JPH06507113A - 遠心分離装置用の自己釣合わせ装置および方法 - 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】 遠・し・分離装置用の自己釣合わせ装置および方法技術分野 本発明は回転装置を釣合わせる方法および装置に関する。より詳細には、本発明 は１つまたはそれ以上のカートリッジを受入れるようになっている遠心分離機の ロータまたはブラタ−を自己的に釣合わせる方法および装置に関する。

発明の背景 挿々の生物学的物質の検出および種々の生物学的量の測定のための種々の試験ま たは検査を実施するために、自動化患者試料分析装置が開発されてきた。この種 類の全自動化装置は、代表的には、患者の試料、代表的には、人の血液、血漿ま たは血清を分析するための必要な化学試薬を収容する１つまたはそれ以上のカセ ットまたはカートリッジを受け入れるためのロータまたはブラタ−を用いている 。血漿と種々の試薬との反応が進行することができるように、全血球をそれらの 血漿または血清媒体から分離ことかしばしば必要である。このような分離工程は 、しばしは、全血球を血漿から分離する所望の遠心力を達成するためにブラタ− またはロータを１００００　ｒｐｍまでの高速度で回転させることを含む。かか る分離を達成した後、血漿は種々の試薬と反応して、例えば、光学的に検出可能 なラベルまたは他の手段により検出可能なラベルを存する共役を生じることがで きる。

かくして、ラベルの検出および定量化は記録すべき生物学的量を示す。

しばしば、適当な試薬による分離血漿の培養および攪拌か検査を行う際の必要な 工程である。繰り返し可能な検査結果を達成するのに、検査カートリッジの温度 、攪拌の強さおよび攪拌時間の正確な制御が必要である。従って、−貫した試験 結果を得るためにかかるカー１−リッジまたはカセットが受ける攪拌の程度を制 御することか非常に望ましい。また、効率性のために、各々が異なる患者からの 試料を収容する１つまたはそれ以上のカートリッジを同時に処理することが望ま しい。ロータ自身をその回転軸線を中心に釣合わせることを仮定し、更に、カー トリッツ用の受け部を回転軸線のまわりに規則的な角方向間隔を置いて位置決め することを仮定すると、ノノートリソジかロータの各カートリッジ受は部に受入 れられるかぎり、或いは多数のカートリッジがロータのまわりに対称に分布され るかぎり、ロータは動的に釣り合ったままである。しかしながら、病院設定では 、ロータに対するカートリッジの全装填未満て分析機器を作動することか望まし いことがある。この場合、ダミーカートリッジをロータの空の受け部に挿入され ないかぎり、或いはカートリッジ受は部の固定空間関係に因り不可能であるかも 知れないが、カートリッジが機器操作者により対称に分布される場合、ロータは 釣合わされたままではない。ダミーカーｌ−リッジまたはロータを釣り合わすだ めの成る他の手段を設けるない場合、検査の性能を妨げることのある望ましくな い娠動か発生してしまう。例えば、検査カセット用の複数の受け部を有するロー タを考え、更に各カセットが適切な試薬および患者の試料を装填されているとき に略１０ｇの重さであることを想定する。更に、カセットの質量中心が回転軸線 から９ｃｍのところに位置決めされることを想定する。５０００　ｒｐｍでは、 カセットによりロータに及はされた半径方向の力は略５５１ｂｓである。この力 が反対の力により釣り合っていない場合、カセットを未制御の未予期方法で望ま しくなく攪拌する振動か発生してしまう。また、振動は分析装置の構造一体性に 不利に影響してしまう。

