検査装置
【課題】第一回転体の回転を止めなくても検査対象保持対を保持した保持体の回転角度を調整できる検査装置を提供する。
【解決手段】チップホルダ４７に検査チップ１をセットし、検査装置３０の電源をＯＮすると、主軸モータ３５の軸３６が回動し、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に伝達されてターンテーブル３３が回転する。検査チップ１に対してかかる遠心力の方向を変更する場合には、ステッピングモータ５１が所定回転だけ回転して、カム板５９の突起７０がＴ型プレート４８の溝部８０を摺動してＴ型プレート４８が上下動する。Ｔ型プレート４８が一番下まで下がった状態では、チップホルダ４７は、垂直状態から反時計回りに９０°回動して水平状態になる。
【解決手段】チップホルダ４７に検査チップ１をセットし、検査装置３０の電源をＯＮすると、主軸モータ３５の軸３６が回動し、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に伝達されてターンテーブル３３が回転する。検査チップ１に対してかかる遠心力の方向を変更する場合には、ステッピングモータ５１が所定回転だけ回転して、カム板５９の突起７０がＴ型プレート４８の溝部８０を摺動してＴ型プレート４８が上下動する。Ｔ型プレート４８が一番下まで下がった状態では、チップホルダ４７は、垂直状態から反時計回りに９０°回動して水平状態になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象受体を回転する検査装置に関する。例えば、化学的、医学的、生物学的な検査を行うための検査対象受体、当該検査対象受体を保持して回転して遠心力を当該検査対象受体に付加する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化学的、医学的、生物学的な検査の分野で、ＤＮＡ（Deoxyribo Nucleic Acid)や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルス、細胞などの生体物質、及び化学物質等を検知したり定量する場合に使用するマイクロチップ又は検査チップと呼ばれる検査対象受体が提案されている。この検査対象受体では、内部の液体供給路に検査対象の液体を注入して、当該検査対象受体を遠心分離装置で回転させて、当該回転により生じる遠心力を利用して、検査対象受体内に形成された流路内の複数の混合槽に液体を移動させ検査を行うようになっている（例えば、特許文献１及び２参照）。この特許文献１及び２に記載遠心分離装置では、モータの主軸に円盤状の第一の回転体を接続し、当該第一の回転体の直径上に対向する一対の第二の回転体を設けている。第一の回転体は、モータの回転軸を中心に回転（主回転）するようになっている。また、当該第二の回転体には、検査対象受体の保持板が設けられており検査対象受体を保持して、モータの主軸に設けた副回転ギアにより、自転（副回転）するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１０４９１号公報
【特許文献２】特開２００８−８８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の発明では、第一の回転体の回転（主回転）と検査対象受体の回転（副回転）がモータの主軸の回転により一体に行われおり、第一の回転体の回転を止めないと第二の回転体を回転させて検査対象受体の保持角度を変更できないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、第一回転体の回転を止めなくても検査対象受体を保持した保持体の回転角度を調整でき、そのことにより検量、混合等の検査作業を、第一回転体を止めることなく行うことが可能となる検査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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様の検査装置では、液体の検査対象を検査する用途に用いられ前記液体が移動する流体回路からなる検査対象受体を回転させて遠心力により前記液体を前記流体回路内にて移動させる検査装置であって、所定平面で回転する第一回転体と、当該第一回転体上で、前記所定平面と平行な軸線に対して、前記検査対象受体を所定角度回転した状態で保持する保持体と、前記第一回転体を回転させる回転駆動手段と前記保持体を所定角度回転した位置に角度を調整する角度調整手段とを備えている。
【０００７】
この構成の検査対象受体では、第一回転体の回転を止めることなく、角度調整手段により、保持体を所定角度回転することができる。
【０００８】
