JP2000097945A - 生化学分析装置の試薬庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試薬を含有する層を有する複数の乾式分析素
子が格納されたカートリッジを収納するためのカートリ
ッジ収納部をこのカートリッジ収納部を移動方向に沿っ
て複数列整列配置した可動架体と、この可動架体を収容
し、かつ可動架体の動きに伴って各カートリッジ収納部
内のカートリッジの底面を外部に臨ませる素子取出し口
を底部に備えたケース本体とを備えた生化学分析装置の
試薬庫において、上記素子取出し口を開閉するシャッタ
ーの開閉機構を簡略化することによって装置のコストダ
ウンを図り、かつ駆動部分からの熱の影響を除去する。 【解決手段】 カートリッジ３の底部から素子取出し口
２０を通じて乾式分析素子を取り出すべくケース本体１
２の下方に設けられた吸盤６０の横方向の移動動作を利
用してシャッター２１を開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血液、尿等の検体
に含まれる所定の生化学物質との化学反応、生化学反応
または免疫反応等により濃度変化を生じる試薬を含有す
る層を備えた乾式分析素子を使用して生化学分析等を行
う生化学分析装置における上記乾式分析素子が格納され
たカートリッジを収納する試薬庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、検体の小滴を点着供給するだけで
この検体中に含まれている特定の化学成分の含有量また
はその活性値、あるいは有形成分の含有量を定量分析す
ることのできる乾式の一体型多層分析素子（多層分析要
素、多層分析フイルムとも称される）、または、特定イ
オンに選択的に応答するイオン選択層を最外層に有する
少なくとも１組のイオン選択電極対を備えた乾式の電解
質分析素子が開発され実用化されている。また、濾紙タ
イプの試験片やそれを改良した単層または多層の試験片
も提案され、一部は実用化されている。

【０００３】そして、上記乾式分析素子は測定項目に対
応して特性の異なる複数種類のものが用意され、その種
類に応じてそれぞれカートリッジに収納されている。

【０００４】一方、生化学分析装置に予め測定項目が異
なる複数枚のシート状乾式分析素子を積み重ねて収納し
た複数のカートリッジを試薬庫に格納して保管してお
き、測定項目の指令に基づき該当するカートリッジから
乾式分析素子を取り出すようにした生化学分析装置があ
る。例えば、格納した多数のカートリッジから測定項目
に対応して順次１枚ずつ乾式分析素子を取り出してイン
キュベータに供給するについて、試薬庫のケース本体内
に設けられた円盤状可動架体にカートリッジをリング状
に配列して格納し、上記可動架体の回転に伴って各カー
トリッジ収納部にそれぞれ収納されたカートリッジの少
なくとも１つを、測定等のために、吸盤からなる素子取
出し手段によるカートリッジからの乾式分析素子の取出
しが可能なように外部に臨ませる素子取出し口を上記ケ
ース本体に設けた構造が知られている（特開平８−４３
４０５号公報参照）。

【０００５】図５は、複数枚のシート状乾式分析素子を
積層して収納したカートリッジの一例構成をその底部か
ら最下段のシート状乾式分析素子を取り出している状態
で示す斜視図、図６は、従来の生化学分析装置における
試薬庫の構造をそのケースの蓋体の一部を切除して示す
概略的平面図である。

【０００６】図５に示すように、乾式分析素子１は、測
定項目別にカートリッジ３内に積み重ねて格納され、こ
のカートリッジ３は、角筒状の箱体３１で構成されてい
る。この箱体３１の一側面の最下部付近には、乾式分析
素子１を１枚だけ通過可能な第１の開口部３ａが形成さ
れ、箱体３１の底面には上記素子１を吸引保持する取出
用吸盤６０（サクションカップ）が進入する略Ｕ字型の
第２の開口部３ｂが形成されている。

【０００７】さらに、上前箱体３１の第１の開口部３ａ
が形成された側面およびこれに対向する側面には縦方向
のリブ３ｃが突設され、この縦リブ３ｃは両側面で形成
間隔、形成長さが異なり、これにより、図６に示すよう
な、カートリッジ３を試薬庫１１の架体１４におけるカ
ートリッジ収納部Ｎに係止保持するとともに、カートリ
ッジ挿入方向の誤認防止を図っている。上記箱体３１の
側面には、収納した乾式分析素子１に関するデータ等を
表わすカートリッジ情報を有するバーコードによるデー
タ記録部３２が付設されている。

