(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈降速度型（Ｅ．Ｓ．Ｒ）の分析又は試験管型の容器内で攪拌する必要がある前処理済みの同様な有機液体の分析を10分以内の時間で準備し、実行する装置であって、
基部構造体（203）上で、水平振動軸線（X-X）の周りを、二つの制限位置間で回動可能な組立体（204）、
前記組立体上で、前記水平軸線（X-X）に対して垂直な回転軸線（Y-Y）の周りを回動可能なロータ（206）、
前記ロータ上で、前記回転軸線（Y-Y）の周りに対称的に配置された複数の試験管（1）用の座から成るリング、
前記組立体を、攪拌処理を実行するための回転軸線（Y-Y）がほぼ水平になる位置と、読取処理を行うための回転軸線（Y-Y）が垂直になる位置とに移動する手段（245）、及び
読取位置（225）において、軸線（Y-Y）を上向きに配置した時の前記ロータ（206）の間欠的な動きによって前記読取位置に到達した試験管に沿って光学的な読み取りを行う手段（241）を
備えた装置において、
ロータ（206）において試験管の各座（262）が、接線方向軸線（Ｚ−Ｚ）の周りで回動し、そして試験管の各座は、ロータが垂直位置にあって、試験管を順に読取り位置に動かすために移動させられる時、重力によってロータの回転軸線（Ｙ−Ｙ）と平行な位置になり、試験管及び座が早い回転中でも、遠心力によって上記ロータの回転軸線（Ｙ−Ｙ）に直交するまでは、傾斜位置を取ること、
回動可能な組立体（204）上に、攪拌処理時には試験管の底部を上に向けた傾斜位置にそれらの試験管を置くために、ロータ（206）の回転軸線（Ｙ−Ｙ）を水平にした位置では、試験管の上方軌道に沿って案内部材（270、270A）が設けられること、
前記ロータ（206）の回転軸線（Ｙ−Ｙ）を水平にした位置で、攪拌のために、ロータがモータ手段（215）によって遅い動きで駆動され、かつ、
前記ロータ（206）の回転軸線（Ｙ−Ｙ）を垂直にした位置で、連続して試験管を読取位置に位置決めするため、ロータが間欠的な動きで駆動され、
さらに、攪拌処理の後で、読取処理の前に試験管の内容物の遠心分離を行い、沈降を加速させるために、ロータ（206）が早い動きで駆動されること、
を特徴とする装置。
【請求項２】
上記案内部材（270、270A）が、攪拌処理段階を除いた全ての処理段階の静止位置に合わせるためにアクチュエータ（272）によって動かされ得ること、及び、前記回転軸線（Y-Y）の垂直位置において、前記ロータ上の試験管用座（262）及び試験管（1）が、読取処理中に垂直位置になること、
を特徴とする請求の範囲１に記載の装置。
【請求項３】
遠心分離処理において上記ロータ（206）が、300rpmオーダーの早い速度で作動され得ることを特徴とする請求の範囲１または２に記載の装置。
【請求項４】
上記振動組立体（104；204）で支持された上記光学読取り手段が、設けられていることを特徴とする請求の範囲１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
上記光学読取り手段が、読取り位置における試験管（１）に平行に摺動できるスライド上に、個々の試験管上に存在し得るバーコードまたは同等の読取り手段を備えていることを特徴とする請求の範囲４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、いわゆるＥ．Ｓ．Ｒ．や同様な使用のための試験管型の容器で撹拌されるべき前処理した有機液体の沈降速度試験を準備し実行する装置に関するものである。
背景技術
