間の間隙は、光学的遮断器２２４を通る光の透過を許容 する。こうして、それがバー２２４に沿って移動するとき、遮断器２２４は、光 がある及び光がない逐次的な状態を感知する。感知された光のない（すなわち、 歯２２８の部分）状態を測定されたモーター１２０のステップ数に対応させるこ とにより、中央プロセッサー２０は、ウェル停止位置の表を確立する。中央プロ セッサー２０は、試薬分配操作の間にノズル１４８の中心線を特定のウェル１４ ８に案内するためにこの表を使用する。加えて、中央プロセッサー２０の制御の 下でのモーター７８及びモーター１２０の増大するステップ動作は、選択された ノズルボート１５８を、選択されたウェル４８上に心合わせする試薬を分配した 後、中央プロセッサー２０は、トレー搬送架台７４をその完全に引っ込んだ位置 へと動かず。中央プロセッサー２０は、ノズル１４８をそのホルダー１６０へ戻 すために、キャリアー２４を垂直に下げる。ソレノイド１６８はエネルギー供給 されておらず、バネにより付勢されたラッチ１６２が、ノズルタブ６６を係止的 係合にスナップ化めする。

中央プロセッサー２０は、キャリアー２４を垂直に上へ移動させる。ノズル表面 １７２を固定具１７０に保持している磁気的吸引は、ノズル１４８がホルダー１ ６０内にロックされている間はキャリアー２４の基面移動が磁気的結合の力に打 ち勝って１．／ズル表面１′ｊ′２をドツキング固定具１７０から分離するよう なものである。ヤ・リアー　２４は１、歪れＣ５よっで、係合した標本ｌ・レー １２を（今や添加された試薬と共に）更なる処理のために主インキュベー・ジョ ン１域３４へど復帰させるよう、解放さｌ！Ｌ”Ｌる。

移送のためノズル１４８を固定具１７０にドツキングさせるためには、他の解放 可能な取り付は技術も使用できることは認識さねなければならない。例えば、種 々の電気・機械的結合配列と同様に、電磁石的結合配列が使用できる。

中央プロセッサー２０は、システムＩＯに関連したステッパモーター５４．６８ ．７８．１１２及び１２０を制御するためのモーター駆動システム１８６（図２ ３を参照）を含む。システム１８６は、モーターコイル１９０と直列に接続され た慣用の電界効果トランジスター（ＦＥＴ）１８８を含む。位相制御装置１９１ は、ＦＥＴへの電圧を制圓し、それによってその作動の位相を制御する。オン位 相においては、制御装置１９１は、ＦＥＴ１８８へ電圧を供給する。これは、コ イル１９０を通って電流が流れることを許容する。

オフ位相においては、制御装置１９１は、ＦＥＴ１８８に電圧を供給しない。こ れはコイル１９０を通る電流を遮断する。

示してはいないが、関連したステッパモーターは、制御装置１９１の制御の下に あるローター及び２つ又は３つ以上のコイル１９０を含む。制御装置１９１は、 モーターローターをその逐次的作動位置へ進めるために、コイル１９０に逐次的 に電流を供給する。

ＦＥＴ制御装置１９３は、コイル１９０のためにオン状態（真のとき）とオフ状 態（真でないとき）との間でＦＥＴ　ｌ　８８を切り換える、輿であるか又は真 でないかの、いずれかの使用可能信号を提供する。コイルに電流が負荷されると き（すなわち、作動のオン位相の間）、チョップ制御値ｆｔ２０１が、オン状態 及びオフ状態のｆ？ｔ５でＦＥＴを急速に切替え、電流を調節Ｌ、てそれが公称 モーター電流（例えば、５Ａ）より上（：″上昇するのを防ぐ。電流はＦＥＴ１ ８８がオン及びオフに切り換えられるときに昇し及び下降し、慣用の坏極チコッ ピングモード駆動効果を生み出す。このチヨ・ソビングモードにおいて、ＦＥＴ １８８は、比較的高い負荷電圧（例えば、４０Ｖ）にも拘わらず、フィル１９０ 中の平均電流が公称の、比較的低いモーター電流より上に上昇するのを防止する 。

