JPH1019884A - 遠心分離式血液分析計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠心分離処理を行った後に毛細管を移動させ
ることなく分析のためのスキャニングをすることが可能
な遠心分離式血液分析計を提供する。 【解決手段】 遠心分離式血液分析計Ｐは、ディスク
１、回転装置２、光センサ３、直線移動装置４などから
なる。ディスク１の載置部１５には分析用血液を封入し
た毛細管が嵌め込まれる。回転装置２は、毛細管が載置
されたディスク１を回転させて、管内の血液を赤血球
帯、白血球帯及び血漿帯の３つの帯域に遠心分離する。
光センサ３はディスク１に沿って直線移動可能に配され
ている。直線移動装置４は光センサ３を毛細管に沿って
直線移動させる。これは、モータ２０と、その逆方向の
回転を直線運動に変換して光センサ３に伝達する直線運
動発生機構４０とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、遠心分離式血液
分析計に関するものであり、さらに詳しくは、分析すべ
き血液を封入した毛細管に遠心分離処理を行うことによ
ってその血液成分の分析を行うための遠心分離式血液分
析計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の遠心分離式血液分析計と
しては、特開平６−４３１５８号公報に示されるような
もの（血液成分測定装置）が知られている。

【０００３】この血液成分測定装置は、分析すべき血液
（全血）を封入した毛細管をディスクに取り付け、この
ディスクを回転させて毛細管に遠心分離処理を行って管
内の血液を血清部分と血球部分とに区分し、次いで、そ
のままの状態でディスクの上方から毛細管に投光し、毛
細管を透過した光をディスクの下方に列設された複数の
受光素子（自動検出するためには受光素子にＣＣＤやリ
ニアイメージセンサを用いる）からなる光センサで検知
することにより、毛細管内の血液成分の測定−血清部分
と血球部分との比率の算出−を行うものである。

【０００４】この血液成分測定装置は、遠心分離処理を
行った後の毛細管を移動させる必要がないため毛細管中
の血液分離状態を攪乱するおそれがなく、作業も簡単で
あることから測定能率が高いものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この血液成分
測定装置にあっては、ディスクの下方に列設される複数
の受光素子の数をディスクに取り付けられる毛細管の長
さにある程度対応させる必要があるうえ各受光素子の微
細化には限度があることから、それらの配設間隔に寸法
的な下限がある。このため、このような光センサによる
血液成分の分析時に微小のスキャニングができず、分析
時の分解能が充分ではない。

【０００６】また、光センサとして複数の受光素子を用
いるため、それらの受光素子をＣＣＤやリニアイメージ
センサのような比較的高価なもので構成したときには、
光センサのコストが高くなってしまう。このため、血液
成分測定システムを低価格で構成することが難しい。

【０００７】この発明はこのような実情を考慮してなさ
れたものであり、その課題は、遠心分離処理を行った後
の毛細管を移動させる必要がなく、しかも、血液成分の
分析時に微小のスキャニングをすることが可能であって
その分解能が充分であり、さらに、システムを低価格で
構成することのできる遠心分離式血液分析計を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、回転
可能に配されかつ血液を封入した毛細管が半径方向に沿
って設けられた載置部に載置されるディスクと、毛細管
が載置されたこのディスクを回転させて管内の血液を複
数の帯域に遠心分離するための回転装置と、遠心分離後
の毛細管における前記複数の帯域を光学的に検出するた
めの光センサと、この光センサをディスクに載置された
毛細管に沿って直線移動させるための直線移動装置と、
この直線移動装置で移動された光センサによる検出結果
から前記複数の帯域の比率を求める演算装置と、この演
算装置により求められたその比率を外部に表示する表示
装置とを備えてなる遠心分離式血液分析計が提供され
る。

【０００９】ディスクの中心部には通常、回転軸になる
ディスクシャフトが設けられる。このディスクは通常、
水平に配される。そして、その上面には、所定数の載置
部がディスクの半径方向に沿って上下貫通状に設けられ
ている。載置部は例えば、ディスクの中心部から周縁部
へディスクの半径方向に延び、分析対象となる血液を封
入した毛細管のそれぞれが載置されるスリット部として
形成される。

【００１０】回転装置は、毛細管が載置されたディスク
を回転させて、毛細管内の血液を例えば血球帯及び血漿
帯の２つの帯域に遠心分離する。また、場合によっては
赤血球帯、白血球帯及び血漿帯の３つの帯域に遠心分離
する。この回転装置としては例えば、ディスクの下方に
配された正・逆方向へ回転可能な１個の駆動用モータ
と、このモータの一方方向の回転をディスクに伝達する
回転運動伝達機構とを備えてなるものが用いられる。

