JPH088452Y2

JPH088452Y2 - 試料撹拌装置

Info

Publication number: JPH088452Y2
Application number: JP1989125853U
Authority: JP
Inventors: 大古家; 利宏久保田
Original assignee: 東亜医用電子株式会社
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2004-10-27
Also published as: JPH0363860U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、栓により密封された検体容器内の試料を、
効率的にかつ、ダメージ（試料の損傷）少なく攪拌する
ことができる試料攪拌装置に関するものである。

〔従来の技術〕

血液分析装置において血液の分析、例えば、血球の分
類や計数を行う場合には、検体容器内で血液試料が均一
になるように、まず、攪拌を行わなければならない。そ
して、均一になった血液試料を血液分析装置の試料吸引
部から吸引させて血液の分析がなされる。

真空採血管等の、栓により密封された検体容器内の試
料を攪拌する方法として、検体容器の天地を交互に逆転
させる転倒攪拌や、検体容器を容器の軸の回りに回転さ
せるローリング攪拌がよく知られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

転倒攪拌は攪拌力が強いので、攪拌時間が短くてすむ
が、あまり激しく攪拌すると、容器内の試料に衝撃を与
えてしまう場合がある。

第４図に試料の入った検体容器の側面図を示す。10、
12、14はそれぞれ検体容器、栓、試料である。この検体
容器10を、検体容器の容器軸16と直交する軸18を中心に
して回転させることにより転倒攪拌を行う場合、試料14
には底部20に向かって遠心力F₁が働く。この遠心力F
₁は、試料の底部側から栓部側への移動を妨げる働きを
する。このため、検体容器10が横向きになり、さらに回
転した頃に、内部の試料14は一気に栓12側に流れ出すこ
とになる。この試料の移動により攪拌がなされるのであ
るが、検体容器内での試料の移動が激しすぎる場合に
は、前述のように、試料に衝撃を与えてしまう恐れが出
てくる。正常人の血液の場合には何ら問題ともならない
が、特殊な試料の場合には、試料にダメージを与えてし
まうことがある。これは、攪拌回数が多くなる場合には
考慮しておく必要がある。例えば、検体容器を自動搬送
して、複数の分析装置で順次測定して行くようなシステ
ムの場合である。

そこで、このような場合には、検体容器の回転速度を
遅くすればよい。試料は検体容器の内壁に沿って静かに
流れるので、試料にダメージを与えない。しかし、攪拌
に時間がかかる。ローリング攪拌も試料にダメージを与
えないが、攪拌力が弱く攪拌に時間がかかってしまうと
いう問題がある。

本考案者は、試料にダメージを与えず、しかも、攪拌
力が強い試料攪拌装置として、第１図および第２図に示
すような上記の従来技術を改良した装置を開発してい
る。この試料攪拌装置は、第１図および第２図に示すよ
うに、正逆方向に回転する回転軸44を備えた回転手段42
と、この回転軸44に取り付けられたアーム46と、このア
ーム46に取り付けられた、検体容器10cを保持するため
の保持具48とからなる攪拌手段40と、この攪拌手段40を
上下方向及び前後方向に移動させる移動手段80とを包含
し、前記回転軸44はほぼ水平方向であり、回転軸44の中
心線と、保持された検体容器10cの容器軸16とは交差し
ないような位置関係にあることを特徴とするものであ
る。

第１図および第２図に示す装置の作用について以下に
説明する。保持具48により検体容器10cが保持される。
回転手段42の回転軸44が正逆に回転することにより、保
持された検体容器10cも正逆に回転し、検体容器10cは繰
り返し転倒される。回転軸44は水平で、回転軸44と保持
した検体容器10cの容器軸16とが交わらないような位置
関係にあるので、検体容器10cを回転移動させるときに
は、第７図に示すように、容器内の試料に試料の移動を
促進させる力を作用させることができる。このため、試
料を容器壁面に沿わせて速やかに、ダメージ少なく移動
させることができる。

