JPH02285261A - インキュベータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は液状の検体のための被試験物へのアナライザ
に使用されるインキュベータに関するものである。

〔従来の技術〕

米国特許第４．２９８．５７１号に示されたようなアナ
ライザインキュベータは、環状ディスクであるロータを
具備し、そのディスクは試験エレメントのための下部支
持表面と、ディスクの周囲の各ステーションでの蒸発カ
バーとを具備する。（“５７１特許に示されたような特
定のインキュベータは電位型の試験エレメントのための
ものであり、また類似の試験エレメントとして比色試験
エレメントが市販の機器に使用されている。ディスクは
その全体が一枚ものとし型成形されており、その型成形
の際に高い精度が要求され、それは各試験エレメントの
ための各支持表面が平坦でかつＺ方向の寸法が予測可能
であるのを保証するためである。即ち、歪み（ｗａｒｐ
ａｇｅ）はごく僅かしかまたは全熱許容されない。高さ
公差の厳密な制御が必要な理由はあるインキュベータに
とってはそのような支持面に支持された試験エレメント
は組み込み型の反射計により夫々のインキュベータステ
ーションで適当な位置で読み取られ、これは試験エレメ
ントの多重読取（所謂多段階試験エレメント）を必要と
するインキュベータにとってはとくに当てはまる。支持
表面がその予測位置から離間するように高さ位置（２寸
法）が変化すると（ディスクが回転するときの振れ（ｗ
ｏｂｂ　ｌ　ｉｎｇ）に原因する歳差（ｐｒｅ−ｃｅｓ
ｓ　ｉｎｇ）誤差と称する）反射計から試験エレメント
に対して入射される光量を変化させる。この変化により
比色計の読取結果に誤差が出現する。

〔発明が解決しようとする課題〕

知られている通り、多段階試験エレメントは一次差分量
として読み取りが行われ、その結果絶対読み取り値に誤
差は入ってこない。しかしながら、成る試験エレメント
の場合は比色型の読み取りはその端部点のみで実行され
る。同一のインキュベータを多段階試験エレメント（ｒ
ａｔｅ　ｔｓｅｔ　ｅｌｅｍｅｎｔ）及びその端部点試
験エレメントの双方のため使用するとき、アナライザの
構造を簡単とするという目標の達成のためには、前期歳
差誤差を避けるべくロータに改善を加えることか必要と
なる。読み取り精度が必要となることからロータの製造
が困難となるばかりでなく、ロータは極めて高価なもの
となる。従って、何らかの理由でロータが故障もしくは
壊れた場合の損害は大きくなる。

゛５７１号特許のロータのもう一つの欠点というのは、
試験エレメント保持手段をロータから容易に取り外すと
いうわけにはいかないことである。その原因は押し下げ
スプリングが取り付けられ方によるものである。

従って、ロータ全体を丁寧に作らなくても、ロータが回
転する表面から試験エレメントの高さを予測可能なもの
とする支持表面、若しくはより容易′に取り外し可能な
試験エレメント保持手段を持ったインキュベータが発明
の以前から要望があった。

この問題点の一つの解決手段というのは試験エレメント
の下側には支持表面を全然設けず、その代わりに試験エ
レメントを静止インキュベータ表面の周囲に直接押し付
けることである。この例が特開昭第８６−２５９１４２
に示されている。このインキュベータは生産速度が低い
ときは問題がない。アナライザの速度が高いときはロー
タは急速に回転し、相当に加速される。この場合に試験
エレメントを慣例に従って耐久性の点からポリスチレン
のようなプラスチイックとすると、相当量のポリスチレ
ンの塵埃が生成され、インキュベータの箇所に堆積し、
頻繁に清掃しなければならない。

他の問題点は通常のロータでは試験エレメントをロータ
に保持するのに使用するスプリングの組立、取外が困難
なことである。

そのため、前記の改良ロータは高速度のアナライザには
適していない。ここで高速度というのは１時間当たりに
２００個の試験エレメントを処理するごとき場合を想定
している。