【００１１】光センサは、発光素子及び受光素子を有し
てなり、例えばディスクの直下にディスクに沿って直線
移動可能に配される。そして、ディスクに載置された毛
細管に沿って直線移動することで、遠心分離後の毛細管
における前記複数の帯域を光学的に検出する。

【００１２】直線移動装置は、光センサをディスクに載
置された毛細管に沿って直線移動させる。この直線移動
装置としては例えば、回転装置と併有される前記モータ
と、このモータの他方方向の回転を直線運動に変換する
直線運動発生機構とを備えてなるものが用いられる。

【００１３】演算装置としては例えば、前記光センサに
接続され、直線移動装置で移動された光センサによる検
出結果から前記複数の帯域の比率を求めるマイクロコン
ピュータが用いられる。

【００１４】表示装置としては例えば、演算装置により
求められた前記複数の帯域の比率を数値として外部に視
覚表示する液晶表示パネルが用いられる。

【００１５】この発明に係る遠心分離式血液分析計は、
回転装置及び直線移動装置が正・逆方向へ回転可能な１
個の駆動用モータを併有し、回転装置が同モータの一方
方向の回転をディスクに伝達する回転運動伝達機構を、
直線移動装置が同モータの他方方向の回転を直線運動に
変換する直線運動発生機構を備えてなり、回転運動伝達
機構と直線運動発生機構とが同モータの回転方向の正・
逆切り換えにより択一的に作動されるものであるのがい
っそう好ましい。

【００１６】遠心分離式血液分析計がこのようなもので
ある場合、１個の駆動用モータでディスクの回転運動と
光センサの直線運動とを行わせることが可能になり、部
品点数が少なくてすみ、血液分析計のコンパクト化を図
ることができるなど、好都合である。

【００１７】ここで、回転運動伝達機構は好ましくは、
駆動用モータのモータシャフトとは独立してディスクに
設けられたディスクシャフトと、このディスクシャフト
とモータシャフトとの間に設けられ同モータの一方方向
の回転をディスクシャフトに伝達し他方方向の回転をデ
ィスクシャフトに伝達しないカップリング装置と、ディ
スクシャフトとシャーシとの間に設けられ同モータの一
方方向の回転がカップリング装置によりディスクシャフ
トに伝達されたときにディスクシャフトの回転を許容し
同モータの他方方向への回転時にディスクシャフトの回
転を阻止するワンウェイクラッチベアリングとを具備し
てなるものが用いられる。

【００１８】また、直線運動発生機構は好ましくは、モ
ータシャフトと同軸に配された爪車と、この爪車とモー
タシャフトとの間に設けられ同モータの他方方向の回転
を爪車に伝達し一方方向の回転を爪車に伝達しないワン
ウェイクラッチベアリングと、その爪車に同モータの他
方方向の回転が伝達されたときにその爪車に係合して作
動しディスクの半径方向に沿った直線運動を発生させる
所定個数−例えば３個または６個−の遊星歯車装置とを
具備してなるものが用いられる。

【００１９】ここで、各遊星歯車装置は、シャーシに固
定された内歯車と、この内歯車の２分の１の歯数を有し
その内歯車に係合する遊星歯車と、前記爪車に係合して
この遊星歯車を駆動させるための駆動歯車とを具備して
なるのがいっそう好ましい。

【００２０】内歯車は例えば、血液分析計が水平板部の
あるシャーシを有してなるとき、そのシャーシの水平板
部に中心角１２０度ずつ、同じものが３つ設けられる。
遊星歯車は、内歯車の２分の１の歯数を有するように形
成され、内歯車のそれぞれに１つ係合するように配され
る。ここで、遊星歯車が内歯車の２分の１の歯数を有す
るように形成されるのは、機構学にいう「カルダン円」
を得るため、すなわち、遊星歯車が内歯車に係合して自
転しながら公転するときに、遊星歯車のピッチ円上にお
ける任意の１点の描く軌跡が内歯車の直径に重なる直線
になるようにするためである。

【００２１】駆動歯車は例えば、前記直線運動発生機構
における爪車に係合するようにかつ遊星歯車の数と同数
設けられる。そして、その爪車が回転するとそれに係合
して回転し、その回転を遊星歯車に伝える。

【００２２】各遊星歯車装置が、シャーシに固定された
内歯車と、この内歯車の２分の１の歯数を有しその内歯
車に係合する遊星歯車と、前記爪車に係合してこの遊星
歯車を駆動させるための駆動歯車とを具備してなる場
合、各遊星歯車装置に対応して設けられかつ前記光セン
サの直線移動をガイドする所定個数のリニアガイド装置
を備えているのがいっそう好ましい。

