(57)【要約】【課題】小型化が可能であり携帯して持ち歩くことができ、小型であっても遠心力を与えようとする対象物の装着が確実かつ容易に行える遠心分離装置を提供する。【解決手段】遠心分離装置１は、開口部７０を開閉する可動フタ２０を有するケース１０と、ケース１０内に配置されるディスク駆動部４１と、ケース１０の開口部７０を通じてケース１０内に配置された対象物としてのセンサーチップ１００をディスク駆動部４１の作動によりセンサーチップ１００を搭載した状態で連続回転可能して遠心力を与えて、センサーチップ１００をディスク４０の回転中心軸ＣＬから離れた位置に位置決めして固定するディスク４０を備え、開閉部材である可動フタ２０をケース１０においてセンサーチップ１００をディスク４０に投入する開口部７０は、ディスク４０の回転中心軸ＣＬ付近にあり、可動フタ２０をスライド操作することで開口部７０が露出される。【選択図】図７
2008224653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に遠心力を与えて前記対象物の内容物を分離する遠心分離装置であって、
開口部とスライドすることで前記開口部を開閉する開閉部材を有するケースと、
前記ケース内に配置される駆動部と、
前記ケースの前記開口部を通じて前記ケース内に配置された前記対象物を前記駆動部の作動により前記対象物を搭載した状態で連続回転可能して前記対象物に遠心力を与えるディスクであって、前記対象物を前記ディスクの回転中心軸から離れた位置に位置決めして固定するための前記ディスクと、を備え、
前記開閉部材を前記ケースにおいて前記対象物を前記ディスクに投入する前記開口部は、前記ディスクの回転中心軸付近にあり、前記開閉部材をスライド操作することで前記開口部が露出されることを特徴とする遠心分離装置。
【請求項２】
前記ディスクは、前記ディスクの直径方向に沿ってガイド溝を有し、
前記開閉部材をスライド操作することで、前記対象物を前記ディスクの前記ガイド溝に沿って移動されることにより前記対象物を前記ディスクの前記回転中心軸付近の投入位置から外周部付近に移動させ位置決めして固定するための対象物固定部を備えていることを
特徴とする請求項１に記載の遠心分離装置。
【請求項３】
前記対象物が前記ディスクに対して挿入して配置された際の前記ディスクの回転方向に関する第１位置とは１８０度反対にある第２位置において前記ディスクを位置決めした状態で、前記開閉部材をスライド操作することで前記対象物を前記ガイド溝に沿って前記対象物固定部から離して前記ケースから排出するための対象物の移動駆動部を備えることを
特徴とする請求項２に記載の遠心分離装置。
【請求項４】
前記ディスクを、前記第１位置と前記第２位置に選択的に固定するディスク固定部を備えることを特徴とする請求項３に記載の遠心分離装置。
【請求項５】
前記開閉部材側に設けられたピ二オンと、
前記対象物を押すためのけとばし部材に固定されて、前記ピ二オンにかみ合う第１ラッ
クと、
前記ケース側の固定された第２ラックであって、前記開閉部材をスライド操作すると前記ピ二オンが前記第１ラックと前記第２ラックにかみ合うことで、前記けとばし部材を前ディスクの前記ガイド溝に沿って、前記開閉部材の速度の倍速で移動させて前記対象物を前記第１位置では前記回転中心軸付近の投入位置から外周部付近に移動させ位置決めし、前記第２位置では前記外周部付近から円周方向１８０°反対側に移動させ前記ケースから排出させる前記第２ラックと、を有することを特徴と
する請求項３に記載の遠心分離装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に遠心力を与えて対象物の内容物を分離する遠心分離装置に関し、特に小型で携帯可能な遠心分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小規模な診療所などや個人等でも使用可能な遠心分離機が提案されている。この遠心分離装置は、本体と蓋体を有しており、本体内には試験管状の試料採取容器を斜めに保持する回転軸部と、この回転軸部とともに試料採取容器を回転するモータが配置されている。
本体から蓋体を開けて回転軸部に対して試料採取容器をはめ込んで、蓋体を閉じてモータを駆動することで試料採取容器の試料に遠心力を与えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３３３２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献１に記載されている遠心分離機では、試験管状の試料採取容器を斜めに保持して回転させる構造であるので、携帯して持ち歩く用途には向かない。また、試料採取容器に試料を入れてから回転軸部に装着して遠心分離をする構造なので、遠心分離作業が面倒である。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、小型化が可能であり携帯して持ち歩くことができ、小型であっても遠心力を与えようとする対象物の装着が確実かつ容易に行える遠心分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解消するために、本発明の遠心分離装置は、対象物に遠心力を与えて前記対象物の内容物を分離する遠心分離装置であって、開口部とスライドすることで前記開口部を開閉する開閉部材を有するケースと、前記ケース内に配置される駆動部と、前記ケースの前記開口部を通じて前記ケース内に配置された前記対象物を前記駆動部の作動により前記対象物を搭載した状態で連続回転可能して前記対象物に遠心力を与えるディスクであって、前記対象物を前記ディスクの回転中心軸から離れた位置に位置決めして固定するための前記ディスクと、を備え、前記開閉部材を前記ケースにおいて前記対象物を前記ディスクに投入する前記開口部は、前記ディスクの回転中心軸付近にあり、前記開閉部材をスライド操作することで前記開口部が露出されることを特徴とする。
【０００５】
本発明の遠心分離装置は、好ましくは前記ディスクは、前記ディスクの直径方向に沿ってガイド溝を有し、前記開閉部材をスライド操作することで、前記対象物を前記ディスクの前記ガイド溝に沿って移動されることにより前記対象物を前記ディスクの前記回転中心軸付近の投入位置から外周部付近に移動させ位置決めして固定するための対象物固定部を備えていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の遠心分離装置は、好ましくは前記対象物が前記ディスクに対して挿入して配置された際の前記ディスクの回転方向に関する第１位置とは１８０度反対にある第２位置において前記ディスクを位置決めした状態で、前記開閉部材をスライド操作することで前記対象物を前記ガイド溝に沿って前記対象物固定部から離して前記ケースから排出するための対象物の移動駆動部を備えることを特徴とする。
本発明の遠心分離装置は、好ましくは前記ディスクを、前記第１位置と前記第２位置に選択的に固定するディスク固定部を備えることを特徴とする。
前記開閉部材側に設けられたピ二オンと、
本発明の遠心分離装置は、好ましくは前記対象物を押すためのけとばし部材に固定されて、前記ピ二オンにかみ合う第１ラックと、
前記ケース側の固定された第２ラックであって、前記開閉部材をスライド操作すると前記ピ二オンが前記第１ラックと前記第２ラックにかみ合うことで、前記けとばし部材を前記ディスクの前記ガイド溝に沿って、前記開閉部材の速度の倍速で移動させて前記対象物を前記第１位置では前記回転中心軸付近の投入位置から外周部付近に移動させ位置決めし、前記第２位置では前記外周部付近から円周方向１８０°反対側に移動させ前記ケースから排出させる前記第２ラックと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の遠心分離装置によれば、小型化が可能であり携帯して持ち歩くことができ、小型であっても遠心力を与えようとする対象物の装着が確実かつ容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。  
図１は、本発明の遠心分離装置の好ましい実施形態を示す斜視図である。図２は、図１の遠心分離装置を別の方向から見た斜視図である。図３は、図１の遠心分離装置の底面側を示す斜視図である。
【０００９】
図１〜図３に示す遠心分離装置１は、小型で携帯可能な装置である。遠心分離装置１は、遠心分離処理を行おうとする対象物（検体）を高速で回転することにより、大きな遠心力を得て比重差を増幅させて、対象物内のサンプル液体の分散質の比重差がわずかであってもそれぞれの分散質を異なる複数の相に分離する。
【００１０】
