JPH07311202A - 試薬の湿気防止・外気緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続自動液体試料分析装置の試験片取出し部
において吸湿性試験片の試験パッドに水蒸気を含む外気
を接触させないようにすること。 【構成】 気密化した試験片チャンバーと駆動系チャン
バーとの隔壁にダイヤフラムを配設すると共に、ターン
テーブル機構の試験片チャンバー側に半回転シャッター
プレートとターンテーブル機構の駆動系チャンバー側に
パッキンとを配設したので、ターンテーブルが上至点か
ら離間すると同時に試験片送出開口から試験片チャンバ
ーに流入する急激な外気を遮蔽し、緩衝し、試薬の劣化
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば医療用の諸検査、
液体試料、特に尿を分析するための検査に使用する数個
の試験パッドを有する試験片の取り出し、被検液への浸
漬、測光、演算、廃棄等全てを自動で行なう連続自動液
体試料分析装置に関し、複数の試験片が収納された試験
片ボトルを上下および／または左右に昇降、回転させる
ボトル駆動機構と、試験片ボトルより試験片を１本ずつ
取り出すピックアップ機構と、取り出した試験片の裏表
を判別し、パッド面を常に上側に揃える表裏反転機構を
内蔵する気密性試験片チャンバーと、１本の試験片を次
の分析装置に送り出すターンテーブル機構と、これらの
機構を駆動する６個のステッピングモータ、５個の電磁
弁、１個の真空ポンプを内蔵した通常気圧の駆動系チャ
ンバーより構成される試験片取出し部に係るものであ
る。

【０００２】試験片取出し部において、試験片チャンバ
ーと駆動系チャンバーとの隔壁に伸縮自在なダイヤフラ
ムを配設することにより、ターンテーブル機構の試験片
送出開口から試験片チャンバーに流入する急激な外気を
ダイヤフラムが伸縮することにより緩衝し、試験片の湿
気吸収を防止することのできる試薬の湿気防止・外気緩
衝装置に関する。

【０００３】一般的に知られた尿診断法において尿のｐ
Ｈ、蛋白質、ぶどう糖、ケトン体（アセト酢酸）、ピリ
ルビン、潜血、亜硝酸塩、ウロビリノーゲン、比重、及
び白血球を測定するために、いわゆるマルチプル尿試験
片を用いることができる。この種の試験片は特定の諸検
査を行なうのに適した諸試薬が用いられている、数個の
試験パッドを有している。

【０００４】現在、血液や尿等の液体試料分析に最も多
く用いられる試験片１は、第６図に示すように透明また
は不透明プラスチック製ストリップ２の一方の端から試
験パッド３を設け他端部を把持部４とするものである。
試験パッド３は測定項目数に応じた個数だけ設けられ、
試験パッド３として各種の試薬を含浸させた濾紙の小片
を両面粘着テープで貼着したものであるが、その他試薬
を基材５とともに付着させてフィルム化したものもあ
る。パッド３と基材５のと間には、側部領域６が形成さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの試験片は液体
試料の測定前に空気中の湿気を吸収し、試験パッドに含
浸させた試薬が吸収した湿気と反応し、試験パッドに含
浸させた試薬が変化することにより、被検液の分析精度
を大幅に低下させる傾向にあった。

【０００６】試験片取り出し部は複数の試験片が収納さ
れた試験片ボトルを上下および／または左右に昇降、回
転させるボトル駆動機構と、試験片ボトルより試験片を
１本ずつ取り出すピックアップ機構と、取り出した試験
片の裏表を判別し、パッド面を常に上側に揃える表裏反
転機構および１本の試験片を次の分析装置に送り出すタ
ーンテーブル機構より構成されている。

【０００７】従来から試験片を試料容器の被検液に浸漬
・分析させるために表裏反転機構から試料容器の被検液
浸漬、過剰尿吸引装置に引き渡すターンテーブル機構の
試薬送出開口から外気が流入していた。この外気には、
空気中の微細な水蒸気が含まれており、試験片チャンバ
ー内の気流を乱し、湿度％を急上昇させ、試験片チャン
バー内の試験片の試験パッドを湿潤化する。試験片の試
験パッドに湿気を吸収させないためには、試験片を試料
容器の被検液に浸漬するまで極力、試験片に湿気を吸収
させない環境を与えることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、試験片
の試験パッドに極力、湿気を吸収させないように、複数
の試験片が入っている試験片ボトルを装置のボトル駆動
機構に装着後、試験片を試料容器の被検液に浸漬するま
での工程を可能な限り、試験片に外気と接触させない閉
鎖系に構成し、この閉鎖系領域外に試験片を送出させざ
るを得ないターンテーブル機構の試験片送出開口に二重
の外気閉鎖手段を設け、さらに急激な気流、気圧変化を
遮蔽緩衝するダイヤフラムを試験片チャンバーと駆動系
チャンバーとの隔壁に配置した試薬の湿気防止・外気緩
衝装置を提供することにある。

