(57)【要約】【課題】コストダウンすることが可能な検査装置を提供する。【解決手段】検査装置は、主軸モータ、ステッピングモータ、及びホルダ６１を備えている。ホルダ６１は、ホルダ部６０、開閉部７９、及び錘部９００を備えている。ホルダ部６０には、ホルダ開口部を介して検査チップ２を着脱可能な装着部が設けられている。主軸モータは、第一軸心を中心にホルダ部６０を回転させ、ホルダ部６０に遠心力を作用させる。ステッピングモータは、第一軸心に交差する第二軸心Ａ２を中心にホルダ部６０を回転させる。開閉部７９は、ホルダ部６０に設けられ、ホルダ開口部の少なくとも一部を開閉する。錘部９００は、ホルダ部６０において、第二軸心Ａ２に対して開閉部７９の反対側に設けられている。【選択図】図１０
2016033453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダ開口部を介して検査チップを着脱可能な装着部を有するホルダ部と、
第一軸心を中心に前記ホルダ部を回転させ、前記ホルダ部に遠心力を作用させる第一回転機構と、
前記第一軸心が延びる方向に交差する方向を第二軸心として前記ホルダ部を回転させる第二回転機構と、
前記ホルダ部に設けられ、前記ホルダ開口部の少なくとも一部を開閉する開閉部と、
前記ホルダ部に設けられ、前記第二軸心に対して前記開閉部の反対側に位置する錘部と
を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記錘部は、前記第二回転機構により回転される、前記ホルダ部を含む部材により定まる重心位置を前記第二軸心に近づける重量であることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記ホルダ部に設けられ、前記装着部に装着された前記検査チップを付勢可能な付勢部材を備え、
前記錘部は、前記検査チップが前記装着部に装着され、前記開閉部と前記付勢部材とが設けられた前記ホルダ部の重心位置を前記第二軸心に近づける重量であることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記錘部は、前記ホルダ部において前記開閉部より前記第一軸心に近い部位に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の検査装置。
【請求項５】
前記第一回転機構による前記ホルダ部の回転軌道の外側に配置された発光部と、
前記回転軌道の外側に配置され、前記発光部に対向し、前記発光部からの光を受光する受光部と、
前記ホルダ部において前記第二軸心より前記第一軸心から遠い側の部位に設けられ、前記発光部から前記受光部に向けて発光された光を前記検査チップに透過させる透過開口部と
を備え、
前記開閉部は、前記第二軸心より前記第一軸心から遠い側に設けられ、
前記錘部は、前記第二軸心より前記第一軸心に近い側に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記錘部は、前記第二軸心から離れる程、前記第二軸心を中心とする円弧状に大きくなる放射形状であることを特徴とする請求項４又は５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記開閉部に設けられ、前記開閉部が前記ホルダ開口部を閉鎖する閉鎖位置にある場合に前記ホルダ部に係合する第一係合部と、
前記ホルダ部に設けられ、前記第一係合部に係合する第二係合部と
を備え、
前記開閉部は、前記第二軸心に沿う方向の第三軸心を中心にして回転し、前記閉鎖位置から、前記ホルダ開口部を開放する開放位置に回転する場合に、前記第二軸心から離れる方向に回転し、
前記第三軸心は、前記第二軸心より前記第一軸心から遠い側に設けられ、
前記第二係合部は、前記第三軸心より前記第一軸心側、且つ前記第三軸心より前記第二軸心側に設けられていることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の検査装置。
【請求項８】
前記装着部における前記第一軸心から遠い側の端部において、前記第一軸心が延びる方向に延び、前記第二軸心が延びる方向に突出する突出部を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の検査装置。
【請求項９】
前記錘部を前記ホルダ部に固定する固定部を備え、
前記固定部は、前記第二軸心に直交する方向において、前記装着部より外側に位置することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の検査装置。
【請求項１０】
前記錘部は、前記ホルダ部における前記錘部が装着される部位よりも比重が大きいことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査チップを支持するホルダを回転させ、遠心力によって液体の送液を行う検査装置に関する。
【０００２】
従来、検査チップを支持するホルダを回転させ、遠心力によって液体の送液を行う検査装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の検査装置は、検査チップを支持するチップホルダを備えている。検査チップは所定の厚みを有する合成樹脂の板材によって形成されている。検査装置は主軸モータを駆動し、主軸を回転させることで上下方向に沿う公転の軸心を中心にチップホルダ公転させ、検査チップに遠心力を作用させる。チップホルダは、水平方向に沿う自転の軸心を中心に回転可能である。検査装置は、ステッピングモータを駆動し、チップホルダを自転の軸心を中心に回転させてチップホルダを自転させる。これによって、検査チップに作用する遠心力の方向が変更され、検査チップの流路に配置された液体が送液される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１４８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査チップを装着する部位を開閉する開閉部をチップホルダに設ける構成が考えられる。この場合、開閉部が開かれて検査チップがチップホルダに装着された後、開閉部が閉じられ、検査チップがチップホルダに固定される。しかしながら、チップホルダに開閉部を設けると、開閉部もチップホルダと同様に自転されるので、開閉部が設けられていない場合に比べて、チップホルダの重心位置が自転の軸心から離れる場合がある。チップホルダの重心位置が自転の軸心から離れると、チップホルダを自転させるためのトルクが増大する。特に、チップホルダは公転により遠心力が作用された状態で自転するため、チップホルダに遠心力が作用されていない場合に比べて、チップホルダの重心位置が自転の軸心から離れることによってトルクが増大し易い。チップホルダを自転させるためのトルクが増大すると、チップホルダを自転させるステッピングモータ等の駆動部のトルクを大きくする必要があり、駆動部のコストが増大する可能性があった。
【０００５】
本発明の目的は、コストダウンすることが可能な検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る検査装置は、ホルダ開口部を介して検査チップを着脱可能な装着部を有するホルダ部と、第一軸心を中心に前記ホルダ部を回転させ、前記ホルダ部に遠心力を作用させる第一回転機構と、前記第一軸心が延びる方向に交差する方向を第二軸心として前記ホルダ部を回転させる第二回転機構と、前記ホルダ部に設けられ、前記ホルダ開口部の少なくとも一部を開閉する開閉部と、前記ホルダ部に設けられ、前記第二軸心に対して前記開閉部の反対側に位置する錘部とを備えている。
【０００７】
この場合、第二軸心に対して開閉部の反対側に錘部が設けられているので、錘部が設けられていない場合に比べて、開閉部と錘部とが設けられたホルダ部の重心位置が第二軸心に近づく。このため、錘部が設けられていない場合に比べて、ホルダ部を第二軸心を中心に回転させるために必要なトルクが小さくなる。よって、錘部が設けられていない場合に比べて、トルクの小さい第二回転機構を使用することができ、第二回転機構をコストダウンすることができる。
【０００８】
前記検査装置において、前記錘部は、前記第二回転機構により回転される、前記ホルダ部を含む部材により定まる重心位置を前記第二軸心に近づける重量であってもよい。この場合、ホルダ部を第二軸心を中心に回転させるために必要なトルクが小さくなる。故に、トルクの小さい第二回転機構を使用することができ、第二回転機構をコストダウンすることができる。
【０００９】