このような装置は例えばイタリア国特許第1,233,510号明細書及び対応した欧州特許明細書第391,861号（出願番号第90830094.0）に開示されているように公知であり、これらの刊行物に開示されている装置では、沈降の準備は重力だけで行われ、分析時間は相対的に長い。このような装置は、基部構造体における、二つの限界位置間で水平振動軸線の回りでの振動する組立体と、上記水平軸線に直交する回転軸線の周りを回転できる上記組立体におけるロータと、各々それぞれの直径上の平面において上記回転軸線に対して傾斜して上記回転軸線の周りに対称に配列されかつ指向された、上記ロータにおける試験管に対する複数の座から成るリングとを有している。この装置はまた、撹拌処理を実行するためにロータの回転軸がほぼ水平となる位置及び読取り処理を実行するためにロータの回転軸が垂直となる位置へ上記組立体へ動かす手段を有している。読取り位置には、回転軸線を上向きにして配列したときの上記ロータの間欠運動によって試験管が読取り位置に到達したときにこの試験管に沿って光学的に読取る手段が設けられる。
発明の目的及び開示
本発明の目的は、上述の形式の装置における（主として重力による沈降処理によって遅くなる）作業サイクルを実行するのに必要な時間を短縮することにある。
本発明によれば、前記ロータは、モータ手段によって、回転軸線が水平になる位置で、撹拌のために比較的遅い動きで駆動され、かつ、回転軸線が垂直になる位置で、読取位置に試験管を連続的に位置決めするために間欠的な動きで駆動され、さらに、撹拌処理の後で、読取処理の前に試験管の内容物の遠心分離を行い、沈降を加速させるために比較的早い動きで駆動される。さらに、前記回転軸線が垂直位置にある時に、前記ロータ上の複数の試験管用座から成るリングが、遠心分離のための早い回転中に、試験管を、それらの底部が外方に面するように保持する。
一つの実施可能な実施例によれば、試験管の各座は、ロータに対して固定され、回転軸線に対して４５°のオーダーの角度に向けられ、試験管の口部より試験管の底部の方が回転軸線から離れている。
別の実施可能な実施例によれば、試験管の各座が接線方向軸線の周りでロータにおいて振動し、そして重力により、ロータが垂直位置にありかつ試験管を順に読取り位置に動かすために作動される時にロータの回転軸線に平行な位置となり、試験管及び座が遠心力の作用で上記ロータの回転軸線に直交するまで速い回転中に傾斜位置となる。
詳細には、試験管を、底部が外方を向く傾斜位置に維持するために、振動組立体上に、回転軸線を本質的に水平にしたロータの位置における試験管の上方軌道に沿って案内部材を設けることができる。前記案内部材は、撹拌処理段階を除いた全ての処理段階の静止位置に合わせるためにアクチュエータによって動かされ得る。
遠心分離処理において上記ロータは、300rpmオーダーの比較的早い速度で作動され得る。
また、上記光学読取り手段は、読取り位置における試験管に平行に摺動できるスライド上に、個々の試験管上に存在し得るバーコードまたは同等物の読取り手段及び液体の透明度を読み取る手段を備え得る。
【図面の簡単な説明】
本発明は、本発明の非限定的な実施例を示した以下の説明及び添付図面によってより良く理解される。
図１及び図２は、本発明による分析装置に使用できる試験管の一例をそれぞれ示す部分断面正面図及び側面図である。
図３及び図４は、図２の矢印III−III及びIV−IVに沿った試験管の横断面図及び端面図である。
図５は、上記図面に例示したような試験管を使用できる本発明による装置の第１の実施例の側面図である。
図６は、断面が図５の平面に対して９０°回転した垂直面に沿っている、図５と同様な部分図である。
図７は、図６の矢印VII−VIIに沿った平面に沿った装置の部分断面図である。
図８は、ロータが撹拌処理を実行する位置にある、図５と同様な簡略図である。
図９及び図１０は、本発明の第２の実施例を示す概略平面図及び読取り位置における図９の断面Ｘ−Ｘに沿った読取り位置における断面及び遠心分離処理位置における破線を示す図である。