【０００８】このように、内部に多数の乾式分析素子１
を測定項目別に積み重ねた状態で格納したカートリッジ
３は、図６に概略的に示す試薬庫１１が備えている円盤
状の回転型架体１４上に大小２つの同心円に沿って整列
して配設されたカートリッジ収納部（ネスト）Ｎに装填
されるようになっている。

【０００９】試薬庫１１は、底壁と周壁とを構成するケ
ース本体１２と、このケース本体１２の上面を閉塞する
蓋体１３とを備え、ケース本体１２の底部には上記円盤
状架体１４が回転可能に軸支されている。そして蓋体１
３には、カートリッジ３の挿入、排出用のカートリッジ
装填口１５Ａ，１５Ｂが、上記内外２列のカートリッジ
収納部Ｎに対応した位置に開口している。上記架体１４
は、図示しない架体モータによって回転駆動制御され、
カートリッジ収納部Ｎの任意の１つが、カートリッジ装
填口１５Ａまたは１５Ｂに合致した位置で停止するよう
に制御される。これらカートリッジ装填口１５Ａ，１５
Ｂは円盤状のシャッター１６によって選択的に開口され
る。

【００１０】シャッター１６は、試薬庫１１の蓋体１３
の下部に回転自在に配設され、円盤の一か所に内外のカ
ートリッジ装填口１５Ａ，１５Ｂに合致する開口１６ａ
が設けられている。このシャッター１６は、図示しない
シャッターモータによって回転駆動され、シャッター１
６の開口１６ａがカートリッジ装填口１５Ａ，１５Ｂの
一方に一致して停止したときに、１個のカートリッジ収
納部Ｎがカートリッジ装填口１５Ａまたは１５Ｂから外
部に臨まされて、カートリッジ３の挿入、排出が可能な
ように構成されている。なお、図６は、双方のカートリ
ッジ装填口１５Ａ，１５Ｂがシャッター１６によって閉
鎖された状態を示している。

【００１１】一方、各カートリッジ収納部Ｎ内のカート
リッジ３から吸盤６０（図５参照）を用いて最下段の乾
式分析素子１を試薬庫１１から取り出すために、図示は
省略するが、ケース本体１２の底面にも、カートリッジ
３の任意の１つの底部を外部に臨ませる、上述したカー
トリッジ装填口１５Ａ，１５Ｂと同様の素子取出し口が
形成されているとともに、ケース本体１２の下方には、
上記吸盤６０が横方向に移動可能にかつ昇降可能に設け
られている。そして、上記素子取出し口を開閉するため
の、上述したシャッター１６と同様のシャッターが設け
られている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記乾式分
析素子１を格納したカートリッジ３を架体１４上に保管
しておく試薬庫１１は、試薬の性能維持のため温度およ
び湿度をそれぞれ所定の状態に制御され、かつ温度およ
び湿度の維持のために密閉されている必要がある。その
ため、ケース本体１２の上面のカートリッジ装填口１５
Ａ，１５Ｂおよびケース本体１２の底壁の素子取出し口
の双方にそれぞれシャッターが設けられている。

【００１３】そのため、シャッターを開閉する機構が必
要であり、従来は専用のモーターあるいはソレノイド等
を使用してシャッター開閉機構を駆動していたが、この
シャッター開閉機構およびその駆動機構にコストがかか
る上に、特にケース本体１２の底壁に形成された素子取
出し口を開閉するシャッターの駆動機構は、ケース本体
１２の下部に設けられるために、この駆動部分から発生
する熱が試薬庫の冷却に悪影響及ぼすという問題があっ
た。