システム１８６はまた、各モーターコイル１９０のためのフライバック回路１９ ２をも含む。このフライバック回路１９２は、慣用のかじ取りダイオード１９４ 及び慣用のツェナーダイオード１９６を含む。ＦＥＴ　１８８が切られたとき、 かじ取りダイオード１９４は、コイル１９０からの電流を正常に伝導するために 順バイアスしている。ツェナーダイオード１９６は、逆バイアス方向に接続され ている。ツェナーダイオード１９６は、従って、その絶縁破壊電圧に達するまで 、かじダイオード１９４を通る方向の電流の流れに正常に抵抗する。

フライバック回路１９２はまた、一連の抵抗１９８及びコンデンサ２００よりな る慣用のスナツパ−（５ｎｕｂｂｅｒ）回路をも含む。

フライバック回路１９２は、更に、２個の慣用のバイポーラトランジスタ２０２ ．２０４をも含む。第１のトランジスタ２０２は、ベースがコイル制御装置１９ １に接続されているＰＮＰタイプである。第１のトランジスタ２０２は、コイル 制御装置１９１の制御下においてスイッチとして働く。第１のトランジスタ２０ ２は、（作動のオン位相の間に）コイル１９０に電流が供給されて（Ｘるとき（ ま、電流を通す（切り換えられた閉じた状態）。第１のトランジスタ２０２は、 （作動のオフ位相の間に）コイル１９０に電流が供給されていないときは、電流 を通さない（切り換えられた開いた状態）第２のトランジスタ２０４は、ＮＰＮ タイプである。エミ・ツタ電圧に対しそのベースは、コイル１９０の作動の位相 に依存して、一方は高く他方は低い、選択的に２つの異なる電圧にノくイアスを かけられている。バイアス電圧は、今度は、フライノ＜・ツク回路１９２を通じ た電力の全体的散逸に影響を及ぼす。

より具体的には、第２のトランジスタ２０４のコレクタは、コイル１９０からの 電流を伝えるためにかじ取りダイオード１９４に接続されている。第２のトラン ジスタ２０４のエミッタは、トランジスタ２０４によって散逸された全エネルギ ーを差し引いてこの電流をコイル２０４に戻すようにコイル１９０に接続されて いる。

第２のｌ・ランジスタ２０４のペニスは、第１のトランジスタ２０２のコレクタ に接続されている。第２のトランジスタ２０４０コｔ／クタは、かじ取りダイオ ード１９４及びツェナーダイオード１９６の間の第１のトランジスタ２０２のエ ミッタに、ツェナーダイオード１９６は、第２のトランジスタ２０４のコレクタ とベースの間（こ逆バイアス方向（制御装置１９１のオフ位相の間は）に接続さ れている。

コイル１９０を通る電流をＦＥＴ１８８が遮断したとき（すなわち、制御値！１ ９１がコイル１９０をオン位相モードにて作動させる間にＦＥＴ１８８が切られ るとき）にはいつでも、コイル１９０は、保持された蓄積されたエネルギーをフ ライバック回路１９２へと散逸する。コイル１９０はまた、コイル１９０自体へ の電流が停止したとき（すなわち、制御装置１９１が作動をオン位相モードから オフ位相モードへと切り換えるとき）にはいつでも、保持された蓄積されたエネ ルギーをフライバック回路１０２へと散逸する。

ＦＥＴ　１８８は、モーターコイル１９０がそのチョッピングモードで作動して いる間、コイル１９０を通る電流を短い間隔で反復的に遮断する。ＦＥＴ　１８ ８が切られているとき（制御装置１９３が「真でない」使用可能信号を提供する とき）にはいつでも、コイル１９０によって放出されたエネルギーは、フライバ ック回路１９２へ入る。

これらの状況において、コイル１９０は、そのオン位相にある。

−コイル制御装置１９１は、第１のトランジスタ２０２のベースに、切り換えら れた閉じた状態へとバイアスをかける。第１のトランジスタ２０２は、ツェナー ダイオード１９６の絶縁破壊電圧より低い第１の電圧において電流を通す。フラ イバック回路１９２中の電流は、かじ取りダイオード１９４を通って及び最少の 電気抵抗の経路（それは第１のトランジスタ２０２を通るものである）を通って 流れる。ツェナーダイオード１９６は、その逆方向におけるその絶縁破壊電圧よ り下において、経路の電流を遮断するよう作動する。

電流は第１のトランジスタ２０２を通って、第２のトランジスタ２０４のベース へと流れる。第１のトランジスタ２０２は第２のトランジスタ２０４のベースエ ミッタ接続に、第１の、比較的低い電圧においてでバイアスをかける。好ましく は、第１の電圧は一般的に約２ｖである。