本考案は、試料にダメージを与えることなく、さらに
攪拌力が向上して短時間で攪拌が行える（すなわち、攪
拌効率の高い）、試料攪拌装置を提供することを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案の試料攪拌装置
は、第９図および第10図に示すように、正逆方向に回転
する回転軸44を備えた回転手段43と、この回転軸44に取
り付けられたアーム47と、このアーム47に取り付けられ
た、検体容器10cを保持するための保持具48とからなる
攪拌手段41と、この攪拌手段41を上下方向及び前後方向
に移動させる移動手段80とを包含し、前記回転軸44は水
平面に対して傾斜しており、回転軸44の中心線と、保持
された検体容器10cの容器軸16とは交差しないような位
置関係にあることを特徴とするものである。

〔作用〕

保持具48により検体容器10cが保持される。回転手段4
3の回転軸44が正逆に回転することにより、保持された
検体容器10cも正逆に回転し、検体容器10cは繰り返し転
倒される。回転軸44は水平面に対し角度を有して斜めに
なるように配置されており、回転軸44と保持した検体容
器10cの容器軸16とが交わらないような位置関係にある
ので、検体容器10cを回転移動させるときには、第７図
に示すような容器内の試料に試料の移動を促進させる作
用に加えて、検体容器10cの谷の位置をずらせながら、
すなわち、容器の中心線（容器軸16）の回りに回転させ
ながら転倒させることができる。このため、試料を容器
壁面に沿わせて速やかに移動させることができ、しか
も、容器内の試料へのダメージを少なくすることができ
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を詳細に
説明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器
の形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がな
い限りは、本考案の範囲をそれらのみに限定する趣旨の
ものではなく、単なる説明例にすぎない。

第３図は、血液分析装置24の前面に配置された、検体
容器を自動供給するためのサンプラ22の平面図である。
検体容器10は試験管立て状の検体ラック26に複数本、例
えば、10本一列に立てられている。この検体容器10が装
着された検体ラック26を、サンプラ22の発送部28に縦一
列に並べておく。発送部28の検体ラック26は、まず全体
的に前進される。先頭の検体ラックは、次に移送部30を
左に間欠的に移動され、順次攪拌、試料吸引がなされ
る。その後、検体ラックは回収部32に回収される。本実
施例においては、試料の攪拌装置、吸引装置はサンプラ
22の発送部28、移送部30、回収部32に挟まれた収納部34
内に収納されている。検体容器は検体ラックから抜き取
られ、収納部34の切欠き36から収納部34内に入られ、試
料の攪拌及び吸引がなされる。

ところで、検体容器には、上部開口部がゴム栓で密封
された密封容器と、密封されていない開放容器とがあ
る。血液感染から人を守るためには、血液の採血から分
析まで血液に触れないようにすればよい。このため、採
血時には真空採血管を用い、この採血管を検体ラックに
装着し、サンプラに供給して血液の分析を行う。このよ
うにして、血液感染の防止と検体の大量分析処理を実現
している。しかし一方では、大量処理を必要とせず、開
放容器を用いて分析する要望もある。患者によっては、
真空採血できない場合があるからである。

このように、１機種の血液分析装置に対し、多様のニ
ーズに答えるため、血液分析装置をシリーズ化し、バリ
エーションを持たせるようにしている。

従来、密封容器の試料を攪拌し吸引する試料攪拌・吸
引装置は、血液分析装置内に設けられていた。しかし、
このような構成にすると、密封容器用試料攪拌・吸引装
置の不要な血液分析装置の場合には、その部分が空いて
しまう。結果として、血液分析装置が大きくなるという
問題があった。一方、サンプラにおいては、検体ラック
10をコの字形に移送しており、発送部28、移送部30、回
収部32に挟まれた部分（収納部34）は空いていた。そこ
で、前述の試料攪拌・吸引装置をこの部分（収納部34）
に収納すれば、お互いに区間が有効利用できる。

まず、本考案者が開発した従来技術を改良した試料攪
拌装置の一例について詳細に説明する。

第１図は、第３図におけるＡ−Ａ線側断面図を90°ず
らしたものであり、本考案者が開発した従来技術を改良
した試料攪拌装置の一例の立面を示している。10aは内
部に血液等の被測定試料が入れられ、上部開口部にゴム
栓12aが嵌められた検体容器である。この検体容器10aは
試験管立て状の検体ラック26aに10本程装着されてい
る。検体ラック26aは、第１図における紙面の表から裏
側に間欠的に移動される。

