(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験紙を移動させながら呈色測定する試験紙測定装置において、
往復移動可能に設定された試験紙保持テーブルと、
前記テーブルが一端まで移動したときに前記テーブルを試験紙測定装置本体にロックすることができるとともに、そのロックを解除することができるロック／ロック解除手段と、
前記テーブルを前記一端から飛び出す方向に弾性的に付勢する付勢手段と、
前記テーブルの前記一端から飛び出す方向への動きに対して抵抗を与える抵抗付与手段とを有することを特徴とする試験紙測定装置。
【請求項２】
前記ロック／ロック解除手段は、前記テーブルを押し込むとロックし、前記テーブルをもう一度押し込むとロック解除するものである請求項１記載の試験紙測定装置。
【請求項３】
前記テーブルにラックが設けられ、
前記抵抗付与手段は、当該ラックに連結されたギヤに回転抵抗を与えることを特徴とする請求項１記載の試験紙測定装置。
【請求項４】
前記テーブルにラックが設けられ、
前記付勢手段は、当該ラックに連結されたギアを回転付勢することを特徴とする請求項１記載の試験紙測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試験紙を移動させながら呈色測定する試験紙測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
試験紙を尿、血液、唾液などに浸し、その呈色を測定して陽性、陰性などを自動的に判定する試験紙測定装置が知られている。
この種の試験紙測定装置には、試験紙を移動させながら、光学測定するものがあり、その移動のための機構として、モータの回転を直線運動に変えるラック・ピニオン機構などが採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、モータを使った機構を採用すると、試験紙測定装置は大きく重くなり、また消費電力も大きいので、もっとコンパクトで、電力を消費しない機構が望まれていた。
そこで、本発明は、試験紙を移動させながら呈色測定する試験紙測定装置において、簡単な構成で、試験紙を移動させることのできる試験紙測定装置を実現することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明の試験紙測定装置は、往復移動可能に設定された試験紙保持テーブルと、前記テーブルが一端まで移動したときに前記テーブルを試験紙測定装置本体にロックすることができるとともに、そのロックを解除することができるロック／ロック解除手段と、前記テーブルを前記一端から飛び出す方向に弾性的に付勢する付勢手段と、前記テーブルの前記一端から飛び出す方向への動きに対して抵抗を与える抵抗付与手段とを有するものである（請求項１）。
【０００５】
前記の構成であれば、試験紙を保持した状態で、ロック解除されたテーブルが飛び出すときに、抵抗付与手段の働きでほぼ一定の速度になって飛び出す。したがって、従来のようにモータなどで等速移動させなくても、簡単な構成で、従来と同様の試験紙の移動を実現することができる。
前記ロック／ロック解除手段は、前記テーブルを押し込むとロックし、前記テーブルをもう一度押し込むとロック解除する構成であれば（請求項２）、非常に簡単な操作で試験紙の呈色測定を始めることができる。
【０００６】
前記テーブルにラックが設けられ、前記抵抗付与手段は、当該ラックに連結されたギヤに回転抵抗を与えることとすれば（請求項３）、直線運動をするテーブルに、容易に抵抗を与えることができる。
前記テーブルにラックが設けられ、前記付勢手段は、当該ラックに連結されたギアを回転付勢することとすれば（請求項４）、直線運動をするテーブルを、容易に付勢することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、試験紙測定装置の概略斜視図であり、試験紙測定装置は、試験紙測定装置本体１と、測定ごとに取り替える試験紙ホルダー２とからなる。
試験紙測定装置本体１は、往復移動可能に設定された試験紙保持テーブル３、測定結果である陽性、陰性などを表示する表示部６，電源スイッチ５などを有している。試験紙保持テーブル３には、試験紙ホルダー２が設置される凹部３ａが設けられている。
【０００８】
試験紙ホルダー２は、試験紙４を一体に保持するものであり、測定が終われば、試験紙４とともに使い捨てとなる。