【００２３】ここで、各リニアガイド装置は例えば、デ
ィスクの下方に固定されかつディスクの半径方向に沿う
直線状ガイド溝を有するガイド板と、対応する遊星歯車
装置における遊星歯車のピッチ円上に中心部が位置する
ようにその遊星歯車に設けられかつその遊星歯車の公転
に伴って自転しながらディスクの半径方向に沿った直線
移動を行う上方突起と、この突起に装着されかつ前記光
センサが搭載されてガイド板のガイド溝に自転を規制さ
れた状態に嵌め込まれその突起の動きに伴って同ガイド
溝内を自転することなく直線状にスライド移動する移動
体とを具備してなる。

【００２４】リニアガイド装置におけるガイド板のガイ
ド溝は、遊星歯車の数に対応して例えば３本、穿設され
る。

【００２５】遊星歯車のピッチ円上に中心部が位置する
ようにその遊星歯車に設けられる上方突起は、その遊星
歯車の公転に伴って自転しながらディスクの半径方向に
沿った直線移動を行う。これは、その突起の設けられた
遊星歯車が内歯車の２分の１の歯数を有するように形成
されているときに、その突起が前記の「カルダン円」に
基づく直線運動をするからである。

【００２６】この突起には前記光センサを搭載した移動
体が装着される。このような移動体はガイド板のガイド
溝に自転を規制された状態に嵌め込まれる。そして、そ
の突起が自転するときの移動体の自転がガイド溝により
規制される。すなわち、遊星歯車の回転に伴ってその突
起が自転しながらディスクの半径方向に沿った直線移動
を行うと、移動体は同ガイド溝内を自転することなく直
線状にスライド移動する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明における１つの実
施の形態を図面に基づいて説明する。なお、これによっ
てこの発明が限定されるものではない。

【００２８】図１及び図２において、この発明に係る遠
心分離式血液分析計Ｐは、全体形状がほぼ直方体であ
り、主として、ディスク１、回転装置２、光センサ３、
直線移動装置４、演算装置としてのマイクロコンピュー
タ５、及び表示装置としての液晶表示パネル６から構成
されている。

【００２９】図３及び図４にも示すように、ディスク１
は円形格子状であり、回転軸になるディスクシャフト１
１と、これを中心にして同心状に設けられた大中小３つ
のリング部１２・１３・１４と、これらに連なる６つの
放射状載置部１５とを備えてなる。

【００３０】それぞれの載置部１５は、隣りのものとの
中心角が６０度になるように設けられている。それぞれ
の載置部１５には、分析対象となる血液を封入した毛細
管ｃが１つ載置されて、動かないように嵌め込まれる。
それぞれの載置部１５は、上下に貫通した直線状スリッ
ト部として形成されており、中心部から周縁部へディス
ク１の半径方向に延びている。

【００３１】ディスク１のディスクシャフト１１には、
コイルバネ１６、このコイルバネ１６により上下移動可
能に上方へ付勢され図４に示すように毛細管ｃを傾斜状
に配した後にコイルバネ１６の付勢力に抗して下方へ押
し付けて毛細管ｃを載置部１５の定位置にワンタッチで
セットするための管ホルダ１７、ディスクシャフト１１
の上端部に取り付けられ管ホルダ１７の上方への移動を
止めるための止め輪１８、及びディスクシャフト１１の
上端部にかぶせられたホルダキャップ１９が装着されて
いる。また、各載置部１５の大リング部１２寄り端部に
は、毛細管ｃの一端部を保護するための留ゴム１０が嵌
め込まれている。

【００３２】回転装置２は、１〜６本の毛細管ｃが載置
されたディスク１をディスクシャフト１１で回転させ
て、毛細管ｃ内の血液を赤血球帯、白血球帯及び血漿帯
の３つの帯域に遠心分離するためのものである。

【００３３】回転装置２は、図５及び図６に示すよう
に、垂直に配されるモータシャフト２４を有し交流電源
に接続されて切替スイッチ（図示略）により正・逆方向
へ回転可能な１個の駆動用モータ２０と、このモータ２
０の一方方向の回転である正方向（モータ２０の上方か
ら見て時計回り方向）の回転をディスク１に伝達する回
転運動伝達機構２３とを備えてなる。

【００３４】モータ２０は取付ネジ２１でモータ取付板
２２に取り付けられている。回転運動伝達機構２３は、
モータシャフト２４と、このモータシャフト２４とは独
立してディスクに設けられたディスクシャフト１１と、
このディスクシャフト１１にモータ２０の前記正方向の
回転をモータシャフト２４を介して伝達し他方方向の回
転である逆方向（モータ２０の上方から見て反時計回り
方向）の回転を伝達しないカップリング装置２５とを具
備してなる。

【００３５】カップリング装置２５は、図２、図６及び
図７に示すように、モータシャフト２４の上端部に取り
付けられたカップリング爪７と、ディスクシャフト１１
の下端部に取り付けられカップリング爪７に係合／係合
解除されるカップリングラチェット（内側にラチェット
部）８とからなる。モータシャフト２４には、ワンウェ
イクラッチベアリング２６を介して爪車２７が装着され
ている。爪車２７は、小径の上段部２７ａと、大径の下
段部２７ｂとから構成されている。