この発明の目的はロータの下部支持体を高価なものとす
ることなく高速度のアナライザに適用することができる
インキュベータを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明によれば、前記目的を達成するためのアナライ
ザに使用するインキュベータは、割り当てられた試験エ
レメントステーションに保持されつつその上を試験エレ
メントが移動される固定インキュベータ表面と、試験エ
レメントを前記ステーションに保持する保持手段を具備
したロータと、前記ロータを軸線の回りで回転させ、駆
動手段とロータを該駆動手段に連結する手段とを具備す
る手段とより成り、前記連結手段は前記ロータと前記固
定表面との間で相対回転を行わしめる支持手段を具備し
、前記保持手段は前記固定表面上方を摺動するように取
り付けられ下部支持体とカバー部材とを具備し、試験エ
レメントは該下部とカバー部材との間に挟まれ、かつ読
み取り手段がインキュベータに取り付けられて、保持手
段により保持された試験エレメントを走査することがで
き、前記固定表面は、その固定表面の一部となり前記軸
線から所定の距離で位置する３つの基準表面を具備し、
その基準表面の一つは前記走査ビームに近接して円周方
向に位置していて、前記読取装置により読み取られる試
験エレメントのために適当な読取距離を確保することが
でき、前記下部支持体は前記基準面上で移動可能に支持
され、更に、前記支持手段は前記軸線の方向と平行な方
向に移動自在であり、これにより前記支持手段ではなく
前記基準面が読取ステーションで保持手段により保持さ
れる試験エレメントの前記軸線に沿った距離を決定する
ことを特徴とする。

また、この発明によれば、前記目的を達成するため、ア
ナライザに使用するインキュベータは、割り当てられた
試験エレメントステーションに保持されつつ、その上を
試験エレメントが移動する固定インキュベータ表面を具
備し、ロータは試験エレメントを前記ステーションに保
持するための保持手段を具備し、前記保持手段は前記不
動表面上を摺動するように取り付けられた下部支持体と
カバー部材とを具備し、試験エレメントは下部支持体と
、カバー部材との間に挟まれており、前記ロータはカバ
ー部材を前記下部支持体に向かつて付勢するスプリング
を具備し、前記スプリングは板スプリングであって、そ
の本体部はカバー部材に対して解放可能に加圧され、か
つ板スプリングの２本の脚部は前記本体部から延設され
ることを特徴とする。

〔実施例〕

以下この発明を好ましい実施例に従って説明する。この
実施例ではインキュベータは血液アナライザの一部とし
て、種々の特徴をもつロータを持ち、試験エレメントを
してインキュベータ内で光ビームを読み取りことができ
る。加えて、この発明は他の高速インキュベータにも利
用することができ、アナライザの一部であるとないとに
係わらず、また光ビームを使用すると否とに係わらず、
また被検査対象が液体であるとないとに係わらず、Ｚ軸
（ロータの回転軸線）にそって保持される試験エレメン
トの正確な位置決めが要求されるインキュベータに広（
応用することができる。

以下の明細書の記載において、上方、上、下等はこの発
明の通常の使用における方向及び位置をいう。

明細書の始めの部分に述べたように、米国特許第４．２
９８．５７１号に示されるアナライザにおけるインキュ
ベータ２２は慎重に仕上げられたロータ２４（第１図）
を具備し、このロータは精度の高い下部支持面２６を有
し、支持面２６は試験エレメントＥをステーション例え
ばステーションＡで支持する。カバー２８はロータ内に
保持される板スプリング３０のような付勢手段によって
試験エレメシト上に解放可能に加圧される。ロータ本体
３２はリングギヤ３４を具備し、このギヤ３４は駆動軸
３８上のギヤ３６と噛合し、かつこれにより駆動される
。本体３２は軸受４２によって垂直（Ｚ）軸線４０の囲
りを回転し、この軸受４２は、本体３２の肩部４４とイ
ンキュベータの不動フレーム４７の肩部４６とにより軸
線４０にそって固定される。下部支持体２６はインキュ
ベータの不動表面４６上を回転せしめられるか摺動せし
められる。

容易に理解することができようが、このような構成は下
部支持体２６が正確な公差をもって形成されることを要
求する。それは、さまもないと完全に平坦でなくなり、
軸線４０の回りで回転する際に振れ若しくは歳差運動を
する。軸線４０に沿っての試験エレメントＥの正確位置
が要求される使用のためには、そのような振れ若しくは
歳差運動は許されない。