上記難点を解消するために、少なくとも１つの自動化患者試料機器製造業者は複 数のカセット受は部を有するロータを釣合わせるための受動装置を紹介した。

クリニカル・ケミストリ（３１（９）、１９８５年）に記載のように、机上臨床 化学用の２次元遠心分離装置が述へられており、この装置は検査カセット用の複 数の受け部を有するロータを用いている。これらの受け部はロータの周囲に規則 的に角間隔を置いて位置決めされている。半径方向に向けられたトラック上を摺 動する重りが各受は部と関連されている。この重りは、ロータが回転されていな いとき、回転中心に向けて内方に移動するように付勢されている。高い回転速度 では、これらの重りは遠心力下で半径方向外方に移動して、重りが半径方向内方 に位置決めされているときより大きい力をロータに与える。カセットがカセット 受は部に受入れられると、機構が重りを外方に摺動しないようにする。この装置 がロータを釣合わせることによって装置における望ましくない振動を適切に抑制 するが、この装置は、ロータの各受は部ごとに、摺動重り、ばね（」勢機構およ び関連係止装置を設けることを必要としている。このような装置は、ロータを釣 合わせるのに各カセット受は部用の釣合わせ装置の各々が適切に作動しなければ ならないので、製造が高価であり、且つ釣合わせ技術の信頼性を望ましくなく減 じる。

高速回転設備のシャフトを釣合わせるための種々の技術が知られている。これら の技術は、しばしば、ノヤフｌ〜に発生する振動に応答して２つまたはそれ以上 の不釣合い又は楕円形のカムかシャフトの回転軸線に対して回転運動することを 伴う。このような装置は代表的には、シャ７１・の振動の大きさを検出する振動 センサを用いている。この場合、振動がおさまるまで、カムが回転される。この ような装置は上記の患者試料試験機器には適用不可能である。というのは、検査 カ七ソ１へか試験機器により行われるプログラミングされた攪拌の外、いずれの 攪拌をも受けないようにするために、望ましくない振動か起こる前にこれらの望 ましくない振動を防ぐことが必要であるからである。

従って、製造が安価であり、且つカセッｌ−の高速遠心分離の前にロータを釣合 わせる最小数の移動部品を利用した回転遠心分離桟用の指呼釣合わせ装置の必要 本発明の目的はロータに受入られる検査カセットの数または位置に関わらず、ロ ータを自動的に釣合わせる検査機器上のロータ川の自己釣合わせ装置を提供する ことである。

本発明の他の目的は最小数の移動部品を有し、製造が比較的簡単な装置で上記目 的を達成することである。

本発明の更に他の目的は検査カセットにおける検査の性能に恕影響する高速回転 を必要とすることなしにロータを釣合わせるロータの釣合わせ方法提供すること である。

本発明は、複数の検査カセットまたはカートリッジを受け入れるようになってい るロータまたはブラタ−に連結することができる２つの弧状移動可能な釣合い重 りを用いる自己釣合わせ装置および技法を提供することによって、上記目的およ び下記の説明から明らかになる他の目的および利点を達成する。この装置はロー タまたはブラタ−に受け入れられたカー１−リッジの数または位置を定める。次 いて、ロータまたはブラタ−に対する釣合い重りのための所望の位置を算出し、 釣合い重りを所望の釣合わせ位置までブラタ−に対して移動させる。次０て、ロ ータ興味ある検査を行うための所望の速度で回転させる準備をする。

好適な実施例では、自己釣合わせ装置はロータに対する弧状移動に適合されたほ ぼ等しい質量の２つの釣合い重りを存している。これらの釣合い重りには、フレ ームおよびロータに対して釣合い重りを交互に保合および係合解除する係合／係 合解除機構が設けられている。釣合い重りをフレームに係合させ且つロータから 係合解除すると、フレームに対するロータの移動により、釣合い重りをロータに 対して再位置決めする。釣合い重りをそれらの所望の釣合わせ位置に再位置決め すると、釣合い重りはロータと再係合され、且つフレームから保合解除される。

次いで、ロータを釣合わせて高速度で回転させる準備をする。

釣合い重りの所望の釣合わせ位置を定めるには、装置は初めにロータに装填され る検査カセットの数および位置を定める。次いて、受入れられたカートリ・フジ の位置に対する釣合い重り各々の所望の角位置を算出し、釣合い重りを所望の角 位置までロータに対して移動させる。かくして、ロータは望ましくない振動なし にカーｌ−リッジを遠心分離して処理するための所望の速度での次の回転のため に釣合わされる。