前記検査装置は、前記ホルダ部に設けられ、前記装着部に装着された前記検査チップを付勢可能な付勢部材を備え、前記錘部は、前記検査チップが前記装着部に装着され、前記開閉部と前記付勢部材とが設けられた前記ホルダ部の重心位置を前記第二軸心に近づける重量であってもよい。この場合、錘部が設けられていない場合に比べて、検査チップが装着部に装着され、開閉部及び付勢部材が設けられたホルダ部の重心位置が第二軸心に近づく。よって、ホルダ部を第二軸心を中心に回転させるために必要なトルクが小さくなる。故に、トルクの小さい第二回転機構を使用することができ、第二回転機構をコストダウンすることができる。
【００１０】
前記検査装置において、前記錘部は、前記ホルダ部において前記開閉部より前記第一軸心に近い部位に設けられてもよい。この場合、開閉部が、ホルダ部において錘部より第一軸心から遠い部位に設けられているので、開閉部が錘部よりも第一軸心に近い部位に設けられている場合に比べて、ホルダ部を回転させるための部材と開閉部とが干渉する可能性を低減できる。
【００１１】
前記検査装置は、前記第一回転機構による前記ホルダ部の回転軌道の外側に配置された発光部と、前記回転軌道の外側に配置され、前記発光部に対向し、前記発光部からの光を受光する受光部と、前記ホルダ部において前記第二軸心より前記第一軸心から遠い側の部位に設けられ、前記発光部から前記受光部に向けて発光された光を前記検査チップに透過させる透過開口部とを備え、前記開閉部は、前記第二軸心より前記第一軸心から遠い側に設けられ、前記錘部は、前記第二軸心より前記第一軸心に近い側に設けられてもよい。この場合、透過開口部は、第二軸心より第一軸心から遠い側に設けられ、錘部は、ホルダ部において第二軸心より近い側に設けられている。このため、仮に錘部の位置がわずかに位置ずれした場合でも、錘部が透過開口部を通過する光の光路を妨げない。よって、錘部が透過開口部を通過する光の光路を妨げて検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００１２】
前記検査装置において、前記錘部は、前記第二軸心から離れる程、前記第二軸心を中心とする円弧状に大きくなる放射形状であってもよい。この場合、錘部が第二軸心から離れる方向に沿った矩形状である場合に比べて、錘部を第二軸心から離れる方向において小型化することができる。よって、錘部を構成する材料が減り、コストダウンすることができる。
【００１３】
前記検査装置は、前記開閉部に設けられ、前記開閉部が前記ホルダ開口部を閉鎖する閉鎖位置にある場合に前記ホルダ部に係合する第一係合部と、前記ホルダ部に設けられ、前記第一係合部に係合する第二係合部とを備え、前記開閉部は、前記第二軸心に沿う方向の第三軸心を中心にして回転し、前記閉鎖位置から、前記ホルダ開口部を開放する開放位置に回転する場合に、前記第二軸心から離れる方向に回転し、前記第三軸心は、前記第二軸心より前記第一軸心から遠い側に設けられ、前記第二係合部は、前記第三軸心より前記第一軸心側、且つ前記第三軸心より前記第二軸心側に設けられてもよい。この場合、第二係合部が第三軸心より第二軸心側に設けられているので、遠心力が開閉部を閉鎖位置に保持する方向に作用する。故に、第二係合部が第三軸心より第二軸心から遠い側に設けられている場合に比べて、遠心力が作用している間に開閉部が開放位置に移動し難くなる。よって、開閉部が開放位置に移動して、ホルダ部の重心位置が第二軸心から遠くなり、トルクが増大する可能性を低減できる。よって、トルクの小さい第二回転機構を使用することができ、第二回転機構をコストダウンすることができる。
【００１４】
前記検査装置は、前記装着部における前記第一軸心から遠い側の端部において、前記第一軸心が延びる方向に延び、前記第二軸心が延びる方向に突出する突出部を備えてもよい。この場合、装着部に検査チップが装着された際に、突出部によって検査チップを位置決めできる。検査チップの流路を流れる液体は、遠心力が作用する方向に流れるので、検査チップにおいて測定が行われる測定部は、装着部における第一軸心から遠い側の端部に近い位置に配置される。突出部は、装着部において第一軸心から遠い側の端部に配置されている。このため、突出部が装着部における第一軸心に近い側の端部に設けられている場合に比べて、突出部が測定部の近くに配置され、測定部を位置決めできる。よって、測定部が位置ずれする可能性を低減でき、検査精度が向上する。また、突出部が第一軸心が延びる方向に延びている。このため、検査チップの取っ手部が第一軸心方向に検査チップ２から突出していたとしても、突出部が取っ手部に接触する可能性を低減でき、検査チップを位置決めする精度が向上する。
【００１５】
前記検査装置は、前記錘部を前記ホルダ部に固定する固定部を備え、前記固定部は、前記第二軸心に直交する方向において、前記装着部より外側に位置してもよい。この場合、固定部が第二軸心に直交する方向において装着部の内側に設けられている場合に比べて、固定部が装着部内に突出し難い。このため、固定部によって錘部をホルダ部に固定しつつ、より確実に装着部によって検査チップを保持できる。
【００１６】
前記検査装置において、前記錘部は、前記ホルダ部における前記錘部が装着される部位よりも比重が大きくてもよい。この場合、錘部の比重が、ホルダ部における錘部が装着される部位の比重よりも小さい場合に比べて、錘部を小型化することができる。よって、錘部と開閉部とが設けられたホルダ部を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ホルダ６１が第一自転角度にある場合における検査システム３の構成を示す正面図である。
【図２】ホルダ６１が第二自転角度にある場合における検査システム３の構成を示す正面図である。
【図３】検査装置１の平面図と制御装置９０の構成を示す図である。
【図４】検査チップ２の正面図である。
【図５】開閉部７９が閉鎖位置にあり、検査チップ２を支持したホルダ６１の正面図である。
【図６】開閉部７９が開放位置にあり、検査チップ２を支持したホルダ６１の正面図である。
【図７】開閉部７９が閉鎖位置にあり、検査チップ２を支持したホルダ６１の斜視図である。
【図８】アパーチャベース６９と開閉部７９とを取り外した状態のホルダ６１の正面図である。
【図９】ホルダ６１の斜視図である。
【図１０】ホルダ６１の後面図である。
【図１１】遠心処理におけるホルダ６１及び検査チップ２の状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。尚、図３は、検査システム３を構成する検査装置１の平面図及び制御装置９０の内部の機能ブロックを示している。
【００１９】
＜１．検査システム３の概略構造＞
図１〜図３を参照して、検査システム３の概略構造について説明する。本実施形態の検査システム３は、液体である検体及び試薬を収容可能な検査チップ２と、検査チップ２を用いて検査を行う検査装置１とを含む。検査チップ２は、検査装置１のホルダ６１に支持される。検査装置１がホルダ６１と検査チップ２とから離間した垂直方向の第一軸心Ａ１を中心としてホルダ６１及び検査チップ２を回転させると、遠心力がホルダ６１及び検査チップ２に作用する。検査装置１が第一軸心Ａ１に直交する水平方向の第二軸心Ａ２を中心にホルダ６１及び検査チップ２を回転させると、ホルダ６１及び検査チップ２に作用する遠心力の方向である遠心方向が検査チップ２に対して切り替えられる。
【００２０】
＜２．検査装置１の構造＞
図１〜図３を参照して、検査装置１の構造について説明する。以下の説明では、図１及び図２の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び紙面奥側を、夫々、検査装置１の上方、下方、右方、左方、前方、及び後方とする。本実施形態では、第一軸心Ａ１の方向は検査装置１の上下方向であり、第二軸心Ａ２の方向は、ホルダ６１及び検査チップ２が第一軸心Ａ１を中心として回転される際の速度の方向である。なお、図３は検査装置１の上部筐体３０の天板が取り除かれた状態を示す。
【００２１】
図１及び図２に示すように、検査装置１は、上部筐体３０、下部筐体３１、上板３２、ターンテーブル３３、角度変更機構３４、ホルダ６１、及び制御装置９０を備える。ターンテーブル３３は、後述する上板３２の上側に回転可能に設けられた円盤である。検査チップ２は、ターンテーブル３３の上方に配置されたホルダ６１に支持される。角度変更機構３４は、ターンテーブル３３に設けられた駆動機構である。この角度変更機構３４は、第二軸心Ａ２を中心にホルダ６１を回転させることで検査チップ２を回転させる。上部筐体３０は、後述する上板３２に固定されており、検査チップ２に対して光学測定を行う図３に示す測定部７が内部に設けられている。制御装置９０は、検査装置１の各種処理を制御するコントローラである。