この発明によれば、第２図及び第３図で説明するように
、ロータの公差管理を厳密にする必要なく歳差運動誤差
を排除することができる。

インキュベータ６２は第１図と同様に、ステーション、
例えばステーションＡでの制御された環境において比色
計型の試験エレメントを受は取りかつ保持するように構
成される。（第１図と同様に、試験エレメントをインキ
ュベータに充填する手段は従来のものと同様であり、分
かりやすくするため図示はしてない。）かくして、イン
キュベータ６２はロータ６４を具備し、ロータ６４はそ
の上に載る試験エレメントのため回転支持体６６を有し
、カバー６８はその内部端７１でロータ本体７２に取り
付けられた板スプリング７０によって試験エレメントＥ
に対してばね付勢されている。

本体７２はギヤ７６及びギヤ７４を駆動するモータ７８
によって駆動され、ロータ６４はＺ軸線８０の回りを回
転する。軸受８２は不動フレーム部材８７に対して本体
７２の回転を許容する。

比色型の試験エレメントＥの読み取りを下部支持体６６
とロータ６４のカバー６８との間で挟まれた状態で可能
とするため、読取ステーション９０が設けられ、この読
取ステーションはインキュベータの下側面３８に対して
相対的に（例えばその下側に）固定される。ステーショ
ン９０は光源９２と、下面８６及び下部支持体６６を夫
々貫通する開口９４及び９６を具備し、通常の方式に通
りであるが光ビームをエレメントＥに照射することがで
きる。開口９６は反射光をしてビーム１００とは異なっ
た角度（例えばエレメントＥの表面に対して４０’及び
９０°）で図示しない検知器に至らしめる。

Ｚ軸線８０にそった試験エレメントの位置制御は軸受８
２の位置を固定することではなく、静止表面上に３個の
基準面１１０を構成することにより行われ、その一つ（
面１１０”）が開口９４に密接している。各表面１１０
は支持面であり、ロータが回転するに従ってこの支持面
に対して下部エレメント支持体６６が摺動する。そのた
め表面１１０は軸線８０にそって所定距離で正確に固定
され、光ビーム１００が通過する試験エレメントのＺ軸
距離も同様に固定される。（当然ながら平面を構成する
のに３個の表面１１０が必要とされる。）読取ステーシ
ョンからの試験エレメント距離がこのように固定される
ため、ロータに固定される軸受８２は垂直レース１１２
上を垂直に浮動支持される。更に、下部支持体６６の製
造は歪みがあるとないと係わらず可能である。というの
は、本体６６は基準面と接触するに至るまでは自由に歳
差運動ができるからである。この発明では支持体６６の
厚みを制御する必要は依然としであるが、従来技術のよ
うに支持体の全歪みの制御をするよりは全熱容易である
。

好ましくは基準表面１１０及び１１０°は低摩擦材料、
例えばアセタール（ａｃｅｔａｌ）若しくはナイロン材
料で作られたパッドを有し、その双方を合わせても表面
８６の全表面積をうちの５パーセントより少ない。最も
好ましくは第３図に示すように基準面１１０及び１１０
′は表面８６の周上を等間隔をなしており、かつ夫々の
直径ｄは約９Ｍである。即ち、軸線８０の囲りでのこれ
らの角度方向の間隔は全体としてα（・９０）の角度を
なす。

各基準表面１１０及び１１０°を交換可能な位置に保持
するため、表面８６内にホルダ１２０が形成されるのが
好ましく、この表面内にパッドが挿入される。

他の実施例では、ロータのための駆動機構は本体７２（
第４図）の内側に取り付けられる。前に説明したものと
類似の部品については同一の番号を使用し、区別のため
サフィックスＡを付すものとする。第４図の実施例と同
様にインキュベータ６２Ａはロータ６４Ａを有し、ロー
タ６４Ａは下部エレメント支持体６６Ａと、カバー６８
Ａと、カバー６８Ａを試験エレメントに解放可能に押し
付ける板スプリング？ＯＡとから成る。下部支持体６６
Ａは９６Ａの箇所で孔を形成しており、この孔は光源９
２Ａからの光ビーム１００Ａ及び反射ビーム１０２Ａが
通過することができる。ビン１２０はスプリング７０Ａ
に対してカバー〇８Ａを位置決めする。前の実施例と同
様に、基準面１１０’Ａが開口９６Ａに密接して位置す
る。最も好ましい構成では開口９６Ａがその上を通過す
る箇所から計測した表面１１０’Ａの半径距離Ｘが零に
近いものとする。即ち、最も好ましくは開口９６Ａは表
面１１０°Ａのパッドの外周に対して接線をなす円弧上
にあるものとする。