図２は、試験紙測定方法の上カバー１ａと、それに固定される回路基板とを取り外して見た平面図である。
試験紙測定装置本体１には、試験紙保持テーブル３を導入する区画を設けるとともにピン１３を取り付けた仕切板１１が設置されている。ピン１３は仕切板１１の下方（図２の紙面の裏側）に突出して設けられている。
【０００９】
また、この仕切板１１には、試験紙４を光学測定するための窓１１ａが開けられている。試験紙保持テーブル３は、この仕切板１１の下部に挿入される。
図３は、仕切板１１を取り外した状態を示す平面図である（なお、ピン１３は仕切板１１に固定されているので取り外されて見えないが、図３、図６では仮想的に描いてある）。長方形の試験紙保持テーブル３は、試験紙測定装置本体１に挿入可能に設けられており、その片側には、ラック１６が形成されている。そしてこのラック１６と噛み合うアイドルギヤ１５及びアイドルギヤ１５と噛み合う駆動ギヤ１４が、試験紙測定装置本体１に設けられている。
【００１０】
アイドルギヤ１５は、粘性ダンパ（図示せず）を装着している。粘性ダンパは、例えばアイドルギヤ１５と同伴して回転する羽根車をグリスなどの粘性体の中に設置したものである。
駆動ギヤ１４は、ねじりコイルバネにより一回転方向に弾性的に付勢されているものである。その付勢方向は、試験紙保持テーブル３が試験紙測定装置本体１から飛び出す方向に相当する。
【００１１】
試験紙保持テーブル３には、さらに試験紙保持テーブル３を最後まで押し込んだときに、試験紙保持テーブル３を試験紙測定装置本体１にロックし、所定の操作によりそのロックを解除するためのロック部材３ｂが形成されている。この部材３ｂ、前述したピン１３とともに、ロック／ロック解除手段を構成する。
図４は、試験紙保持テーブル３に装着されたロック部材３ｂを示す斜視図である。ロック部材３ｂは、滑りやすい樹脂などで形成され、試験紙保持テーブル３に設けられた凹部３ｃに、試験紙保持テーブル３の挿入方向Ｂに対して垂直の方向Ａに移動自在に装着される。ロック部材３ｂは、図４に示すように、ピン１３を導入する溝３２，３３，３４、段部３５及びピン１３と係合する突起３１を有している。
【００１２】
試験紙保持テーブル３を挿入すると、ロック部材３ｂの溝３２が、ピン１３の位置まで移動する。以下、ピン１３を基準にして説明する。試験紙保持テーブル３をさらに挿入すると、溝３２は、徐々に盛り上がり、それから垂直に落ちて溝３３につながっている。溝３３は、横向きに落ちて、さらに低い溝３４につながっている。溝３４は、試験紙保持テーブル３を引き出すに連れて、突起３１を取り巻くようにカーブしながら盛り上がり、垂直に落ちて、溝３２につながる。
【００１３】
ロック部材３ｂの中央部の、溝３２，３４に取り囲まれる位置には、突起３１が配置されている。突起３１は、ピン１３と係合するための凹部３１ａを有し、この凹部３１ａの下にピン１３を導くための段部３５が設けられている。
図５は、ロック部材３ｂとピン１３との係合を説明する図である。図５(a)は試験紙保持テーブル３を挿入している様子、(b)は係合位置、(c)(d)はロックを解除した後の様子を示す。なお、９９は、ロック部材３ｂと凹部３ｃとの隙間を示す。
【００１４】
試験紙保持テーブル３を挿入すると、ピン１３は、溝３２に導入される（図５(a)）。試験紙保持テーブル３をさらに挿入していくと、ピン１３は、溝３３に落ちる。このとき、試験紙保持テーブル３を離せば、溝３２，３３の境界が斜めに区切られているため、ロック部材３ｂは紙面上向きの力を受けて上に動き、ピン１３は、段部３５を経由してロック部材３ｂの凹部３１ａにはまりこむ（図５(b)）。これで試験紙保持テーブル３はロックされる。
【００１５】
次に、試験紙保持テーブル３を少し押し込むと、ピン１３は、段部３５から溝３４に落ちる。このまま手を離すと、試験紙保持テーブル３は、駆動ギヤ１４により紙面左向きの力を受けているので動き出すが、このとき、段部３５と溝３４の境界が斜めに区切られているため、ロック部材３ｂは紙面上向きの力を受けて上に動く。したがって、ピン１３は、凹部３１ａに戻らないで、溝３４に落ちる（図５(c)）。
【００１６】
そして、試験紙保持テーブル３がさらに動くと、ピン１３は、溝３４に沿って上がっていき、溝３２に落ちて、その後ロック部材３ｂから離れる。
以上のようにして、試験紙保持テーブル３が最奥まで押し込んだときに試験紙保持テーブル３を試験紙測定装置本体１にロックすることができるとともに、試験紙保持テーブル３をもう一度押すことによりそのロックを解除することができる。