【００２２】
下部筐体３１の概略構造を説明する。図１及び図２に示すように、下部筐体３１は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有する。下部筐体３１の上面には、長方形の板材である上板３２が設けられている。下部筐体３１の内部には、第一軸心Ａ１を中心にターンテーブル３３を回転させる駆動機構が、次のように設けられている。
【００２３】
下部筐体３１内の左方寄りに、ターンテーブル３３を回転させるための駆動力を供給する主軸モータ３５が設置されている。主軸モータ３５の軸３６は、上方に突出しており、プーリ３７が固定されている。下部筐体３１の中央部には、下部筐体３１の内部から上方に延びる垂直な主軸５７が設けられている。主軸５７は、上板３２を貫通して、下部筐体３１の上側に突出している。主軸５７の上端部は、ターンテーブル３３の中央部に接続されている。
【００２４】
主軸５７は、上板３２の直下に設けられた支持部材５３により、回転自在に保持されている。支持部材５３の下側では、主軸５７にプーリ３８が固定されている。プーリ３７とプーリ３８とに亘って、ベルト３９が掛け渡されている。主軸モータ３５が軸３６を回転させると、プーリ３７、ベルト３９、及びプーリ３８を介して駆動力が主軸５７に伝達される。このとき、主軸５７の回転に連動して、ターンテーブル３３が主軸５７を中心に回転する。
【００２５】
下部筐体３１内の右方寄りに、下部筐体３１の内部において上下方向に延びるガイドレール５６が設けられている。Ｔ型プレート４８は、ガイドレール５６に沿って下部筐体３１内において上下方向に移動可能である。
【００２６】
先述の主軸５７は、内部が中空の筒状体である。内軸４０は、主軸５７の内部において上下方向に移動可能な軸である。図３に示すように、内軸４０は、上方から見て四角形である。図１及び図２に示すように、内軸４０の上端部は、主軸５７内を貫通してターンテーブル３３の上方に延び、後述する一対のラックギア４３に接続されている。Ｔ型プレート４８の左端部には、軸受４１が設けられている。軸受４１の内部では、内軸４０の下端部が回転自在に保持される。
【００２７】
Ｔ型プレート４８の前方には、Ｔ型プレート４８を上下動させるためのステッピングモータ５１が固定されている。ステッピングモータ５１の軸５８は後方に向けて突出している。軸５８の先端には、円盤状のカム板５９が固定されている。カム板５９の後側の面には、円柱状の突起７０が設けられている。突起７０の先端部は、溝部８３に挿入されている。突起７０は、溝部８３内を摺動可能である。ステッピングモータ５１が軸５８を回転させると、カム板５９の回転に連動して突起７０が上下動する。このとき、溝部８３に挿入されている突起７０に連動して、Ｔ型プレート４８がガイドレール５６に沿って上下動する。
【００２８】
角度変更機構３４の詳細構造を説明する。角度変更機構３４は、一対のラックギア４３を備えている。一対のラックギア４３は、金属製の板状部材である。図３に示すように、一対のラックギア４３は、夫々、内軸４０における互いに対向する面の上端に固定される。一方のラックギア４３は、上側から見て内軸４０から一方向側に延び、他方のラックギア４３は、一方向側とは反対側に延びる。図１に示すように、一対のラックギア４３における内軸４０側とは反対側の端部には、ギア４３１が上下方向に形成されている。ラックギア４３は、内軸４０の上下動に伴って上下動する。
【００２９】
図３に示すように、上側から見て各ラックギア４３の反時計回り方向側には、夫々、支持部４７が設けられている。支持部４７は、ホルダ６１を回転可能に支持する。より詳細には、図１及び図２に示すように、支持部４７は、２つの円柱部４７１、延伸部４７２、及び支軸４７３を備えている。２つの円柱部４７１は、ラックギア４３に沿って並べて配置され、上下方向に延びる。延伸部４７２は、円柱部４７１の上端から、ラックギア４３に沿って内軸４０から離れる方向に延び、その先端が支軸４７３を固定する。支軸４７３は、上側から見て時計回り方向側に延び、その先端が、ホルダ６１に形成された後述するギア部７６の内側に配置されている。支軸４７３とギア部７６との間には、図９に示す軸受４７９が配置されている。ギア部７６は、ラックギア４３のギア４３１と噛み合っている。ラックギア４３の上下動に伴ってギア部７６が支軸４７３を中心に回転することで、ホルダ６１が回転する。故に、ホルダ６１に保持された検査チップ２が支軸４７３を中心に回転する。
【００３０】
本実施形態では、主軸モータ３５がターンテーブル３３を回転駆動するのに伴って、ホルダ６１及び検査チップ２が垂直軸である内軸４０を中心に回転して、ホルダ６１及び検査チップ２に遠心力が作用する。即ち、主軸モータ３５は、第一軸心Ａ１を中心にホルダ６１及び検査チップ２を回転させ、遠心力を作用させる。ホルダ６１及び検査チップ２の第一軸心Ａ１を中心とした回転を、公転と呼ぶ。一方、ステッピングモータ５１が内軸４０を上下動させるのに伴って、ホルダ６１及び検査チップ２が水平軸である支軸４７３を中心に回転して、ホルダ６１及び検査チップ２に作用する遠心力の遠心方向が相対変化する。即ち、ステッピングモータ５１は、第二軸心Ａ２を中心にホルダ６１及び検査チップ２を回転させる。ホルダ６１及び検査チップ２の第二軸心Ａ２を中心とした回転を、自転と呼ぶ。
【００３１】
図１に示すように、Ｔ型プレート４８が可動範囲の最上端まで上昇した状態では、ラックギア４３も可動範囲の最上端まで上昇する。このとき、ホルダ６１及び検査チップ２は、自転角度が０度の定常状態になる。また、図２に示すように、Ｔ型プレート４８が可動範囲の最下端まで下降した状態では、ラックギア４３も可動範囲の最下端まで下降する。このとき、ホルダ６１及び検査チップ２は、定常状態から第二軸心Ａ２を中心に反時計回りに９０度回転した状態になる。つまり、本実施形態ではホルダ６１及び検査チップ２が自転可能な角度幅は、自転角度０度〜９０度である。以下の説明では、自転角度０度を第一自転角度という場合があり、自転角度９０度を第二自転角度という場合がある。
【００３２】
上部筐体３０の詳細構造を説明する。図３に示すように、上部筐体３０は、枠部材を組み合わせた箱状のフレーム構造を有し、上板３２の左部上側に設置されている。より詳細には、上部筐体３０は、ターンテーブル３３の回転中心にある主軸５７からみて、ホルダ６１及び検査チップ２が回転される範囲の外側に設けられている。
【００３３】
上部筐体３０の内部に設けられた測定部７は、測定光を発光する光源７１と、光源７１に対向し、光源７１から発せられた測定光を検出する光センサ７２とを有する。光源７１及び光センサ７２は、検査チップ２の回転軌道の外側において、ターンテーブル３３の前後両側に配置されている。本実施形態では、検査チップ２の公転可能範囲のうちで主軸５７の左側位置が、検査チップ２に測定光が照射される測定位置である。検査チップ２が測定位置にある場合、光源７１と光センサ７２とを結ぶ測定光が、検査チップ２の前面及び後面に対して略垂直に交差する。
【００３４】
＜３．制御装置９０の電気的構成＞
図３を参照して、制御装置９０の電気的構成について説明する。制御装置９０は、検査装置１の主制御を司るＣＰＵ９１と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ９２と、制御プログラムを記憶したＲＯＭ９３とを有する。ＣＰＵ９１には、ユーザが制御装置９０に対する指示を入力するための操作部９４と、各種データ、及びプログラムを記憶するハードディスク装置９５と、各種情報を表示するディスプレイ９６とが接続されている。制御装置９０としては、パーソナルコンピュータを用いてもよいし、専用の制御装置を用いてもよい。また、制御装置９０が検査装置１の筐体内に内蔵されていてもよい。
【００３５】
さらに、ＣＰＵ９１には、公転コントローラ９７、自転コントローラ９８、及び測定コントローラ９９が接続されている。公転コントローラ９７は、主軸モータ３５を回転駆動させる制御信号を主軸モータ３５に送信することによって、ホルダ６１及び検査チップ２の公転を制御する。自転コントローラ９８は、ステッピングモータ５１を回転駆動させる制御信号をステッピングモータ５１に送信することによって、ホルダ６１及び検査チップ２の自転を制御する。測定コントローラ９９は、測定部７を駆動することによって、検査チップ２の光学測定を実行する。詳細には、測定コントローラ９９は、光源７１の発光、及び光センサ７２の光検出を実行させる制御信号を、光源７１及び光センサ７２に送信する。尚、ＣＰＵ９１が公転コントローラ９７、自転コントローラ９８及び測定コントローラ９９を制御する。