【００３６】ワンウェイクラッチベアリング２６は、モ
ータシャフト２４に内輪部が装着され爪車２７に外輪部
が連結されている。そして、爪車２７にモータ２０の前
記逆方向の回転を伝達し前記正方向の回転を伝達しない
ようになっている。すなわち、ワンウェイクラッチベア
リング２６は、モータ２０が前記正方向に回転するとき
にモータシャフト２４を空転させることで爪車２７にモ
ータ２０の正方向の回転を伝達しないようにし、モータ
２０が前記逆方向に回転するときにモータシャフト２４
にかみ合うことで爪車２７にモータ２０の逆方向の回転
を伝達する。

【００３７】光センサ３は、図２及び図８に示すように
発光素子３１と受光素子３２とを有してなり、マイクロ
コンピュータ５に接続され、ディスク１の直下にディス
ク１に沿って直線移動可能に配されている。すなわち、
光センサ３は、ディスク１の載置部１５に載置された毛
細管ｃに発光素子３１から光を照射し、その毛細管ｃか
らの反射光を受光素子３２で受けるようにされている。
そして、後述するように、遠心分離後の各毛細管ｃに沿
ってその下方を直線移動することで前記３つの帯域を光
学的に検出し、マイクロコンピュータ５がこれらの帯域
の長さ比率を演算する。

【００３８】直線移動装置４は、光センサ３をディスク
１の載置部１５に載置された毛細管ｃに沿って直線移動
させるための装置であり、モータ２０と、モータ２０の
前記逆方向の回転を直線運動に変換して光センサ３に伝
達する直線運動発生機構４０とを備えてなる。

【００３９】直線運動発生機構４０は、図８に示すよう
に、ワンウェイクラッチベアリング２６と、爪車２７に
モータ２０の前記逆方向の回転が伝達されたときに爪車
２７に係合して作動しディスク１の半径方向に沿った直
線運動を発生させる３つの遊星歯車装置４１と、各遊星
歯車装置４１に対応して設けられかつ光センサ３をディ
スク１の半径方向に沿って直線移動させるべくガイドす
る３つのリニアガイド装置４２とを具備してなる。

【００４０】各遊星歯車装置４１は、取付板２２に固定
されたシャーシ４３の水平板部に形成された内歯車４４
と、この内歯車４４の２分の１の歯数を有しその内歯車
４４に係合する遊星歯車４５と、この遊星歯車４５を駆
動させるための駆動歯車４６とを具備してなる。駆動歯
車４６は、シャーシ４３に設けられた上方突出状の駆動
歯車用回転軸部４３ａに留具３６で取り付けられ、爪車
２７の上段部２７ａに係合している。また、駆動歯車４
６の上面には、遊星歯車４５が留具３５で取り付けられ
かつ遊星歯車４５の回転軸になる遊星歯車用回転軸部４
６ａが設けられている。

【００４１】シャーシ４３の回転軸部４３ａの下方には
下方突出状の回転軸部４３ｂが設けられている。この回
転軸部４３ｂには、図８及び図９に示すように、爪車２
７の下段部２７ｂに係合する状態に係止爪４７が装着さ
れ、留具３７により止められている。係止爪４７は、モ
ータ２０の前記逆方向の回転が爪車２７に伝達されたと
きに爪車２７の同方向への回転を許容しかつ反対方向へ
の回転を阻止する。

【００４２】各リニアガイド装置４２は、図８及び図１
０に示すように、ディスク１の下方においてほぼ水平に
シャーシ４３に固定されたガイド板４８と、遊星歯車装
置４１における遊星歯車４５のピッチ円上に中心部が位
置するようにその遊星歯車４５に一体に設けられた上方
突起４５ａと、この突起４５ａにゆるく装着された移動
体４９とを具備してなる。

【００４３】ガイド板４８は、ディスク１の半径方向に
沿って穿設された３本の直線状ガイド溝４８ａを有して
いる。これらのガイド溝４８ａは隣りのものとの中心角
が１２０度になるように設けられている。突起４５ａ
は、その遊星歯車４５が内歯車４４の２分の１の歯数を
有しているため、遊星歯車４５の公転に伴って自転しな
がらディスク１の半径方向に沿った直線移動を行う。移
動体４９には、発光素子３１及び受光素子３２を有して
なる光センサ３が搭載されている。移動体４９は、ガイ
ド板４８のガイド溝４８ａに自転を規制された状態にゆ
るく嵌め込まれており、突起４５ａの動きに伴ってガイ
ド溝４８ａ内を自転することなく直線状にスライド移動
するようにされている。