図１１は、試験管を撹拌処理する位置を示す、図１０と同様な図である。
図１２及び図１３は、図１１の矢印ＸII−ＸIIに沿った図及び一部除去した細部を示す図である。
好ましい実施例の詳細な説明
図１〜図４を参照すると、試験管１は、本質的に角柱の孔３を有する本質的に断面長方形の容器本体を備え、
該容器本体は、充填用の円筒形連結部５を有し、不図示のストッパーによって閉鎖される。角柱孔３は、その長手方向に沿って、平坦壁３Ａ及び３Ｂを備えている（図１及び図３参照）。孔３の寸法は成形型から試験管を抜き取るために僅かに変化しているが、平坦壁の厚みはほぼ一定である。好ましくは、試験管は透明なプラスチック材料で型成形される。これら平坦壁３Ａ及び３Ｂには、電気光学分析装置の光線が矢印Ｆに沿って垂直に通過される（図３参照）。
また、試験管は、平坦な薄板部分７を備えている。この薄板部分７は、前記孔３を囲う壁の一つの延長部分として、光学分析装置の光線の方向Ｆに並行に形成されている。この平坦な薄板部分７には、例えば、バーコード等のような光学式の読取手段を用いて読み取ることができる指示表示を設けることができる。有利には、前記薄板部分７は、本質的に角柱な孔の両側に左右対称に形成される。
好ましい実施例では、前記薄板部分の長手方向縁部７Ａ及び７Ｂ及びこれらの縁部から離れた別の長手方向突起部７Ｃが、円筒形のハウジング内での試験管の中心決めを可能にするための試験管形状を画定している。前記長手方向突起部７Ｃは、前記薄板部分７に垂直な平面に沿って形成され得る。これらの特徴により、分析装置内に設けられた座で試験管を効果的に中心決めすることができるようになる。
どんな場合でも、試験管は、薄板部分７の大きな平坦面を、試験管を使用するためのバーコード及び／又は他の有効なデータを設けるために使用する可能性を提供する。
図５〜図８には、本発明に係る分析装置の一実施例が示されている。この分析装置は、基部１０１及びヒンジ支持部１０３が設けられた支持構造体１０３を備えている（図５参照）。前記ヒンジ支持部１０３は、組立体１０４用の水平軸線Ｘ−Ｘを画定し、組立体１０４は、前記水平軸線Ｘ−Ｘの回りを回転して、以下に説明するように二つの端部位置を採り得る。
前記組立体１０４は、ディスク１０７及びロータ１０６を備え、ロータ１０６は、前記水平軸線Ｘ−Ｘに垂直な回転軸線Ｙ−Ｙに対して傾斜され得る。ロータ１０６は、ブッシュ１１１Ａに同軸にキー係合されたディスク１１１を備え、前記ブッシュ１１１Ａは、ベアリング１０９を介して軸１０５の回りを回転可能にされている。ブッシュ１１１Ａの下部１１１Ｂの外面には歯が形成されており、この歯で歯付き駆動ベルト１１３を介してステップモータ１１５からの駆動力を受ける。回転ディスク１１１の下方には、それと同軸に環状ディスク１１７が設けられている。環状ディスク１１７の周囲には、二重光学位置センサ１１９によってロータの角度位置を読み取るために径方向の刻み目が設けられており、前記センサ１１９は、ブラケット１１９Ａによって支持ディスク１０７に支持されている。
また、ロータ１０６は、（詳細には、図１〜図４に示したような試験管用の）複数の座１２１から成るリングを備えている。これらの座１２１は、前記ディスク１１１の周囲に固定され、又は形成されている。座１２１は、そこに試験管１を挿入した時に、試験管１が回転軸線Ｙ−Ｙの回りで対称的になり、約４５°の角度で傾斜し、かつ、その底部が回転軸線Ｙ−Ｙの垂直位置において下方に、回転軸線Ｙ−Ｙの径方向において外側に向くように配置され、方向決めされている。試験管用の各座１２１はフロントプレート１２１Ｃを備え、このフロントプレート１２１Ｃには試験管導入用の孔が形成されており、板ばね１２３が固定されている。