【００３６】
＜４．検査チップ２の構造＞
図４を参照して、本実施形態に係る検査チップ２の詳細構造を説明する。以下の説明においては、図４の上方、下方、左方、右方、紙面手前側、及び紙面奥側を、それぞれ、検査チップ２の上方、下方、左方、右方、前方、及び後方とする。
【００３７】
図４に示すように、検査チップ２は一例として前方から見た場合に正方形状であり、所定の厚みを有する透明な合成樹脂の板材２０を主体とする。板材２０の前面は、透明の合成樹脂の薄板から構成されたシート２９１によって封止されている。板材２０とシート２９１との間には、検査チップ２に封入された液体が流動可能な液体流路２５が形成されている。液体流路２５は、板材２０の前面側に所定深さに形成された凹部であり、板材２０の厚み方向である前後方向と直交する方向に延びる。シート２９１は、板材２０の流路形成面を封止する。シート２９１は、図４以外の図においては図示を省略している。液体流路２５は板材２０の後面に形成されてもよいし、前面と後面の両方に形成されてもよい。
【００３８】
検査チップ２の右上部には、取っ手部２７が設けられている。取っ手部２７は、第一軸心Ａ１が延びる方向に沿った上方向に検査チップ２から突出する。取っ手部２７は、折れがった板状の部材によって形成されており、シート２９１の表面と検査チップ２の後面とに貼り付けられている。このため、取っ手部２７は、その厚み分、検査チップ２から前後方向に突出している。
【００３９】
液体流路２５は、検体定量流路１１、試薬定量流路１３，１５、及び測定部８０等を含む。検体定量流路１１は、検査チップ２の左上部に設けられている。試薬定量流路１３は、検体定量流路１１の右側に設けられている。試薬定量流路１５は、試薬定量流路１３の右側、且つ検査チップ２の右上部に設けられている。測定部８０は、検査チップ２の右下部に設けられている。
【００４０】
図４においては、検体定量流路１１及び試薬定量流路１３，１５に共通する構成の符号は検体定量流路１１のみに記載し、試薬定量流路１３，１５における符号は省略する。検体定量流路１１及び試薬定量流路１３，１５は、それぞれ、保持部１１１、供給部１１２、定量部１１４、第一案内部１１５、第二案内部１１７、及び余剰部１１６を含む。保持部１１１は、上方に開口する凹部である。保持部１１１は、検体１７、第一試薬１８、又は第二試薬１９が注入及び貯留される部位である。検体１７は、例えば、血液、血漿、血球、骨髄、尿、膣組織、上皮組織、腫瘍、精液、唾液、又は食料品などの成分を含む液体である。以下の説明においては、検体１７、第一試薬１８、及び第二試薬１９を総称する場合、又はいずれかを特定しない場合、液体１６という。
【００４１】
供給部１１２は、保持部１１１の右上部分から下方向に延びる流路である。供給部１１２の下方には、定量部１１４が設けられている。定量部１１４は、液体１６が定量される部位であり、左下方に凹む凹部である。以下の説明においては、検体定量流路１１、試薬定量流路１３、及び試薬定量流路１５に設けられた定量部１１４を、夫々、定量部１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃという場合がある。
【００４２】
定量部１１４の上部から、第一案内部１１５が右方向に延び、第二案内部１１７が左方向に延びる。第一案内部１１５は、定量部１１４の左下方に設けられた余剰部１１６に接続されている。余剰部１１６は、第二案内部１１７を移動した液体１６が収容される部位であり、第二案内部１１７の下端部から右方向に設けられた凹部である。
【００４３】
第一案内部１１５は、定量部１１４において定量された液体１６が移動する流路である。第一案内部１１５は、右方向に延びた後、下方に延びる。第一案内部１１５の下端は、検査チップ２の右下部に設けられた測定部８０に繋がっている。測定部８０は、下方に凹む凹部である。後述する光学測定が行われる際には、測定部８０に測定光が透過される。
【００４４】
＜５．検査チップ２のその他構造＞
ホルダ６１の支軸４７３を中心とする自転に伴って、検査チップ２が支軸４７３を中心に自転する。検査チップ２は図４に示す定常状態である場合、上辺部２１及び下辺部２４が重力Ｇの方向と直交し、右辺部２２及び左辺部２３が重力Ｇの方向と平行、且つ、左辺部２３が右辺部２２よりも主軸５７側に配置される。定常状態の検査チップ２が測定位置に配置されている状態において、光源７１と光センサ７２とを結ぶ測定光を測定部８０に通過させることで、検査装置１は光学測定による検査を行う。
【００４５】
＜６．ホルダ６１の構造＞
図５〜図１０を参照して、ホルダ６１について説明する。以下の説明においては、図５の左側、右側、上側、下側、紙面手前側、紙面奥側を、夫々、ホルダ６１の左側、右側、上側、下側、前側、後側とする。また、図１に示す第一軸心Ａ１は、ホルダ６１の左側に位置する。図５及び図６に示すように、ホルダ６１は、ホルダ部６０、開閉部７９、及び図９に示す錘部９００を備えている。ホルダ部６０は、ホルダ筐体６２とアパーチャベース６９とを備えている。アパーチャベース６９は、ホルダ筐体６２の前側に設けられている。ホルダ筐体６２とアパーチャベース６９とによって、装着部７４と、ホルダ開口部７５とが形成される。装着部７４は、検査チップ２を着脱可能な部位である。ホルダ開口部７５は、検査チップ２が装着部７４に着脱される開口部である。
【００４６】
図５に示すように、アパーチャベース６９は、ホルダ筐体６２の前面に装着される板状部材である。アパーチャベース６９の上端７０１は左右方向に延びる。アパーチャベース６９の左右の端は、ホルダ筐体６２の外周に沿っている。アパーチャベース６９の下端７０２は、後述する下壁部６４の前側を左右方向に延びる。アパーチャベース６９の右下部には、アパーチャ６９４が設けられている。アパーチャ６９４は、第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１から遠い側である右側に設けられている。アパーチャ６９４は、図１に示す光源７１から光センサ７２に向けて発光された測定光を検査チップ２の測定部８０に透過させる。
【００４７】
図６及び図７に示すように、アパーチャベース６９の上右部には、前方に突出する壁部６９１が設けられている。壁部６９１は、一対の延伸壁部６９２と、係合壁部６９３とを備えている。一対の延伸壁部６９２は、互いに左右方向に離間し、上下方向に延びる。係合壁部６９３は、左右方向に延び、一対の延伸壁部６９２の上端に接続される。係合壁部６９３は、後述する開閉部７９に設けられた爪部８０２と係合する。図６に示すように、壁部６９１は、後述する第三軸心Ａ３より第一軸心Ａ１側である左側、且つ、後述する第三軸心Ａ３より第二軸心Ａ２側である下側に設けられている。係合壁部６９３の下側には、前側から見て左右方向に長く、前後方向にアパーチャベース６９を貫通する開口部６９５が設けられている。
【００４８】
図８に示すように、ホルダ筐体６２は、後壁部６３、下壁部６４、第一左壁部６５１、第二左壁部６５２、右壁部６６、及び図７に示す一対の保持部６７を備えている。後壁部６３は、ホルダ筐体６２の後部を形成する。後壁部６３は、前側から見て中央部に円形の孔部６３１を備えている。孔部６３１は、後壁部６３を前後方向に貫通する。孔部６３１の内側には、軸受４７９を介して図１及び図８に示す支軸４７３が配置されている。前側から見た場合の支軸４７３の中心が、第二軸心Ａ２である。後壁部６３の左下面と右下面とは、第二軸心Ａ２を中心とした円弧状に形成された円弧面６３２，６３３である。後壁部６３の上面６３４と下面６３５とは、左右方向に延び、左面６３６と右面６３７とは、上下方向に延びる。上面６３４の中央やや右側には、上方に突出する突出部６３８が設けられている。図１０に示すように、突出部６３８は、後述する開閉部７９に当接する。図９及び図１０に示すように、後壁部６３の後部において孔部６３１の周囲には、ギア部７６が設けられている。
【００４９】
図８及び図９に示すように、後壁部６３の右下部には、後壁部６３を前後方向に貫通する孔部６３９が設けられている。孔部６３９は、アパーチャ６９４と検査チップ２の測定部８０とを透過した光が通過する部位である。
【００５０】
図８に示すように、後壁部６３の左下部には、後壁部６３を前後方向に貫通する前面視円形の孔部７３が設けられている。孔部７３の内側には、孔部７３の内側に向かって突出するリブ７３１が複数設けられている。孔部７３には、図９に示す後述する固定部９２０の軸部が圧入される。
【００５１】
