JPH0456260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一連の試験容器が処理装置に関して
可動自在であり、試験容器に連続して一つまたは
それ以上の処理工程を施すために複数個の試験容
器を通過せしめるように設けられている形式のサ
ンプル処理装置に関するものである。

以下、本発明及び従来技術の状況を、主として
クロマトグラフ分離に用いられる分別収集装置に
関連して説明するが、本発明はこの適用に限定さ
れるものではなく、一連の試験容器が指示された
方法において任意の処理に付されるいかなる処理
方法にも適用できる。

好適な他の適用分野の例としては、たとえば溶
液が複数個の試験容器の列に供給され、及び／又
はこれらから抜き取られる自動的な化学分析シス
テム及び免疫学的分析システムが挙げられる。こ
こで、“処理”という表現は、単に液体の供給及
び排除を意味するだけでなく、攪拌のような他の
形式の処理も含むものである。さらに、処理工程
はすべての試験容器について同じである必要はな
く、例えば当技術分野においてはよく知られてい
るマイクロプロセツサー制御によつて、あらゆる
好適な方法に変更できることも強調されねばなら
ない。“処理”という表現は、更にまた、ある幾
つかの試験容器が検出されるのみで如何なる処理
も受けない場合をも含むものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

従来、多数の分別収集装置が知られている。
屡々見られる形式は、例えば試験管のような試験
容器を支持するための円形カセツトを有してい
る。これ等の試験容器は同心円状に配置される
か、好ましくは螺旋経路に従つて配置され得る。
例えばクロマトグラフ分離カラムからの溶離液の
ような、幾つかの分画に分けられるべき溶液が、
順次、充填されるべき容器上の位置に移動せしめ
られる供給管を通される。前記したように、この
ような装置は所望の分別制御を行なうためのプロ
グラム装置を備えている。その分別は、例えば、
容器がある量の液体で満たされるように、または
クロマトグラムのピークによつて表示される溶離
液の成分が集められるように、制御することがで
きる。前記カセツト中には非常に多数の容器が
屡々存在し、そしてそれ等の容器を無駄なく満た
すために、液体を分配する充填ヘツドの動きに
（軸芯のまわりに回転可能な（カセツトの動きを
整合させるための種々の構造が設計されている。
この充填ヘツドは、カセツト上を半径方向に移動
可能なアーム上に設けることができる。この整合
問題の通常の解決策は、一つの検知装置をカセツ
ト中に設けた軌跡またはそれに類するものに追従
せしめることであり、この軌跡に沿つた検知装置
の動きは容器の経路に沿つての充填ヘツドの動き
を機械的に制御する。この軌跡の印が容器の位置
を表示するものであり、そしてカセツトの回転運
動は、検知装置がその印に到達した時に、液体を
分配するために停止せしめられる。そのような分
別装置の一つは、例えば米国特許第3945412号に
記載されている。

充填ヘツドの位置を制御するためのこの原理に
基づく装置の欠点は自明である。すなわち、検知
装置から充填ヘツドへの非常に複雑な機械的伝達
を必要とする。更に、充填位置が実際に存在する
試験容器に直接関係せず、印を有するカセツトの
軌跡に関係することからも幾つかの問題が生ず
る。そのために、例えば、万一誤りによつてどの
容器位置にも試験容器が無い場合には、充填ヘツ
ドがそれを検出することは不可能である。そして
その様な場合に、溶液はカセツト上に直接分配さ
れることになり、無駄になる。種々のサイズの容
器を用いる可能性に関しても、その適用性は同様
な理由によつて低減する。

米国特許第3570555号には、容器に噛み合うよ
うな手段が設けられている装置が開示されてい
る。しかしその目的は、一方ではカセツトの前進
駆動のためであり、また他方では隣接する容器上
に充填ヘツドを置くことである。その装置を機能
させるためには、複雑な機械的駆動機構が必要で
あり、また更には、隣接する容器が互に実質上同
じ距離に置かれていなければならない。更にはこ
の装置は、大巾な改良をしないことには異なつた
大きさの容器に変えることもできないように思わ
れる。