ロータは第２図及び第４図に示す形態である必要は必ず
しもなく、他の構成とすることができ、例えば第６図か
ら第８図に示す。前に述べたのと同様な部品については
同一の参照番号とし、区別するためサフィックスＢを付
加するものとする。

インキュベータ６２Ｂは、前と同様に、ロータ６４Ｂを
有し、このロータ６４Ｂは下部支持体６６Ｂと、カバー
部材６８Ｂ　と、板スプリング７０Ｂとからなり、この
板スプリング７０Ｂはカバー部材６８Ｂを支持体６６Ｂ
にＦの力でもって付勢して、試験エレメントＥをカバー
部材６８Ｂと支持体６６Ｂとの間に保持する。（試験エ
レメントＥは図ではこのスプリング力Ｆに抗してカバー
部材６８Ｂと支持体６６Ｂとの間に挿入されているとこ
ろをもって示している。）下部支持体６６Ｂは既に説明
したようにリングである。この実施例ではねじ２００等
の適当な手段によりロータ６４Ｂのフランジ２０２に取
り付けられる。

支持体６６Ｂのリングは３個の固定基準パッド１１０Ｂ
に対して摺動し、該パッドパッド１１０°Ｂ（一つのみ
図示する）は不動表面８６Ｂにおける読取開口９４Ｂ及
び支持体６６Ｂ内の読取開口９６Ｂに近接位置している
。

前の実施例と相違する点は、板スプリング７０Ｂはステ
ーションＡの殆どに亙って延びる上部゛ロータ部２１０
とスプリング７０Ｂとの間に保持若しくは挟まれている
ことである。好ましくはスプリング７０Ｂは第７図及び
第８図から分かるように３つの部分２２０．２２４及び
２４０から構成される。部分２２０は本体部であり、カ
バー部材６８Ｂ１特にそのボス部２２２に直接に接触し
ており、そのボス部２２２はビン２２３を持ち、該ビン
２２３はスプリング７０Ｂの部分２２０を貫通している
。部分２２４は付勢用脚部であり、第７図及び第８図に
示すように、部分２２０から打ち抜き加工することによ
り形成され、この付勢用脚部ロータ６４Ｂの部分２１０
に解放可能に嵌合され、部分２２６の突起２２８にスナ
ップ式にはまり込んでいる。脚部２２４はまた本体部２
２０を下方に付勢している。開口２３０が第６図の部分
２１０内に形成され、指をそこを通してフランジ２２４
を押すことで、スプリング７０Ｂとカバー部材６８Ｂと
支持体６６Ｂとから成る組立体をロータから摺動によっ
て抜き出し、清掃等の作業を行うことができる。好まし
くは、カバー部材６８Ｂの前部及び後部は脚部２４２を
各隅部に持っており、この脚部２４２によってカバーは
進入してくる試験エレメントＥに対して幾分上方に持ち
上がり、これによって第６図に示す液体りがカバー手段
に対して拭われてしまうことがない。

ロータ６４Ｂを駆動するため、歯車２６０を部分２１０
に取り付けることができ、かつロータはベアリング２６
２により固定軸２６４の囲りで自由回転するように支承
される。歯２６０は図示しないが適当な駆動手段（例え
ば駆動プーリやギヤ）に係合される。その代わりに部分
部分２１０は平坦面でありベルトを摩擦係合させるもの
でよい。

ベアリング２６２はビン２６７によってその位置を保持
された圧縮スプリング２６５によって円錐状の保持スリ
ーブ２６３に対して下方に付勢される。この付勢力によ
って支持部材６６Ｂはパ、ツド１１０’Ｂを加圧するこ
とになる。

任意事項であるが、通常のセンサがロータ６４Ｂのフラ
ッグ２７２を検出するため２７０の箇所に設置され、こ
の手段は開口９４Ｂ及び９６Ｂ並びに反射計（図示しな
い）を持つ読み取りステージタンにあるのはどのステー
ション（例えばステーションＡ）かを検出する。