また、各座１２１は受け台部分１２１Ａを備え、この受け台部分１２１Ａは本質的に試験管１と同じ長さで形成され、試験管の平坦部分７の長手方向縁部７Ａ及び７Ｂを受けることができるようにされている。ばね１２３は試験管に作用し、試験管を受け台１２１Ａの内側に接触させた状態で保持する。プレート１２１Ｃの貫通孔の周囲には刻み目１２１Ｄが形成されている。この刻み目１２１Ｄは、試験管の尾根部分（長手方向突起部）７Ｃが僅かな遊びを持って通過することができるようにされ、これにより、試験管はそれ自身の軸線回りの角度位置が決められる。この構成により、試験管１は、その縁部６（図１参照）の一つがプレート１２１Ｃに当たるまで挿入されると、ロータ１０６に対して正確に位置決めされる。
受け台１２１Ａには、長手方向開口１２１Ｂが形成されており（図７参照）、この開口１２１Ｂは、表面に自動的に読み取ることができるバーコード及び／又は他の指示表示がある試験管１の平坦面７の視界がクリアになる状態にする。
読取ユニット１２５は、図５の平面に対して９０°回転させた位置で支持ディスク１０７に固定されている（図６参照）。図５には、支持ディスク１０７に対して前記読取ユニット１２５が占める空間が示されている。読取ユニット１２５は、スライド１２９用の一対の円筒形ガイド部材１２７を備えている。前記スライド１２９は本質的に平行六面体の形状を成している。ガイド部材１２７は、不図示のブラケットを介して、試験管と同じ傾きで、言い換えれば、回転軸線Ｙ−Ｙに対して約４５°の角度で、支持ディスク１０７に固定されている。ガイド部材１２７に平行に、一本の歯付きベルト１３０が通っている。この歯付きベルト１３０はプレート１３１及びねじ固定手段（図示せず）によってスライド１２９に固定されている。ブラケット１３３Ａを介して支持ディスク１０７に固定された歯付きプーリを備えたステップモータ１３３とリターンプーリ１３５とでスライド１２９がガイド１２７に沿って動くことを可能にしている。
二つの四角形部材１３７，１３９がスライド１２９に固定されており、これらの部材１３７，１３９は相互に、かつ、ガイド部材１２７に平行にされている。エミッタ／センサ対１４１Ａ-１４１Ｂ及びバーコードリーダ１４３が前記四角形部材の自由端に各々固定されている。四角形部材１３７及び１３９の相互の間隔は、それらの間に受け台１２１に挿入された試験管を受け入れることができるようにされ、エミッタ１４１Ａ及び検出センサ１４１Ｂは、試験管１の壁１Ａ及び３Ｂの近くに向き合うように位置決めされ、バーコードリーダ１４３は、長手方向開口１２１Ｂを通して試験管１の平坦面７上にあるコードを読み取ることができるように位置決めされる。
モータ１３３でスライド１２９を動かすことによって、試験管内に収容された液体の透明度及び試験管に沿った透明度の変化を読み取るために読取位置に配置された試験管に沿って前記エミッタ／センサ対１４１Ａ-１４１Ｂがスライドすることが可能になる。バーコードリーダ１４３は、試験管の表面７に何が表示されているかを読み取る。読み取りが行われると、スライド１２９はその下方位置に戻される。この下方位置は、前記読取部材１４１Ａ、１４１Ｂ及び１４１Ｃが試験管１及び受け台１２１の方向に動き出す位置であり、また、この位置では、連続する試験管を新たな読み取りサイクルの位置に移動させるためにロータ１０６のディスク１１１を回転させることが可能である。
保護ケース１４４が組立体１０４の支持ディスク１０７に固定されている。この保護ケース１４４は、ロータ１０６及び試験管が挿入された座１２１を囲む。ケース１４４は取り外し可能であり、試験管を挿入し、かつ、取り出すための開口を備え得る。選択的に、試験管用座を備えたトレイをロータ１０６に設けることができ、この場合、前記トレイは、分析サイクルの終わりに、新しい試験管のセットが装備された他のトレイに交換され得る。