【００１４】上述の事情に鑑み、本発明は、ケース本体
の底壁に形成された素子取出し口を開閉するシャッター
の開閉機構を簡略化することによって装置のコストダウ
ンと上記熱の影響の除去とを図った試薬庫を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の乾式分
析素子が収納されたカートリッジを収納するためのカー
トリッジ収納部をこれらカートリッジ収納部の移動方向
に沿って整列配置した可動架体と、この可動架体を収容
し、かつ可動架体の動きに伴って各カートリッジ収納部
内のカートリッジの少なくとも１つの底面を外部に臨ま
せる素子取出し口を底部に備えたケース本体と、この素
子取出し口を開閉するシャッターと、カートリッジの底
部から上記素子取出し口を通じて乾式分析素子を取り出
すべくケース本体の下方に横方向に移動可能に設けられ
た素子取出し手段（例えば吸盤）とを備えた生化学分析
装置の試薬庫において、上記素子取出し手段の上記素子
取出し口に対する横方向の移動動作を利用してシャッタ
ーを開閉するように構成したことを特徴とするものであ
る。

【００１６】上記シャッターは、上記素子取出し口を直
線移動式に開閉するものであっても、あるいは回転式に
開閉するものであってもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、素子取出し口を開閉す
るシャッターの駆動機構を別個に設ける必要がなくなる
から、装置のコストダウンと、駆動部分から発生する熱
の影響を回避することができる。

【００１８】また、吸盤等の素子取出し手段の動きに連
動してシャッターが開閉するように構成されているか
ら、シャッター独自の制御が不要になる利点もある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態を説明する。

【００２０】図１は、本発明による生化学分析装置の試
薬庫の第１の実施の形態の断面正面図を吸盤（素子取出
し手段）駆動機構の概略的正面図とともに示す概略図で
ある。

【００２１】図において、試薬庫１１は、底壁と周壁と
を構成するケース本体１２と、このケース本体１２の上
面を閉塞する蓋体１３とを有し、ケース本体１２の底壁
１７には、図６と同様の円盤状架体１４が軸１８によっ
て回転自在に支持されている。ケース本体１２および蓋
体１３には、断熱材が充填されている。

【００２２】上記円盤状架体１４は、３層の円盤部材１
４ａ，１４ｂ，１４ｃによって構成され、下段の円盤部
材１４ｃの外周にはギア１９が形成され、このギア１９
に図示しない架体モータの駆動ギアが噛合されて、架体
１４の回転停止位置が制御される。架体１４には、３層
の円盤部材１４ａ〜１４ｃを貫通するカートリッジ収納
部Ｎ（図６参照）が、架体１４の回転中心を中心とする
大小２つの同心円に沿って整列して配列されている。各
カートリッジ収納部Ｎには、蓋体１３に形成された図示
しないカートリッジ装填口からカートリッジ３が挿入さ
れて保持されている。

【００２３】試薬庫１１の底壁１７には、吸盤（素子取
出し手段）６０による素子取出し位置において素子取出
し口２０が開口しており、この素子取出し口２０を直線
移動式に開閉するシャッター２１が底壁１７の上下のプ
レート１７ａ，１７ｂの間において図１の左右方向に移
動可能に設けられている。シャッター２１は、フレーム
２２上に支持されたシャッター板２３を備えており、シ
ャッター板２３は、フレーム２２との間に縮装されたス
プリング２４によって、底壁１７の上部プレート１７ａ
に押接されている。フレーム２２には突片２５が垂設さ
れている。なお、図１は素子取出し口２０がシャッター
２１によって閉塞された状態を示す。

【００２４】図２は、吸盤６０の駆動機構４０の概略的
平面図を示す。

【００２５】この吸盤駆動機構４０は、吸盤６０を図１
および図２の左右方向に移動させる駆動機構と、吸盤６
０を昇降させる駆動機構とを備えている。

【００２６】すなわち、左右方向に延びる固定台４１の
左端には、モータ４２が、その回転軸４２ａをシャッタ
ー２１の移動方向に対して直角かつ水平にした状態で固
定されており、このモータ４２と、その回転軸４２ａに
固定されたプーリ４３と、固定台４１の右端に上記回転
軸４２ａと平行に固定された軸４４に回転自在に支持さ
れたプーリ４５と、プーリ４３，４５間に張られたベル
ト４６とによって、吸盤６０を横方向に移動させる駆動
機構が構成されている。

