(57)【要約】【課題】採血管等の筒状容器内に封入された血液等の試料を、発泡させることなくしかも均一に攪拌することができる振とう装置を提供する。【解決手段】採血管等の筒状容器Ｓ内に封入された血液等の試料を振とうさせる装置であり、軸心が互いに平行となるように配列されかつ周縁部が筒状容器Ｓに接触することにより筒状容器Ｓに回転を付与する複数個の回転部材１と、回転部材１をその軸心の周りに回転させる回転機構２と、回転部材１及び回転機構２を支持する支持台３と、支持台３を回転部材１の軸心と略直交する回動軸３４を中心として回動させる回動機構４と、支持台３及び回動機構４を保持しこれらの要部を外部から保護する保護パネル５とを備え、回動機構４の回転板４６の下方には、リンク棒４４が最下点に到達したことを検出する近接センサ４７が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図３
2004148194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状容器内に封入された試料を振とうさせる装置であって、
軸心が互いに平行となるように配列されかつ周縁部が前記筒状容器に接触することにより該筒状容器に回転を付与する複数個の回転部材と、
これらの回転部材をその軸心の周りに回転させる回転機構と、
これらの回転部材を回転自在に支持する支持台と、
前記支持台を前記回転部材の軸心と略直交する回動軸を中心として回動させる回動機構とを備えてなることを特徴とする振とう装置。
【請求項２】
前記回動機構は、前記回動軸をその軸心の周りに回動させるクランク機構と、該クランク機構を駆動させる駆動装置とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の振とう装置。
【請求項３】
前記回動機構に、回動状態を検出する検出器を備えてなることを特徴とする請求項１または２記載の振とう装置。
【請求項４】
前記回転部材は、回転軸と、該回転軸に同軸的に設けられた円板部とを備えてなることを特徴とする請求項１、２または３記載の振とう装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振とう装置に関し、特に、血液を封入した採血管の振とうに好適に用いられ、採血管内の血液を発泡させることなくしかも均一に攪拌することが可能な振とう装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、病院、診療所等の医療機関においては、採血後の血液の凝固を阻止するために、血液にヘパリン等の血液凝固阻止剤を混合する方法が取られている。例えば、ヘパリン等の血液凝固阻止剤が内壁に塗布された採血管を用い、この採血管内に所定容量の血液を採取した後、この採血管を振とう装置等により所定時間振とうし、血液と血液凝固阻止剤とを混合することにより、血液の凝固を防止している。
上記の振とう装置としては、例えば、平行配置された複数本のローラ上に採血済みの採血管を載置し、モータ等によりローラを所定の回転数にて回転させることにより、採血管をその軸心の周りに回転させる構造のものが用いられている。この振とう装置については、これまでにも様々な構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５８３８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の振とう装置においては、単に、採血管をその軸心の周りに回転させるものであるから、血液と血液凝固阻止剤とが均一に混合されているか否かを確認することができないという問題点があった。
また、採血管の回転速度が高速であることから、採血管内の血液が泡立ってしまうという問題点もあった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、採血管等の筒状容器内に封入された血液等の試料を、発泡させることなくしかも均一に攪拌することができる振とう装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の様な振とう装置を採用した。
すなわち、請求項１記載の振とう装置は、筒状容器内に封入された試料を振とうさせる装置であって、軸心が互いに平行となるように配列されかつ周縁部が前記筒状容器に接触することにより該筒状容器に回転を付与する複数個の回転部材と、これらの回転部材をその軸心の周りに回転させる回転機構と、これらの回転部材を回転自在に支持する支持台と、前記支持台を前記回転部材の軸心と略直交する回動軸を中心として回動させる回動機構とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