図面の簡単な説明 第１図は複数の検査カートリッジを受入れるだめのロータを有する患者試料検査 機器の等角投影図である。

第２図は第１図に示すロータの瑣事面図である。

第２ａ図は本発明の釣合い重り用の所望の釣合わせ位置の算出と関連された種々 のベクトル成分を示すフリーボディ図である。

第３図はロータハブの部分等角投影図である。

第４図は第５図の線４−４に沿ったローツノ１ブの部分断面側立面図である。

第５図は釣合い重りのうちの一方をロータフ１プとの係合位置に示した第４図の 線５−５に沿ったロータハブの断面頂面図である。

第６図は釣合い重りのうちの一方をロータ／％ブとの係合解除位置に示す第５図 と同様な断面頂面図である。

第７図は本発明の釣合い重りの等角投影分解図である。

第８図は第６図の線８−８に沿ったロータハブの部分断面側立面図である。

第９図はロータ駆動機構および釣合い重り用の制御装置の概略図である。

に第１図の参照数字１０て示されている。この機器は本発明の鐘受入に譲渡済み である「生物学的検査カセットおよびその製造方法」と称され、１９８９年７月 ３１日に出願された同時継続中の米国特許出願第０７／３８７．９１７号に記載 のもののような様々な検査カートリッジまたはカセノ１−の完全自動処理を行う ようになっており、前記米国特許出願の開示を参考のためここに組み入れる。こ の開示の目的は、カセノ１〜が血液、血漿または血清のような患者試料に関する 検査を行うための完全自己収容式化学的および生物学的装置を有することを理解 することで十分である。

患者試料を、カーｌ・リッジの一方端から導入し、次いて、試料を遠心分離し、 反応カセットにおける軸線方向に差し向けられた種々の室、すなわち、層を通る 試料の移動を促進し、ついには、カセッ１−の底部端で完全反応が起こる。次い で、カセソ１へのこの底部端を側光により検査して生物学的反応を示す関連定量 測定値を測定する。検査機器自体が現在利用可能であるか或いは将来開発される かも知れない種々の異なる種類の検査分析カートリッジを処理することが可能で あることは理解されよう。

自動化患者試料分析機器ｌＯは、本発明の論受入に譲渡済みであるｒ特定の結合 検査値を測定する方法および装置」と称する、１９８９年７月３ｉ日発行の出願 中の米国特許第０７／３８７．９ｉＯ号（その開示は参照によりここに組入れら れる）に記載の装置とほぼ同様である。一般的に言えば、この機器は上記の検査 カセットを受け入れるための複数の検査カセット受は部１４を有する回転ブラタ −またはロータ１２を備えている。この装置は、カセットを読み取り、遠心分離 し、培養し、１ｌＩｎ′、シて制御条件下でカートリッジ内の検査を行う。ロー タは好ましくは１６個のかかる受け部を備えるが、第２図に示すように１２個受 け部、または所望に応して、それ以上または以下の受け部を備えてもよい。

先に述べたように、遠心力、培養および大きさおよび存続期間の制御条件下の攪 拌を用いる手法により検査カー１−リッジを処理する。この目的で適当な機器を 提供する＝−特徴は、カセソ１−の非対称分布で装填した場合のロータＩ２の不 均衡に因りカセットに移送さ第１る望ましくない一貫しない振動を最小にするこ とを含む。第２図はカセソ１月６を６個の隣接受は部１４に装填し、残りの６個 の受４す部１４′　か未装填であるような状況を示している。この悪分布は、成 る検査については１００００　ｒｐｍまての速度て回転することがあるロータの 実質的な動的不均衡を引き起こす。ロータ１２に発生されることがある不均衡の カの例として、質量中心をロータ中心から９ｃｍのところに位置決めした略１０ ｇの質量を有する単一のカセットを考察する。５０００　ｒｐｍでは、このカセ ットによりロータに及ぼさ第１る半径方向の力は５５１ｂｓである。６個のカセ ッ１−により引き起こされる全不均衡は第２図に示すように可なり大きい。

カセット受は部１４に受入れられたカセソ１の非対称分布により引き起こされる 可能な不均衡を補償するために、ロータ１２は第２図および第３図に参照数字１ ０て示す釣合い重り機構を備えている。