従つて、本発明の目的は、従来のサンプル処理
装置におけるこれらのそして他の問題を解消また
は低減することにある。特に本発明は、無駄なく
容器上に充填ヘツドを置くことに関する問題の簡
単でしかも廉価な解決法を提供することにある。
本発明の他の目的は、好ましい機能を保持しなが
ら、一つのしかも同じカセツトにおいて種々の寸
法の容器を用いることを可能にする前記形式の装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のサンプル処理装置は、前記目的を達成
するため、複数の試験容器と、処理装置と、該処
理装置と前記試験容器との間の相対運動を発生せ
しめるための駆動装置とを備え、前記試験容器が
前記処理装置によつて一つまたはそれ以上の処理
工程を順次受けるように構成されたサンプル処理
装置において、前記試験容器は回転可能なカセツ
トにより支持され、好ましくはカセツト上に螺旋
経路に沿つて配置されており、また前記処理装置
は、その一端部が実質的に垂直な支持棒上に枢動
自在に取り付けられ、かつ他端部に案内板を支持
している実質的に水平な腕杆と、前記支持棒と前
記腕杆とに作用するバネ手段とを備えており、さ
らに、前記各々の試験容器の所定の範囲に接触し
たときには前記１つまたはそれ以上の処理工程を
開始させる検知手段が、前記試験容器と検知手段
との間の相対運動の方向に本質的に延出している
前記案内板上に設けられていると共に、前記バネ
手段が前記検出手段を試験容器に対して付勢して
いることを特徴としている。

〔発明の作用・効果〕

本発明の一つの基本的な考えは、順次処理され
る容器を直接検知することにある。この検知は、
前記のように、接続スイツチ、特にマイクロスイ
ツチなどの検知手段により行なわれるが、この検
知手段は、一端部が支持棒に枢動自在に取り付け
られた水平な腕杆により支持されている案内板に
設けられ、上記支持棒と腕杆に作用しているバネ
手段により絶えずカセツトに配置された試験容器
に押し付けられるように付勢されているため、順
次処理される試験容器を直接検知することがで
き、充填ヘツド等の処理手段を順次、試験容器上
に確実に配置することができる。また、その構成
も簡単であり、従つてコスト的にも有利である。

さらに、試験容器は回転可能なカセツトに配置
され、上記試験容器に対して前記検知手段が付勢
されているため、種々のサイズの試験容器に適用
できる。大巾に異なる大きさの容器に関する容器
の交換は、単にカセツトの容器棚の交換を必要と
するだけである。

そして、上記検知は、円形または螺旋経路に置
かれる容器にも、そして四角形のカセツト等にお
ける平行な列に置かれる容器にも適応され得る。

〔実施例〕

以下、添附の図面を参照しながら、本発明の好
適な実施例についてさらに詳細に説明する。

第１図及び第２図に概略的に示されている分別
収集装置は試験容器カセツト２を駆動するための
モーターと、達成されるべき処理方法を制御する
ためのプログラム装置とを備えている従来形式の
基部または支持体１を有している。カセツトは中
空軸３によつて支持体１上に回転可能に支持され
ており、その回転運動は、図示の実施具体例にお
いては、円形カセツトの周囲に接する駆動ローラ
４によつて引き起こされる。処理装置５は垂直な
支持棒６を介して支持体１上に支持されている。
この処理装置５は水平な腕杆７を備えており、そ
の腕杆の一端は支持棒６上に枢着支持されてい
る。一方、腕杆７の下端はマイクロスイツチ９
と、試験容器内に集められる溶離液を供給するた
めの一つまたはそれ以上のホース１０を有する案
内板８を支持している。ヨーク１２は支持棒６上
の腕杆７を包囲しており、このヨーク１２の上方
の脚と腕杆７との間にはコイルバネ１３が設けら
れている。このコイルバネ１３の一方は、ヨーク
１２の上方の脚に取付けられ、またその下端は腕
杆７に取付けられているので、このバネ作用によ
つて腕杆７は第２図に二点鎖線で示される中央位
置をとるようになる。

前記ヨーク１２は支持棒６の囲りの回転に対し
てロツクされるが、支持棒６に沿つて移動される
こともまた締付けネジ１４によつて任意の所望位
置に固定されることも可能である。腕杆７の突起
部とヨーク１２の下部の脚に形成されている図示
しない対応凹部とが第２図に実線で示されている
外側位置に腕杆７をロツクする。この腕杆７は例
えば該腕杆を持ち上げることによつて前記突起部
と凹部との間のロツク状態の噛み合いを取り除く
ことによつてロツク位置から解放せしめられるこ
とができる。