この振とう装置では、回転部材により筒状容器に回転を付与し、回動機構により上記回転部材を回転自在に支持する支持台を前記回転部材の軸心と略直交する回動軸を中心として回動させることにより、前記筒状容器をその軸心の周りに回転させるとともに、その軸心を含む垂直平面内で前記回転部材の軸心と略直交する回動軸を中心として回動させる。
これにより、前記筒状容器に、その軸心の周りの回転及び該軸心に直交する方向の回動が同時に付与されることとなり、この筒状容器内に封入された試料を確実に混合することが可能になる。
【０００８】
請求項２記載の振とう装置は、請求項１記載の振とう装置において、前記回動機構は、前記回動軸をその軸心の周りに回動させるクランク機構と、該クランク機構を駆動させる駆動装置とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
この振とう装置では、前記回動機構が、前記回動軸をその軸心の周りに回動させるクランク機構と、該クランク機構を駆動させる駆動装置とを備えたことにより、簡単な構成で、しかも容易に、前記筒状容器に、その軸心に直交する方向の回動を付与することが可能になる。
【００１０】
請求項３記載の振とう装置は、請求項１または２記載の振とう装置において、前記回動機構に、回動状態を検出する検出器を備えてなることを特徴とする。
この振とう装置では、前記回動機構に回動状態を検出する検出器を備えたことにより、前記回動機構の回動状態の制御が容易になる。これにより、筒状容器の回動数を個別に確認することが可能になる。
【００１１】
請求項４記載の振とう装置は、請求項１、２または３記載の振とう装置において、前記回転部材は、回転軸と、該回転軸に同軸的に設けられた円板部とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
この振とう装置では、前記回転部材を、回転軸と、該回転軸に同軸的に設けられた円板部とを備えた構成としたことにより、円板部の周縁部のみが筒状容器に接触することで筒状容器に効果的に回転を付与することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の振とう装置の一実施の形態について図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施の形態の振とう装置を示す平面図、図２は同振とう装置の内部構造を示す正面図、図３は同振とう装置の内部構造を示す側面図である。
【００１４】
この振とう装置は、採血管等の筒状容器Ｓ内に封入された血液等の試料を振とうさせる装置で、複数個の回転部材１（図では６個）と、これら回転部材１、１、…をその軸心の周りに回転させる回転機構２と、これら回転部材１、１、…及び回転機構２を支持する支持台３と、支持台３を回転部材１、１、…の軸心と略直交する回動軸を中心として回動させる回動機構４と、支持台３及び回動機構４を保持しこれらの要部を外部から保護する保護パネル５と、この保護パネル５内に取り付けられた中央演算装置（ＭＰＵ）を含む後述する制御装置とを備えている。
【００１５】
回転部材１は、その両端部が支持台３に回転自在に支持され軸心の周りに回転可能な回転軸１１と、この回転軸１１に同軸的に設けられ軸心から周縁部に向かって徐々に薄くなる複数の円板部１２（図では４個）とにより構成されている。１つの回転部材１の円板部１２、１２、…と、これに隣接する回転部材１の円板部１２、１２、…とは、互いに接触するように配置され、これら隣接する回転部材１、１間に筒状容器Ｓを載置することにより、筒状容器Ｓに所定の回転を付与する構成になっている。
【００１６】
回転機構２は、回転軸１１、１１、…それぞれの一端部に同軸的に設けられたプーリ２１、２１、…と、これらプーリ２１、２１、…の斜め下方に設けられて支持台３の下部に回転自在に支持されるプーリ２２、２２、…と、これらプーリ２２、２２、…の中央部近傍に設けられたモータ２３と、これらプーリ２１、２１、…、２２、２２、…及びモータ２３に千鳥状に巻回されてモータ２３の回転をプーリ２１、２１、…、２２、２２、…に伝達する無端ベルト２４とにより構成されている。
【００１７】
支持台３は、例えば、ステンレススチール等の耐腐食性に富んだ金属板を箱状に加工してなるもので、矩形状の底板部３１と、底板部３１の各辺から垂直上方に延びる側板部３２とにより構成されている。そして、一対の対向する側板部３２、３２それぞれには、回転軸１１、１１、…の各端部が回転自在に支持され、他の一対の対向する側板部３２、３２それぞれの外側には支柱３３，３３が立設され、これらの側板部３２、３２は回動軸３４、３４を介して支柱３３，３３に回動自在に支持されている。
【００１８】