この釣合い重り機構２０はロータ１２に対して弧状に移動可能な２つの釣合い重 り２２を有している。後て更に説明するように、これらの釣合い重りはロータの ハブＩ８および分析機器１ｏのフレーム１７と交互に係合可能且っ係合解除可能 である。釣合い重り２２を所望の個々の釣合わせ位置に向けて移動させるために 、カセット受は部１４′　に受入ねられたカセット１６の数および位置に応じて 各釣合い重り２２用の釣合わせ位置を算出する。次いで、後で更に説明するよう に、釣合い重り２２をロータ１２がら個々に係合解除し、且つフレームと係合さ せる。次いて、後で更に説明するように、釣合い重りが所望の釣合わせ位置に位 置決めされるように、ロータ１２を釣合い重りに対して相対位置まで回転させる 。次に、釣合い重りを機１ｔＨＯのフレーム１７から保合解除し、且つロータ１ ２と再係合させる。この手順は第２の釣合い重りについても続けられる。すると 、機器は、カセットまｌこは機器の支持借造体、ベアリング等に望ましくない振 動を与えるロータのいずれの顕著な不均衡もなしに高い回転速度で受入れカセッ ト１６を処理する容易が整う。

第９図に示すように、機器１０には、後述のように機器を作動するようにプログ ラミングされたマイクロプロセッサ３０を有する制御装置が設けられている。

適当なマイクロブロセッ（すはカリフォニア州キャンベルのシイログ（Ｚｉ　ｌ ｏｇ）社製のシイログ・モデルＺ−１８０である。ロータＩ２は３極式無ブラシ 直流モータ１２のようなモータにより駆動される。マイクロプロセッサ３０は在 来の整流子３４および関連駆動回路３Ｇを介してモータを制御する。速度制御回 路３８がパルス幅変調を利用してマイクロプロセッサ３０からの指令下てモータ の速度を制御する。

ロータ１２の速度は、カセット−に符号化されたデータを読み取るだめの低速度 から遠心分離するための１００００　ｒｐｍまでの高速度まで変化するようにプ ログラミングされている。カセットデータを例えばバーコードによりカセットカ ートリッジ１６に符号化することができる。カートリッジにおけるバーコードを 参照数字４０て示す在来型の光検出器／発光器対により読み取る。また、マイク ロプロセッサ３０はロータを非常に低い速度で回転してロータに受入れられたカ ートリッジを培養し、攪拌するようにプログラミングされている。攪拌は駆動回 路３６を会してロータの速度および方向を調整することによって達成される。

ロータ１２の位置および速度はモータ３２に位置決めされた第２発光器／検出器 対４４により監視される。モータに設けられた第３発光器／検出器対４６はロー タ１２用の”　１２時”すなわち指数位置を定める指数位置決め器１２として機 能する。発光器／検出器対のすへてはマイクロプロセッサ３０に作動的に連結さ れている。第２および’１３発光器／検出器対を組み入れた適当なエンコーダが へつしノトーパッカード社（カリフォニア州、バロ　アルド）。以上から且つ第 ９図に示す概略図から明らかなように、カセット受は部１４に受入れられたカセ ットの数および位置およびロータ１２の回転方向はマイクロプロセッサ３０によ ってわかる。釣合い重り２２をロータ１２に対して適切に位置決めするためには 、釣合い重り２２およびロータの適切な相対位置決めを達成することができるよ うに、釣合い重り２２の位置を成る時−人で知らなければならない。このために 、機器１０には、マイクロプロセッサ３０によって作動される第４図ないし第６ 図および第９図に示すソレノイド５０か設けられている。このソレノイドは機器 のフレーム１７に固定されている。このソレノイドは、後述するように、釣合い 重り２２をロータ１２から外し、且つ釣合い重りの位置をフレームに対してソレ ノイド５０の位置に固定することができる。

釣合い重り２２かソレノイド５０により固定可能であるような位置にあるときを 定めるために、釣合い重りには、磁石５２か設けられている。この磁石５２は釣 合い爪り２２か固定可能な位置にあるときをマイクロプロセッサ３ｏに知らせる よ・うにホール効果センサ５４を作動する。次いで、マイクロプロセッサ制御式 ソレノイド５０の作動により、位置決めされた釣合い重り２２をフレーム１７に 対して固定し、そして、釣合い重りがロータに対して所望の釣合わせ位置に位置 決めされるまて、ロータ１２をマイクロプロセッサ制御下で回転させる。そのと き、マイクロプロセッサ３０はソレノイド５ｏに、釣合い重りを解放して、この 釣合い重りをロータに一緒に回転可能に再保合させるように指令する。この工程 を、両釣合い重りかマイクロプロセッサにより行われる計算に従って所望の釣合 い位置になるまで、第２の釣合い重りについて繰り返す。