第３図からよくわかるように、腕杆７によつて
支持される案内板８は試験管１１に実質的に直角
に設けられており、その一端は試験管に沿つた案
内を容易にするために、好ましくは斜めまたは円
形に加工されている。案内板８によつて支持され
ているマイクロスイツチ９は該当する試験管に関
する充填チユーブ１０の定められた位置に相当す
るそれぞれの試験管の予じめ定められた範囲に接
触するとき、作動するように設けられている。用
いられる試験管が実質的に円形である図示の実施
例においては、この定められた範囲はスイツチ９
が処理されるべき試験管１１に実質的に直交する
ところであるか、第３図に示されるようにこのシ
ステムの慣性のためにこの位置のいくらか手前で
ある。スイツチ９からの信号は導線１５を経由し
て支持体１内のプログラム装置に導かれる。

前記した装置は分別収集装置として用いられる
とき、本来、下記のような状態で作用する。所望
の数の試験管１１がカセツト２に設けられた対応
凹部１６に置かれる。これらの凹部１６は、それ
自体すでに公知の状態であるが、好ましくは種々
の大きさの試験管がしつかりと保持されることを
可能にする弾性手段を有している。腕杆７は支持
棒６上のヨーク１２の位置の調節によつて使用さ
れる個々の試験管に対して適度の高さに調節され
る。ついでこの腕杆７は、例えば持ち上げによつ
て、外側のロツク位置から解放され、バネ１３の
付勢力がこのアームをカセツト２の中心１７に向
けて移動せしめる。腕杆７のこの内方への移動
は、案内板８が試験管１１に接触するときに停止
せしめられる。同時にカセツト２は駆動ローラー
４によつて回転せしめられる。この回転中に第３
図に示されるようにスイツチ９が試験管に接触す
ると、一つまたは複数の充填チユーブ１０が処理
されるべき試験管上に正確に位置せしめられたこ
とを表示するように電気信号が導線１５を介して
プログラム装置に送られる。つづいてこのプログ
ラム装置は、所望される場合においてカセツト２
の駆動が停止され、そして所望の溶液量が試験管
内に充填されることを含むプログラムされた処理
工程を開始する。所望の処理が完了した後、駆動
運動が再び続けられ、スイツチ９を案内する案内
板８が次の試験管１１に接触せしめられる。その
結果、前記の処理操作が繰り返えされる。この操
作は最後の試験管が処理されるまでか、またはプ
ログラムによつて操作が停止されるまで繰り返え
される。その後、カセツトが前方に駆動されると
き、案内板８はいかなる試験管によつてももはや
停止されない。従つてバネ１３の付勢力は腕杆７
をカセツトの中心に移動せしめる。腕杆７を第２
図に示されているように二点鎖線の位置に停止さ
せるために図示しないどんな好適な停止装置も使
用され得る。この位置において、分別が終了した
後に、例えば、分離円柱を洗浄するために用いら
れる洗浄液のような液体の充填チユーブからの継
続する排出を収集するために充填チユーブ１０が
出口でもある中心１７の上に位置せしめられるこ
とになる。

前記したようにスイツチ９による試験管の正し
い位置の検知によつて開始される処理工程は液体
の供給以外の方法をも含み得る。即ち、免疫分析
のおける紙製の円盤の洗浄が更にもう一つの実施
例といえる。その場合、処理装置５は処理工程中
に容器中に加工し得る充填及び排出装置を備える
ことが好ましい。その場合、洗浄操作中に液体の
供給及び吸引が交互になされる。また処理工程中
に試験管を常に停止する必要はなく、多くの場
合、処理は処理装置と試験管との間の継続する関
連運動の基に行なわれる。しかしながらこの場合
でも処理は検出装置９によつて開始される。

本発明の好ましい実施具体例によれば、案内板
８は三つの隣接する試験管の外周の間の最少巾、
即ち第３図のａよりも大きい巾を有している。こ
の装置によれば、万一、一本の試験管が欠損した
としても腕杆７を試験管の隙間を通つて試験管の
内側の列またはカセツトの中心１７に向つて半径
方向に移動することはない。処理工程の開始は試
験管の直接検出に基づくものであるから、このよ
うに容器のない位置においては溶液のいかなる無
駄も、また、如何なる他の処理工程の開始も発生
することがない。

しかしながら、上記の実施具体例はあくまで本
発明の特に好適な例で示したものであつて、基本
的には本発明では案内板８の巾は二つの隣接する
試験管１１の外周の間の最小巾よりも少なくとも
大きい巾を有すれば必要な作用は得られるもので
ある。この場合、一本の試験管が欠損している
と、試験管通路の隙間が案内板８の巾よりも大き
いことになるが、この時は、案内板８はその隙間
を通し越し、最も近い内側への試験管に接触する
こととなり、これ等の試験管における分別操作が
続けられることになる。かくしてこの場合におい
ても如何なる溶液の無駄も生じない。