【００２７】吸盤６０は、左右方向に移動可能なブラケ
ット４７上に昇降可能に取り付けられており、吸盤６０
の下部には吸引ホースの接続口６１が設けられている。
ブラケット４７は連結板４８を介してベルト４６に取り
付けられているとともに、固定台４１と平行に設けられ
たレール４９上を転動する車輪５０を備えており、モー
タ４２がＯＮになると、ブラケット４７はベルト４６に
よって駆動されて図１および図２の左右方向に移動する
ように構成されている。

【００２８】ブラケット４７上には、モータ４２の回転
軸４２ａと平行な回転軸５１ａを備えたモータ５１が固
定されており、このモータ５１と、そのの回転軸５１ａ
に固定されたプーリ５２と、このプーリ５２と上下の小
径のプーリ５３，５３との間に三角形に張られたベルト
５４とによって、吸盤６０を昇降させる駆動機構が構成
されている。

【００２９】また、ブラケット４７が備えている縦方向
に配置された板部４７ａには、上下方向に延びるレール
５５が固定されているとともに、このレール５５に、吸
盤６０を固定したブラケット５６が摺動自在に保持さ
れ、さらに、このブラケット５６が、連結板５７を介し
てベルト５４の垂直部分に取り付けられている。したが
って、モータ５１がＯＮになると、吸盤６０はブラケッ
ト５６とともにベルト５４によって駆動されて昇降する
ように構成されている。

【００３０】ブラケット４７の板部４７ａの上縁には、
左右の垂直の端縁５８ａ，５８ｂによって画成された切
欠き５８が形成され、この切欠き５８内に、上記シャッ
ター２１のフレーム２２に垂設された突片２５が係入し
ている。そして図１の状態では、突片２５が切欠き５８
の左端の端縁５８ａに近接した位置にある。

【００３１】したがって、試薬庫１１の素子取出し口２
０に合致する位置にあるカートリッジ３の底部から図５
に示す態様で素子１を取り出すべく、モータ４２を駆動
してブラケット４７とともに吸盤６０を図１に示すイニ
シャル位置から上記カートリッジ３の下方へ向かって右
方へ移動させると、切欠き５８の左方の端縁５８ａがシ
ャッター２１の突片２５に係合してこれを右方へ移動さ
せるから、図３に示すように、シャッター２１が開き、
カートリッジ３の底部が外部に臨むとともに、そのカー
トリッジ３の真下に吸盤６０が位置する。そこで、モー
タ５１を駆動して吸盤６０を上昇させ、カートリッジ３
の第２の開口部３ｂ（図５参照）から吸盤６０をカート
リッジ３内に進入させてを最下段の素子１を吸着し、次
に、モータ４２を駆動して吸盤６０を所定距離右方へ移
動させ、第１の開口部３ａから素子１を引き出してから
モータ５１を逆転させて吸盤６０を下降させる。

【００３２】次に、モータ４２を逆転させて、ブラケッ
ト４７を左方へ戻す。これによって、切欠き５８の右方
の端縁５８ｂがシャッター２１の突片２５に係合してこ
れを左方へ移動させるから、シャッター２１が閉じ、吸
盤６０はブラケット４７とともに図１のイニシャル位置
に復帰する。

【００３３】このように、本実施の形態においては、吸
盤６０のを支持したブラケット４７の横方向の移動動作
を利用して、素子取出し口２０を開閉するシャッター２
１が開閉されるように構成されているから、シャッター
２１を駆動する機構を別個に設ける必要がなくなる。し
たがって、装置のコストダウンと、駆動部分から発生す
る熱の影響を回避することができる。

【００３４】また、吸盤６０の動きに連動してシャッタ
ー２１が開閉するように構成されているから、シャッタ
ー２１を独自に制御することが不要になる利点もある。

【００３５】なお、上述の実施の形態においては、シャ
ッター２１がその直線移動によって試薬庫１１の素子取
出し口２０を開閉するように構成されているが、本発明
は、シャッターがその回転によって素子取出し口を開閉
する構成された試薬庫１１に対しても適用可能である。

【００３６】図４は、回転型のシャッターを備えた試薬
庫に本発明を適用した第２の実施の形態の構成の説明に
供する要部の模式的斜視図である。

【００３７】シャッター６５は、試薬庫１１の底壁１７
に回転自在に配設された円盤６６を備えている。この円
盤６６の下面中心には軸６７が固定され、軸６７の下端
部には歯車（ピニオン）６８が固定されている。円盤６
６の一か所には、素子取出し口（図示は省略）に合致し
得る開口６６ａが形成されている。