下壁部６４、第一左壁部６５１、第二左壁部６５２、及び右壁部６６は、夫々、後壁部６３の下部、左部、及び右部から前方に突出している。下壁部６４は、前側から見て上面が下方に凹んだ凹状である。下壁部６４の上端６４１は、後述する装着部７４の下端を規定する。第一左壁部６５１と第二左壁部６５２とは、上下方向に互いに離間している。第二左壁部６５２は、第一左壁部６５１の下方に位置する。第一左壁部６５１の右端６５３と、第二左壁部６５２の右端６５４とは、後述する装着部７４の左端を規定する。右壁部６６は、上下方向に延びる。右壁部６６は、上部に突出部６６１を備え、下部に突出部６６２を備えている。突出部６６１，６６２は、左方に突出している。突出部６６１，６６２は、後述する装着部７４の右端を規定する。
【００５２】
図８に示すように、後壁部６３の左部には、前方に突出する円柱部６４９が設けられている。円柱部６４９は、第一左壁部６５１と第二左壁部６５２の左側に位置する。後壁部６３の右端部には、前方に突出する円柱部６５０が設けられている。円柱部６５０は、右壁部６６の右側に位置する。円柱部６４９，６５０には、夫々、螺子８５１，８５２の軸部を締結する図示しない螺子穴が設けられている。
【００５３】
図５に示すように、アパーチャベース６９の左部及び右部には、アパーチャベース６９を前後方向に貫通する図示しない孔部が設けられている。アパーチャベース６９がホルダ筐体６２に装着される際には、螺子８５１及び螺子８５２の軸部が、夫々、アパーチャベース６９の孔部を介して円柱部６４９，６５０の螺子穴に締結される。螺子８５１の頭部と円柱部６４９との間にアパーチャベース６９が挟まれ、且つ、螺子８５２の頭部と円柱部６５０との間にアパーチャベース６９が挟まれることで、アパーチャベース６９がホルダ筐体６２に装着される。
【００５４】
図６及び図８に示すように、ホルダ筐体６２とアパーチャベース６９とによって囲まれる直方体状の領域は、検査チップ２を着脱可能な装着部７４である。より詳細には、アパーチャベース６９の後面が装着部７４の前面である。後壁部６３の前面が装着部７４の後面である。図８に示すように、下壁部６４の上端６４１を左右方向に延ばした仮想的な面と、上端６４１とが、装着部７４の下面である。第一左壁部６５１の右端６５３と第二左壁部６５２の右端６５４とを上下方向に延ばした仮想的な面と、右端６５３，６５４とが、装着部７４の左面である。右壁部６６の突出部６６１，６６２を上下方向に延ばした仮想的な面と、突出部６６１，６６２とが、装着部７４の右面である。また、図６に示すように、アパーチャベース６９の上端７０１と後壁部６３とは、装着部７４に検査チップ２を挿入可能なホルダ開口部７５を形成する。図５及び図６に示すように、検査チップ２がホルダ６１に保持された場合、検査チップ２が装着部７４に配置され、検査チップ２の上部が装着部７４より上方に露出する。
【００５５】
図８に示すように、装着部７４における図１に示す第一軸心Ａ１から遠い側の端部である右端部には、突出部９６１，９６２が設けられている。装着部７４における図１に示す第一軸心Ａ１に近い側の端部である左端部には、突出部９６３が設けられている。図８及び図１１においては、突出部９６１〜９６３の範囲を斜線で示している。突出部９６１〜９６３は、第一軸心Ａ１が延びる上下方向に延び、第二軸心Ａ２が延びる方向である前方向に後壁部６３の前面から突出する。図１１（Ａ）に示すように、検査チップ２が装着部７４に装着された場合、突出部９６１〜９６３は、検査チップ２の後面に当接し、検査チップ２を位置決めする。
【００５６】
図８に示すように、ホルダ筐体６２の左部には、板バネ６９８が設けられている。板バネ６９８は、第一左壁部６５１の左方に位置する基端部６９９から右斜め下方に延び、その下端部が左斜め下方に屈曲する。板バネ６９８の下端部は固定されていない。板バネ６９８の下端部は、上下方向において、第一左壁部６５１と第二左壁部６５２との間に位置する。
【００５７】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｆ）に示すように、遠心力Ｘがホルダ６１に作用していない場合において、ホルダ６１が第一回転角度に回転した場合、重力Ｇはホルダ６１及び検査チップ２に対して下方向に作用する。板バネ６９８は、ホルダ６１が第一自転角度に回転した状態において、装着部７４に配置された検査チップ２を重力方向と直交する右方向に付勢する。また、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｄ）に示すように、ホルダ６１が第一自転角度に回転した状態においては、遠心力Ｘは、ホルダ６１及び検査チップ２に対して右方向に作用する。板バネ６９８は、ホルダ６１が第一自転角度に回転した状態において、装着部７４に配置された検査チップ２を遠心方向である右方向に付勢する。検査チップ２が付勢されるので、検査チップ２は、板バネ６９８と右壁部６６との間に位置決めされる。
【００５８】
図７に示すように、一対の保持部６７は、ホルダ筐体６２の右上部から上方に延びる。一対の保持部６７は、互いに前後方向に離間している。一対の保持部６７の上端の間には、軸７９７が架け渡されている。一対の保持部６７は、軸７９７を介して開閉部７９を回転可能に支持する。
【００５９】
軸７９７は、第二軸心Ａ２に沿う前後方向に延びる。このため、図５及び図６に示すように、開閉部７９は、第二軸心Ａ２に沿う第三軸心Ａ３を中心にして、図５に示す閉鎖位置と、図６に示す開放位置との間で回転可能である。第三軸心Ａ３は、第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１から遠い側である右側に設けられている。開閉部７９は、閉鎖位置から開放位置に回転する場合に、第二軸心Ａ２から離れる方向に回転する。
【００６０】
図６に示すように、開閉部７９が開放位置にある場合、ホルダ開口部７５の上方に、開閉部７９が位置しない。故に、開閉部７９は、開放位置にあるとき、ホルダ開口部７５を開放している。この開放位置において、検査チップ２はホルダ開口部７５を介して装着部７４に着脱される。開放位置にある開閉部７９は、検査チップ２がホルダ開口部７５を介して装着部７４に着脱される場合に、検査チップ２から離間している。図５に示すように、開閉部７９が閉鎖位置にある場合、ホルダ開口部７５の右部の上方に、開閉部７９が位置する。故に、開閉部７９は、閉鎖位置にあるとき、検査チップ２を装着部７４から抜き取り不能にホルダ開口部７５の一部を閉鎖している。
【００６１】
開閉部７９は、図７に示す一対の回転軸部７９４、アーム部７９５、係合板部７９６、及び図５に示す当接部８００を備えている。図７に示すように、一対の回転軸部７９４は、開閉部７９の回転中心となる部位である。一対の回転軸部７９４は、夫々、前後方向に延びる筒状部である。一対の回転軸部７９４は、互いに前後方向に離間している。一対の回転軸部７９４の内側の孔部には、軸７９７が配置されている。軸７９７を中心に回転軸部７９４が回転することで、開閉部７９が回転する。
【００６２】
一対の回転軸部７９４のうち、後側の回転軸部７９４の前端には、上方に突出する板部８０５が設けられている。一対の回転軸部７９４相互間において、軸７９７の周囲には、バネ８０６が巻き付けられている。バネ８０６の一端は板部８０５に固定され、他端はホルダ部６０に固定されている。バネ８０６は、開閉部７９を閉鎖位置から開放位置に向かう方向に付勢する。
【００６３】
アーム部７９５は、開閉部７９が閉鎖位置にある場合において、回転軸部７９４から左方に延びる板状部材である。図５に示すように、開閉部７９が閉鎖位置にある場合におけるアーム部７９５の下面には、下方に突出して検査チップ２に当接する当接部８００が設けられている。当接部８００は、図８に示す下壁部６４の上端６４１との間において検査チップ２を位置決めする。図７に示すように、アーム部７９５は、平面視矩形状に上下方向に貫通するアーム開口部７９８を備えている。開閉部７９が閉鎖位置にあるとき、検査チップ２の取っ手部２７は、アーム開口部７９８の内側に配置される。
【００６４】
アーム部７９５の後端部には、上方に突出する板状部である突出板部７９９が設けられている。係合板部７９６は、アーム部７９５の前端部に接続され、上下方向に延びる板部である。係合板部７９６の上端部８０１は、アーム部７９５より上側に位置し、突出板部７９９と前後方向に互いに対向している。係合板部７９６の上端部８０１と突出板部７９９とは、例えば、アーム部７９５が開閉されるときにユーザに把持される。
【００６５】
図５に示すように、係合板部７９６の後面の下部には、後方に突出する爪部８０２が設けられている。開閉部７９が閉鎖位置にあるとき、爪部８０２は、係合壁部６９３の下面に係合する。
【００６６】