また、前記回転駆動手段は、主軸モータにより回動される内部が中空の主軸であり、前記角度調整手段は、前記主軸の内部を貫通し当該主軸の内部で可動する可動部と、当該可動部の動きを前記保持体の回転に変換する変換部とを備えてもよい。この場合には、主軸の内部で可動する可動部により、保持体を所定角度回転することができる。
【０００９】
また、前記回転駆動手段は、主軸モータにより回動される主軸であり、前記角度調整手段は、前記主軸が中心部を貫通し当該主軸の外周部で可動する可動部と、当該可動部の動きを前記保持体の回転に変換する変換部とを備えてもよい。この場合には、主軸の外周部で可動する可動部により、保持体を所定角度回転することができる。
【００１０】
また、前記可動部には、ラックギアが設けられ、前記変換部は、前記ラックギアに噛合するピニオンギアから構成されていてもよい。
【００１１】
また、前記可動部は、前記主軸と平行に当該主軸の軸線方向に往復移動する第二軸であり、前記変換部は、当該第二軸の往復移動を前記保持体の回転に変換するリンク機構であってもよい。
【００１２】
また、前記保持体は、検査対象受体の底面を前記所定平面と直交する状態で保持されてもよい。また、前記保持体は、前記第一回転体上に複数設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】検査チップの平面図である。
【図２】第一実施の形態の検査装置の正面図である。
【図３】第一実施の形態の検査装置の平面図である。
【図４】第一実施の形態の検査装置の動作状態の正面図である。
【図５】試薬を充填した状態の検査チップの平面図である。
【図６】遠心力の方向０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図７】遠心力の方向３０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図８】遠心力の方向６０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図９】遠心力の方向９０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図１０】遠心力の方向０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図１１】第二実施の形態の検査装置の正面図である。
【図１２】第二実施の形態の検査装置の動作状態の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第一実施の形態について説明する。第一実施の形態では、検査対象受体及び当該検査対象を回転して検査対象受体に所定方向の遠心力を与える検査装置３０を例に説明する。尚、以下の実施の形態では、検査対象受体の一例として検査チップ１を用い、検査チップ１の液体供給路７の延設方向の遠心力の方向に対する回転角度を変化させて、検査チップ１内で、液体を移動して検査を行う検査装置３０について説明する。
【００１５】
まず、検査チップ１の構造について図１を参照して説明する。図１に示すように、検査チップ１は平面視長方形で所定の厚みを有する合成樹脂の板材２から構成されている。検査チップ１には、液体を投入する液体投入口３、試薬を投入する第一試薬投入口４、第二試薬投入口５、第三試薬投入口６が平面視円形の窪みとして形成されている。液体投入口３、第一試薬投入口４、第二試薬投入口５、第三試薬投入口６は、検査チップ１を平面視した場合に、向かって右側から左側に向けて形成されている。従って、検査チップ１では、検査対象の液体に三つの試薬を投入することができるようになっている。
【００１６】
また、液体投入口３には液体供給路７が接続され、第一試薬投入口４には第一試薬供給路８が接続され、第二試薬投入口５には第二試薬供給路９が接続され、第三試薬投入口６には第三試薬供給路１０が接続されている。液体供給路７及び第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０は、板材２に溝状に形成されている。さらに、液体供給路７及び第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の末端部には、幅が狭くなった出口が各々設けられている。
【００１７】
また、液体供給路７の下方側（図１に於ける下方側）には、液体供給路７から供給される検査対象の液体を所定量計量する計量部１１が形成されている。計量部１１は、第一壁部１２と第二壁部１３と、第一壁部１２と第二壁部１３との間に形成される空間部１４とから構成されている。また、計量部１１の第二壁部１３の下方には、計量部１１で所定量計量して第二壁部１３から流れ出た液体（余った液体）を溜める余剰槽１５が形成されている。図４に示す検査チップ１の下端部を水平方向とした場合には、第一壁部１２の上面が、当該水平方向に対して、一例として、１５°の角度となるように、第一壁部１２が第一試薬供給路８方向に第一所定長さ延設されている。そして、第一壁部１２の上面側に第一流路２１が形成されている。また、第二壁部１３は、第一壁部１２の上面の延設方向に対して、１８０度未満から０度より大きい何れかの角度方向に第二所定長さ延設されている。尚、第一壁部１２及び第二壁部１３の延設方向の角度と長さは、計量部１１で計り取る液体の量により決定する。