回動機構４は、回動軸３４をその軸心の周りに回動させるクランク機構４１と、このクランク機構４１を駆動させるモータ（駆動装置）４２とにより構成されている。クランク機構４１は、一方の回動軸３４に取り付けられた側板３５の先端部に一端部が回動自在に軸支されたリンク棒４４と、このリンク棒４４の他端部が回動自在に軸支されモータ４２により偏心した軸４５の周りに所望の回転速度で回転する円板状の回転板４６とにより構成されている。この円板状の回転板４６の下方には、図４及び図５に示すように、この回動機構４の回動状態を検出するために、リンク棒４４が最下点に到達したことを検出する近接センサ（検出器）４７が設けられ、この近接センサ４７がリンク棒４４が最下点に到達したことを検出した場合に、回動軸３４の回動数を計数するようになっている。
【００１９】
保護パネル５は、箱状体からなるもので、上面には回転部材１、１、…を露出させる開口５１が形成され、側面には、電源のＯＮ／ＯＦＦ操作を行うことにより保護パネル５内に取り付けられたＭＰＵを含む制御装置を始動／停止するための電源スイッチ５２が設けられている。また、上面の開口５１近傍には、電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を示すランプ５３と、筒状容器Ｓ、Ｓ、…それぞれに対応して近接センサ４４のＯＮ・ＯＦＦ操作及び振とうの始動／停止を行う操作パネル５４が設けられている。
【００２０】
この操作パネル５４は、保護パネル５内に取り付けられたＭＰＵを含む制御装置に接続されて該制御装置を作動させ、回転部材１、１間に載置される筒状容器Ｓの振とう開始及び終了を表示するもので、この操作パネル５４を操作することにより回転部材１、１間に載置される筒状容器Ｓの振とう回数を制御することができる。
この制御装置の制御ブロック図を図６に示す。ここでは、制御装置６１は、回転機構２のモータ２３を制御するモータドライバ６２と、回動機構４のモータ４２を制御するモータドライバ６３と、操作パネル５４からの入力に基づいて近接センサ４７及びモータドライバ６２、６３を制御するＭＰＵ６４とにより構成されている。
【００２１】
この操作パネル５４には、上記制御装置に載置される筒状容器Ｓ、Ｓ、…それぞれに対応して近接センサ４７のＯＮ・ＯＦＦ操作を行う押しボタンスイッチ５５、５５、…と、近接センサ４７の動作開始、すなわち振とう開始を示す緑色のＬＥＤからなるセットランプ５６、５６、…と、近接センサ４７によるリンク棒４４の検出回数が所定の回数に達した場合に振とう終了を示す赤色のＬＥＤからなる終了ランプ５７、５７、…とにより構成されている。
【００２２】
この振とう装置では、回動軸３４の回動角度が所定の角度の範囲内となるように、側板３５の大きさ、リンク棒４４の長さ、回転板４６の軸４５からリンク棒４４の軸までの距離（半径）等が設定されている。
また、この回動軸３４の毎分当たりの回動数が所定の回動数の範囲内となるように、図示しない変速機構等を介して制御されている。
【００２３】
次に、この振とう装置の使用方法について説明する。
まず、電源スイッチ５２を「ＯＮ」状態にし、制御装置を作動させて回転機構２及び回動機構４を始動させ、回転部材１、１、…を所定の回転数にて回転させるとともに、支持台３を所定の回動角度及び回動数にて回動させる。
これにより、回転部材１、１、…は、回転軸１１の周りに回転すると同時に、この回転軸１１の軸線を接線としかつ回転軸１１に直交する回動軸３４を中心とする円弧上を往復運動することとなる。
【００２４】
次いで、血液を採取した筒状容器Ｓを隣接する回転部材１、１間に載置し、この筒状容器Ｓをその軸心の周りに所定の回転数にて回転させると同時に、この筒状容器Ｓに対応する押しボタンスイッチ５５を入力する。これにより、近接センサ４７が動作を開始し、この近接センサ４７に対応するセットランプ５６が同時に点灯する。
この場合、筒状容器Ｓは、その中心軸の周りに回転すると同時に、この中心軸の中心は、この中心軸を接線としかつ回動軸３４を中心とする円弧上を往復運動することとなる。
【００２５】
この近接センサ４７は、リンク棒４４が最下点に到達する度毎にこのリンク棒４４を検出し、その検出信号を制御装置のＭＰＵに送る。このリンク棒４４の動きは、回動軸３４の動きと連動しているので、リンク棒４４が最下点に到達した回数を計数すれば、回動軸３４の回動数、すなわち筒状容器Ｓの回動数を計数することになる。
ＭＰＵでは、近接センサ４７からの検出信号に対応して回動軸３４の回動数を計数するようになっているので、近接センサ４７から信号が送信される度毎に回動軸３４の回動数を１つずつカウントする。
【００２６】
回動軸３４の回動数が所定の数に達したならば、ＭＰＵは、筒状容器Ｓが所定回数振とうされたと判断し、この近接センサ４７に対応するセットランプ５６を消灯させると同時に終了ランプ５７を点灯させ、作業者等に筒状容器Ｓの振とうが終了したことを知らせる。