この低い電圧モードにおいて、フライバック回路１９２は、ＦＥＴ１８８が切ら れている各間隔の間、電流を、殆ど損失なく第２のトランジスタ２０４を通して 再循環させる。これは、コイル１９０がエネルギー供給されて（すなわち、電圧 を受けて）そのチョッピングモードにおいて作動している間、滑らかな、一定の トルクを維持する。フライバック回路１９２の低い電圧モードのため、ステッパ モーターは、一定の、持続的な力を提供する。

電圧をモーター内の後継コイルへ移すべきときには、制御装置１９１は、コイル １９０をそのオフ位相に切り換える。その電流供給が遮断されたとき、コイル１ ９０は、再びエネルギーをフライバック回路１９２に放出する（ＦＥＴ１８８へ 伝達される使用可能信号は、制御値ｒＩｔｉ　９１が一旦そのオフ位相において 作動すると、なんの影響も及ぼさない）。コイル１９０が今やオフ位相にあるこ とから、第１のトランジスタ２０２はスイッチを開いた状態にあり電流を通じな い。

代わりに、電流は、かじ取りダイオード１９４を通ってツェナーダイオード１９ ６の経路へと直接に流れる。その逆電流は、ツェナーダイオード１９６が直ちに その絶縁破壊電圧に達するようなものである。ツェナーダイオード１９６は、次 いで、第２の電圧（それはツェナーダイオード１９６の絶縁破壊電圧である）に おいて第２のトランジスタ２０４をバイアスさせるために、電流を流す。好まし くは、この第２の電圧は、一般的に約１８０ｖである。

この高い電圧モードにおいて、フライバック出力は、コイル１９０に蓄積された エネルギーを速やかに散逸させる。この速やかなエネルギーの散逸は、滑らかな 且つ迅速な、後継コイルへの電圧の伝達を提供する。フライバック回路１９２の 高い電圧モードは、ステッパモーターに持続的な速度を与える。

図示した具体例におけるシステムｌＯの記述は、本発明の範囲を、この明細書に おいて開示された分析技術の特定のタイプの分析システム又は特定のタイプの分 析技術に限定することを意図したものではない。本発明を具体化するシステム１ ｏは、記述された微生物の感受性手順以外にも、種々の分析を実施するために使 用することができる。本発明が多様な分析タイプ及び技術と共に使用するために 適用できることは、本出願においてそれらを全て詳細に記述してはいないが、分 かり認識されるであろう。