【００１８】
また、第一試薬供給路８の下方側（図１に於ける下方側）には、計量部１１の第一壁部１２から流れ出た液体に第一試薬供給路８から供給された試薬を混合する第一混合槽１６が形成されている。第一混合槽１６には、第三壁部１７が第二試薬供給路９方向に向けて所定長さ延設されている。第三壁部１７の上面は、前記水平方向に対して、一例として、４５°の角度で第二試薬供給路９方向に向けて斜め上方に所定長さ形成されている。第三壁部１７の上面側には、第二流路２２が形成されている。
【００１９】
また、第二試薬供給路９の下方側（図１に於ける下方側）には、第一混合槽１６の第三壁部１７から流れ出た液体に第二試薬供給路９から供給された試薬を混合する第二混合槽１８が形成されている。第二混合槽１８には、第四壁部１９が第三試薬供給路１０方向に向けて所定長さ延設されている。第四壁部１９の上面は、前記水平方向に対して、一例として、７５°の角度で第三試薬供給路１０方向に向けて斜め上方に所定長さ形成されている。第四壁部１９の上面側には、第三流路２３が形成されている。また、第三試薬供給路１０の下方には、第二混合槽１８の第四壁部１９から流れ出た液体に第三試薬供給路１０から供給された試薬を混合する第三混合槽２０が形成されている。尚、計量部１１、余剰槽１５、第一混合槽１６、第二混合槽１８、第三混合槽２０、第一流路２１、第二流路２２、第三流路２３は、検査チップ１を構成する板材２に対する窪みとして形成されている。尚、流体回路の一例としては、余剰槽１５、第一混合槽１６、第二混合槽１８、第三混合槽２０、第一流路２１、第二流路２２、第三流路２３等が該当する。
【００２０】
次に、図２及び図３を参照して、上記のように構成された検査チップ１を保持したチップホルダ４７を所定の自転角度に保持して、公転させて遠心力を付加する検査装置３０について説明する。図２及び図３に示すように、検査装置３０には、下部筐体３１と、回転する円盤状のターンテーブル３３と、ターンテーブル３３に設けられたチップホルダ角度変更機構３４とが設けられている。また、検査装置３０には図示外の制御装置が接続されている。また、当該下部筐体３１の上面部には、平面視長方形の板材から構成された上板３２が設けられており、上板３２上にターンテーブル３３が回転可能に設けられている。
【００２１】
ターンテーブル３３には、図２及び図３に示すように水平方向と垂直方向の間で９０度回転するチップホルダ４７が一対設けられている。検査チップ１は平面視長方形に形成された板状の部材であるため、チップホルダ４７は、検査チップ１を内部に収納できるように検査チップ１より一回り大きい正面視長方形に形成された箱状の部材である（図２及び図３参照）。このチップホルダ４７は、検査チップ１の底面をターンテーブル３３の上面と直交する状態で保持するようになっている。また、制御装置には、図示外のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等が内蔵され、ターンテーブル３３の回転や、チップホルダ４７の所定角度への自転を制御している。
【００２２】
次に、図２〜図４を参照して、下部筐体３１の構造を説明する。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となっており、図３に示すように、その上面には、平面視長方形の上板３２が設けられ、当該上板３２にターンテーブル３３が回転可能に設けられている。また、図２に示すように、下部筐体３１内には、内部を水平方向に貫く中フレーム部材５２が設けられている。中フレーム部材５２の左下側（図２における）には、ターンテーブル３３を回転させるための主軸モータ３５が設けられている。また、主軸モータ３５の軸３６には、プーリ３７が固定されている。さらに、上板３２の中央部をターンテーブル３３を回動する主軸５７が上方向に延設されて突き抜けている。この主軸５７は、上板３２の中央部下部に設けられた支持部材５３の中央を貫通しターンテーブル３３に接続されている。主軸５７は支持部材５３により回動可能に保持されている。支持部材５３は、一対のフレーム５４により中フレーム部材５２に固定されている。また、主軸５７には、プーリ３８が固定され、ベルト３９がプーリ３７及びプーリ３８間に掛け渡されている。従って、主軸モータ３５の軸３６の回動によりプーリ３７、ベルト３９及びプーリ３８を介して駆動力が主軸５７に伝達されてターンテーブル３３が回転する。