図９及び図１０に示すように、後壁部６３の後面における左下部には、錘部９００が装着されている。図１０に示すように、錘部９００は、第二軸心Ａ２に対して開閉部７９の反対側に位置する。錘部９００は、ホルダ部６０において開閉部７９より第一軸心Ａ１に近い部位に装着されている。また、開閉部７９は、第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１から遠い側である右側に設けられ、錘部９００は、第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１に近い側である左側に設けられている。
【００６７】
錘部９００は、第二軸心Ａ２から離れる程、第二軸心Ａ２を中心とする円弧状に大きくなる放射形状である。より詳細には、図１０に示すように、錘部９００は、面９０１〜９０６を備えている。面９０１は、錘部９００における第二軸心Ａ２側の部位を形成し、第二軸心Ａ２を中心とする円弧状に湾曲している。面９０１の上端は、上下方向において第二軸心Ａ２よりやや下側に位置する。面９０１の下端は、上下方向においてギア部７６の下端と略同じ位置にある。面９０２は、面９０１の下端に接続され、下方に延びる。面９０２の下端は、壁部９５１の上側に位置する。壁部９５１は、後壁部６３の左下部から後方に突出し、左右方向に延びる壁部である。面９０３は、面９０２の下端から壁部９５１に沿って右方向に延びる。
【００６８】
面９０４は、面９０３の右端に接続され、後壁部６３の円弧面６３２に沿って円弧状に右上方に延びる。面９０５は、面９０４の右端に接続され、壁部９５２に沿って上方に延びる。壁部９５２は、後壁部６３の左部から後方に突出し、上下方向に延びる壁部である。面９０１の上端と面９０５の上端との上下方向の位置は互いに同じである。面９０６は、左右方向に延び、面９０１の上端と面９０５の上端とに接続されている。
【００６９】
後側から見た錘部９００の中央部には、前後方向に錘部９００を貫通する孔部９０８が設けられている。固定部９２０の軸部が孔部９０８を介して図８に示す後壁部６３の孔部７３に圧入され、リブ７３１が潰れ、該軸部が固定される。固定部９２０の頭部と後壁部６３の後面との間に錘部９００が挟まれることで、錘部９００がホルダ部６０に固定される。固定部９２０は、第二軸心Ａ２に直交する前後左右方向において、装着部７４の内側に位置する。
【００７０】
錘部９００は、ホルダ部６０における錘部９００が装着される部位よりも比重が大きい。錘部９００が装着される部位を有する後壁部６３は、例えば、合成樹脂で形成されている。錘部９００は、例えば、金属で形成されている。
【００７１】
錘部９００は、ステッピングモータ５１により回転される、ホルダ部６０を含む部材により定まる重心位置を第二軸心Ａ２に近づける重量である。本実施形態では、錘部９００は、検査チップ２が装着部７４に装着され、開閉部７９と板バネ６９８とが設けられたホルダ部６０の重心位置を第二軸心Ａ２に近づける重量である。図８に示すように、より詳細には、例えば、錘部９００がホルダ部６０に装着されていない場合、検査チップ２が装着部７４に装着され、開閉部７９と板バネ６９８とが設けられたホルダ部６０の重心位置８７１は、孔部６３１の右上方に位置する。錘部９００がホルダ部６０に装着された場合、検査チップ２が装着部７４に装着され、開閉部７９と板バネ６９８とが設けられたホルダ部６０の重心位置は、重心位置８７１より第二軸心Ａ２に近い重心位置８７２に位置する。重心位置８７２は、孔部６３１の内側に位置する。
【００７２】
ここで、遠心力が作用している場合にホルダ６１を回転させるために必要なステッピングモータ５１のトルクＴは、例えば、以下の式（１）〜（７）によって算出される。
Ｆｃ＝Ｍｃ×Ｌ×ω＾２・・・（１）
Ｔｃ＝Ｆｃ×ｙ・・・（２）
Ｆｓ＝Ｔｃ／Ｚ・・・（３）
Ｔ１＝Ｆｓ×Ｒｓ・・・（４）
Ｔ２＝Ｆｆ×Ｒｓ・・・（５）
Ｔ３＝Ｆｔ×Ｒｓ・・・（６）
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３・・・（７）
【００７３】
ここで、Ｆｃは、ホルダ６１に作用する遠心力である。Ｍｃは、ホルダ６１の全体重量である。Ｌは、左右方向における第一軸心Ａ１と第二軸心Ａ２との間の距離である。ωは、第一軸心Ａ１を中心としたホルダ６１の角速度である。ｙは、上下方向における第二軸心Ａ２とホルダ６１の重心との間の距離である。ｙは、錘部９００の重さによって変動する。Ｔｃは、ホルダ６１の回転トルクである。Ｚは、第二軸心Ａ２とギア部７６との間の距離、すなわちギア部７６のピッチ円の直径の半分の値である。Ｒｓは、第一軸心Ａ１とステッピングモータ５１の軸５８との間の距離である。Ｆｓは、図１に示すギア部７６を回転させる図１に示すラックギア４３を動作させるために必要な力である。Ｆｆは、主軸の回転による遠心力の軸受４７９と支軸４７３との間の動摩擦係数分の力である。Ｆｔは、図１に示すギア部７６を回転させる、ステッピングモータ５１に連結される部材を動作させる力であって、Ｆｓ以外に必要な力である。Ｆｔは、例えば、図１に示す軸５８からラックギア４３までにおいて連結される部材の重量を動かす力である。Ｔ１は、ホルダ６１を回転させるための、重心位置のみを考慮したトルクである。Ｔ２は、ホルダ６１を回転させるための、摩擦係数のみを考慮したトルクである。Ｔ３は、ラックギア４３を上方に持ち上げるためのトルクである。
【００７４】
特に、上記式（１）〜（７）によって算出されるトルクＴが「１」以下になるように錘部９００の位置と重さを設定すれば、トルクＴが「１」より大きい場合に比べて、使用できるステッピングモータ５１の種類も多くなり、ステッピングモータ５１をコストダウンすることができる。本実施形態においては、錘部９００が装着されていない場合、検査チップ２が装着部７４に装着され、開閉部７９と板バネ６９８とが設けられたホルダ部６０の重心は、図８に示す重心位置８７１にあり、トルクＴが「１」より大きい。錘部９００が装着されている場合、検査チップ２が装着部７４に装着され、開閉部７９と板バネ６９８とが設けられたホルダ部６０の重心は、図８に示す重心位置８７２にあり、トルクＴが「１」より小さい。なお、錘部９００が装着された状態のトルクＴが「１」以上であってもよい。
【００７５】
＜７．検査方法の一例＞
検査装置１及び検査チップ２を用いた検査方法について説明する。尚、図１１においては、アパーチャベース６９及び取っ手部２７の図示を省略している。図４に示すように、検体定量流路１１の保持部１１１に検体１７が配置される。試薬定量流路１３の保持部１１１に第一試薬１８が配置される。試薬定量流路１５の保持部１１１に第二試薬１９が配置される。
【００７６】
ユーザは、第一自転角度であり、開閉部７９が開放位置にあるホルダ６１の上側から、ホルダ開口部７５を介して装着部７４に検査チップ２を配置する。これによって、図６に示すように、検査チップ２がホルダ６１によって支持される。ユーザは、開閉部７９を図６に示す開放位置から図５及び図１１（Ａ）に示す閉鎖位置に回転させる。図１１（Ａ）に示すように、板バネ６９８の付勢力によって、検査チップ２が右方に押され、突出部６６１，６６２に当接して位置決めされる。また、開閉部７９の当接部８００が検査チップ２の上面に当接し、下壁部６４の上端６４１との間において検査チップ２を位置決めする。突出部９６１，９６２，９６３が、検査チップ２の後面に当接し、図５に示すアパーチャベース６９との間において検査チップ２を位置決めする。
【００７７】
ユーザは、操作部９４から処理開始のコマンドを入力する。これによって、ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９３に記憶されている制御プログラムに基づいて、遠心処理を実行する。尚、検査装置１は二つの検査チップ２を同時に検査可能であるが、以下では説明の便宜のため、一つの検査チップ２を検査する手順を説明する。尚、以下の説明においてＣＰＵ９１がホルダ６１及び検査チップ２を第一自転角度から第二自転角度に回転させる場合、ホルダ６１及び検査チップ２は、第二軸心Ａ２を中心に、前方から見て反時計回りに９０度回転する。また、ＣＰＵ９１がホルダ６１及び検査チップ２を第二自転角度から第一自転角度に回転させる場合、ホルダ６１及び検査チップ２は、第二軸心Ａ２を中心に、前方から見て時計回りに９０度回転する。また、第一軸心Ａ１は、ホルダ６１に対して遠心力Ｘが作用する方向の反対方向側に位置する。
【００７８】