この対象物は、例えば図１に示すセンサーチップ１００であり、センサーチップ１００に収容された内容物（試料）は、遠心分離しようとする例えば液体である。センサーチップ１００は、直方体形状を有するカプセルであり、センサーチップ１００の内部には、センサーが配置されている。このセンサーは、遠心力により分離された測定対象物の量を検知して、電気信号として出力することができる。
【００１１】
センサーチップ１００の大きさは、ケース１０の大きさに比べてかなり小さく、予めセンサーチップ１００内には、内容物の液体として例えば血液が収容されている。このセンサーには例えば血液内のグルコース（ぶどう糖）の量を検出するための酵素層（バイオ層）が配置されており、センサーの酵素はグルコースの反応によりグルコースの量に応じた血糖値の測定データを出力する。これにより、遠心分離装置１は、例えば小型で高精度な携帯型の血糖値測定装置として使用できる。
【００１２】
ここで、センサーチップ１００におけるグルコースの測定方法の例を説明する。
図１には、センサーチップ１００の構造例を示しており、例えばプラスチックのケース９００と、第１吸収部材９２１と第２吸収部材９２２を有している。第１吸収部材９２１はケース９００の第１収容室９１１内に配置され、第２吸収部材９２２はケース９００の第２収容室９１２内に配置されている。第２吸収部材９２２側には、グルコースを検出するための電極１００Ｓが配置されている。
【００１３】
第１吸収部材９２１と第２吸収部材９２２内には、予めグルコースを吸着する薬液が注入されている。第１吸収部材９２１にグルコースを含む液体、例えば血液や汗成分が注入され、センサーチップ１００を連続回転して遠心力を与えると、第１吸収部材９２１から第２吸収部材９２２側にグルコースを含む液体が遠心力により移動して、第２吸収部材９２２の端部には比重差によりグルコースが電極に付着する。これにより、グルコースの量を電気信号の測定値は、この電極から得ることができる。
【００１４】
グルコース（血中糖分）は、酵素層（バイオ層）で過酸化水素層に変換して、白金の電極で電子を取り出し、血液中の糖分濃度を、図１に示す表示パネル２１に表示する。一例として示すこの測定方法は、ＧＯＤ（glucose oxidase）固定化酵素電極による最大反応加速解析法であり、以下の通りである。
【００１５】
測定原理（ＧＯＤ電極法）
Ｇ０Ｄを固定化した酵素膜と、金陰電極、および銀塩化銀陽電極を組み合わせて、ＧＯＤ反応により消費される酸素量を測定する。
（１）酵素の作用により電極表面で、下記のＧＯＤ反応が起こる。
グルコース＋Ｏ2＋Ｈ2Ｏ→グルコン酸＋Ｈ２Ｏ２
この反応で、反応液中の酸素が消費される。
【００１６】
（２）この酸素消費量を金陰極と銀塩化銀陽極からなる電極により、電流量として測定する。電極内部では、下記の反応が起こり、電流が流れ、この電流量は酸素分圧に比例する。酸素消費量は検体中のグルコース濃度に比例する。
金陰極          ：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→  ４ＯＨ−
銀−塩化銀陽極  ：４Ａｇ＋４Ｃｌ→  ４ＡｇＣｌ＋４ｅ−
【００１７】
さらに、本測定方法では、酸素消費量の変化を二次微分することによって反応加速度を求め、この加速度の最大値を検知して、グルコースを測定する。反応加速度もまた検体中のグルコース濃度に比例する。
【００１８】
図１と図２に示すように、遠心分離装置１は、ケース１０と、可動フタ（開閉部材の一例）２０と、表示パネル２１を有している。ケース１０は、例えば金属あるいはプラスチックにより作られた直方体の箱状の部材であり、ケース上側部（第１ケース部分）１１とケース下側部（第２ケース部分）１２を有している。遠心分離装置１は小型で軽量で携帯して持ち歩くことが可能であり、ケース１０の寸法の一例を挙げれば、長さが１４０ｍｍ、幅が８４ｍｍ、そして厚みが２８ｍｍである。
【００１９】
ケース１０のケース上側部１１とケース下側部１２内には、遠心分離装置１の各要素が収容されており、図１〜図３に示す例では、ケース上側部１１は収容空間を有する箱部材であり、ケース下側部１２は板状部材である。しかし、ケース１０の形状はこの形状に限らない。
【００２０】
図１と図２に示すように、ケース上側部１１は、表面部１１Ａ、側面部１１Ｂ、側面部１１Ｃ、側面部１１Ｄ、側面部１１Ｅを有している。ケース上側部１１の表面部１１Ａには、可動フタ２０と、表示パネル２１が配置されている。表示パネル２１は、例えば液晶表示パネル（ＬＣＤ）を用いることができる。表示パネル２１は、センサーチップ１００において分離された成分（例えばグルコース）量の測定データを表示するための表示部の一例である。表示パネル２１には、例えば検体の測定データ等を表示することができる。一例として、１検体について３ヶ月の測定データ、最大データ、最小データ、平均値、回帰直線などを表示できる。
【００２１】
図１に示すケース上側部１１の側面部１１Ｃには、外部給電端子２２と、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）端子２３が配置されている。ＵＳＢ端子２３に外部機器を接続することで、ＵＳＢ端子２３を経由してあるいは無線通信により外部アクセスすることにより、センサーチップ１００からの測定データが、外部機器で表示できる。
【００２２】
図２に示すケース上側部１１の側面部１１Ｅには、電源スイッチ２４と、スタートスイッチ２５と、エディットスイッチ２６が配置されている。電源スイッチ２４を押すと、遠心分離装置１の主電源がオンし、スタートスイッチ２５を押すと、予め設定されているセット動作が開始される。エディットスイッチ２６を押すことで、センサーチップ１００からの測定データのデータ処理を行う。図３に示すように、ケース下側部１２の表面には、電池カバー２７が着脱可能に配置されている。
【００２３】
図４は、ケース上側部１１の内面１１Ｆ側を示す斜視図である。図５は、ケース下側部１２の内面２８側を示す斜視図である。
【００２４】
図４に示すケース上側部１１の内面１１Ｆには、開口部２９と支持プレート３０と複数本のボス３１が形成されている。開口部２９には図１に示すように表示パネル２１が配置される。支持プレート３０は、開口部７０を有しており、支持プレート３０は、図１に示す可動フタ２０をＴ方向あるいはその逆の方向に沿って直線移動可能に支持する。支持プレート３０の上部には、可動フタ２０をスライドするための凹部３０Ｒが形成されている。可動フタ２０が開口部７０を閉じた状態では、凹部３０Ｒは可動フタ２０をケース上側部１１内に納めている。
【００２５】
一方、図５に示すケース下側部１２の内面２８には、複数の孔３２が形成されており、各孔３２にはボルト３３が挿入されて、これらのボルト３３が図４に示す対応する各ボス３１にねじ込まれることにより、図１に示すようにケース上側部１１とケース下側部１２は、着脱可能に固定される。
【００２６】
図５に示すように、ケース下側部１２の内面２８には電池３４が固定されている。電池３４は一次電池であっても、充電可能な二次電池であっても良い。電池３４は電池カバー３５によりカバーされている。この実施形態では、電池３４は二次電池であり、電池３４は、外部の商用のＡＣ電源から図１に示す外部給電端子２２を介して充電できる。
【００２７】
ケース１０内の回路要素に対しては、外部給電端子２２を介して外部からＡＣ電源を供することができるばかりでなく、内蔵の電池３４からの内部の回路要素に対して電源供給できることから、遠心分離装置１は２電源系統を有している。電池３４は、例えば５Ｖ〜８Ｖの出力を有する。
【００２８】
次に、図６を参照して、ケース１０内に配置されている各要素について説明する。
図６は、遠心分離装置１の内部構造例を示しており、可動フタ２０がケース上側部１１の開口部を閉じた状態を示す斜視図である。図７は、可動フタ２０が指でＴ方向に沿ってスライドされることで開口部７０が露出されており、センサーチップ１００がディスク４０のほぼ中央位置に挿入された状態を示す斜視図である。
【００２９】
図８は、センサーチップ１００の検査位置を示す斜視図である。図９は、可動フタ２０が開口部７０を閉じてディスク４０が回転して遠心分離を始めた状態を示し、センサーチップ１００がＡ位置に位置決めされている斜視図である。図１０は、ディスク４０の回転が終わってセンサーチップ１００がＢ位置に位置決めされた状態を示す斜視図である。図１１は、センサーチップ１００がケース１０内からＴ方向に沿って排出（ノックアウト）された状態を示す斜視図である。
【００３０】