これも任意事項であるが、１０−タ６４Ｂは垂直強化ス
プライン２８０を具備し、このスプラインは各ステーシ
ョンの間のロータの部分２１０を連結する。

〔効果〕

この発明の特有の技術的効果はインキュベータのロータ
がコストの安いものであるにも係わらず高速度でかつロ
ータの製造をそれほど慎重に行わな（ても歳差誤差を自
動修正することができる点である。

また、他の利点はその保持手段はインキュベータから容
易に取り外し可能な点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術のインキュベータの部分的縦断面図。 第２図は第１図と同様であるがこの発明の実施例のイン
キュベータの部分的断面図。 第３図はインキュベータの固定の下側面を示し、基準面
の好ましい間隔を説明している。 第４図は第２図及び第３図と類似するが、他の実施例を
示している。 第５図は第２図及び第３図と類似するが別の実施例を示
す。 第６図は第４図と類似するが他の実施例の拡大゛断面図
。 第７図は試験エレメント保持手段のスプリング、カバー
部材、下部支持部材を示す平面図。 第８図は第７図の■−■線に沿って表される断面図であ
り、同時にインキュベータの不動表面を示している。 ６２、６２Ｂ・・・インキュベータ１．８４、６４Ｂ・
・・ロータ ８６、８６Ａ、　８８Ｂ・・・静止面、６８、６８Ａ、
　６８Ｂ・・・カバー部材、８６、６６Ａ、　６６Ｂ・
・・下部支持体、７０、７ＯＡ、　７０Ｂ・・・スプリ
ング、８０、８ＯＡ・・・回転軸、 １１０．１１０’、１１０°Ａ、　１１０’　Ｂ・・・
３個の基準面、２２０・・・スプリング７０Ｂの本体部
、２２４、２４０・・・スプリング７０Ｂの脚部。 ＦＩＧ、　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アナライザに使用するインキュベータであって、該
   インキュベータは、割り当てられた試験エレメントステ
   ーションに保持されつつその上を試験エレメントが移動
   される固定インキュベータ表面と、試験エレメントを前
   記ステーションに保持する保持手段を具備したロータと
   、前記ロータを軸線の回りで回転させ、駆動手段とロー
   タを該駆動手段に連結する手段とを具備する手段とより
   成り、前記連結手段は前記ロータと前記固定表面との間
   で相対回転を行わしめる支持手段を具備し、前記保持手
   段は前記固定表面上方を摺動するように取り付けられ下
   部支持体とカバー部材とを具備し、試験エレメントは該
   下部とカバー部材との間に挟まれ、かつ読み取り手段が
   インキュベータに取り付けられて、保持手段により保持
   された試験エレメントを走査することができ、 前記固定表面は、その固定表面の一部となり前記軸線か
   ら所定の距離で位置する３つの基準表面を具備し、その
   基準表面の一つは前記走査ビームに近接して円周方向に
   位置していて、前記読取装置により読み取られる試験エ
   レメントのために適当な読取距離を確保することができ
   、前記下部支持体は前記基準面上で移動可能に支持され
   、更に、前記支持手段は前記軸線の方向と平行な方向に
   移動自在であり、 これにより前記支持手段ではなく前記基準面が読取ステ
   ーションで保持手段により保持される試験エレメントの
   前記軸線に沿った距離を決定することを特徴とするイン
   キュベータ。 ２、アナライザに使用するインキュベータであって、前
   記インキュベータは、割り当てられた試験エレメントス
   テーションに保持されつつ、その上を試験エレメントが
   移動する固定インキュベータ表面を具備し、ロータは試
   験エレメントを前記ステーションに保持するための保持
   手段を具備し、前記保持手段は前記不動表面上を摺動す
   るように取り付けられた下部支持体とカバー部材とを具
   備し、試験エレメントは下部支持体と、カバー部材との
   間に挟まれており、前記ロータはカバー部材を前記下部
   支持体に向かって付勢するスプリングを具備し、 前記スプリングは板スプリングであって、その本体部は
   カバー部材に対して解放可能に加圧され、かつ板スプリ
   ングの２本の脚部は前記本体部から延設されることを特
   徴とするインキュベータ。