ＣＰＵ９１は、ＨＤＤ９５に予め記憶されているモータの駆動情報を読み込み、公転コントローラ９７に主軸モータ３５の駆動情報をセットし、自転コントローラ９８にステッピングモータ５１の駆動情報をセットする。このとき、ホルダ６１及び検査チップ２は図４に示すように、定常状態であり、第一自転角度である。次いで、図３に示すＣＰＵ９１が公転コントローラ９７を制御し、主軸モータ３５の駆動を開始する。この結果、第一自転角度のホルダ６１及び検査チップ２が公転する。主軸モータ３５は、公転コントローラ９７の指示に基づき、ターンテーブル３３の回転速度を速度Ｖに上げる。速度Ｖは、例えば３０００ｒｐｍである。ＣＰＵ９１は主軸モータ３５の回転速度を速度Ｖに保持する。図１１（Ｂ）に示すように、ホルダ６１に対して右方向に遠心力Ｘが作用する。このため、左辺部２３から右辺部２２に向けて、検査チップ２に遠心力Ｘが作用する。遠心力Ｘの作用によって、液体１６は、保持部１１１から供給部１１２に移動する。
【００７９】
ＣＰＵ９１は自転コントローラ９８を制御し、ステッピングモータ５１を駆動する。そして、ＣＰＵ９１は図１１（Ｃ）に示す第二自転角度までホルダ６１及び検査チップ２を回転させる。図１１（Ｃ）に示すように、ホルダ６１に対して下方向に遠心力Ｘが作用する。このため、上辺部２１から下辺部２４に向けて、検査チップ２に遠心力Ｘが作用する。遠心力Ｘの作用によって、液体１６は供給部１１２から定量部１１４に流れる。定量部１１４において溢れた液体１６は、第二案内部１１７を介して余剰部１１６に流れる。このため、定量部１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃの夫々の容量分の検体１７、第一試薬１８、及び第二試薬１９が定量される。
【００８０】
ＣＰＵ９１は自転コントローラ９８を制御し、ステッピングモータ５１を駆動する。そして、ＣＰＵ９１は、図１１（Ｄ）に示す第一自転角度までホルダ６１及び検査チップ２を回転させる。図１１（Ｄ）に示すように、ホルダ６１に対して右方向に遠心力Ｘが作用する。このため、左辺部２３から右辺部２２に向けて、検査チップ２に遠心力Ｘが作用する。遠心力Ｘの作用によって、定量部１１４において定量された検体１７、第一試薬１８、及び第二試薬１９は、第一案内部１１５を介して、検査チップ２の右部、すなわち、測定部８０及び測定部８０の上側に移動する。検体１７、第一試薬１８、及び第二試薬１９は、遠心力Ｘの作用によって混合され、混合液２６が生成される。
【００８１】
ＣＰＵ９１は自転コントローラ９８を制御し、ステッピングモータ５１を駆動する。そして、ＣＰＵ９１は、図１１（Ｅ）に示す第二自転角度までホルダ６１及び検査チップ２を回転させる。図１１（Ｅ）に示すように、ホルダ６１に対して下方向に遠心力Ｘが作用する。このため、上辺部２１から下辺部２４に向けて、検査チップ２に遠心力Ｘが作用する。遠心力Ｘの作用によって、混合液２６は測定部８０に移動する。
【００８２】
Ｓ６が実行された後、ＣＰＵ９１は自転コントローラ９８を制御し、ステッピングモータ５１を駆動する。ＣＰＵ９１は、図１１（Ｆ）に示すように、第一自転角度までホルダ６１及び検査チップ２を回転させる。また、ＣＰＵ９１は公転コントローラ９７を制御し、主軸モータ３５の回転を停止する。故に、ホルダ６１及び検査チップ２の公転が終了する。遠心処理は終了される。
【００８３】
遠心処理の実行後、ＣＰＵ９１は公転コントローラ９７を制御し、検査チップ２を測定位置の角度まで回転させる。板バネ６９８が右向きに検査チップ２を付勢し、当接部８００が検査チップ２の上面に当接することで、検査チップ２が位置決めされるので、測定部８０は、アパーチャ６９４を通過した測定光が通過する図４に示す領域８２を完全に含む。よって、図３に示す測定コントローラ９９が光源７１を発光させると、測定光が図５に示すアパーチャ６９４を介して検査チップ２の測定部８０に照射される。測定光は、測定部８０に貯溜された混合液２６と図８に示す孔部６３９とを介して光センサ７２に受光される。ＣＰＵ９１は光センサ７２が受光した測定光の変化量に基づいて、混合液２６の光学測定を行い、測定データを取得する。ＣＰＵ９１は、取得された測定データに基づいて、混合液２６の測定結果を算出する。測定結果に基づく混合液２６の検査結果が、図３に示すディスプレイ９６に表示される。なお、混合液２６の測定方法は、光学測定に限られず、他の方法でもよい。
【００８４】
＜８．本実施形態の主たる作用・効果＞
以上のように本実施形態における検査装置１による検査が行われる。本実施形態においては、第二軸心Ａ２に対して開閉部７９の反対側に錘部９００が設けられているので、錘部９００が設けられていない場合に比べて、開閉部７９と錘部９００とが設けられたホルダ部６０の重心位置が第二軸心Ａ２に近づく。このため、錘部９００が設けられていない場合に比べて、ホルダ部６０を第二軸心Ａ２を中心に回転させるために必要なトルクが小さくなる。よって、錘部９００が設けられていない場合に比べて、トルクの小さいステッピングモータ５１を使用することができ、ステッピングモータ５１をコストダウンすることができる。
【００８５】
尚、本発明において、コストダウンとは、ステッピングモータ５１自体のコストダウンに限られない。例えば、上記実施形態においては、トルクの小さいステッピングモータ５１を使用することができるので、ステッピングモータ５１の消費電力を削減でき、また小型化することができる。
【００８６】
また、上記実施形態において、錘部９００を設けることにより、主軸モータ３５の負荷が増大するが、錘部９００に対して、ターンテーブル３３を回転させる負荷などの主軸モータ３５に掛かる全負荷に対する増加量は小さい。また、錘部９００で発生する重量より重心位置と第二軸心Ａ２との位置ずれで発生する遠心力からの力が大きい。よって、錘部９００を設けることにより、ホルダ部６０の重心位置を第二軸心Ａ２に近づけさせることにより、よりコストダウンできる。
【００８７】
また、ホルダ部６０を第二軸心Ａ２を中心に回転させるために必要なトルクが小さくなれば、ホルダ６１を構成する部品とホルダ６１を支持する部品との剛性を小さくすることができる。よって、剛性の小さい部品を使用してコストダウンすることができる。
【００８８】
また、錘部９００は、検査チップ２が装着部７４に装着され、開閉部７９と板バネ６９８とが設けられたホルダ部６０の重心位置を第二軸心Ａ２に近づける重量である。このため、錘部９００が設けられていない場合に比べて、検査チップ２が装着部７４に装着され、開閉部７９と板バネ６９８とが設けられたホルダ部６０であるホルダ６１の重心位置が第二軸心Ａ２に近づく。よって、ホルダ６１を第二軸心Ａ２を中心に回転させるために必要なトルクが小さくなる。故に、トルクの小さいステッピングモータ５１を使用することができ、ステッピングモータ５１をコストダウンすることができる。
【００８９】
ホルダ部６０の第一軸心Ａ１側には、ホルダ部６０を回転させるための部材、例えば、図３に示す内軸４０が配置されている。このため、仮に開閉部７９が錘部９００より第一軸心Ａ１から近い部位に設けられていると、開閉部７９が回転する場合に、ホルダ部６０を回転させるための部材と開閉部７９とが干渉する可能性がある。本実施形態においては、開閉部７９が、ホルダ部６０において錘部９００より第一軸心Ａ１から遠い部位に設けられている。このため、開閉部７９が錘部９００よりも第一軸心Ａ１に近い部位に設けられている場合に比べて、ホルダ部６０を回転させるための部材と開閉部７９とが干渉する可能性を低減できる。
【００９０】
また、アパーチャ６９４は、第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１から遠い側に設けられ、錘部９００は、ホルダ部６０において第二軸心Ａ２より近い側に設けられている。このため、仮にホルダ部６０における錘部９００の位置がわずかに位置ずれした場合でも、錘部９００がアパーチャ６９４を通過する光の光路を妨げない。よって、錘部９００がアパーチャ６９４を通過する光の光路を妨げて検査精度が低下する可能性を低減できる。
【００９１】
また、錘部９００は、第二軸心Ａ２から離れる程、第二軸心Ａ２を中心とする円弧状に大きくなる放射形状である。このため、錘部９００が第二軸心Ａ２から離れる方向に沿った矩形状である場合に比べて、錘部９００を第二軸心Ａ２から離れる方向において小型化することができる。よって、錘部９００を構成する材料が減り、コストダウンすることができる。
【００９２】