【００４４】なお、図８において、３８はガイド板４８
の下面中央に嵌め込まれかつディスクシャフト１１を保
持するための通常ベアリングを示し、３９はディスクシ
ャフト１１の所定箇所に装着されかつガイド板４８の下
面中央に配されたスナップリングを示す。

【００４５】また、この血液分析計Ｐにあっては、回転
装置２による遠心分離のための回転が施された後のディ
スク１の載置部１５を、引き続いて行われる、直線移動
装置４によるスキャニングに最適な位置に置くために、
使用者が遠心分離後のディスク１を手で回転させて、デ
ィスク１の載置部１５に載置されている毛細管ｃの長手
方向とガイド板４８のガイド溝４８ａの長手方向とが平
行になるようにする。このように、使用者によるマニュ
アル操作を採用したのは、血液分析計Ｐの構造をできる
だけ簡単にするためである。

【００４６】しかし、場合によっては、そのようなマニ
ュアル操作を採用することなく、遠心分離後のディスク
１の載置部１５を前記の最適な位置に置くための構造に
してもよい。例えば、モータ２０をステップモータで構
成し、そのパルス数を制御することで、ディスク１の載
置部１５を最適位置で停止させることができる。このよ
うな場合は、血液分析計Ｐにステップ角を決めるための
センサなどを付加しておけばよい。

【００４７】次に、この血液分析計Ｐによって、毛細管
ｃに遠心分離を行い、引き続いてスキャニングを行うと
きの各構成部分の作動状態を示す。

【００４８】Ａ．遠心分離操作について図１１におい
て、まず、ディスク１の６つの載置部１５に分析対象と
なる血液を封入した６本の毛細管ｃのそれぞれを載置す
る。載置の方法は、図４に示すように、引き上げられた
管ホルダ１７と各載置部１５の大リング部１２寄り箇所
との間に各毛細管ｃを傾斜状に配した後に管ホルダ１７
をコイルバネ１６の付勢力に抗して下方へ押し付けてデ
ィスク１の中央部に係合させるという方法による。

【００４９】６本の毛細管ｃが載置されると、モータ２
０の切替スイッチを操作してモータ２０を正方向（モー
タ２０の上方から見て時計回り方向）に回転させる。す
ると、モータシャフト２４が図１１の円弧状矢印方向へ
回転する。

【００５０】モータシャフト２４のこの回転は、カップ
リング爪７に伝達された後、カップリング爪７に係合す
るカップリングラチェット８に伝達される。このとき、
ワンウェイクラッチベアリング２６により、モータシャ
フト２４の回転は爪車２７には伝達されないため、直線
移動装置４は作動することがない。

【００５１】カップリングラチェット８に伝達された回
転により、ディスクシャフト１１が図１１の矢印方向へ
回転する。これにより、ディスク１が同方向へ高速で回
転し、６つの載置部１５に載置された６本の毛細管ｃに
遠心分離処理が施される。

【００５２】なお、図１１における２８は、ディスクシ
ャフト１１に装着されたワンウェイクラッチベアリング
を示している。このワンウェイクラッチベアリング２８
は、内輪部がディスクシャフト１１に装着され外輪部が
シャーシ４３に連結されている。そして、モータ２０が
図１１の矢印方向（一方方向）へ回転してその回転がカ
ップリング装置２５によりディスクシャフト１１に伝達
されたときにディスクシャフト１１の回転を許容し、モ
ータ２０の他方方向への回転時にディスクシャフト１１
の回転を阻止する。

【００５３】ディスク１が高速で所定時間だけ回転して
６本の毛細管ｃに遠心分離処理が施されると、モータ２
０が停止される。この遠心分離処理により、各毛細管ｃ
の内部における血液は、ディスク１の大リング部１２か
ら小リング部１４へ向かって、赤血球帯、白血球帯及び
血漿帯の３つの帯域に区画されている。

【００５４】Ｂ．スキャニング操作について次いで、使
用者がディスク１を手で回転させて、ディスク１の１つ
の載置部１５に載置されている毛細管ｃの長手方向とガ
イド板４８の１つのガイド溝４８ａの長手方向とが平行
になるようにする。これにより、ガイド板４８の３つの
ガイド溝４８ａが、ディスク１に載置された６本の毛細
管ｃのうちの１つおきの３本の毛細管ｃの直下に位置す
ることになる。

【００５５】このような３本の毛細管ｃの位置決めが終
わると、モータ２０の切替スイッチを操作してモータ２
０を逆方向（モータ２０の上方から見て反時計回り方
向）に回転させる。すると、モータシャフト２４が図１
２の円弧状矢印方向へ回転する。