図１２は、図６に対応しており、可動フタ２０がケース上側部１１の開口部を閉じた状態を示す平面図である。図１３は、図７に対応しており、センサーチップ１００が挿入された状態を示す平面図である。図１４は、図８に対応しており、センサーチップ１００の検査位置を示す平面図である。図１５は、図９に対応しており、可動フタ２０が開口部７０を閉じてセンサーチップ１００がＡ位置に位置決めされている平面図である。図１６は、図１０に対応しており、ディスク４０の回転が終わってセンサーチップ１００がＢ位置に位置決めされた状態を示す平面図である。図１７は、図１１に対応しており、センサーチップ１００がケース内からＴ方向に沿って排出された状態を示す平面図である。図１８は、移動機構部４３とディスク４０付近を示す下側から見た斜視図である。
【００３１】
図６と図１２に示すように、可動フタ２０は、ケース１０の開口部７０を開閉可能な開閉部材であり、使用者が可動フタ２０をＴ方向に沿ってスライド操作することで、各種の動作を行う。ケース１０内には、ディスク４０と、ディスクディスク駆動部４１と、スライダー４２と、センサーチップの移動機構部４３と、表示パネル２１の保持部４４と、ソレノイド４９が収容されている。
【００３２】
図６に示すように、表示パネル２１の保持部４４は、表示パネル２１をケース下側部１２の内面に対して間隔を離して保持しており、表示パネル２１はケース１０の側面部１１Ｂ側寄りに配置されている。表示パネル２１とケース下側部１２の内面との間には、図５に示す電池３４と電池カバー３５が配置されている。
【００３３】
図６と図１２に示すディスク４０は、ケース１０内において側面部１１Ｄ側に配置されており、ディスク４０は金属材料、例えば軽量化のためにアルミニウムにより形成されている。
【００３４】
ディスク４０の表面４５には、直線状のガイド溝１０１が直径方向にそって形成されている。このガイド溝１０１の幅は、センサーチップ１００の幅ＳＷとほぼ同じであり、ガイド溝１０１はセンサーチップ１００をディスク４０の直径方向にそってスライドして案内するための溝である。ガイドレール４６，４６は、センサーチップ１００がディスク４０のガイド溝１０１から浮き上がらないようにする。
【００３５】
図６と図１２に示すソレノイド４９は、ディスク４０を回転方向に関して２カ所の固定位置に固定するためのディスク固定部である。この２つの固定位置とは、後で説明する図９に示すＡ位置（第１位置）と図１０に示すＢ位置（第２位置）である。ディスク４０は、第１位置決め孔５１と第２位置決め孔５２を有している。例えば２つのホール素子が、ディスク４０側の１つのマグネットの位置を検出することで、ディスク４０はＡ位置とＢ位置に選択的に固定することができる。
【００３６】
第１位置決め孔５１と第２位置決め孔５２は、ディスク４０の外周面において、１８０度反対の位置において半径方向に沿って形成されている。ソレノイド４９に通電することで、ソレノイド４９の可動芯５０は、ディスク４０の外周面側に突出して、ディスク４０の第１位置決め孔５１または第２位置決め孔５２に対して、選択的にはまり込むようになっている。
【００３７】
図６と図１２に示す遠心分離装置１の初期状態では、ソレノイド４９の可動芯５０は第１位置決め孔５１にはまり込んでおり、この停止状態が図９に示すＡ位置であり、ディスク４０は回転しないように固定されている。逆に、ソレノイド４９の可動芯５０が第２位置決め孔５２にはまり込むと、この停止状態が図１０に示すＢ位置であり、ディスク４０は回転しないように固定される。
【００３８】
図６と図１２に示すように、２つの板状のスライドホルダー５５，５５が、間隔をおいて平行に設けられている。これらのスライドホルダー５５，５５は、ケース上側部１１の内面に対して固定されており、スライドホルダー５５，５５は、ディスク４０の上方に間隔をおいて位置されている。スライドホルダー５５，５５の一端部５６は、表示パネル２１の保持部４４の近くに位置しており、スライドホルダー５５，５５の他端部５７は、側面部１１Ｄの内面近くに位置している。ガイド溝１０１は、スライドホルダー５５，５５の内側の位置にある。２つのスライドホルダー５５，５５の長さはディスク４０の直径よりも長い。
【００３９】
図６と図１２に示すスライダー４２は、スライドホルダー５５，５５の間に配置されており、スライダー４２はスライドホルダー５５，５５に沿ってＴ方向に沿って直線移動可能になっている。スライダー４２は長方形の板材であり、連結部５８を有している。連結部５８と、ケース上側部１１の側面部１１Ｅの内面のバネホルダー６０Ａとの間には、トーションバネ５９が配置されている。このトーションバネ５９は、スライダー４２に対してＴ方向とは反対の方向に、すなわち液晶パネル２１側に向けて付勢力を予め与えている。
【００４０】
スライダー４２の下面には、けとばし部材７９が固定されている。このけとばし部材７９は、ディスク４０のガイド溝１０１内のセンサーチップ１００を、ガイド溝１０１にそってＴ方向に強制的に押して移動させるための部材である。使用者が指で可動フタ２０をＴ方向に押してスライドさせることで、けとばし部材７９とスライダー４２は、移動機構部４３を用いて、Ｔ方向に移動する。
【００４１】
次に、図６と図１２に示すセンサーチップ１００の移動操作部（対象物の移動操作部）４３について説明する。
移動機構部４３は、前記スライダー４２に固定されたアーム６２の突起部６８と係合可能なピン６７を有する板状の可動ラック本体６０と、ケース１０に固定された板状の固定ラック本体６１と、可動フタ２０と連結部６９で連結された板状のアーム６２と、板状のアーム６２の裏面側に回転可能に配置されている平歯車６３からなる。
【００４２】
可動ラック本体６０と、固定ラック本体６１と、アーム６２と、平歯車６３は、一方のスライドホルダー５５と側面部１１Ｃの内面との間に配置されている。可動ラック本体６０はスライダー４２の端部に固定されている。固定ラック本体６１は、Ｔ方向にそってケース上側部１１の内面に対してねじにより固定されている。可動ラック本体６０と固定ラック本体６１は間隔をおいて平行である。
【００４３】
図６に示すように、可動ラック本体６０は可動ラック本体６０の全長にわたってＴ方向にそってラック６０Ｒを有しており、固定ラック本体６１は固定ラック本体６１の途中部分からＴ方向にそってラック６１Ｒを有している。可動ラック本体６０にはピン６７が突出して設けられている。ラック６１Ｒは、固定ラック本体６１の下面側に固定されている。
【００４４】
図６のアーム６２は上から見てほぼＵ字形を有しており、アーム６２の一端部には突起部６８が形成され、アーム６２の他端部は、可動フタ２０に連結された連結部６９である。この突起部６８はトーションバネ５９の付勢力によりピン６７を介して前記アーム６２に固定された前記可動フタ２０をＴ方向とは逆方向に付勢しており、可動フタ２０と一体となってアーム６２がＴ方向に移動する際に、アーム６２と可動ラック本体６０がピン６７を用いて一体的にＴ方向に移動可能である。アーム６２の上面の中間位置には、平歯車６３が設けられている。この平歯車６３は可動ラック本体６０のラック６０Ｒと固定ラック本体６１のラック６１Ｒにかみ合うようになっている。
【００４５】
図６に示す可動フタ２０は、図４に示す支持プレート３０の上面側の凹部３０Ｒに配置されており、図４の支持プレート３０は開口部７０とセンサーチップ１００を取り出すための取り出し孔７１を有している。取り出し孔７１は、側面部１１Ｄに配置されている。
【００４６】
図６の可動フタ２０は、平面部７２と突出部７３を有している。突出部７３は平面部７２に対して垂直方向に形成されている。図６の初期状態では、可動フタ２０の平面部７２は図４の開口部７０を閉じており、可動フタ２０の突出部７３は図４の取り出し孔７１を閉じている。この可動フタ２０は、開口部７０を閉じた状態では、安全のために開口部７０をケース１０の外部には露出させない。
【００４７】
また、可動フタ２０は、指でＴ方向に所定ストローク分だけ移動することで、開口部７０内にセンサーチップ１００を挿入したり、検査の終わったセンサーチップ１００を排出することができる。
【００４８】
図７に示す原点位置を検知するための位置センサー７６は、図６に示すように可動フタ２０が開口部７０を閉じて突き当てた状態を示す原点位置に位置されているかどうかを検出する。
【００４９】
図７と図１３に示すように、可動フタ２０が指により所定ストローク分だけＴ方向にスライドされることにより、開口部７０が開いて、この開口部７０を通じてセンサーチップ１００がディスク４０のガイド溝１０１内に挿入して設定できる。つまり、センサーチップ１００はディスク４０のほぼ中央位置に配置される。これにより、センサーチップ１００はディスク４０のほぼ中央位置に挿入して配置できることにより、指でセンサーチップ１００を持ってディスク４０の外周位置に挿入して配置する場合に比べて、ディスク４０に指などによる偏荷重が加わることがなく、指の力は回転軸のスラスト方向の保持力で支えることができるので、ディスク４０が回転軸に対して傾き変形をしたりすることがなく、ディスク４０の回転に影響を与えない。