【００１７】
図６は、試験紙保持テーブル３を最奥まで押し込んでロックさせた状態を示す平面図である。ピン１３がロック部材３ｂの突起３１に係合することによりロックが達成されている。
図７は、ロック状態を示す図６をＸ−Ｘで切った断面図である。上カバー１ａと、それに固定される回路基板２３も描いている。ピン１３は、前述したロック部材３ｂの段部３５に載って、凹部３１ａに係合されている。
【００１８】
回路基板２３には、ＬＥＤを有する投光部２１と、フォトダイオードを有する受光部２２と、試験紙保持テーブル３の位置を検出するスイッチ４１が設置されている。投光部２１の先端にはレンズ２１ａが配置され、これにより、試験紙４の表面に焦点が合わせられている。ＬＥＤの発光波長は、試験紙４に現れるマークに吸収される光の波長にしている（例えば試験紙４に現れるマークが赤色であれば、ＬＥＤは緑色の光を発光する）。前記スイッチ４１は、回動可能なアーム４１ａを備えており、このアーム４１ａの位置を感知することにより、試験紙保持テーブル３の挿入／解除を検出する。
【００１９】
以上のような構成により、試験紙保持テーブル３をロック状態から解除すると、試験紙保持テーブル３は、ほぼ等速で飛び出す（以下「自走」という）とともに、前記スイッチ４１が働き、この間に試験紙からの反射強度を経時的に測定することができる。
次に、試験紙測定方法を説明する。この試験紙測定方法は、試験紙保持テーブル３に設置された試験紙４を、試験紙保持テーブル３の自走中に連続測定する方法である。
【００２０】
図８は、試験紙４に現れたマークの位置を示す図である。図の中の矢印Ｄは試験紙保持テーブル３の自走方向を示す。試験紙４には、通常、コントロールライン４ａと、テストライン４ｂの２つの着色ラインが現れる。本発明では、コントロールライン４ａを、テストライン４ｂの反射強度を判断するための参照値を得るために用いる。
以後、テストライン４ｂの反射強度をＴで表し、コントロールライン４ａの反射強度をＣで表し、試験紙４の地の反射強度をＲで表す。
【００２１】
図９のグラフは、試験紙ホルダー２に保持された試験紙保持テーブル３の自走中の連続測定結果を示す。縦軸は反射強度（単位は任意であるが、ここでは電圧で表している）、横軸は前記スイッチ４１がオンからオフに変わった後の自走経過時間（単位msec）である。縦軸の値が大きいほど反射が強いことを示す。
このグラフによれば、４つの谷ａ，ｂ，ｃ，ｄ、中間部ｅ、山ｆが現れている。最初に現れる谷ａは、試験紙ホルダー２の試験紙露出窓のエッジ３６を表している。次の谷ｂはコントロールライン４ａを表し、その次の谷ｃはテストライン４ｂを表し、次の谷ｄは試験紙ホルダー２の試験紙露出窓のエッジ３７を表す。山ｆは試験紙ホルダー２の試験紙露出窓のエッジ３８を表す。また谷ａと谷ｂとの間、谷ｂと谷ｃとの間、谷ｃと谷ｄとの間は、試験紙４の地の部分を表す。
【００２２】
回路基板２３に搭載されているマイクロコンピュータの行う試験紙測定方法を説明する。
図９の反射強度のグラフを微分したデータに基づいて、谷又は山の位置を判定する。例えば、反射強度のグラフが図１０(a)のような谷を含むものであれば、それを微分したデータは図１０(b)のようになるので、負から正になるゼロクロス点を谷の位置とし、正から負になるゼロクロス点を山の位置とする。
【００２３】
自走中、現れる谷ａとそれに続く山部との差（図９Ｖ１参照）を求め、それが初めて第１のしきい値を越えれば、試験紙露出窓のエッジ３６とみなす。第１のしきい値と比較するのは、ノイズにより現れる小さな谷を排除するためである。
続いて現れる谷ｂと続く山部との差（図９Ｖ２参照）を求め、それが第２のしきい値以上であれば、コントロールライン４ａとみなす。この第２のしきい値と比較するのは、ノイズにより現れる小さな谷を排除するためである。
【００２４】
続いて現れる谷ｃと続く山部との差（図９Ｖ３参照）を求め、それが第３のしきい値以上であれば、テストライン４ｂとみなす。この第３のしきい値と比較するのは、ノイズにより現れる小さな谷を排除するためである。
ただし陰性の場合は、谷ｃは存在せず、続いて現れる谷ｄを谷ｃと認識するため、続く山部ｆとの差（図９Ｖ４参照）を求め、それが第４のしきい値以上であれば、谷ｃは存在しなかった、つまりテストライン４ｂは検出されなかったとみなし、陰性と判定する。第４のしきい値は、エッジ３７，３８を検出するためのしきい値となる。
【００２５】