40は攪拌手段であり、回転軸44が正逆に回転する回転
手段42と、この回転軸44にアーム46を介して取り付けら
れた、検体容器10cを掴むための保持具48とからなる。
回転手段42は例えば、ロータリーアクチュエータやモー
タである。保持具48は例えば、検体容器の側面を左右か
ら挟む板バネであり、取付具50によりアーム46に取り付
けられている。取付具50には、さらにゴム栓12cに当接
し、検体容器10cを支える支持部材52も設けられてい
る。回転軸44は水平である。10a、10b、10c、10dはそれ
ぞれ検体ラック26aに装着されている状態の検体容器、
検体ラック26aから抜き出された状態の検体容器、収納
部34に引き入れられた状態の検体容器、試料が吸引され
る状態の検体容器を示している。検体容器10a、10b、10
cは底部を下、栓部を下にした状態にある。検体容器
は、検体容器10c、10d間を回転軸44を中心にして下側に
円弧を描いて正逆に回転されることにより、繰り返し転
倒攪拌がなされる。60は、検体容器10dを支え試料の吸
引をを行う試料吸引手段である。62、64はレールであ
り、取付具61に一例といて、45度に傾いた状態で取り付
けられている。66はレール62に沿って移動するスライダ
である。68、70はレール64に沿って移動するスライダで
ある。検体容器10dの底に当接する当接部材72が、スラ
イダ66に取り付けられ、内部が空洞となった洗浄槽74が
スライダ68に取り付けられ、先端が鋭利な細管76が取付
具78を介してスライダ70に取り付けられている。当接部
材72が容器の底に当接し、洗浄槽74が栓12dに近接し、
細管76が前進することにより、細管76が容器内に侵入し
試料が細管76から吸引される。

第１図における攪拌手段40は、検体容器を保持しサン
プラの収納部34に引き入れた状態の位置にある。検体容
器を移動させるためには、攪拌手段40も前後及び上下に
移動させる必要がある。

第２図は攪拌手段40の移動手段を説明するための図で
あり、第１図において矢印Ｂ方向から見た要部の図であ
る。80は攪拌手段40を上下及び前後に移動させる移動手
段である。82は、サンプラ22底部に取り付けられ、第２
図において紙面の表裏方向に延びたレールである。84は
レール82に沿って前後に移動するスライダである。86は
上下方向に延びたレールであり、取付具88を介してスラ
イダ84に取り付けられている。90はレール86に沿って上
下に移動するスライダである。そして、スライダ90に取
付具92を介して攪拌手段40が取り付けられている。94、
98はスライダ84、90を移動させるためのエアーシリンダ
等の動力源である。動力源94はサンプラ22の底部に取り
付けられ、前後に往復直線移動する可動部96がスライダ
84と連結されている。動力源98は取付具88に取り付けら
れ、上下に往復直線移動する可動部100がスライダ90に
連結されている。このため、動力源94が動作することに
より攪拌手段40が前後に移動し、さらに動力源98が動作
することにより攪拌手段40が上下に移動する。

このように、移動手段80の働きにより、サンプラ22に
より移動されて来た検体ラックから検体容器を抜き取
り、攪拌を行うことができ、血液検査の自動化に有益で
ある。

ところで、転倒攪拌中は試料の吸引ができない。検体
の処理速度を上げたい場合には、この攪拌に要する時間
を短縮して高速処理を実現する。しかし、短縮すれば攪
拌が不充分になる。そこで、吸引を行う検体だけでな
く、次検体も一緒に攪拌しておけばよい。このようにす
れば、検体は吸引されるまでに２回攪拌されるので、１
回の攪拌に要する時間を短縮しても、攪拌が不充分にな
ることはない。具体的には、一例として第２図における
取付具50、保持具48の左横に、次検体を保持するための
取付具及び保持具を設ければよい。なお、次々検体も攪
拌するようにすれば、さらに時間短縮できる。

本考案者が開発した従来技術を改良した試料攪拌装置
における転倒攪拌方法について、第４図と第５図を参照
して説明する。第４図は従来の転倒方法を説明するため
の検体容器の側面図であり、第５図は本考案者が開発し
た従来技術を改良した試料攪拌装置における転倒攪拌の
一例を説明するための図である。