【００５０】
図８と図１４に示すように、図７の可動フタ２０の位置からさらに可動フタ２０が指により所定ストローク分だけＴ方向にスライドされることにより、ガイド溝１０１内のセンサーチップ１００は、ディスク１００のガイド溝１０１にそって、けとばし部材７９により強制的にＴ方向に押されることで、センサーチップ１００はディスク１００の外周面側のＡ位置に位置決めされる。このＡ位置は、側面部１１Ｄ側である。
【００５１】
ディスク１００の外周面側のＡ位置に位置決めされた様子は、図１８に示している。図１８は、移動機構部４３とディスク４０付近を示す下側から見た斜視図であるが、平歯車は２つの対面しているラック６０Ｒ、６１Ｒにかみ合っている。スライダー４２の下面にはけとばし部材７９が固定されている。スライダー４２とけとばし部材７９と可動ラック本体６０は相互に固定されている。
【００５２】
図１８に示すけとばし部材７９は、センサーチップ１００をガイドレール４６，４６の間でガイドレール４６，４６にそって移動させるための部材である。ストッパー８０は、ディスク４０の外周面に配置されている。図１８に示すガイドレール４６，４６の裏面には、それぞれ固定バネ９９，９９が設けられており、ストッパー８０と固定バネ９９，９９は、センサーチップ１００をディスク４０の外周面部付近の固定位置Ｐに固定する。この固定位置Ｐは、ディスク４０の最も外側の位置であり、センサーチップ１００がディスク４０の固定位置Ｐに確実に機械的に固定されることにより、ディスク４０を高速で連続回転させることで、センサーチップ１００に対して大きな遠心力を確実に容易に与えることができる。
【００５３】
図１８に示す状態では、平歯車６３は、板状のアーム６２の裏面側に回転可能に配置されている。ラック６１Ｒは、固定ラック本体６１の下面側に固定されている。ラック６０Ｒとラック６１Ｒは平歯車６３にかみ合っている。
【００５４】
図９と図１５に示すように、可動フタ２０が指によりＴ方向とは反対のＴ１方向に押されると、開口部７０が可動フタ２０により閉鎖され図７により位置センサー７６が作動する。位置センサ７６が可動フタ２０の閉状態を示す接点状態であり、ソレノイド４９によるディスク４０の固定状態がはずれると、ディスク４０は回転方向Ｒにそって、高速回転例えば８０００ｒｐｍ（２１５０Ｇ）で回転される。これにより、センサーチップ１００に遠心力をかけて、センサーチップ１００の内容物（サンプル）の液体の分散質の密度差がわずかであっても、それぞれの分散質を異なる複数の相に分離する。
【００５５】
そして、センサーチップ１００のセンサーが、分離された相の成分量をセンサーにより測定して、その測定データを制御部側に通知する。
【００５６】
センサーチップ１００の内容物の液体としては例えば血液であり、分離される相の成分としては、例えばグルコースであり、センサーとしてグルコース量を検出する酵素である。
【００５７】
その後、図１０と図１６に示すように、ディスク４０のガイド溝１０１内のセンサーチップ１００は、Ｂ位置に位置決めされる。この時、ソレノイド４９の可動芯５０が、ディスク４０の第２位置決め孔５２にはまり込むことで、ディスク４０を固定して静止状態にする。
【００５８】
そして、図１１と図１７に示すように、使用者が指で可動フタ２０を最も大きい所定ストローク分だけＴ方向に移動することで、けとばし部材７９がセンサーチップ１００をガイド溝１０１にそってＴ方向に強制的に移動して、センサーチップ１００をディスク４０のガイド溝１０１から取り出し孔７１を経て、ケース１０の外に排出（ノックアウト）することができる。
【００５９】
図１９は、図８の状態に対応しており、可動フタ２０が所定ストローク分Ｔ方向に移動されて、センサーチップ１００がＡ位置に位置決めされている状態を示す断面図である。センサーチップ１００はガイド溝１０１内に配置され、けとばし部材７９とストッパー８０によりＴ方向に移動しないように位置決めされている。
【００６０】
図２０は、図１０の状態に対応しており、可動フタ２０が開口部７０を閉じており、スライダー４２とけとばし部材７９はセンサーチップ１００とディスク４０から離れた位置にある。センサーチップ１００の端部はストッパー８０に突き当たっている。
【００６１】
図２１は、図１１の状態に対応しており、図２０の状態から図２１の状態のようにして、使用者が指で可動フタ２０をＴ方向に押すことで、可動フタ２０とともにスライダー７９とけとばし部材７９はＴ方向に一体的に移動して、センサーチップ１００はガイド溝１０１にそってＴ方向に強制的に移動されて、ケース１０の取り出し孔７１から外に排出することができる。センサーが、可動フタ２０が開口部７０を閉めた位置を検出すると、電気回路は動作を停止するようになっている。
【００６２】
図２２と図２３は、ケース１０内の構造を示す断面図である。図２２では、ディスク４０のストッパー８０と第１位置決め孔５１と平歯車６３とけとばし部材７９などが示されている。図２３では、ディスク駆動部４１とディスク４０の内部構造が示されている。
図１９は、ディスク駆動部４１、ディスク４０の内部構造、ストッパー８０、スライダー４２、けとばし部材７９、サブ基板３００，センサー接点３０１、そしてメイン基板２００を示している。
【００６３】
次に、図１９と図２３を参照して、メイン基板２００とサブ基板３００について説明する。メイン基板２００は固定側の第１基板であり、サブ基板３００は移動側の第２基板である。
【００６４】
図１９と図２３に示すように、メイン基板２００は、ケース下側部１２の内面に固定されていて、メイン基板２００の上にはディスク駆動部４１が搭載されている。円板状のサブ基板３００は、ディスク４０の下側に固定されており、サブ基板３００はメイン基板２００に対面しており、サブ基板３００はメイン基板２００に対して回転中心軸ＣＬを中心としてディスク４０とともに回転する。サブ基板３００とディスク４０との間には、各種部品を収容する空間が形成されている。メイン基板２００はケース１０のケース下側部１２の内面において、電池カバー３５以外の部分に配置されている。
【００６５】
図２４は、ディスク４０と電気接続部材７００を示す斜視図である。また、図２９は、ディスク４０に取り付けられた電気接続部材７００を下側から示す斜視図である。図３０は、センサーチップ１００がガイド溝１０１に沿って直線移動して電気接続部材７００の突起部７５０を押し下げてストッパー８０に対して突き当てられた様子を示す図である。図３１は、センサーチップ１００がガイド溝１０１において電気接続部材７００の突起部７５０とストッパー８０との間に固定された状態を示す図である。
【００６６】
図２４に示すように、電気接続部材７００は、ディスク４０の下面側においてガイド溝１０１に沿って配置されている。電気接続部材７００は、ディスク４０の下面側とサブ基板３００の上面の間の収容空間内に位置されており、電気接続部材７００はサブ基板３００と平行である。図３１に示すように、電気接続部材７００は、ディスク４０のガイド溝１０１内において、固定位置Ｐに位置決めして固定されたセンサーチップ１００の電気接点に対して電気的に接続され、電気接続部材７００は、ディスク４０に位置決めされたセンサーチップ１００をサブ基板３００に対して電気的に接続することができる。
【００６７】
図２４と図３０に示すように、電気接続部材７００は、本体部７０１と、複数本の接点部７０２と、支点ピン７０３と、トーションバネ７０４を有している。
本体部７０１は、電気絶縁性を有する板状部材であり例えばプラスチックにより作られている。本体部７０１は、第１端部７１１と第２端部７１２を有している。図２４に示すように、第１端部７１１は、切り欠き部分７１３と２つの貫通孔７１４を有しており、この切り欠き部分７１３内にはトーションバネ７０４が配置される。ディスク４０の外周面４０Ｋには２つの貫通孔４０Ｄを有している。
【００６８】
図２４に示す支点ピン７０３は、ディスク４０の２つの貫通孔４０Ｄと第１端部７１１の２つの貫通孔７１４とトーションバネ７０４を通過させることで、図３０に示すように本体部７０１の第１端部７１１は、ディスク４０の収容部４０ＭにおいてＳＲ方向に回転可能に支持されている。ただし、トーションバネ７０４は、本体部７０１をＳＦ方向に向けて付勢している。
【００６９】
図２４に示す本体部７０１の第２端部７１２の上面側には、例えば好ましくは半球状の突起部７５０が形成されている。しかし、この突起部７５０の形状は半球状に限らず、他の形状であっても良い。
【００７０】
図２４に示すディスク４０のガイド溝１０１内には、固定位置Ｐの付近において貫通孔状の凹部４０Ｇが形成されている。この凹部４０Ｇの内周面は、図３０に示すように半球状の突起部７５０を受けて止めるために球面状になっており、図３１に示すように凹部４０Ｇから半球状の突起部７５０の頂上部分が、トーションバネ７０４の付勢力により、Ｚ方向に沿ってガイド溝１０１内に突出するようになっている。