更には、腕杆７によつて支持され、処理される
べき試験管を直接検出する検出装置９によつて処
理されるべき試験管の位置を検出する新規でユニ
ークな方法によつて、本発明は異なつた大きさの
試験管を検出することを可能にし、しかも達成さ
れるべき処理工程をそれに対応して調節すること
を可能にするものである。かくしてこの装置は腕
杆７の相対的な半径方向の位置を検出し、そして
処理工程を調節することのできるこの情報を送る
ための図示しない装置を備えることが可能であ
る。例えば、この実施具体例は大きさの異なる試
験管内に異なる容積の液体を分配するために用い
ることができる。また例えば、比較的小さい容量
の液体によつて満たされる比較的小さい試験管１
１の後に、比較的大きな直径を有する試験管が続
くとき、大容量の液体がその大きな試験管内に分
配され得る。

勿論、本発明は以上に説明し、かつ、添付の図
面に示される実施具体例に制限されるものではな
く、多くの改良具体例や変形具体例がその用途、
詳細な構造、処理工程の選択などに関して可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明の好ましい一実施例を示す
ものであり、第１図は螺旋通路上に配置された複
数の容器を有する分別収集装置として設計されて
いる本発明によるサンプル処理装置の側面図であ
り、第２図は第１図に示される分別収集装置の平
面図であり、そして第３図は第１図の線Ａ−Ａに
沿つた一部切取り拡大図である。 １……支持体、２……容器または試験管カセツ
ト、３……中空軸、４……駆動ローラ、５……処
理装置、６……垂直支持棒、７……水平腕杆、８
……案内板、９……検出スイツチまたは検出装
置、１０……充填チユーブ、１１……容器または
試験管、１２……ヨーク、１３……コイルバネ、
１４……締付けネジ、１５……導線、１６……容
器の対応凹部、１７……カセツトの中心。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の試験容器１１と、処理装置５と、該処
   理装置と前記試験容器との間の相対運動を発生せ
   しめるための駆動装置４とを備え、前記試験容器
   が前記処理装置によつて一つまたはそれ以上の処
   理工程を順次受けるように構成されたサンプル処
   理装置において、前記試験容器１１は回転可能な
   カセツト２により支持され、好ましくはカセツト
   上に螺旋経路に沿つて配置されており、また前記
   処理装置５は、その一端部が実質的に垂直な支持
   棒６上に枢動自在に取り付けられ、かつ他端部に
   二つの隣接する試験容器１１の外周の間の最小巾
   よりも少なくとも大きい巾を有する案内板８を支
   持している実質的に水平な腕杆７と、前記支持棒
   ６と前記腕杆７とに作用するバネ手段１３とを備
   えており、さらに、前記各々の試験容器１１の所
   定の範囲に接触したときには前記１つまたはそれ
   以上の処理工程を開始させる検知手段９が、前記
   試験容器１１と検知手段９との間の相対運動の方
   向に本質的に延出している前記案内板８上に設け
   られていると共に、前記バネ手段１３が前記検出
   手段９を試験容器１１に対して付勢していること
   を特徴とするサンプル処理装置。 ２ 前記検知手段が、少なくともいくつかの試験
   容器に関して、試験容器の所定の範囲と接触した
   時に試験容器１１と前記処理装置５との間の相対
   運動を停止せしめるように構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記バネ手段１３が、前記腕杆７を、実質的
   に円形な前記試験容器用カセツト２の周囲である
   開始位置から前記カセツト２の中心である最終位
   置に移動せしめるように付勢していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   装置。 ４ 前記検知手段９が、接続スイツチ、特にマイ
   クロスイツチからなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の装置。 ５ 前記案内板８が、前記試験容器１１と前記検
   知手段９との間の相対運動の方向に、試験容器間
   の間隙に前記案内板が入り込まない程充分な長さ
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項又は第４項に記載の装置。 ６ 前記検知手段９が、該検知手段からの指示が
   あるときに少なくとも一つの前記処理工程を解放
   するプログラム装置と連結されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、
   第４項又は第５項に記載の装置。 ７ 前記試験容器の大きさを検出し、対応する信
   号を検出された容器の大きさによつて少なくとも
   一つの前記処理工程を選ぶように調整されている
   前記プログラム装置に送るための装置をさらに備
   えることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
   載の装置。