第４図に示すように、従来の転倒攪拌用の回転軸18は
検体容器10の中心軸、すなわち容器側16と容器上部で直
交している。このため、この回転軸18の回りに検体容器
10を回転させると、容器内の試料14には回転軸18とは反
対の方向、つまり、検体容器の底部20に向かって遠心力
F₁が働く。また、回転し始めには、回転方向とは逆の方
向すなわち、側面方向に慣性力F₂も作用する。容器内の
試料は容器内を底部20側から栓12側に、また、栓12側か
ら底部20側に移動することにより攪拌がなされる。しか
し、従来の転倒攪拌方法では、遠心力F₁がこの試料の移
動を妨げる働きをしている。

本考案者が開発した従来技術を改良した試料攪拌装置
においては、回転軸44を容器軸16と交わらない位置に設
けている。第５図では回転軸44を容器外に平行移動した
位置、すなわち、容器軸16と直交する平面上あるいはそ
の直交する平面と平行となる位置に設けられている。第
６図は第５図において矢印Ｃ方向から見た図である。こ
の回転軸44を中心にして検体容器10を底部の方向へ回転
させると、容器内の試料には、検体容器の側面方向に向
かって遠心力F₃が作用する。また、栓12の方向に慣性力
F₄も作用する。これらの力は試料を側面に沿って栓12側
へ移動させる働きをする。つまり、試料の、底部20側か
ら栓12側への移動を促進する働きをする。

このことをさらに詳しく説明する。第７図は容器内の
試料の働きを説明するための図である。底部を下にして
鉛直方向に静止している検体容器10cが、回転軸を中心
にして下方に、すなわち底部を先頭にして135度回転す
る場合について説明する。回転を始めると、検体容器10
c内の試料14cには上に向かって慣性力が作用し、側面方
向に遠心力が作用する。このため、斜め上方の力F₅が作
用し、試料は側壁面に沿って、その方向に移動し始め
る。従来の転倒攪拌法のように、反転してから試料が一
気に流れ出すようなことはなく、回転開始直後から試料
の移動が開始され、試料は第８図のように検体容器10内
を縦方向に壁面に沿って速やかに移動することができ
る。このため、検体容器の回転速度が同じでも、試料へ
の試料のダメージは従来の転倒攪拌法より少なく、ロー
リング攪拌法と同等である。しかも、攪拌力はローリン
グ攪拌法より強く、従来の転倒攪拌法と同等である。

以上の事項を踏まえて、次に、本考案の試料攪拌装置
の一実施例について詳細に説明する。

今まで説明した本考案者が開発した従来技術を改良し
た試料攪拌装置では、回転軸44は水平であった。これに
対して、本考案の試料攪拌装置では、回転軸44は少し斜
めに傾いており、回転軸が検体容器の容器軸と直交する
平面に対してある角度を有している。以下に、本考案の
試料攪拌装置の一実施例、すなわち、回転軸44を少し斜
めに傾けた場合、つまり、回転軸が検体容器の容器軸と
直交する平面に対してある角度を有している場合につい
て説明する。回転軸を傾けるためには回転手段を傾けて
取り付ければよい。その一例を第９図、第10図に示す。
第９図、第10図はそれぞれ本考案者が開発した従来技術
を改良した試料攪拌装置の一例における第１図、第２図
と対応するものであり、取付具92、アーム46の形状を変
えて取付具93、アーム47としたものである。41は攪拌手
段、43は回転手段である。検体容器10eは検体容器10cを
回転軸44の回りに180度回転させた状態の検体容器であ
る。回転軸44は水平面に対して例えば22.5度の角度を有
している。その結果、検体容器10eは水平面に対して、
例えば45度に傾いている。

第11図は、第９図及び第10図の装置での攪拌時におけ
る検体容器の動きを説明するために検体容器のみを抜き
出して示した図である。10e、10f、10cはそれぞれ180
度、90度、０度回転したときの検体容器を示している。
図中の小さな○印は検体容器の向きを明らかにするため
に印したものである。180度の検体容器10eにおいては、
○印を結んだ線が検体容器における谷の線となってい
る。流体は谷の線に沿って流れようとする。90度の検体
容器10fにおいては、谷の位置は先程とは異なった位
置、すなわち△印を結んだ位置になっている。０度の検
体容器10cにおいては谷の線はなくなっている。