【００７１】
図２４と図３０に示すように、複数本の接点部７０２が本体部７０１に対して相互に間隔をおいて固定されている。各接点部７０２は導電性を有する例えば金属製の棒状の部材であり、各接点部７０２はセンサーチップ１００の電極１００Ｓに対して電気的に機械的に接続されることで、各接点部７０２は、センサーチップ１００の電極１００Ｓと図２８に示すサブ基板３００の検出部５９０の電気接点とを電気的に接続する。各接点部７０２は、本体部７０１に対して垂直に固定されている。
【００７２】
図２４に示すディスク４０の開口領域４０Ｈは、複数本の接点部７０２をセンサーチップ１００の電極１００Ｓ側に通すための開口である。
次に、図２４と図３０と図３１を参照して、センサーチップ１００が固定位置Ｐに固定されて、接点部７０２がセンサーチップ１００の電極１００Ｓに対して電気的に接続される動作を説明する。
【００７３】
図２４と図３０に示すように、センサーチップ１００は、当初ディスク４０のほぼ中央位置においてガイド溝１０１内に挿入して配置される。図３０に示すように、センサーチップ１００がけとばし部材７９によりＴ方向に沿ってストッパー８０に向けて直線移動されて突出部７５０に達すると、センサーチップ１００はガイド溝１０１内に突出している突起部７５０を、トーションバネ７０４の付勢力に抗して、Ｚ１方向に沿って押し下げる。このため、突出部７５０は凹部４０Ｇ内においてＺ１方向に押し下げられ、センサーチップ１００の先端部１００Ｆは突起部７５０を乗り越えてストッパー８０に突き当たる。      
【００７４】
図３１に示すように、センサーチップ１００の先端部１００Ｆがストッパー８０に突き当たると、センサーチップ１００の後端部１００Ｒは突起部７５０を完全に通過するので、突起部７５０は、トーションバネ７０４の付勢力により、ディスク４０の凹部４０Ｇから再び突出することができる。
【００７５】
これにより、図３１に示すように、センサーチップ１００の先端部１００Ｆはストッパー８０に当たってストッパー８０により固定され、センサーチップ１００の後端部１００Ｒは突出している突起部７５０により固定される。このため、センサーチップ１００がＴ方向には移動できなくなり、固定位置Ｐにおいて確実に固定でき、ディスク４０を高速回転してもセンサーチップ１００は確実にディスク４０の固定位置Ｐに固定でき、半径方向外側にはずれることがない。
【００７６】
本体部７０１の複数本の接点部７０２が、センサーチップ１００の電極１００Ｓに電気的に機械的に接触することで、図２８に示すように、３相交流整流回路５７０からセンサーチップ１００の検出部５９０に対して電源供給でき、しかも電源供給されたセンサーチップ１００の検出部５９０は、センサーチップ１００からの測定データ信号を、サブ基板３００の増幅回路５７２に伝えることができる。
【００７７】
センサーチップ１００に遠心力を与える動作が終了して、再びセンサーチップ１００を固定位置ＰからＴ方向とは反対のＴ１方向に戻す場合には、ディスク４０の位相を挿入位置から１８０°旋回させ、図６のソレノイド４９の可動芯５０が、第２位置決め孔５２にはめて位置決めした後、センサーチップ１００の先端部１００Ｆをけとばし部材７９により押すことで、センサーチップ１００は強制的にＴ１方向に沿って移動させる。これにより、センサーチップ１００の後端部１００Ｒは、突起部７５０をトーションバネ７０４の付勢力に抗して押し下げることで、簡単に確実にＴ１方向に排出することができる。
【００７８】
図２５は、メイン基板２００とサブ基板３００との電気的な接続例を示している。
図２５に示すように、メイン基板２００には、複数のブラシ部材２１１，２１２，２１３，２１４，２１５が取り付けられている。これらのブラシ部材２１１，２１２の組と、ブラシ部材２１３，２１４，２１５の組は・BR>A図２５と図２６に示すように、例えば１８０度反対の位置に配置されている。しかし、ブラシ部材２１１，２１２の組と、ブラシ部材２１３，２１４，２１５の組が同じ側に配置されていても良い。
【００７９】
図２７は、サブ基板３００のリング電極３１１，３１２，３１３，３１４，３１５を示す平面図である。リング電極３１１，３１２，３１３，３１４，３１５は、サブ基板３００の下面側において回転中心軸ＣＬを中心として同心円状に配置されている。リング電極３１１，３１２，３１３，３１４，３１５は、電気的に機械的にブラシ部材２１１，２１２，２１３，２１４，２１５に接触するためのスリップリングとも呼ぶことができる。
【００８０】
図２５に示すブラシ部材２１１，２１２，２１３，２１４，２１５の各ブラシ２２０は、図２７と図２５に示すサブ基板３００のリング電極３１１，３１２，３１３，３１４，３１５に対して電気的に機械的に接触している。図２７に示すように、リング電極３１１，３１２，３１３，３１４，３１５は、電源グランド用、電源用、信号グランド用、信号用、信号用に用いられる。すなわち、リング電極３１１，３１２は電源供給用のリング電極であり、リング電極３１３，３１４，３１５は信号伝達用のリング電極である。
【００８１】
次に、図２５を参照して、ディスク４０のディスク駆動部４１の構造例を説明する。
図２５において、ディスク駆動部４１は、ケース下側部１２の内面側においてメイン基板２００に対してねじ３８０により固定されている。ディスク駆動部４１は、ディスク４０を高速で回転駆動するためのモータ４００と、発電装置５００を有している。
モータ４００と発電装置５００は、共通したセンター軸部３９０と、外側の円筒状の金属製のハウジング３９１を有している。
【００８２】
図２５に示すモータ４００の構成について説明する。
モータ４００は、ステータ４１０とロータ４１１を有している。ステータ４１０は、複数のコイル４１２と、コイル４１２を固定するセンター軸部３９０からなる。ロータ４１１は、Ｓ極とＮ極が円周方向にそって多極着磁されたリング状のマグネット４１３を有していて、マグネット４１３はディスク４０の円筒状のアウターローター部分４１４の内周面側に鉄製のリング４１３Ｒを介して固定されている。
ディスク４０の円筒状のアウターローター部分４１４の外周部分と、ハウジング３９１の内周面の間には、アウター軸受３９３，３９４が配置されていて、ディスク４０はアウター軸受３９３，３９４を用いてハウジング３９１に対して回転可能である。
【００８３】
これにより、コイル４１２が、ブラシ部材２１１，２１２とサブ基板３００のリング電極３１１，３１２を介して、メイン基板２００側から電源の供給を受けることにより、コイル４１２の磁力とマグネット４１３の磁力により、ディスク４０は、センター軸部３９０の回転中心軸ＣＬを中心として、サブ基板３００と共に回転方向Ｒに高速で連続回転できる。
【００８４】
一方、図２５に示す発電装置５００は、ステータ５１０とロータ５１１を有している。発電装置５００は、モータ４００とディスク４０の間に配置されており、ステータ５１０は、マグネット５１２と、このマグネット５１２を固定するセンター軸部３９０からなる。マグネット５１２は、Ｓ極とＮ極が円周方向にそって多極着磁されたリング状のマグネットである。マグネット５１２は、鉄製のリング５１２Ｒを介してセンター軸部３９０に固定されている。ロータ５１１は、円筒状のアウターローター部分４１４の内周面に固定された複数のコイル５１３とアウターローター部分４１４からなる。
これにより、ディスク４０が回転すると、マグネット５１２の磁力の影響によりコイル５１３には電流が流れることから、発電装置５００が生じる電力は、サブ基板２００の各回路部品に電源として供給することができる。
【００８５】
図２８は、メイン基板２００とサブ基板３００の構成例を示すブロック図である。
図２８に示すように、メイン基板２００は、メインＣＰＵ（中央処理装置）４７０，ブザー４７１，ＵＳＢ４７２，キー４７３，インターロック４７４，メモリ４７５，電池監視部４７６，モータドライブ４７７，ＤＣ―ＤＣコンバータ４７８，充電アダプタ４７９，受信モジュール４８０を有している。モータ４００は電池３４とモータドライブ４７７に接続されており、充電アダプタ４７９は電池（二次電池）３４に接続されている。メインＣＰＵ４７０は、表示パネル２１，モータドライブ４７７などに接続されている。
【００８６】
図２８に示すサブ基板３００は、３相交流整流回路５７０，サブＣＰＵ（中央処理装置）５７１，増幅回路５７２，送信モジュール５７０，検出部５９０を有している。モータ４００が作動してディスク４０が回転している時には、発電装置５００も同時に作動して発電をする。
【００８７】