組立体１０４は、アクチュエータ１４５によって水平軸線Ｘ−Ｘの周りを９０°回転させることができる。前記アクチュエータ１４５は、垂直支持構造体１０３における符号１４５Ａで示す位置と、支持ディスク１０７に固定されたブラケット１０７Ａにおける１４５Ｂで示す位置とに関節を持つ。前記支持構造体１０３には二つの近接センサ１４７及び１４９が固定されており、これらのセンサで、ディスク１０７が、ロータ１０６が垂直な回転軸線Ｙ−Ｙを持つ第一位置にあるか、回転軸線Ｙ−Ｙが水平になる図５に線１０７Ｋで、また、図８に線１０１Ｋで各々示す第二位置にあるかを検出する。
準備及び分析パラメータの自動検出のために、装置には電子制御ユニット（図示せず）が装備される。この電子制御ユニットは、試験管１が座１２１に装備されると、自動的に予め決められた分析サイクルを実行する。
分析サイクルは、試験管内の有機液体を撹拌する第１段階を有する。この第１段階は、軸線Ｙ−Ｙが水平になる組立体１０４の前記第二位置で、ロータ１０６をその軸線方向Ｙ−Ｙ周りにゆっくり回転させることによって達成される。この方法では、試験管が回転軸線Ｙ−Ｙに対して４５°の角度で傾けられているので、ロータの各回転中に二倍振動させられ、従って、内容物は充分に撹拌される。その後、組立体１０４は、回転軸線Ｙ−Ｙが垂直になる前記第一位置に至るまで水平軸線Ｘ−Ｘ周りを回転させられる。この位置で、ロータは、比較的早い速度で、例えば、１分毎に３００回転で、所定の時間回転させられ、試験管の遠心分離処理を行い、試験管の内容物に急速な沈降を生じさせる。この第１段階に続けて以下に説明する読取段階の処理が行われる。この読取段階では、ロータをその垂直軸線Ｙ−Ｙ上で部分的に回転させることによって、様々な試験管を次々に読取ユニット１２５の正面に持っていき、試験管内に収容された液体の透明度及び試験管のバーコードを読み取る。
図９〜図１３に示された変形実施例において、図５〜図７の部材と同一又は対応する部材の符号には１００を加えて示している。対応する部材は、先行する実施例の部材とは異なり、以下に特別に説明される。
軸線Ｙ−Ｙの周りを回転可能な組立体２０６のディスク２１１の周囲には、支持部材２６０が設けられている。この支持部材２６０は、個々の試験管ホルダ２６２を接線軸周りに関節接合しており、従って、各接線軸Ｚ−Ｚ周りで振動する。試験管ホルダ２６２は先行する実施例の座１２１の代わりであり、これらのホルダ２６２は、先行する実施例のように約４５°傾けて固定する代わりに、軸線Ｚ−Ｚ周りに移動できるようにされている。個々の試験管ホルダ２６２は、径方向位置と軸線Ｙ−Ｙに対して平行な位置との間で角度を持って回動可能であり、添付図面には試験管ホルダ及び試験管によって採られる様々な位置が示されている。振動は保護ケース２４４の内部で行われ、軸線Ｙ−Ｙに平行な位置への方向決めは、試験管ホルダ２６２を支持ディスク２０７へ向けて動かすことにより行われる。先行する実施例とは異なり、（軸線Ｘ−Ｘ周りに移動可能な）組立体２０４は、図９及び図１０に示す軸線Ｙ−Ｙが垂直になる位置と、軸線Ｙ−Ｙがほぼ水平になる図１１に示す傾斜位置を採ることができるが、（図９及び図１０の垂直位置に対する）組立体２０４の移動角度は９０°より僅かに小さい角度（例えば、８７°）であり、その結果、支持ディスク２０７は図１１に示すように垂直に対して僅かに傾斜している。センサ２４７及び２４９は、組立体２０４が上記した二つの位置（水平及びほぼ垂直）を採れるように配置される。