釣合い重りのための所望の釣合い位置を算出する方法は以下に説明する。上記の ように、マイクロプロセッサ３０は、まず、ロータ１２のカセット受は部１４に 受入れら第１たカセット１６の数および相対位置を読み取る。カセット上のバー コードによりカセットにおける検査種類をマイクロプロセッサに知らせる。マイ クロプロセッサは、カセットの特定種類の質量およびロータの回転軸線からのカ セットの特定種類の質量距離中心に関する情報をそのメモリに有している。次い て、マイクロプロセッサはカセットの（通常、１０ｇ〜１５ｇの範囲内の）近似 質量を知り、カセットすへてについての質量モーメントベクトルを算出する。こ のヘクｌ−ルはロータの中ノＣ彷）ら半径方向外方に向けられており、ロータの 回転軸線６０からカセット受は部に受入れられたときのカセットの質量距離中心 とカセットの質量との蹟に等しい大きさを有している。マイクロプロセッサは各 カセットの直交する大きさ成分を合計することによって質量−モーメントベクト ルの大きさを算出する。詳細には、−組の成分は、（各カセットの質量の和）Ｘ （その質量−モーメントベクトルがロータの指数位置（すなわち、１２時）と成 す角度の余弦）に等しい。各カセットの質量ベクトルの横方向ｗ量−モーメント 成分は指数位置に対するその角度の正弦を乗したカセットの質量に等しい。その 結果のベク！・ルの角度は、後述のように、川に、各カセットの個々の質量−モ ーメンｔ・ヘタ１−凡の直交成分間の比の弧正接である。

（１）　Ｒｃｘ−Σ　Ｍ　ｃ　ＣＯ３θＣ全力七ソト Ｒｃｙ　−Σ　ＭｃＳＩＮθｂ 全力七ソト Ｌ記式中、ＲｃｘおよびＲｃｙは個々の質量−モーメントベクトルの横方向成分 の大きさ、であり、Ｍｃはカセットの質量と回転軸ｗａ６０の質量距離中心との 積である。

（２）　０ｍ　＝　ＴＡＮ−’　（Ｒａｙ／Ｒｃｘ）−１−記式中、九は指数位 置に対して測定されたカセットの質量−℃−メントベクＩ・ルのの角位置である 。

第２図および第２ａ図を参照することにより最も良く理解されるように、釣合い 爪り２２を上記のようにハブ１８内てロータ１２に対して角方向に移動させてそ れらの夫々の半径方向の質量−モーメン１−ベクトルの二等分線がカセッ１−の 質量−モーメントベクトルＲｃの位置に直径方向に対向されるようにする。釣合 い重りの質量はロータ１２の回転軸線６０からのそれらの質量距離（はぼ２．９ ｃｍ）の半径方向の中心であるとオ〕かっている（各々、はぼ１４６　ｇ）。各 釣合い重りの所望の釣合い位置を定めるには、カセット質量−モーメントベクト ルに直径方向に対向される所望の釣合い重りの質量−モーメン１−ベクトルから 離れる方向に等しい弧状距離たけ、釣合い重りか常に移動されるので、釣合い重 りの質量−モーメントベクトル各々の１つの成分が残りの釣合い重りに対してそ の鏡像を取り消すと古うことを覚えておくへきである。各釣合い重りの質量中心 間の半径方向距離を０６．８、（第２図参照）と定めれた場合、両釣合い重りに よって寄与される質量−モーメントベクトルの大きさは後述のように（１／２θ ＋ａａｊの余弦を乗じた各釣合い重りの質量の２（＆である。

（３）　Ｒｃ　ｗ＝　２　ＭｃｗＣ，Ｏ３（θ、、、、／２）前記式中、Ｒｃｗ は各釣合い重りの非取消し成分からのモーメントの大きさに等しく、Ｍｃｗは（ 各釣合い重りの質量）Ｘ（ロータの回転軸線からの質量距離の中心）に等しい。