発電装置５００は、３相交流整流回路５７０に対して３相交流電力を供給してＤＣ変換されてＤＣ電源となり、そのＤＣ電源は、センサーチップ１００の検出部５９０に供給されると共に、サブＣＰＵ５７１と送信モジュール５７３に対しても供給される。センサーチップ１００の検出部５９０は、センサーチップ１００の電極と、電極に接続されたセンサー部である。このセンサー部は、例えば酵素を備える。
【００８８】
センサーチップ１００では、液体の分離が行われて、分離された例えばグルコースの量が検出部５９０により検出される。検出部５９０はセンサーチップ１００から例えばグルコースの量を測定データとして得て、その測定データは増幅回路５７２で増幅されて所定のデータ変換処理を行って、サブＣＰＵ５７１に送られる。
モータ４００が作動してディスク４０回転している場合には、センサーチップ１００からの測定データは、送信モジュール５７３から無線通信により、受信モジュール４８０により受信される。受信された測定データは、メイン基板２００のメインＣＰＵ４７０に送られ処理が行われて、表示パネル２１に表示する。
【００８９】
図２８のモータ４００が作動して図２５のディスク４０が回転している時には、図２８の発電装置５００は同時に自己発電してセンサーチップ１００の検出部５９０とサブＣＰＵ５７１と送信モジュール５７３に対して電源供給している。このため、メイン基板２００のＤＣ―ＤＣコンバータ４７８からリング電極３１１，３１２とブラシ部材２１１，２１２を介して、サブ基板３００の３相交流整流回路５７０側に電源の供給をする必要がない。また、メイン基板２００に対する電源供給は、電池３４から供給するか、あるいは外部のＡＣ電源からの変換により行うことができる。
【００９０】
これに対して、図２８のモータ４００が作動しておらず図２５のディスク４０が静止状態である時には、図２８の発電装置５００は作動しておらず自己発電していない。このため、メイン基板２００側からサブ基板３００側に電源を供給する必要がある。
【００９１】
そこで、メイン基板２００の二次電池３４は、ＤＣ―ＤＣコンバータ４７８と電源用のリング電極３１１，３１２と電源用のブラシ部材２１１，２１２を介して、３相交流整流回路５７０に電源供給する。また、測定データの信号伝達を行う必要があるが、センサーチップ１００からの測定データは、増幅回路５７２から信号用のリング３１３，３１４，３１５と、信号用のブラシ部材２１３，２１４，２１５を介して、メイン基板２００のメインＣＰＵ４７０に直接伝送することで、測定データの信号処理を行うようになっている。
【００９２】
このように、図２８に示すモータ４００が作動して図２５のディスク４０が回転する時には、図２８のセンサーチップ１００からの測定データは、サブ基板３００の電気回路において信号処理が行われて測定データは送信モジュール５７３と受信モジュール４８０の間で無線信号に変換してメイン基板２００側に転送される。メイン基板２００では、測定データを受信して表示パネル２１に表示する。サブ基板３００の回路部品への電源の供給は、発電装置５００から直接行われる。なお、ディスク４０が回転中に測定データを得るのが基本であるが、ディスク４０が停止している時にも測定することができる。
【００９３】
例えば図２５のディスク４０が停止している場合には、図２８に示すモータ４００が動作しておらず、発電装置５００の発電はしておらず、センサーチップ１００からの測定データは、図２４に示すサブ基板３００の電気回路において信号処理が行われるが、無線通信ではなく、図２５に示す信号用のリング電極３１３，３１４，３１５と信号用のブラシ部材２１３，２１４，２１５を通じて、メイン基板２００側に送られる。メイン基板２００では、測定データを受信して表示パネル２１に表示することができる。モータ４００の動作が停止している時には、サブ基板３００の回路部品への電源の供給は、メイン基板２００側から、電源用のブラシ部材２１１，２１２と電源用のリング電極３１１，３１２を通じて行われる。
【００９４】
図２８を参照すると、メイン基板２００からサブ基板３００に対して電源を供給する場合には電源供給部６１０が用いられる。電源供給部６１０は、電源用のリング電極３１１，３１２と電源用のブラシ部材２１１，２１２から構成されており、電源供給部６１０は、ディスク４０が回転している時には、サブ基板３００の発電装置５００からサブ基板３００の各回路要素への電源供給を行い、ディスク４０が停止している時には、メイン基板２００側からサブ基板３００側に電源を供給する。
【００９５】
図２８に示す伝送部６５０は、センサーチップ１００からの測定データをサブ基板３００からメイン基板２００側へ伝送する。伝送部６５０は、無線通信部６７０と、接触伝送部６８０を有する。この無線通信部６７０は、ディスク４０が回転している時には、サブ基板３００側からメイン基板２００側へ、無線通信で測定データを伝送する。
【００９６】
図２８に示す接触伝送部６８０は、サブ基板３００に配置された信号用のリング電極３１３，３１４，３１５と、信号用のブラシ部材２１３，２１４，２１５を有する。ディスク４０が停止している時には、信号用のリング電極３１３，３１４，３１５から信号用のブラシ部材２１３，２１４，２１５を経て、サブ基板３００側からメイン基板２００側に測定データを接触伝送方式で送るようになっている。
【００９７】
次に、上述した遠心分離装置１の動作例について説明する。
まず、図１１を参照して、可動フタ２０の位置決め機構について説明しておく。可動フタ２０は、ケース１０に対してＴ方向に沿って複数箇所で位置決めする必要がある。図１１に示す位置決めフック９０は、ケース上側部１１の原点位置決め溝９１、挿入位置決め溝９２、検査位置決め溝９３，そしてノックアウト位置決め溝９４に対してそれぞれはめ込まれることで、可動フタ２０が、原点位置、センサーチップ１００の挿入位置、検体検査位置、センサーチップ１００のノックアウト位置の合計４つのポジションに位置決めすることができる。
【００９８】
図６に示すように、遠心分離装置１が初期状態では、可動フタ２０が閉じた位置にあり、開口部７０は可動フタ２０により閉鎖されている。ディスク４０のガイドレール４６，４６は、Ａ位置側に位置されており、ディスク４０の第１位置決め孔５１にはソレノイド４９の可動芯５０がはまり込んでいることで、ディスク４０は停止状態である。この場合に、図６の位置決めフック９０は、原点位置決め溝９１にはめ込まれていることで、可動フタ２０の位置が固定されている。可動フタ２０が開口部７０を閉じていると、電気回路は動作しないようになっている。
【００９９】
使用者は指で、図７に示すように可動フタ２０をＴ方向に少しスライドすると、開口部７０が露出するとともに、位置決めフック９０は、挿入位置決め溝９２にはめ込まれることで、可動フタ２０の位置が固定される。この可動フタ２０の移動とともにアーム６２とスライダー４２とけとばし部材７９が、トーションバネ５９の付勢力に抗してＴ方向にスライドされる。これにより、スライダー４２とけとばし部材７９が、開口部７０の付近に位置される。
【０１００】
図７に示すように、使用者の指で摘んだセンサーチップ１００が、開口部７０を通じて、ディスク４０のガイド溝１０１内に挿入される。これにより、センサーチップ１００はけとばし部材７９の付近に配置され、センサーチップ１００をディスク４０へ挿入して配置する作業が終了する。
【０１０１】
次に、図８はセンサーチップ１００の内容物を検査する検体検査位置を示している。図８に示すように、可動フタ２０は指によりさらにＴ方向に移動されることで、位置決めフック９０は、検査位置決め溝９３にはめ込まれることで、可動フタ２０の位置が固定される。センサーチップ１００は開口部７０に対応する位置からディスク４０の外周部側へＴ方向にそってガイド溝１０１内を強制的に移動される。
この場合に、図６と図１８に示すように、可動ラック本体６０のラック６０Ｒは、スライダー４２と、けとばし部材７９に一体に固定されている。固定ラック本体６１のラック６１Ｒはケース下側部１２に固定されている。平歯車（ピ二オン）６３はアーム６２に設けられており、アーム６２は可動フタ２０側に固定されている。可動ラック本体６０にはピン６７が設けられている。
【０１０２】
これにより、可動フタ２０が指で押されてＴ方向に沿ってスライドされることで、可動フタ２０と一体のアーム６２が可動ラック本体６０のピン６７に引掛かる。アーム６２の平歯車６３はすでにラック６０Ｒにかみ合っているが、アーム６２がＴ方向へ移動している途中からは、アーム６２の平歯車６３は、もう１つのラック６１Ｒにかみ合い始める。このため、可動ラック本体６０は、可動フタ２０と一体のアーム６２に比べてＴ方向に沿って相対的にさらに移動を早めるので、可動ラック本体６０のピン６７は、アーム６２からは離れて、けとばし部材７９とセンサーチップ１００は、可動フタ２０とアーム６２がＴ方向へ移動する際の速度の倍速でＴ方向に移動することができる。これにより、可動ラック本体６０と一体のけとばし部材７９が、センサーチップ１００をＴ方向にそって開口部７０に対応する位置からディスク４０の外周部側へＴ方向にそってガイド溝１０１内を強制的に移動できる。