【０００９】上記目的を達成するために、本発明は、試
験片に液体試料を付着せしめ、液体試料と試薬との反応
で発色した部分を光学的に測定することにより液体試料
中の成分を分析する連続自動液体試料分析装置の試験片
取り出し部において、ボトル駆動機構、ピックアップ機
構、表裏反転機構を気密化した試験片チャンバーと前記
試験片チャンバー内の各機構およびターンテーブル機構
を駆動する複数個のステッピングモータ、電磁弁、真空
ポンプを内蔵した通常気圧の駆動系チャンバーとの隔壁
にダイヤフラムを配設し、前記ターンテーブル機構の試
験片送出開口上部の試験片チャンバー側に半回転シャッ
タープレートおよび前記試験片送出開口底部の駆動系チ
ャンバー側のステージにパッキンが配設され、前記ター
ンテーブル機構が駆動されて、ターンテーブルが上至点
から離間すると同時に、前記試験片送出開口から試験片
チャンバーに流入する急激な外気を遮断し、緩衝するこ
とを特徴とする。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の試験片取り出し部の全体側
面図である。破線により包囲された部分は、内部が気密
状態であることを示す。それ以外の部分は、通常気圧で
ある。図１において、試験片チャンバー７の内部に試験
片ボトル８を上下／回転運動させるボトル駆動機構９、
１本の試験片を取り出すピックアップ機構１０、試験片
のパッド面を上にする表裏反転機構（ピックアップ機構
と試験片送出開口との間に位置する。）およびモレキュ
ラーシーブ等の乾燥剤１１が配置されている。気密化し
た試験片チャンバー７と通常気圧の駆動系チャンバー１
２の境界にある試験片送出開口１３を介してターンテー
ブル機構１４により試験片１は試薬チャンバー外にある
試薬ハンドリングチャックに引渡される。

【００１１】試験片チャンバー７と駆動系チャンバー１
２との隔壁にダイヤフラム１５が配置されている。更に
駆動系チャンバー１２には、ステッピングモータ１６、
電磁弁１７、圧力センサー１８、真空ポンプ１９が配置
されている。試験片チャンバー７においては、試験片１
の検出および保持はエアーの吸引力により制御されてい
る。試験片チャンバー７内のエアーは循環していて、外
気との入れ替わりが最小限になるように設計されてい
る。試験片１上の試験パッドの劣化をさらに防止するた
め、この内部は試験片ボトル８に入っていたモレキュラ
ーシーブ等の乾燥剤１１を取出して試験片チャンバー７
内に置くことにより、一層低湿度に維持される。

【００１２】図２（ａ）、（ｂ）乃至図４（ａ）、
（ｂ）は、ターンテーブル機構１４において試験片を移
送する動作を図示している。図２（ａ）、（ｂ）はター
ンテーブル２０に試験片１が載置され、ターンテーブル
２０が上至点の位置にあることを示す。反転器は、試験
片の表裏を反転し、プッシュバーは試験片をターンテー
ブル２０に移送する。シャッタープレート２１は試験片
チャンバー７の奥の壁面に立設されている。試験片送出
開口１３の底部において、パッキン２２がターンテーブ
ルのステージ２３に配設され、かかるパッキン２２が試
験片送出開口１３の底部を確実に密蔽しているので外気
の流入が充分に阻止され、試験片チャンバー７は気密状
態を保っている。

【００１３】図３（ａ）、（ｂ）は、ターンテーブル２
０が降下し始めシャッタープレート２１が軸γを中心に
半回転して倒れ、試験片送出開口上部を遮蔽し始める中
間点を示している。シャッタープレート２１の開閉時間
は、極力短時間にすることにより外気の流入を阻止で
き、好ましくは数秒以内に設定されている。パッキン２
２と試験片送出開口１３の底部は離間し、試験片送出開
口１３の底部とパッキン２２の間隙δから外気が試験片
送出開口１３の上部とシャッタープレート２１の間隙を
介して矢印のように試験片チャンバー７内に流入する。

【００１４】図４（ａ）、（ｂ）は、ターンテーブル２
０が下至点に到着し、ターンテーブル２０は、所定時間
後に軸φを中心に９０°回転し、ターンテーブル２０に
載置された試験片１は、図示されないチャックに引き渡
される。試験片送出開口１３の上部はシャッタープレー
ト２１により遮蔽されているが、間隙εからわずかに矢
印のように外気が試薬チャンバー７に流入する。しかし
ながら、急激な外気流は、シャッタープレート２１によ
り阻止される。図２乃至図４に示した試験片１の移送工
程すなわち、ターンテーブル２０に試験片１が載置され
た上至点からターンテーブル２０が下至点に到着し、所
定時間後に９０°回転し、チャックに試験片１が引き渡
され、逆工程を経て、次の試験片１がターンテーブル２
０に載置されるサイクルは、図示されない制御装置によ
り自由に設定できる。