その場合、 （４）　θ、、、、＝２ＣＯ３−’　（Ｒｃｗ／２Ｍｃｗ）、および建、Ｉ＝θ ＊＋１８０度−１／２０．、、。

θｅ＋２　”θ、＋　１８０度＋１／２θ１．。

」ユ記式中、０１．；は指数位置に対する第１釣合い重りの所望の半径方向位置 に等しく、θ、７．は第２釣合い重り２２の所望の釣合い位置に等しい。

釣合い重り２２の特定の構造と、これらの釣合い重りがロータ１２に対して係合 ｎ１能お、よひ係合鼾除１１能である機構とは第３図ないし第８図を参照して最 も良く理解される。第８図に示すように、各釣合い重り２２は弧状の内面７２持 っ内部分７０と、弧状の内面７６および弧状の外面７８を持つ外部分７４どを有 している。内部分７０および外部分７４はビン８０により相晟に枢着されている 。内部分７０の受け座８４と、外部分７４の受け座８６との間には、コイルばね ８２か内部分７０および外部分７４を互いから離れる方向にｔ＝ｊ勢するように 圧縮されている。

第８図に示すように、ロータハブ１８は、釣合い重り２２の内部分７ｏを受け入 れるための外向き周溝９２を構成する内側の外向き円筒形フランジ９ｏを有して いる。この溝は内部分７０を摺動可能に受け入れるように内部分７ｏよりわずか に大きく寸法法めされている。また、ハブＩ８は釣合い重り２２の夕［部分７４ を受け人ねるための開口端部（＝ｊき環状キャビティ１１０を構成するように内 側フランジ９０から半径方向外方に間隔を隔てら第１た外側の外向き円筒形フラ ンジ９８を有している。釣合い重りの夕（部分７４は、釣合い重り２２か環状キ ャビティ内を周方向に移動することができるように、その弧状の内面７６と外面 ７８との間の厚さか環状キャビティの半径方向寸法より小さい。釣合い重りは周 溝９２に乗る内部分７０により垂直に支持される。外部分７４の上端部には、釣 合い重り２２を環状キャビティ内に横方向に支持して案内するために、環状キャ ビティＩｌＯの半径方向寸法に実質的に等しい長さを有するプラスデックガイド 部材ＩＩ２が設けられている。

また、外側フランジ９８は、釣合い重り２２の外部部分７４の頂部に協働的に位 置決めさ第１た歯（−１き表面と噛み合い可能な内向きの歯付きリング１２０を 有している。第５図で最も良くわかるように、釣合い東りの内部分７０および外 部分７４か互いから離れる方向にｆ１勢されると、釣合い重り２２かロータ１２ に係合するように、ｍ（ｊき表面１２２か外側フランジの爾（−１きリング１２ ０に協働的に係合する。高い回転速度では、係合が高められ、保合を維持するの に、はね８２により引き起二さ第１る（＝ｊ勢を必要としないことは明らかであ る。しかしながら、ロータハブＩ８に対する釣合い東りのうちの１つまたはそれ 以りの相対位置を変えたいとき、マイクロプロセッサ３０からの指令士−のソレ ノイ１〜５０により外部分７４を釣合い重り２２の内部分７０に対してピン８０ を中心に回動させて釣合い重りをハブ１８と共にの回転から外し、同時に釣合い 重り２２を機器のフレーム１７と係合させる。そのとき、マイクロプロセッサは 、ロータに対する釣合い重りの所望の相′ｉ＋位置が達成されるまて、ロータ１ ２を釣合い重り２２に対して自由に回転さぜる。′ノＬ／ノイ１−ど釣合い重り ２２との係合を助長するために、釣合い重りの外部分７４には、その低端部に半 径方向に延びるリップ＋２４が設けられており、このリップは外側の外向き円形 フランジ９８から外方に延びる半径方向に延びている。マイクロプロセッサは、 プランジャ１２８がセンサ５４からの信号によりボケソＩ−１２６と整合する位 置にあるときを知る。センサ５４は磁石５２かこれに対向されているときに磁石 ５２の存在を検出する。