【０１０３】
図７に示す可動フタ２０の位置は、センサーチップ１００をディスク４０に挿入するために開口部７０を開ける位置である。図８に示す可動フタ２０の位置は、ディスク４０の外周部近傍に位置決めするために可動フタ２０の移動によりセンサーチップ１００の移動を付勢させて位置決めしたときの位置である。
【０１０４】
可動フタ２０の位置に比べて、センサーチップ１００はさらにＴ方向に移動されている。センサーチップ１００は、ディスク４０のガイドレール４６，４６の間のガイド溝１０１内において、図１８に示す固定位置Ｐに位置決めできる。すなわち、センサーチップ１００が、図１８のけとばし部材７９によりストッパー８０に向けてディスク４０の半径方向外側に押されることで、センサーチップ１００はストッパー８０と固定バネ９９，９９により、ディスク４０の半径方向に移動しないように固定できる。
【０１０５】
次に、図９に示すように、可動フタ２０が指によりＴ１方向に押し戻されることで開口
部７０が閉鎖され、スライダー４２とけとばし部材７９はディスク４０の外側のＢ位置に退出される。これにより、スライダー４２とけとばし部材７９は、ディスク４０の回転に影響を与えない位置に退出される。
【０１０６】
図９において、センサーチップ１００がディスク４０のガイド溝１０１内に固定された状態で、ディスク４０の第１位置決め孔５１からソレノイド４９の可動芯５０がはずれる。そして、ディスク駆動部４１のモータ４００が作動してディスク４０がＲ方向に高速で連続回転すると、センサーチップ１００に対して遠心力を与えることができる。
【０１０７】
遠心力を与えたセンサーチップ１００の液体、例えば体液は、液体の分散質の密度差がわずかであってもそれぞれの分散質を異なる複数の相に分離され、例えば血液中からグルコースが分離される。このグルコースの量は例えば酵素センサーを用いて検出部５９０にて検出して、増幅回路５７２により増幅された測定データは、所定のデータ変換処理を経てサブＣＰＵ５７１に送られる。そして、モータ４００が作動してディスク４０が回転している場合には、センサーチップ１００からの測定データは、送信モジュール５７３から無線通信により、受信モジュール４８０により受信される。受信された測定データは、メイン基板２００のメインＣＰＵ４７０に送られ処理が行われて、表示パネル２１に表示する。
【０１０８】
そして、測定データがサブＣＰＵ５７１に送られた後に、図１０に示すように、ディスク４０上のセンサーチップ１００は、Ｂ位置に停止する。このＢ位置は、上述したＡ位置とは１８０度反対位置であり、この状態で、ソレノイド４９の可動芯５０が第２位置決め孔５２にはまり込むことで、ディスク４０は静止状態になる。
【０１０９】
さらに、図１０に示すように、可動フタ２０が閉じた状態から可動フタ２０が図１１に示す指によりＴ方向にさらにスライドされると、位置決めフック９０は、ノックアウト位置決め溝９４にはめ込まれることで、可動フタ２０の位置が固定される。図２０の状態から図２１の状態に変化して、けとばし部材７９がセンサーチップ１００を、ディスク４０のガイド溝１０１にそって強制的に押すことで、センサーチップ１００は、ガイドレール４６，４６の間からディスク４０の回転中心軸ＣＬを通り、直径方向の外側に向けて移動される。これにより、センサーチップ１００は、取り出し孔７１からケース１０の外に排出（ノックアウト）することができる。
【０１１０】
このようにセンサーチップ１００を本体１０から排出する際には、図１１と図１７に示すように、可動フタ２０が指で押されてＴ方向に沿ってスライドされることで、可動フタ２０と一体のアーム６２が可動ラック本体６０のピン６７に引掛かる。このため、可動ラック本体６０と一体のけとばし部材７９がセンサーチップ１００をＴ方向に移動し始める。
【０１１１】
アーム６２の平歯車６３はすでにラック６０Ｒにかみ合っているが、アーム６２がＴ方向へ移動している途中からは、アーム６２の平歯車６３は、もう１つのラック６１Ｒにかみ合い始める。このため、可動ラック本体６０は、可動フタ２０と一体のアーム６２に比べてＴ方向に沿って相対的にさらに移動を早めるので、可動ラック本体６０のピン６７は、アーム６２からは離れて、けとばし部材７９とセンサーチップ１００は、可動フタ２０とアーム６２がＴ方向へ移動する際の速度の２倍速でＴ方向に移動することができる。
【０１１２】
従って、けとばし部材７９がセンサーチップ１００をケース１０のガイド溝１０１からケース１０の外に排出する際に、可動フタ２０のＴ方向へのスライド距離が短くても、けとばし部材７９がセンサーチップ１００をケース１０のガイド溝１０１からケース１０の外に確実に排出することができる。
【０１１３】
このように、可動ラック本体６０，固定ラック本体６１により、可動フタ２０の移動量に比して、開口部７０の位置から外周部近傍の位置決め位置間での距離で、けとばし部材７９は２倍速でＴ方向に移動してセンサーチップ１００を排出できる。
【０１１４】
ところで、図１１と図１２と図１８に示すように、可動フタ２０は、１つの位置決めフック９０を有している。一方、ケース上側部１１の凹部３０Ｒは、原点位置決め溝９１、挿入位置決め溝９２、検査位置決め溝９３，そしてノックアウト位置決め溝９４を、Ｔ方向にそって順次有している。
【０１１５】
このように、位置決めフック９０は、ケース上側部１１の原点位置決め溝９１、挿入位置決め溝９２、検査位置決め溝９３，そしてノックアウト位置決め溝９４に対してそれぞれはめ込まれることで、可動フタ２０が、原点位置、センサーチップ１００の挿入位置、検体検査位置、センサーチップ１００のノックアウト位置の合計４つのポジションに位置決めすることができる。つまり、原点位置決め溝９１、挿入位置決め溝９２、検査位置決め溝９３，そしてノックアウト位置決め溝９４はそれぞれ凹状の部分であり、図１１の位置決めフック９０が溝部分にはまり込むことで、可動フタ２０はＴ方向にそって４段階で
確実に位置決めでき、使用者は可動フタ２０を間違いなくスライドして位置決めできる。
【０１１６】
センサーチップ１００は、ディスク４０上のガイド溝１０１に挿入して配置され、センサーチップ１００はこのガイド溝１０１に沿ってスライドされることで、ディスク４０の外周部位置まで移動して検査位置に配置される。しかも、検査後は、センサーチップ１００は、ディスク４０のガイド溝１０１に沿って強制的に排出できる。これにより、センサーチップ１００は、Ｔ方向に沿ってディスク４０上を移動させるだけなので、センサーチップ１００内の液体がこぼれることがなく、ケース１０内が汚れない。
【０１１７】
図２５に示すように、モータ４００と発電装置５００は、センター軸部３９０とアウターローター部分４１４を共通して使用している構造なので、ディスク駆動部４１の小型化が図れる。
【０１１８】
センサーチップ１００は、ディスク４０に対して挿入して配置する際に、開口部７０を通じてディスク４０の回転中心軸ＣＬの近くに挿入して配置できる。これにより、使用者が指でセンサーチップ１００をディスク４０の回転中心軸ＣＬの近くに挿入して配置する際に力がディスク４０に対して指の力が加わったとしても、ディスク４０に加わった力は回転中心軸ＣＬのセンター軸部３９０により支えることができるので、センサーチップ１００をディスク４０の外周部に挿入して配置する場合に比べて、ディスク４０の水平状態が変化するのを防ぎ、回転中心軸ＣＬに対するディスク４０の直角度を維持し、高速で回転させてもバランスが崩れず、騒音の原因となったり所定の回転数まで上げられないというトラブルを防ぐことができる。
【０１１９】
このため、ディスク４０側のサブ基板３００のリング電極３１１，３１２，３１３，３１４，３１５は、メイン基板２００側のブラシ部材２１１，２１２，２１３，２１４，２１５に対して電気的に機械的に確実に接触した状態を維持できる。
【０１２０】
本発明の実施形態では、遠心分離装置１は、対象物であるセンサーチップ１００に遠心力を与えてセンサーチップ１００の内容物を分離する。
この遠心分離装置１は、開口部７０とスライドすることで開口部７０を開閉する開閉部材としての可動フタ２０を有するケース１０と、ケース１０内に配置されるディスク駆動部４１と、ディスク４０を備える。このディスク４０は、ケース１０の開口部７０を通じてケース１０内に配置された対象物としてのセンサーチップ１００をディスク駆動部４１の作動によりセンサーチップ１００を搭載した状態で連続回転可能して遠心力を与え。ディスク４０は、センサーチップ１００をディスク４０の回転中心軸ＣＬから離れた位置に位置決めして固定する。開閉部材である可動フタ２０をケース１０においてセンサーチップ１００をディスク４０に投入する開口部７０は、ディスク４０の回転中心軸ＣＬ付近にあり、可動フタ２０をスライド操作することで開口部７０が露出されるようになっている。