以上の判定により、コントロールライン４ａに基づく谷ｂと、テストライン４ｂに基づく谷ｃと、各山部とを特定できたことになる。
そこで、谷ｂでのコントロールライン４ａの反射強度をＣで表し、谷ｃでのテストライン４ｂの反射強度をＴで表し、試験紙４の地の反射強度をＲで表す。ここで、反射強度Ｒは、(1)谷ｂと谷ｃの間の山部の反射強度Ｒとしてもよく、(2)各山部ごとの値の、中央値若しくは平均値をとって反射強度Ｒとしてもよい。
【００２６】
マイクロコンピュータは、次のように判定式ＤＥＴを求める。
ＤＥＴ＝（Ｒ−Ｔ）／（Ｒ−Ｃ）
この式によれば、テストライン４ｂの反射強度Ｔと地の反射強度Ｒとの差をとり、コントロールライン４ａの反射強度Ｃと地の反射強度Ｒとの差をとることにより、地の影響を除いている。また、地の影響を除いたテストライン４ｂの反射強度（Ｒ−Ｔ）を、地の影響を除いたコントロールライン４ａの反射強度（Ｒ−Ｃ）（この（Ｒ−Ｃ）が「参照値」となる）で割ることにより、試験条件（例えばサンプル間差、試験紙間差）の影響を除いている。
【００２７】
マイクロコンピュータは、定性判定のためのしきい値Ｔ１，Ｔ２（０＜Ｔ１＜Ｔ２＜１）を記憶しており、求めた判定式ＤＥＴをしきい値Ｔ１，Ｔ２と比較することにより、陰性、擬陽性、陽性の判定を行う。すなわち、０＜ＤＥＴ＜Ｔ１であれば陰性、Ｔ１＜ＤＥＴ＜Ｔ２であれば擬陽性、Ｔ２＜ＤＥＴ＜１であれば陽性とする。
マイクロコンピュータは、以上のようにして求めた判定式ＤＥＴの数値、陰性、擬陽性、陽性などの判定結果を表示部６に表示させる。
【００２８】
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、以上に限られるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。例えば、試験紙保持テーブル３を試験紙測定装置本体１にロックすることができるとともに、そのロックを解除するロック／ロック解除手段として、図５、図６に示したもの以外に他の公知の手段を採用することができる。また、試験紙保持テーブル３を付勢する付勢手段として、ねじりコイルバネを組み込んだギヤ１４に限らず、図１１に示したような試験紙保持テーブル３の一端を押す圧縮コイルバネ１４ａなど、公知のものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験紙測定方法の概略斜視図である。
【図２】試験紙測定方法を、上カバー１ａとそれに固定される回路基板とを取り外して見た平面図である。
【図３】仕切板１１を取り外した状態を示す平面図である。
【図４】試験紙保持テーブル３に装着されたロック部材３ｂを示す斜視図である。
【図５】ロック部材３ｂとピン１３との関係を説明する図であり、(a)は試験紙保持テーブル３を挿入しているとき、(b)は係合位置、(c)(d)はロックを解除した後の様子を示す。
【図６】試験紙保持テーブル３を最奥まで押し込んでロックさせた状態を示す平面図である。
【図７】ロック状態を示す図６をＸ−Ｘで切った断面図である。
【図８】試験紙４に現れたマークの位置を示す図である。
【図９】試験紙保持テーブル３の自走中の連続測定結果を示すグラフである。
【図１０】  (a)は典型的な反射強度のグラフ、(b)はそれを微分したグラフである。
【図１１】試験紙保持テーブル３を付勢する付勢手段として、圧縮コイルバネ１４ａを利用した例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  試験紙測定装置本体
２  試験紙ホルダー
３  試験紙保持テーブル
３ｂ  ロック部材
３ｃ  凹部
４  試験紙
４ａ  コントロールライン
４ｂ  テストライン
５  電源スイッチ
６  表示部
１１  仕切板
１１ａ  窓
１３  ピン
１４  駆動ギヤ
１４ａ  圧縮コイルバネ
１５  アイドルギヤ
１６  ラック
２１  投光部
２１ａ  レンズ
２２  受光部
２３  回路基板
３１  突起
３２，３３，３４  溝
３５  段部
４１  スイッチ
４１ａ  アーム
３６，３７，３８  エッジ
【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】
0004216434.tif 000009
【図９】
0004216434.tif 000010
【図１０】
0004216434.tif 000011
【図１１】
0004216434.tif 000012