【００５６】モータシャフト２４のこの回転は、ワンウ
ェイクラッチベアリング２６により爪車２７に伝達され
る。そして、爪車２７が回転することにより、爪車２７
に係合する３つの駆動歯車４６がそれぞれ図１２の円弧
状矢印方向へ回転する。

【００５７】すると、各駆動歯車４６の回転軸部４６ａ
に取り付けられた遊星歯車４５がモータシャフト２４の
回転方向と同じ方向（図１２の円弧状矢印方向）へ減速
回転（自転）する。次いで、各遊星歯車４５が内歯車４
４に係合して、図１３に示すように、駆動歯車４６の回
転軸部４６ａの回りに自転しながら内歯車４４に沿って
公転する。

【００５８】各遊星歯車４５が内歯車４４の２分の１の
歯数を有しており、かつ、上方突起４５ａにゆるく装着
された移動体４９がガイド板４８のガイド溝４８ａに自
転を規制された状態にゆるく嵌め込まれているので、各
遊星歯車４５の自転及び公転により、移動体４９はガイ
ド溝４８ａ内を自転することなく、図１３の直線状外向
き矢印方向すなわち図１２の直線状矢印方向へ低速でス
ライド移動した後、折り返して、図１３の直線状内向き
矢印方向へ低速でスライド移動する。

【００５９】すなわち、各遊星歯車４５が内歯車４４に
関して１回の公転を行うと、各移動体４９は、図１２に
示す初期位置（ガイド溝４８ａの内側の端部）からガイ
ド溝４８ａの外側の端部へ向かって直線状にスライド移
動（往路移動）した後、同端部で折り返し、再びガイド
溝４８ａ内をスライド移動（復路移動）して初期位置に
戻る。

【００６０】以上のように、モータシャフト２４が図１
２の円弧状矢印方向へ回転すると、３つの移動体４９が
ディスク１に載置された３本の毛細管ｃのそれぞれに沿
って往路移動して直線状のスキャニングを行う。そし
て、各移動体４９に搭載された光センサ３の発光素子３
１から対応する毛細管ｃに光を照射し、その毛細管ｃか
らの反射光を受光素子３２で受けることで、１本の毛細
管ｃごとに前記３つの帯域を光学的に検出する。

【００６１】その後、各移動体４９は復路移動して初期
位置に戻り、停止する。次いで、使用者がディスク１を
中心角６０度だけ回転させて、ディスク１に載置された
残り３本の毛細管ｃの位置決めを行う。そして、これら
の毛細管ｃについて、前記と同様なスキャニング操作を
行うことで、毛細管ｃごとに前記３つの帯域を光学的に
検出する。

【００６２】以上のようにして、６本の毛細管ｃについ
て前記３つの帯域が検出されると、光センサ３に接続さ
れたマイクロコンピュータ５が毛細管ｃごとにそれらの
帯域の長さ比率を演算する。

【００６３】そして、その結果が、マイクロコンピュー
タ５に接続された液晶表示パネル６に数値として、すな
わち、赤血球○○％、白血球××％、血漿△△％として
視覚表示される。

【００６４】以上のようなスキャニング操作の際は、前
記のように、ワンウェイクラッチベアリング２８の作用
でディスクシャフト１１の回転が阻止されるので、ディ
スク１が回転するというおそれが有効に防止される。

【００６５】この発明に係る遠心分離式血液分析計Ｐ
は、以上のように構成されており、遠心分離処理を行っ
た後の毛細管ｃを移動させる必要がないため毛細管ｃ中
の血液分離状態を攪乱するおそれがなく、作業も簡単で
あることから測定能率が高いものであるうえ、１個の駆
動用モータ２０でディスク１の回転運動と光センサ３の
直線運動とを行わせることが可能になり、部品点数が少
なくてすみ、コンパクト化を図ることができるなど、好
都合である。

【００６６】

【発明の効果】この発明に係る遠心分離式血液分析計は
前記のように構成されているので、次のような顕著な効
果を奏する。

【００６７】請求項１記載の遠心分離式血液分析計は、
血液を封入した毛細管が半径方向に沿って設けられた載
置部に載置されたディスクを回転装置により回転させ
て、管内の血液を複数の帯域に遠心分離し、直線移動装
置により、ディスクに載置された遠心分離後の毛細管に
沿って光センサを直線移動させて前記複数の帯域を光学
的に検出し、光センサによる検出結果から前記複数の帯
域の比率を演算装置により求め、求めたその比率を表示
装置により外部に表示するように構成されている。した
がって、遠心分離処理を行った後の毛細管を移動させる
必要がないため、管中の血液分離状態を攪乱するおそれ
がなく、作業も簡単であるうえ測定能率が高く、しかも
前記複数の帯域の比率を求めてそれを表示装置により外
部に表示することができるので便利である。