【０１２１】
これにより、小型化が可能であり携帯して持ち歩くことができ、遠心力を与えようとするセンサーチップ１００の装着が確実かつ容易に行える。すなわち、使用者の指で摘んだセンサーチップ１００がディスク４０の回転中心軸ＣＬ付近において挿入して搭載されることにより、使用者の指で摘んだセンサーチップ１００がディスク４０の外周部に対して搭載されるのに比べて、ディスク４０の姿勢が変化するのを防ぐことができ、センサーチップの装着が確実かつ容易に行える。
【０１２２】
ケース１０は、表面部１１Ａと表面部１１Ａの側面に形成された側面部１１Ｂ〜１１Ｅを有する第１ケース部分１１と、第１ケース部分１１の側面部に組み合わされる平板状の第２ケース部分１２を有している。そして、ディスク駆動部４１は、第２ケース部分１２の内面に配置されている。これにより、ケースを簡単な構造にできるので、ケースの厚みを薄くして小型化が可能である。
【０１２３】
ディスク４０は、ディスク４０の直径方向に沿ってガイド溝１０１を有し、開閉部材としての可動フタ２０をスライド操作することで、センサーチップ１００をディスク４０のガイド溝１０１に沿って移動されることによりセンサーチップ１００をディスク４０の外
周部付近に位置決めして固定するための対象物固定部６００を備えている。これにより、これにより、センサーチップ１００は、開口部７０を通じてディスク４０のガイド溝１０１に挿入された後に、ガイド溝１０１に沿ってディスク４０の外周部付近に対して確実に固定でき、センサーチップ１００に遠心力を与えてもセンサーチップ１００がディスク４０から飛び出すことがない。
【０１２４】
センサーチップ１００がディスク４０に対して挿入して配置された際のディスク４０の回転方向に関する第１位置（Ａ位置）とは１８０度反対にある第２位置（Ｂ位置）においてディスクを位置決めした状態で、対象物の移動機構部４３は、開閉部材である可動フタ２０をスライド操作することでガイド溝１０１に沿って図１８に示す対象物固定部６００から離してケース１０から排出する。これにより、
【０１２５】
ディスク固定部であるソレノイド４９は、ディスク４０を、第１位置と第２位置に選択的に固定する。これにより、ディスク４０が静止しているので、センサーチップ１００をディスク４０のガイド溝１０１に挿入する作業と、そしてセンサーチップ１００をディスク４０のガイド溝１０１から排出する作業を、ディスク４０が固定されていない場合に比べて確実に行うことができる。
【０１２６】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
センサーチップ１００内の内容物（試料）としては、例えば血液に限らず、細胞や汗や唾液など生体から出る液体、あるいはその他の種類のものであっても良く、特に限定されない。
ケース１０の形状は、直方体の箱状であるが、これに限らず他の形状であっても良い。
ソレノイド４９は、ディスク４０を２カ所の固定位置に固定するが、ソレノイド４９を用いずに、別の要素を用いてディスク４０を２カ所の固定位置にインデックスして固定するようにしても良い。
【０１２７】
また、ケース１０内に電池を配置しないで、電池をケースの外に配置してこの電池をケース側に接続するようにしても良い。
センサーチップ１００は、図示例では長方形の小さな部材であるがこれに限らず他の形状を採用できる。
表示パネル２１は、液晶表示パネルに代えて、例えば有機ＥＬディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネルなどを使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の遠心分離装置の好ましい実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の遠心分離装置を別の方向から見た斜視図である。
【図３】図１の遠心分離装置の底面側を示す斜視図である。
【図４】ケース上側部の内面側を示す斜視図である。
【図５】ケース下側部の内面側を示す斜視図である。
【図６】遠心分離装置の内部構造を示しており、スライドアームがケース上側部に対して閉じた状態を示す斜視図である。
【図７】センサーチップが挿入された状態を示す斜視図である。
【図８】センサーチップの検査位置を示す斜視図である。
【図９】スライドアームが開口部を閉じてディスクが回転を始めた状態を示す斜視図である。
【図１０】ディスクの回転が終わってセンサーチップがＢ位置に位置決めされた状態を示す斜視図である。
【図１１】センサーチップがケース内からＴ方向に沿って排出された状態を示す斜視図である。
【図１２】図６に対応しており、スライドアームがケース上側部に対して閉じた状態を示す平面図である。
【図１３】図７に対応しており、センサーチップが挿入された状態を示す平面図である。
【図１４】図８に対応しており、センサーチップの検査位置を示す平面図である。
【図１５】図９に対応しており、スライドアームが開口部を閉じてディスクが回転を始めた状態を示す平面図である。
【図１６】図１０に対応しており、ディスクの回転が終わってセンサーチップがＢ位置に位置決めされた状態を示す平面図である。
【図１７】図１１に対応しており、センサーチップがケース内からＴ方向に沿って排出された状態を示す平面図である。
【図１８】移動操作部とディスク付近を示す下側から見た斜視図である。
【図１９】スライドアームがＴ方向に移動されて、センサーチップがＡ位置に位置決めされている状態を示す断面図である。
【図２０】スライドアームが開口部を閉じており、スライダーとけとばし部材はセンサーチップとディスクから離れた状態を示す断面図である。
【図２１】センサーチップが排出される状態を示す断面図である。
【図２２】ケース内の構造を示す断面図である。
【図２３】ケース内の構造を示す断面図である。
【図２４】ディスクと電気接続部材を示す斜視図である。
【図２５】メイン基板とサブ基板との電気的な接続例を示す図である。
【図２６】図２５におけるブラシ部材の配列例を示す平面図である。
【図２７】サブ基板のリング電極を示す平面図である。
【図２８】メイン基板とサブ基板の構成例を示す回路ブロック図である。
【図２９】電気接続部材の取付状態を示す下側から見た斜視図である。
【図３０】電気接続部材がセンサーチップに接続される前の状態を示す図である。
【図３１】電気接続部材がセンサーチップに接続された状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１      遠心分離装置
１０    ケース
１１    ケース上側部
１２    ケース下側部
２０    可動フタ（開閉部材）
２１    表示パネル（表示部の一例）
３０    支持プレート
３４    電池
４１    ディスク駆動部
４２    スライダー（対象物の移動機構部）
４３    センサーチップの移動機構部（対象物の移動機構部）
４６    ガイドレール
４９    ソレノイド（ディスク固定部）
５５    スライドホルダー
６０    可動ラック本体（対象物の移動機構部）
６１    固定ラック本体（対象物の移動機構部）
６０Ｒ、６１Ｒ  ラック（対象物の移動機構部）
６２    アーム（対象物の移動機構部）
６３    平歯車
７０    開口部
７１    取り出し孔
７９    けとばし部材（対象物の移動機構部）
８０    ストッパー（対象物固定部）
１００  センサーチップ（検体、対象物）
１０１  ディスクのガイド溝
２００  メイン基板（第１基板）
２１１，２１２  電源用のブラシ部材
２１３，２１４，２１５  信号用のブラシ部材
３００  サブ基板（第２基板）
３１１，３１２  電源用のリング電極
３１３，３１４，３１５  信号用のリング電極
４００  モータ
５００  発電装置
６００  対象物固定部
６１０  電源供給部
６５０  伝送部
６７０  無線通信部
６８０  接触伝送部
ＣＬ    回転中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2008224653.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2008224653.tif 000031
【図３０】
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【図３１】
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