組立体２０４が図１１に示す位置を採っている時のロータ２０６の頂部へ向かう軌道領域にはガイド部材２７０が設けられている。ガイド部材２７０には外側に向けて突出する作用縁２７０Ａが形成されており（図１２及び図１３参照）、前記ガイド部材２７０は、アクチュエータ２７２によって径方向に移動可能である。前記アクチュエータ２７２は、組立体２０４を、軸線Ｙ−Ｙが水平に近くなるように移動した時に、前記ガイド部材２７０及びその作用縁２７０Ａを、軸線Ｙ−Ｙに近い位置と、軸線Ｙ−Ｙから離れた位置との間で移動することができる。ガイド部材２７０の作用は、組立体２０４を、軸線Ｙ−Ｙがほぼ水平に、図１１に示すように水平に対して僅かに傾斜するように配置した時に、振動試験管ホルダ２６２（従って、ホルダに装備された試験管１）の自由位置を調節することにある。図１１を参照すると、試験管ホルダ２６２が自由に動くので、ロータ２０６を軸線Ｙ−Ｙ周りに比較的ゆっくり回転させている間、試験管１は、その底部が下方に面する垂直な状態に維持される傾向にある。試験管内の液体の撹拌処理を実行するために、図１１に示すように軌道の下方部分で採られる自由位置から、軸線方向Ｙ−Ｙ周りに回転させることによって、各試験管が除々に上昇されると、試験管は、上昇軌道のほぼ半分で、軸線Ｙ−Ｙにほぼ平行な位置まで動く。この状態では、個々の試験管は、軸線Ｙ−Ｙに対して離れた位置に動かされたガイド部材２７０の作用縁２７０Ａに近づく。この方法では、作用縁２７０Ａが個々の試験管、又は試験管ホルダ２６２に接触し、これらを組立体２０４の円周に向けて、かつ、ロータの円周に向けて傾斜させる。従って、図１１に示すように上に向かう試験管の底部は比較的目立って傾斜するようになる。続けて、底部へ試験管を戻すことによって、試験管はガイド部材２７０の作用縁２７０Ａから離れていき、ほぼ水平位置にある軸線Ｙ−Ｙを中心としたロータのスロー撹拌軌道の下側領域では、試験管は底部に向かう位置に自由に戻る。従って、撹拌処理は、限定された角度（約４５°又はその他の角度）で試験管を固定した先行する実施例で達成されるものと同等に達成される。実際には、撹拌処理中に各試験管が軸線Ｚ−Ｚ周りで各々回転するという動きは、先行する実施例で用いる試験管で得られる効果より効果的である。
組立体２０４を図１０に示す位置、即ち、軸線Ｙ−Ｙが垂直になる位置に移動した時、ガイド部材２７０はアクチュエータ２７２によって軸線Ｙ−Ｙに近い位置、即ち、芯に近い位置に戻され、その結果、このガイド部材２７０は試験管に干渉しなくなり、試験管は、試験管ホルダ２６２の振動が自由なことと、重力の効果により下方に向かう垂直状態を採る。ロータ２０６のゆっくりとした間欠的な動きによって、個々の試験管は、試験管内に収容された液体を光学的に検査するため、及び露出された支持面に沿ってコードを読み取るためのセンサ２４１及び２４３による読み取り処理を行うための読み取り位置にこの状態で位置決めされる。
遠心分離効果によって沈降を加速する処理を行う時、試験管は、遠心力によって、底部が下方に面する垂直位置から、底部が外方に面する水平位置まで、軸線Ｚ−Ｚ周りを移動し、遠心分離効果による沈降の加速が達成される。前記試験管の水平位置は、点線１Ｓによって示されている。遠心分離処理の後、垂直位置にある軸線Ｙ−Ｙ周りのロータ２０６の回転を停止することによって、又は、ゆっくりにすることによって、試験管は、径方向位置１Ｓから下方に向く垂直位置まで戻り、この状態で、読取組立体２２５による読み取りが行われ得る。
図面は、単なる本発明の実用的な例である実施例を示しているにすぎず、本発明は、発明の範囲から逸脱することなく、その形態や構造を変更することができる。請求の範囲に含まれている参照符号は、実施例の説明及び添付図面を参照して請求の範囲を読むことを容易にするためのもので、請求の範囲によって保護される範囲を制限するものではない。
【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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