第12図は、第11図の場合の谷の移動を説明するための
図であり、検体容器10を上部開口部側から見た平面図で
ある。180度における谷の位置を黒丸102で示すとする
と、90度における谷の位置は90−22.5＝67.5度移動した
黒丸104で示す位置になり、０度に近づくに従って谷位
置は90度移動した白丸106の位置に近づき、最後には谷
はなくなる。

このように、本考案の実施例（第９図及び第10図）で
は、前述の本考案者が開発した従来技術を改良した試料
攪拌装置の一例（第１図及び第２図）の作用に加えて、
谷の位置をずらせながら、すなわち検体容器の軸の回り
の回転を加えながら検体容器を転倒しているので、容器
内の試料に回転の力も作用させることができる。このた
め、さらに、攪拌力も向上し、試料へのダメージも少な
い。

〔考案の効果〕

本考案の試料攪拌装置は上記のように構成されている
ので、つぎのような効果を奏する。

（１）回転軸44が容器軸16とは交わらないように設けら
れているので、転倒攪拌における試料の移動を促進する
力を作用させることができる。このため、試料の移動が
速やかに行われ、試料へのダメージも少ない。そして、
攪拌効率も高いので、短時間で良好に攪拌できる。

また、移動手段80により攪拌手段41を移動させるよう
に構成されているので、サンプラ22によって移動されて
来た検体ラック26から検体容器を順次抜き取り、攪拌を
行うことができ、血液検査の自動化に有益である。

（２）回転軸44が水平面に対して角度を有して傾斜して
いるので、転倒攪拌における試料の移動を促進する力に
加えて、試料に回転の力も作用させることができる。こ
のため、攪拌力がさらに向上し、試料へのダメージも少
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案者が開発した従来技術を改良した試料攪
拌装置の一例を示す立面説明図（第３図におけるＡ−Ａ
線断面図を90°ずらした図）、第２図は第１図において
矢印Ｂ方向から見た説明図、第３図は検体容器を自動供
給するためのサンプラの平面図、第４図は従来の転倒攪
拌方法を説明するための説明図、第５図は本考案者が開
発した従来技術を改良した試料攪拌装置における転倒攪
拌を説明するための説明図、第６図は第５図において矢
印Ｃ方向から見た説明図、第７図は本考案者が開発した
従来技術を改良した装置による転倒攪拌における試料の
動きを説明するための説明図、第８図は試料の流れ方向
を説明するための説明図、第９図は本考案の試料攪拌装
置の一実施例の要部を示す立面説明図、第10図は同右側
面の要部の説明図、第11図は第９図に示す装置における
攪拌時の検体容器の動きを説明するための説明図、第12
図は第９図に示す装置における検体容器の谷の線の移動
を説明するための、検体容器の平面図である。 10、10a〜10f…検体容器、12、12a〜12d…栓、14、14c
…試料、16…容器軸、18…回転軸、20…底部、22…サン
プラ、24…血液分析装置、26、26a…検体ラック、28…
発送部、30…移送部、32…回収部、34…収納部、36…切
欠き、40、41…攪拌手段、42、43…回転手段、44…回転
軸、46、47…アーム、48…保持具、50…取付具、52…支
持部材、60…試料吸引手段、61…取付具、62、64…レー
ル、66、68、70…スライダ、72…当接部材、74…洗浄
槽、76…細管、78…取付具、80…移動手段、82、86…レ
ール、84、90…スライダ、88、92、93…取付具、94、98
…動力源、96、100…可動部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】正逆方向に回転する回転軸（44）を備えた
回転手段（43）と、この回転軸（44）に取り付けられた
アーム（47）と、このアーム（47）に取り付けられた、
検体容器（10c）を保持するための保持具（48）とから
なる攪拌手段（41）と、この攪拌手段（41）を上下方向
及び前後方向に移動させる移動手段（80）とを包含し、
前記回転軸（44）は水平面に対して傾斜しており、回転
軸（44）の中心線と、保持された検体容器（10c）の容
器軸（16）とは交差しないような位置関係にあることを
特徴とする試料攪拌装置。