【００６８】請求項２記載の遠心分離式血液分析計によ
れば、回転装置及び直線移動装置が正・逆方向へ回転可
能な１個の駆動用モータを併有し、回転装置が同モータ
の一方方向の回転をディスクに伝達する回転運動伝達機
構を、直線移動装置が同モータの他方方向の回転を直線
運動に変換する直線運動発生機構を備えてなり、回転運
動伝達機構と直線運動発生機構とが同モータの回転方向
の正・逆切り換えにより択一的に作動されるように構成
されているので、請求項１記載の血液分析計が奏する前
記効果をコンパクトで低コストの血液分析計により確保
することができる。

【００６９】請求項３記載の遠心分離式血液分析計によ
れば、回転運動伝達機構が、駆動用モータのモータシャ
フトとは独立してディスクに設けられたディスクシャフ
トと、このディスクシャフトとモータシャフトとの間に
設けられ同モータの一方方向の回転をディスクシャフト
に伝達し他方方向の回転をディスクシャフトに伝達しな
いカップリング装置と、ディスクシャフトとシャーシと
の間に設けられ同モータの一方方向の回転がカップリン
グ装置によりディスクシャフトに伝達されたときにディ
スクシャフトの回転を許容し同モータの他方方向への回
転時にディスクシャフトの回転を阻止するワンウェイク
ラッチベアリングとを具備してなり、直線運動発生機構
が、モータシャフトと同軸に配された爪車と、この爪車
とモータシャフトとの間に設けられ同モータの他方方向
の回転を爪車に伝達し一方方向の回転を爪車に伝達しな
いワンウェイクラッチベアリングと、その爪車に同モー
タの他方方向の回転が伝達されたときにその爪車に係合
して作動しディスクの半径方向に沿った直線運動を発生
させる所定個数の遊星歯車装置とを具備してなるので、
よりいっそう確実に、請求項２記載の遠心分離式血液分
析計が奏する前記効果を確保することができる。

【００７０】請求項４記載の遠心分離式血液分析計は、
各遊星歯車装置が、シャーシに固定された内歯車と、こ
の内歯車の２分の１の歯数を有しその内歯車に係合する
遊星歯車と、前記爪車に係合してこの遊星歯車を駆動さ
せるための駆動歯車とを具備してなる。したがって、機
構学にいう「カルダン円」を得ることができ、遊星歯車
が内歯車に係合して自転しながら公転するときに、遊星
歯車のピッチ円上における任意の１点の描く軌跡が内歯
車の直径に重なる直線になることから、簡単な構成で光
センサをディスクの半径方向に沿って直線移動させるこ
とが可能になり、請求項３記載の遠心分離式血液分析計
が奏する前記効果を確保することができる。

【００７１】請求項５記載の遠心分離式血液分析計は、
各遊星歯車装置に対応して設けられかつ前記光センサの
直線移動をガイドする所定個数のリニアガイド装置を備
え、各リニアガイド装置が、ディスクの下方に固定され
かつディスクの半径方向に沿う直線状ガイド溝を有する
ガイド板と、対応する遊星歯車装置における遊星歯車の
ピッチ円上に中心部が位置するようにその遊星歯車に設
けられかつその遊星歯車の公転に伴って自転しながらデ
ィスクの半径方向に沿った直線移動を行う上方突起と、
この突起に装着されかつ前記光センサが搭載されてガイ
ド板のガイド溝に自転を規制された状態に嵌め込まれそ
の突起の動きに伴って同ガイド溝内を自転することなく
直線状にスライド移動する移動体とを具備してなる。し
たがって、遊星歯車の回転に伴って上方突起が自転しな
がらディスクの半径方向に沿った直線移動を行うと、移
動体は同ガイド溝内を自転することなく直線状にスライ
ド移動することで、いっそう安定した直線移動を実現
し、請求項４記載の遠心分離式血液分析計が奏する前記
効果を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る遠心分離式血液分析計の１つの
実施の形態を示す全体斜視図である。