なお、保護パネル５に小型のブザー等の警報機を内蔵しておき、対応する終了ランプ５７を点灯させると同時にブザーを鳴らせて作業者等に知らせるようにしてもよい。
【００２７】
以上説明した様に、本実施形態の振とう装置によれば、回転部材１、１、…と、これら回転部材１、１、…をその軸心の周りに回転させる回転機構２と、これら回転部材１、１、…及び回転機構２を支持する支持台３と、支持台３を回転部材１、１、…の軸心と略直交する回動軸を中心として回動させる回動機構４とを備えたので、筒状容器Ｓを、その中心軸の周りに回転すると同時に、この中心軸を接線としかつ回動軸３４を中心とする円弧上を往復運動させることができ、その結果、筒状容器Ｓに回転と振動を同時に付与することができる。したがって、この筒状容器Ｓ内に封入された血液等の試料を確実に混合することができる。
【００２８】
また、回動軸３４の回動角度（θ）及びその毎分当たりの回動数を制御したので、筒状容器Ｓが高速回転したり、高速振とうする虞がなくなり、この筒状容器Ｓ内に封入された血液等の試料が泡だったりする虞がなくなる。
また、近接センサ４７を用いて回動軸３４の回動数を計数するので、筒状容器Ｓの回動数を個別に確認することができる。
【００２９】
以上、本発明の振とう装置の一実施形態について図面に基づき説明してきたが、具体的な構成は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。
例えば、回転部材１を、回転軸１１と円板部１２、１２、…とにより構成したが、回転部材１は筒状容器Ｓに所定の回転を付与する構成であればよく、回転軸１１と円板部１２、１２、…とに限定されることはない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の振とう装置によれば、軸心が互いに平行となるように配列されかつ周縁部が前記筒状容器に接触することにより該筒状容器に回転を付与する複数個の回転部材と、これらの回転部材をその軸心の周りに回転させる回転機構と、これらの回転部材を回転自在に支持する支持台と、前記支持台を前記回転部材の軸心と略直交する回動軸を中心として回動させる回動機構とを備えたので、筒状容器に、その軸心の周りの回転及び該軸心に直交する方向の回動を同時に付与することができ、筒状容器に回転と振動を同時に付与することができる。したがって、筒状容器内に封入された試料を、発泡させることなくしかも均一に攪拌することができる。
【００３１】
また、回動軸の回動角度、回動軸の毎分当たりの回動数等を制御することにより、筒状容器を低速にて揺動させることができ、筒状容器内に封入された試料の均一な攪拌を更に向上させることができる。
また、前記回動機構に回動状態を検出する検出器を備えたことにより、前記回動機構の回動状態の制御を容易に行うことができ、筒状容器の回動数を個別に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の振とう装置を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態の振とう装置の内部構造を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態の振とう装置の内部構造を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態の振とう装置の回動機構の要部を示す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態の振とう装置の回動機構の要部を示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態の振とう装置の制御装置を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
１  回転部材
２  回転機構
３  支持台
４  回動機構
５  保護パネル
１１  回転軸
１２  円板部
２１、２２  プーリ
２３  モータ
２４  無端ベルト
３１  底板部
３２  側板部
３３  支柱
３４  回動軸
４１  クランク機構
４２  モータ（駆動装置）
４４  リンク棒
４５  偏心した軸
４６  回転板
４７  近接センサ（検出器）
５１  開口
５２  電源スイッチ
５３  ランプ
５４  操作パネル
５５  押しボタンスイッチ
５６  セットランプ
５７  終了ランプ
６１  制御装置
６２、６３  モータドライバ
６４  ＭＰＵ
【図１】
2004148194.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004148194.tif 000006
【図５】
2004148194.tif 000007
【図６】
2004148194.tif 000008