上記のように、マイクロプロセッサの制御下で、ソレノイド５０と、ロータ１２ の角運動との協働作用により釣合い重りの各々を個々に移動させる。

カセノｌ〜受は部１４に受入れられた１つまたはそ第１以上の検査カセットにつ いて検査実施か終ｒした後、操作者はカセッｌ−をカセット受は部１４から取出 し、機器１０に新しいノリチのカセッ）・を装填する。次いて、機器１０は、（ １）ロータ１２をゆっくり回転させて受入れカセットの位置および数を定め、（ ２）釣合い重り２２のための新しい所望の釣合い位置を算出し、（３）センサ５ ４が釣合い重りのうちの１つを位置決めするまで、ロータ１２を回転させ、（４ ）固定された釣合い重りをセンサ５４によい位置決めし、（５）ソレノイ５０を 作動することにより釣合い重りをハブ１８から外し、（６）釣合い重りをロータ から係合解関されている間、ロータを釣合い重り２２に対して移動させ、（７） ソレノイド５０を消勢して釣合い重りをハブ１８とＦ１係合させる方法を繰り返 す。次いで、両釣合い重りが、高い回転速度てのカセッ１−の遠心処理が進行す るそれらの新しい所望の釣合い位置になるまで、外側釣合い重りについて、上記 方法を繰り返す。

本発明の他の変形例および実施例を意図している。例えば、当業者には明らかな ように、釣合い重りとロータとの特定の摩擦係合機構を歯付き表面の使用以外の 技術に変更してもよい。また、釣合い重りの特定の形状を図面に示すものから変 更してもよい。従って、本発明は」二足説明によって限定されず、請求の範囲に より範囲か定められる。