【図２】図１の血液分析計の主要部を示す一部切欠斜視
図である。

【図３】図１の血液分析計におけるディスクを示す分解
斜視図である。

【図４】図１の血液分析計におけるディスクを示す中央
部垂直断面図である。

【図５】図１の血液分析計における駆動用モータを示す
斜視図である。

【図６】図１の血液分析計における回転運動伝達機構を
示す分解斜視図である。

【図７】図６の回転運動伝達機構におけるカップリング
装置を示す中央部水平断面図である。

【図８】図１の血液分析計における直線運動発生機構を
示す分解斜視図である。

【図９】図１の血液分析計における直線運動発生機構を
示す平面図である。

【図１０】図１の血液分析計における直線運動発生機構
を示す一部切欠平面図である。

【図１１】図１の血液分析計における遠心分離操作時の
関連各部材の作動状態を説明する作動説明図である。

【図１２】図１の血液分析計におけるスキャニング操作
時の関連各部材の作動状態を説明する作動説明図であ
る。

【図１３】図１の血液分析計におけるスキャニング操作
時の「カルダン円」を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ 回転装置 ３ 光センサ ４ 直線移動装置 ５ マイクロコンピュータ（演算装置） ６ 液晶表示パネル（表示装置） ７ カップリング爪（カップリング装置） ８ カップリングラチェット（カップリング装置） １１ ディスクシャフト １５ 載置部 ２０ 駆動用モータ ２３ 回転運動伝達機構 ２４ モータシャフト ２５ カップリング装置 ２６ ワンウェイクラッチベアリング ２７ 爪車 ３１ 発光素子 ３２ 受光素子 ４０ 直線運動発生機構 ４１ 遊星歯車装置 ４２ リニアガイド装置 ４４ 内歯車 ４５ 遊星歯車 ４５ａ 上方突起 ４６ 駆動歯車 ４８ ガイド板 ４８ａ ガイド溝 ４９ 移動体

フロントページの続き (72)発明者 喜多川 信宏 神戸市中央区港島中町７丁目２番１号 東 亜医用電子株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能に配されかつ血液を封入した毛
   細管が半径方向に沿って設けられた載置部に載置される
   ディスクと、毛細管が載置されたこのディスクを回転さ
   せて管内の血液を複数の帯域に遠心分離するための回転
   装置と、遠心分離後の毛細管における前記複数の帯域を
   光学的に検出するための光センサと、この光センサをデ
   ィスクに載置された毛細管に沿って直線移動させるため
   の直線移動装置と、この直線移動装置で移動された光セ
   ンサによる検出結果から前記複数の帯域の比率を求める
   演算装置と、この演算装置により求められたその比率を
   外部に表示する表示装置とを備えてなる遠心分離式血液
   分析計。
2. 【請求項２】 回転装置及び直線移動装置が正・逆方向
   へ回転可能な１個の駆動用モータを併有し、回転装置が
   同モータの一方方向の回転をディスクに伝達する回転運
   動伝達機構を、直線移動装置が同モータの他方方向の回
   転を直線運動に変換する直線運動発生機構を備えてな
   り、回転運動伝達機構と直線運動発生機構とが同モータ
   の回転方向の正・逆切り換えにより択一的に作動される
   請求項１記載の遠心分離式血液分析計。
3. 【請求項３】 回転運動伝達機構が、駆動用モータのモ
   ータシャフトとは独立してディスクに設けられたディス
   クシャフトと、このディスクシャフトとモータシャフト
   との間に設けられ同モータの一方方向の回転をディスク
   シャフトに伝達し他方方向の回転をディスクシャフトに
   伝達しないカップリング装置と、ディスクシャフトとシ
   ャーシとの間に設けられ同モータの一方方向の回転がカ
   ップリング装置によりディスクシャフトに伝達されたと
   きにディスクシャフトの回転を許容し同モータの他方方
   向への回転時にディスクシャフトの回転を阻止するワン
   ウェイクラッチベアリングとを具備してなり、直線運動
   発生機構が、モータシャフトと同軸に配された爪車と、
   この爪車とモータシャフトとの間に設けられ同モータの
   他方方向の回転を爪車に伝達し一方方向の回転を爪車に
   伝達しないワンウェイクラッチベアリングと、その爪車
   に同モータの他方方向の回転が伝達されたときにその爪
   車に係合して作動しディスクの半径方向に沿った直線運
   動を発生させる所定個数の遊星歯車装置とを具備してな
   る請求項２記載の遠心分離式血液分析計。
4. 【請求項４】 各遊星歯車装置が、シャーシに固定され
   た内歯車と、この内歯車の２分の１の歯数を有しその内
   歯車に係合する遊星歯車と、前記爪車に係合してこの遊
   星歯車を駆動させるための駆動歯車とを具備してなる請
   求項３記載の遠心分離式血液分析計。
5. 【請求項５】 各遊星歯車装置に対応して設けられかつ
   前記光センサの直線移動をガイドする所定個数のリニア
   ガイド装置を備え、 各リニアガイド装置が、ディスクの下方に固定されかつ
   ディスクの半径方向に沿う直線状ガイド溝を有するガイ
   ド板と、対応する遊星歯車装置における遊星歯車のピッ
   チ円上に中心部が位置するようにその遊星歯車に設けら
   れかつその遊星歯車の公転に伴って自転しながらディス
   クの半径方向に沿った直線移動を行う上方突起と、この
   突起に装着されかつ前記光センサが搭載されてガイド板
   のガイド溝に自転を規制された状態に嵌め込まれその突
   起の動きに伴って同ガイド溝内を自転することなく直線
   状にスライド移動する移動体とを具備してなる請求項４
   記載の遠心分離式血液分析計。