本発明の種々の面の特徴及び利点は、添付の請求の範囲に提示されている。

ＦＩＧ、１２ ＦＩＧ、１５Ａ ＦＩＧ、１５Ｂ−２ Ｆｌに、１Ｇ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ステッパモーターコイルのための制御システムであって、該コイルに電流を 伝導するために位相制御手段であって、該コイルに電流を供給するためにはオン 位相において作動しそして該コイルヘの電流を遮断するためにはオフ位相におい て作動するものである該位相制御手段と、 該位相制御手段がそのオン位相において作動しているときに該コイルからの電流 を伝導するための一次回路手段であって、該コイルに取り付けられた、該一次回 路手段を通して電流を伝導するために電流使用可能モードにおいて、及び、該一 次回路手段による電流の伝導を阻止するために電流使用不能モードにおいて、作 動可能なチョッピング手段を含むものである該一次回路手段と、フライバック回 路手段であって、 該コイルからの電流を伝導するための半導体手段と、そして該位相制御手段がそ のオン位相において作動しており且つ該チョッパー手段が電流使用可能モードか ら電流使用不能モードヘと切り替わるときに第１の電圧において該半導体手段を 作動させてそれによってエネルギーの有意な散逸なしに該コイルへ電流を再循環 させるための、及び、該チョッピング手段のモードに関わりなく該位相制御手段 がオン位相からオフ位相へと切り替わるときに該第１の電圧より高い第２の電圧 において該半導体手段を作動させそれによって該コイルから電流を伝導する間に エネルギーを散逸させるための、制御手段とを含むものである該フライバック回 路と、からなるものである該制御システム。
2. ２．該半導体手段が、該コイルからの電流を伝導するための第１の半導体手段と 該第１の半導体手段からの電流を伝導するための且つ該コイルへ電流を伝導する ための第２の半導体手段とを含んでおり、そして ここに該制御手段が、第１及び第２の電圧において該第２の半導体手段を作動さ せるための手段を含むものである、請求項１に記載の制御システム。
3. ３．該第１の半導体手段が、該コイルからの電圧を伝導するために順バイアス方 向に接続されたかじ取りダイオードよりなるものである、請求項２に記載のシス テム。
4. ４．該第２の半導体手段がトランジスタ手段を含むものである、請求項２に記載 のシステム。
5. ５．該トランジスタ手段が、該第１の半導体手段からの電流を伝導するためのコ レクタと、該コイルへ電流を伝導するためのエミッタと、そしてベースとを有し 、そして ここに該制御手段が、第１及び第２の電圧において該トランジスタ手段のベース にバイアスをかけるものである、請求項４に記載のシステム。
6. ６．該トランジスタ手段がＮＰＮトランジスタよりなるものである、請求項５に 記載のシステム。
7. ７．該制御手段が、 該第２の電圧において絶縁破壊電圧を有するツェナーダイオード手段と、そして 該位相制御手段がオン位相において作動するとき該トランジスタ手段に第１の電 圧にてバイアスをかけるために該ツェナーダイオード手段を迂回する電流伝導状 態において作動可能なスイッチ切替え手段であって、該スイッチ切替え手段が、 該位相制御手段がオフ位相において作動するとき該トランジスタ手段に該ツェナ ーダイオード手段の絶縁破壊電圧にてバイアスをかけるために該ツェナーダイオ ード手段へ電流を伝導するために無電流伝導状態において作動可能なものである 該スイッチ切替え手段とを含むものである、請求項５に記載のシステム。
8. ８．ステッパモーターコイルのための制御システムであって、該コイルへ電流を 伝導するための位相制御手段であって、該コイルに電流を供給するためにオン位 相において作動し、且つ該コイルヘの電流の供給を遮断するためにオフ位相にお いて作動するものである該位相制御手段と、 該位相制御手段がオン位相において作動するとき該コイルからの電流を伝導する ための一次回路手段であって、該コイルに取り付けられた、該一次回路手段を通 して電流を伝導するために電流使用可能モードにおいて、及び、該一次回路手段 による電流の伝導を阻止するために電流使用不能モードにおいて作動可能である チョッピング手段を含むものである該一次回路手段と、フライバック回路手段で あって、 該コイルからの電流を伝導するために順バイアス方向に接続されたかじ取りダイ オード手段と、 該かじ取りダイオード手段からの電流を伝導するためのコレクタ、該コイルへ電 流を伝導するためのエミッタ、及びベースを有するＮＰＮトランジスタと、そし て 該位相制御手段がオン位相において作動しておりそして該チョッパー手段が電流 使用可能モードから電流使用不能へと切り替わるとき第１の電圧において該ＮＰ Ｎトランジスタ手段にバイアスをかけそれによってエネルギーの有意な散逸なし に該コイルへ電流を再循環させるための、及び、該チョッピング手段のモードに 関わりなく、該位相制御手段がオン位相からオフ位相へと切り替わるとき該第１ の電圧より高い第２の電圧において該ＮＰＮトランジスタ手段のベースにバイア スをかけそれによって該コイルからの電流を伝導しつつエネルギーを散逸させる ための手段とを含むものである該フライバック回路とからなるものである、該制 御システム。
9. ９．該ＮＰＮトランジスタ手段のベースのためのバイアス手段が、該かじ取りダ イオードからの電流を伝導するために該ＮＰＮトランジスタ手段のコレクタに接 続されたエミッタと、第１の電圧において当該ＰＮＰトランジスタにバイアスを かけるために該ＮＰＮトランジスタ手段のベースに接続されたコレクタと、そし てベースとを有するＰＮＰトランジスタと、 該位相制御手段がオン位相において作動するときには電流伝導状態へと該ＰＮＰ トランジスタ手段を切り換えるために、及び、該位相制御手段がオフ位相におい て作動するときには無電流伝導状態へと該ＰＮＰトランジスタ手段を切り換える ために、該ＰＮＰトランジスタのベースを該位相制御手段に接続する手段と、そ して該ＮＰＮトランジスタ手段の該コレクタ及びベースの間で該かじ取りダイオ ード手段に対して逆バイアス方向に接続されたツェナーダイオードであって、該 第２の電圧において絶縁破壊電圧を有するものであるツェナーダイオードとを含 むものである、請求項８に記載の制御システム。