Ｆｉｇ、５ Ｆｉｇ・６ 、−１８

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．検査カートリッジ用の複数の受け部を有する回転可能なプラターと、回転軸 線を中心にプラターを回転させるためのモータ、および該モータの作動を制御す るモータ制御手段と、 プラターおよびモータを支持するためのフレーム部材と、フレームに対するプラ ターの角位置を定めるためのプラター位置決め手段と、プラターに移動可能に連 結された実質的に等しい質量の２つの釣合い重りと、釣合い重りをプラターおよ びフレーム部材に対して交互に係合および係合解除させるための釣合い重り係合 ／係合解除手段と、受け部に受入れられたカセットの数および位置を定めるため のカセット位置決め／計数手段と、 モータ制御手段、プラター位置決め手段、釣合い重り係合／係合解除手段および カセット位置決め／計数手段と作動的に関連され、任意のカセットの数および位 置に基づいてプラターに対する釣合い重りのための所望の釣合い位置を算出し、 且つ釣合い重りおよびプラターの用対移動を所望の釣合い位置へ差し向けるため のプロセッサ手段とを備えていることを特徴とする遠心分離用の自己釣合わせ装 置。
2. ２．プロセッサ手段と作動的に関連され、釣合い重りをフレームに対して位置決 めするための釣合い重り位置決め手段を備えていることを特徴とする請求項１に 記載の装置。
3. ３．釣合い重り位置決め手段は、フレーム部材上の所定の位置に対する釣合い重 りの存在および不存在を示すセンサ装置を有していることを特徴とする請求項２ に記載の装置。
4. ４．釣合い重り係合／係合解除手段は、モータによるプラターの回転により釣合 い重りおよびプラターの角変位を引き起こすように、釣合い重りがプラターから 外れている間、釣合い重りをフレーム部材に対して不動にするための釣合い重り 不動化機構を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. ５．釣合い重り係合／係合解除手段は、プラターに設けられて外向きの周溝を構 成する内側の外向き円筒形フランジと、プラターに設けられて内向きの摩擦表面 を有する外側の外向き円筒形フランジとを有しており、内側および外側フランジ は両者間に開口端部付きの環状キャビティを構成するように半径方向に間隔を隔 てられており、各釣合い重りは、環状キャビティに受け入れられ、溝に摺動可能 に乗るように寸法決めされた内部分と、該内部分に枢着され、且つ内部分から離 れる方向に回動するようにばね付勢されている外部分とを有しており、外部分も また、外側フランジの内向き摩擦表面と協働係合するための外向き摩擦表面を有 しており、釣合い重り不動化機構の作動により外部分を内部分に向けて回動させ 、それにより摩擦表面を外し、且つ不動化機構が消勢されるまで、プラターを釣 合い重りに対して回転させるようになっていることを特徴とする請求項４に記載 の装置。
6. ６．不動化機構がソレノイドであることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. ７．プラターは、外向き周溝を構成する内側の外向き円筒形フランジと、間に開 口端部付き環状キャビティを構成するように内側フランジから間隔を隔てられた 外側の外向き円筒形フランジとを有しており、各釣合い重りは、環状キャビティ に受け入れられ、溝に摺動可能に乗るように寸法決めされた内部分と、該内部分 に枢着され、且つ外側フランジに向けて内部分から離れる方向に回動するように ばね付勢されている外部分とを有していることを特徴とする請求項４に記載の装 置。
8. ８．外側の外向き円筒形フランジは内向きの摩擦表面を有しており、各釣合い重 りの外部分は外側フランジの内向きの摩擦表面と協働係合するための外向きの摩 擦表面を有しており、釣合い重り不動化機構の作動により、釣合い重りの外部分 を釣合い重りの内部分に向けて回動させ、それにより摩擦表面を外し、且つ不動 化機構が消勢されるまで、プラターを釣合い重りに対して回転させるようになっ ていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. ９．不動化機構がソレノイドであることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. １０．環状キャビティ内における釣合い重りの外部分の移動を案内するためのガ イド手段を備えていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
11. １１．検査カートリッジ用の複数の受け部を有する回転可能なプラターと、プラ ターを支持するためのフレーム部材と、フレームに対するプラターの角位置を定 めるためのプラター位置決め手段と、プラターに移動可能に連結され、且つプラ ターに対して弧状に移動可能な実質的に等しい質量の２つの釣合い重りと、釣合 い重りをプラターに対して移動させるための釣合い重り移動手段と、受け部に受 入れられたカセットの数および位置を定めるためのカセット位置決め／計数手段 と、 プラター位置決め手段、釣合い重り移動手段およびカセット位置決め／計数手段 と作動的に関連され、任意の受入れられたカセットの数および位置に基づいてプ ラターに対する釣合い重りのための所望の釣合い位置を算出し、且つ釣合い重り およびプラターの相対移動を所望の釣合い位置へ差し向けるためのプロセッサ手 段とを備えていることを特徴とする遠心分離用の自己釣合わせ装置。
12. １２．プロセッサ手段と作動的に関連され、釣合い重りをフレームに対して位置 決めするための釣合い重り位置決め手段を備えていることを特徴とする請求項１ ２に記載の装置。
13. １３．釣合い重り位置決め手段は、フレーム部材上の所定の位置に対する釣合い 重りの存在および不存在を示すセンサ装置を有していることを特徴とする請求項 １２に記載の装置。
14. １４．１つまたはそれ以上の検査カートリッジを受入れるようになっている遠心 分離機を釣合わせる方法において、 複数のカートリッジ用の受け部を有する回転可能なプラターを用意し、且つプラ ターに連結可能な２つの弧状移動可能な釣合い重りを用意し、１つまたはそれ以 上のカートリッジをプラター受け部に装填し、受入れられたカートリッジの数お よび位置を定め、受入れられたカートリッジの位置に対する釣合い重り各々のた めの所望の角位置を算出し、 カートリッジを遠心分離するための所望の速度でプラターを回転させる前に、釣 合い重りが所望の角位置をとるように釣合い重りおよびプラターを互いに対して 移動させる諸工程を有することを特徴とする遠心分離機を釣合わせる方法。
15. １５．釣合い重りは実質的に等しい質量を有しており、移動工程中、カートリッ ジを実質的に釣合わるための算出された所望の角方向質量中心位置から離れる方 向に実質的に等しい角距離、移動され、総質量中心位置は受入れられたカートリ ッジについて算出されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. １６．釣合い重りをプラターから外し、フレーム部材に対する釣合い重りの位置 を固定し、所望の角位置が達成されるまで、プラターを回転させ、釣合い重りを フレーム部材から外し、釣合い重りをプラターに再連結することにより、釣合い 重りおよびプラターを互いに対して移動させることを特徴とする請求項１４に記 載の方法。
17. １７．釣合い重りを個々に移動させることを特徴とする請求項１６に記載の方法 。