【００３８】一方、細長い固定台６９上には、図示しな
い駆動手段によって固定台６９に沿って移動可能な移動
台７０が設けられ、この移動台７０上に吸盤６０が取り
付けられている。また、移動台７０には、シャッター軸
６７のピニオン６８と噛合し得るラック７１が形成され
ている。

【００３９】したがって、シャッター６５の円盤６６が
素子取出し口（図示は省略）を閉塞している状態で、移
動台７０が吸盤６０を伴ってイニシャル位置からカート
リッジ３の下方位置に向かって固定台６９に沿って横方
向に移動すると、移動台７０のラック７１がシャッター
軸６７のピニオン６８と噛合して、シャッター６５の円
盤６６を図の反時計方向に例えば９０°回動し、これに
よって円盤６６の開口６６ａが素子取出し口に合致し、
シャッター６５が開き、吸盤６０による素子１の取り出
しが許容される。

【００４０】また、移動台７０が吸盤６０を伴ってイニ
シャル位置に戻るときには、円盤６６は時計方向に例え
ば９０°回動されるから、素子取出し口は円盤６６によ
って閉塞される。

【００４１】本実施の形態によっても、第１の実施の形
態と同様の効果が得られること明らかである。なお、吸
盤６０の横方向の動きを利用してシャッター６５の円盤
６６を回動する機構は、図示のラック・ピニオン機構に
限らず、種々の、直線運動を回転運動に変換する機構を
採用することができる。

【００４２】なお、上述の実施の形態では、回転型の円
盤状架体１４を備えた試薬庫について説明したが、架体
は必ずしも円盤状である必要はなく、直線的に移動する
架体を備えた試薬庫についても適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による生化学分析装置の試薬庫の第１の
実施の形態におけるシャッターの閉状態を、試薬庫の断
面正面図と吸盤駆動機構の正面図とによって示す概略図

【図２】図１の吸盤駆動機構の概略的平面図

【図３】シャッターの開状態を示す図１に対応する概略
図

【図４】本発明による生化学分析装置の試薬庫の第２の
実施の形態の構成の説明に供する要部の模式的斜視図

【図５】カートリッジから乾式分析素子を取り出してい
る状態を示す斜視図

【図６】従来の生化学分析装置における試薬庫の構造を
蓋体の一部を切除して示す概略的平面図

【符号の説明】

１ 乾式分析素子 ３ カートリッジ １１ 試薬庫 １２ ケース本体 １４ 円盤状架体 ２０ 素子取出し口 ２１，６５ シャッター ２３ シャッター板 ２５ 突片 ４０ 吸盤駆動機構 ４２ モータ（吸盤横移動用） ４５ ベルト ４７ ブラケット ５１ モータ（吸盤昇降用） ５４ ベルト ６０ 吸盤（素子取出し手段） ６６ 円盤 ６８ ピニオン ７１ ラック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試薬を含有する層を有する複数の乾式分
   析素子が収納されたカートリッジを収納するためのカー
   トリッジ収納部を該カートリッジ収納部の移動方向に沿
   って整列配置した可動架体と、該可動架体を収容し、か
   つ該可動架体の動きに伴って各カートリッジ収納部内の
   前記カートリッジの少なくとも１つの底面を外部に臨ま
   せる素子取出し口を底部に備えたケース本体と、該素子
   取出し口を開閉するシャッターと、前記カートリッジの
   底部から前記素子取出し口を通じて前記乾式分析素子を
   取り出すべく前記ケース本体の下方に横方向に移動可能
   に設けられた素子取出し手段とを備えた生化学分析装置
   の試薬庫において、 前記素子取出し手段の横方向の移動動作を利用して前記
   シャッターを開閉するように構成したことを特徴とする
   生化学分析装置の試薬庫。
2. 【請求項２】 前記シャッターが前記素子取出し口を直
   線移動式に開閉することを特徴とする請求項１記載の試
   薬庫。
3. 【請求項３】 前記シャッターが前記素子取出し口を回
   転式に開閉することを特徴とする請求項１記載の試薬
   庫。