【００１５】図５は、試験片チャンバー７と駆動系チャ
ンバー１２との隔壁に配置されたダイヤフラムである。
ダイヤフラム１５は、薄膜２４がダイヤフラム固定プレ
ート２５により固定された円板形のものである。円板の
一方の面と他方の面の圧力差に比例して円板が弾性変形
する。薄膜２４の材質は、例えばシリコンゴムまたはフ
ッ素ゴムなどの非金属材料よりなり、ダイヤフラム固定
プレート２５は特に材質を問わない。本実施例において
薄膜の形状は、楕円であるが円形が最も好ましい。

【００１６】

【作用】図２（ａ）、（ｂ）乃至図４（ａ）、（ｂ）に
おいて、試験片１がターンテーブル２０に載置された上
至点からターンテーブル２０が９０°回転する直前の下
至点を経て、試験片１がチャックに引き渡され、さらに
逆工程を経て、最初の上至点に戻る移送サイクルに応じ
て薄膜２４は、ターンテーブルが上至点であり、試験片
がこのテーブル上に乗っていない時、試験片チャンバー
内は負圧になりμの位置に収縮し、試験片がこのテーブ
ル上に乗っている時はチャンバー内は正圧になり、κの
位置に膨張する。ターンテーブルが上至点を離れ下降す
ると共に徐々にλの位置に戻る。

【００１７】通常、試験片ボトルに試験片が１００本入
っており、試験片のピックアップ、表裏反転、移送、引
渡し、過剰尿吸引、光学測定、分析、廃棄等の諸工程
は、通常３０分以内で終了する。したがって、ターンテ
ーブルの昇降動作による外気流入とダイヤフラムの伸縮
動作のランサイクルは例えば、１０秒／１本以内が好ま
しい。

【００１８】本発明の試作機を使用した実験データを以
下に示す。 除湿性能 試薬を交換した後の試験片チャンバー内の除湿速度、除
湿後の低湿度維持性能および実動作時の吸湿量を測定し
た。 実験結果：１個のモレキュラーシーブ（７ｇ）などの乾
燥剤で内容積４ｌの試験片チャンバー内を１６時間２０
％RH以下に維持させることが確認できた。ここで、RHは
相対湿度である。

【００１９】

【発明の効果】気密性のある試験片チャンバーと通常気
圧の駆動系チャンバーとの隔壁にダイヤフラムを設けた
ので、外気が急激に試験片チャンバーに流入しても、ダ
イヤフラムの薄膜がこの気流の変化を緩衝し、試験片チ
ャンバー内にある吸湿性試験片を防湿せしめ、試験パッ
ドの劣化を防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の試験片取出し部の全体側面図である。

【図２】本発明の試験片移送工程図である。

【図３】本発明の試験片移送工程図である。

【図４】本発明の試験片移送工程図である。

【図５】本発明のダイヤフラムの動作説明図である。

【図６】本発明の試験片の斜視図である。

【符号の説明】

１ 試験片 ２ ストリップ ３ 試験パッド ４ 把持部 ５ 基材 ６ 側部領域 ７ 試験片チャンバー ８ 試験片ボトル ９ ボトル駆動機構 １０ ピックアップ機構 １１ 乾燥剤 １２ 駆動系チャンバー １３ 試験片送出開口 １４ ターンテーブル機構 １５ ダイヤフラム １６ ステッピングモータ １７ 電磁弁 １８ 圧力センサー １９ 真空ポンプ ２０ ターンテーブル ２１ シャッタープレート ２２ パッキン ２３ ステージ ２４ 薄膜 ２５ ダイヤフラム固定プレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験片に液体試料を付着せしめ、液体試
   料と試薬との反応で発色した部分を光学的に測定するこ
   とにより液体試料中の成分を分析する連続自動液体試料
   分析装置の試験片取り出し部において、 ボトル駆動機構、ピックアップ機構、表裏反転機構を気
   密化した試験片チャンバーと、前記試験片チャンバー内
   の各機構およびターンテーブル機構を駆動する複数個の
   ステッピングモータ、電磁弁、真空ポンプを内蔵した通
   常気圧の駆動系チャンバーと、の間の前記ターンテーブ
   ル機構の試験片送出開口上部の試験片チャンバー側に半
   回転シャッタープレートおよび前記試験片送出開口底部
   の駆動系チャンバー側のステージにパッキンが配設さ
   れ、前記ターンテーブル機構が駆動されて、ターンテー
   ブルが上至点から離間すると同時に、前記試験片送出開
   口から試験片チャンバーに流入する急激な外気を遮蔽
   し、緩衝する試薬の湿気防止・外気緩衝装置。