また、仮に、上下方向において係合壁部６９３が第三軸心Ａ３より第二軸心Ａ２から遠い側に設けられている場合、遠心力Ｘが開閉部７９を開放位置に移動させる方向に作用する。例えば、図５に示す位置Ｐ１に係合壁部６９３があるとする。この場合、係合壁部６９３と第三軸心Ａ３とを結ぶ線分Ｌ１は、第三軸心Ａ３から左斜め上方に延びる。このため、右方向に遠心力Ｘが作用すると、矢印８６１に示すように前側から見た場合における時計回り方向に開閉部７９が回転しようとする。よって、爪部８０２と係合壁部６９３との係合が解除され、開閉部７９が開放位置に回転する可能性がある。本実施形態においては、上下方向において係合壁部６９３が第三軸心Ａ３より第二軸心Ａ２側に設けられているので、遠心力Ｘが開閉部７９を閉鎖位置に保持する方向に作用する。より詳細には、第三軸心Ａ３と係合壁部６９３とを結ぶ線分Ｌ２は、第三軸心Ａ３から左斜め下方に延びる。このため、右方向に遠心力Ｘが作用すると、矢印８６２に示すように前側から見た場合における反時計回り方向に開閉部７９が回転しようとする。よって、開閉部７９が閉鎖位置に保持される。故に、係合壁部６９３が第三軸心Ａ３より第二軸心Ａ２から遠い側に設けられている場合に比べて、遠心力Ｘが作用している間に開閉部７９が開放位置に移動し難くなる。よって、開閉部７９が開放位置に移動して、ホルダ部６０の重心位置が第二軸心Ａ２から遠くなり、トルクが増大する可能性を低減できる。よって、トルクの小さいステッピングモータ５１を使用することができ、ステッピングモータ５１をコストダウンすることができる。
【００９３】
また、上下方向において係合壁部６９３が第三軸心Ａ３より第二軸心Ａ２から遠い側に設けられている場合に比べて、開閉部７９が開放位置に移動し難くなり、検査チップ２をホルダ部６０により確実に保持できる。よって、検査チップ２をホルダ部６０に保持した状態で検査を行うことができ、検査精度が向上する。
【００９４】
また、突出部９６１，９６２によって、検査チップ２を位置決めできる。また、検査チップ２の液体流路２５を流れる液体１６は、遠心力Ｘが作用する方向に流れる。このため、図１１（Ｆ）に示すように、検査チップ２において測定が行われる測定部８０は、装着部７４における第一軸心Ａ１から遠い側の端部である右端部に近い位置に配置される。突出部９６１，９６２は、装着部７４において第一軸心Ａ１から遠い側の端部である右端部に配置されている。よって、突出部９６１，９６２が装着部７４における第一軸心Ａ１に近い側の端部である左端部に設けられている場合に比べて、突出部９６１，９６２が測定部８０の近くに配置され、測定部８０を位置決めできる。よって、測定部８０が位置ずれする可能性を低減でき、検査精度が向上する。また、突出部９６１，９６２が第一軸心Ａ１が延びる上下方向に延びている。このため、突出部９６１，９６２が第一軸心Ａ１が延びる上下方向とは異なる方向に延びている場合に比べて、突出部９６１，９６２が上下方向に延びる検査チップ２の取っ手部２７に接触する可能性を低減でき、検査チップ２を位置決めする精度が向上する。
【００９５】
錘部９００は、ホルダ部６０における錘部９００が装着される部位である後壁部６３よりも比重が大きい。このため、錘部９００の比重が、ホルダ部６０における錘部９００が装着される部位の比重よりも小さい場合に比べて、錘部９００を小型化することができる。よって、錘部９００と開閉部７９とが設けられたホルダ部６０を小型化することができる。
【００９６】
上記実施形態において、主軸モータ３５は本発明の第一回転機構の一例である。ステッピングモータ５１は本発明の第二回転機構の一例である。板バネ６９８は本発明の付勢部材の一例である。光源７１は本発明の発光部の一例である。光センサ７２は本発明の受光部の一例である。アパーチャ６９４は本発明の透過開口部の一例である。爪部８０２は本発明の第一係合部の一例である。係合壁部６９３は本発明の第二係合部の一例である。
【００９７】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、錘部９００が、ホルダ部６０における錘部９００が装着される部位よりも比重が大きくてもよい。また、図８に示す突出部９６１〜９６３が設けられなくてもよい。また、検査チップ２に取っ手部２７が設けられていなくてもよい。
【００９８】
また、固定部９２０は、第二軸心Ａ２に直交する前後左右方向において、装着部７４より外側に位置してもよい。この場合、例えば、図１０における位置８４１のように、図８に示す装着部７４より下側に固定部９２０が位置してもよい。また、図１０における位置８４２のように、図８に示す装着部７４より左側に固定部９２０が位置していてもよい。この場合、固定部９２０が第二軸心Ａ２に直交する方向において装着部７４の内側に設けられている場合に比べて、固定部９２０が装着部７４内に突出し難い。このため、固定部９２０によって錘部９００をホルダ部６０に固定しつつ、より確実に装着部７４によって検査チップ２を保持できる。
【００９９】
また、固定部９２０が設けられなくてもよい。例えば、錘部９００が接着剤によってホルダ部６０に貼り付けられてもよい。また、第三軸心Ａ３が第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１から近い側に設けられてもよい。また、係合壁部６９３は、第三軸心Ａ３より第一軸心Ａ１から遠い側に向けられてもよい。係合壁部６９３は、第三軸心Ａ３より第二軸心Ａ２から遠い側に設けられてもよい。開閉部７９が第二軸心Ａ２とは異なる方向の軸心を中心にして回転してもよい。即ち、第三軸心Ａ３が第二軸心Ａ２に沿っていなくてもよい。開閉部７９は、閉鎖位置から開放位置に移動する場合に、第二軸心Ａ２に近づく方向に回転してもよい。開閉部７９は、第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１側に設けられてもよい。また、開閉部７９は、ホルダ開口部７５の少なくとも一部を閉鎖すればよく、ホルダ開口部７５の全体を閉鎖してもよい。また、第二軸心Ａ２が第一軸心Ａ１に交差していればよく、直交しなくてもよい。
【０１００】
また、錘部９００の形状は限定されない。例えば、錘部９００は、直方体状であってもよいし、後側から見た場合に円形状であってもよい。錘部９００は、第二軸心Ａ２に対して開閉部７９の反対側に位置すればよく、ホルダ部６０において錘部９００が設けられる位置は限定されない。例えば、錘部９００は、第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１から遠い側に設けられてもよい。アパーチャ６９４は、第二軸心Ａ２より第一軸心Ａ１側に設けられてもよい。また、錘部９００がホルダ部６０と別体で形成されなくてもよい。錘部９００がホルダ部６０に設けられていればよく、例えば、後壁部６３における、第二軸心Ａ２に対して開閉部７９の反対側の部位が後方に突出されることで、錘部が形成されてもよい。この場合においても、錘部が設けられていない場合に比べて、ホルダ部６０を含む部材により定まる重心位置を第二軸心Ａ２に近づけることができる。
【０１０１】
また、錘部９００は、ステッピングモータ５１により回転される、ホルダ部６０を含む部材により定まる重心位置を第二軸心Ａ２に近づける重量であればよい。例えば、板バネ６９８が設けられていない場合、錘部９００は、検査チップ２が装着部７４に装着され、開閉部７９が設けられたホルダ部６０の重心位置を第二軸心Ａ２に近づける重量であればよい。この場合であっても、錘部９００が設けられていない場合に比べて、ホルダ６１を第二軸心Ａ２を中心に回転させるために必要なトルクが小さくなる。故に、トルクの小さいステッピングモータ５１を使用することができ、ステッピングモータ５１をコストダウンすることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１    検査装置
２    検査チップ
３    検査システム
６０    ホルダ部
６９    アパーチャベース
７１    光源
７２    光センサ
７４    装着部
７５    ホルダ開口部
７９    開閉部
６９４    アパーチャ
６９８    板バネ
８０２    爪部
９００    錘部
９２０    固定部
９６１，９６２，９６３    突出部
Ａ１    第一軸心
Ａ２    第二軸心
Ａ３    第三軸心
【図１】
2016033453.tif 000003
【図２】
2016033453.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016033453.tif 000007
【図６】
2016033453.tif 000008
【図７】
2016033453.tif 000009
【図８】
2016033453.tif 000010
【図９】
2016033453.tif 000011
【図１０】
2016033453.tif 000012
【図１１】
2016033453.tif 000013