【００２３】
また、主軸５７は、内部が中空になっており、その中で上下動する内軸である第二軸４０が主軸５７内を貫通して、チップホルダ角度変更機構３４のラックギア４３に接続されている。また、第二軸４０の下端部は、当該第二軸４０を回動可能に保持する軸受４１により保持されている。軸受４１の内部には、図示外のベアリングが設けられている。また、第二軸４０は、その中間部を中フレーム部材５２に固定された軸受５５により、回動自在に保持されている。また、軸受４１は、下部筐体３１に設けられたＴ型プレート４８に接続されている。Ｔ型プレート４８は、ガイドレール５６により、下部筐体３１内で、上下方向に移動可能となっている。図２に示す状態が、Ｔ型プレート４８が一番下まで下がった状態であり、図４に示す状態が、Ｔ型プレート４８が一番上まで上がった状態である。
【００２４】
また、下部筐体３１内には、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が図示外の固定具により固定されている。ステッピングモータ５１の軸５８には、円盤状のカム板５９が固定されており、カム板５９の正面には、円柱状の突起７０が設けられている。また、Ｔ型プレート４８の背面には、横長の溝部８０が形成されており、突起７０が溝部８０内を摺動するようになっている。従って、ステッピングモータ５１の軸５８が回転すると、カム板５９が回転し、突起７０が上下して、当該突起７０が摺動する溝部８０が設けられているＴ型プレート４８がガイドレール５６に沿って上下動するようになっている。
【００２５】
次に、図２〜図４を参照して、チップホルダ角度変更機構３４の構造を説明する。チップホルダ角度変更機構３４は、ターンテーブル３３に一対のＬ型プレート６０により固定されている。また、一対のＬ型プレート６０の間には、第二軸４０に固定されたラックギア４３が設けられている。ラックギア４３は、正面視縦長の金属製の板状の部材であり、その左右の端部にギアが各々刻まれている。また、各Ｌ型プレート６０には、チップホルダ４７が軸４６により回動可能に支持されており、チップホルダ４７には、ギア４５が固定されており、ギア４５には、Ｌ型プレート６０に回動可能に支持されたピニオンギア４４が噛合しており、ピニオンギア４４は、ラックギア４３に噛合している。そして、ラックギア４３の上端部には、ガイド部材４２が設けられており、ガイド部材４２は、一対のフレーム６２に保持された上部プレート６１の中央の開口部により摺動可能に保持されている。従って、ラックギア４３が上昇した場合には、ガイド部材４２は、上部プレート６１から突出する。
【００２６】
次に、上記のように構成された、検査装置３０の動作について説明する。使用者は、先ず、検査チップ１の液体投入口３に検査対象の液体を滴下し、第一試薬投入口４に第一の試薬を滴下し、第二試薬投入口５に第二の試薬を滴下し、第三試薬投入口６に第三の試薬を滴下する。次いで、検査装置３０のチップホルダ４７に検査チップ１をセットする。そして、検査装置３０の図示外の制御装置の操作部を操作して、検査装置３０の電源をＯＮする。すると、主軸モータ３５の軸３６が回動し、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に伝達されてターンテーブル３３が回転する。
【００２７】
この時に、検査チップ１に対してかかる遠心力の方向を変更する場合には、図示外の制御装置の制御により、ステッピングモータ５１が所定回転だけ回転して、カム板５９の突起７０がＴ型プレート４８の溝部８０を摺動してＴ型プレート４８が上下動し、第二軸４０も上下動する。例えば、図２に示すようにＴ型プレート４８が一番下まで下がった状態では、第二軸４０も一番下まで下がり、図２に示す右側のチップホルダ４７は、図４に示す垂直状態から反時計回りに９０°回動し、図２に示す左側のチップホルダ４７は、図４に示す垂直状態から時計回りに９０°回動して、各々水平状態になる。また、図４に示すようにＴ型プレート４８が一番上まで上がった状態では、第二軸４０も一番上まで上がり、チップホルダ４７は、図２に示す前記水平状態から各々９０°回動して図４に示す垂直状態（０°）になる。従って、チップホルダ４７の回動は、検査装置３０のターンテーブル３３の回転を止めることなく、ステッピングモータ５１を所定ステップだけ回動することにより０°と９０°の間であれば任意の角度にできる。従って、検査チップ１にかかる遠心力の方向を変更して液体や試薬を計量、混合するために一々、ターンテーブル３３の回転を止める必要がない。
【００２８】
次に、図５〜図１０を参照して、本実施の形態の検査装置３０と検査チップ１とを用いた検査方法の一例について説明する。先ず、図５に示すように、検査チップ１の液体投入口３に検査対象の液体を滴下し、第一試薬投入口４に第一の試薬を滴下し、第二試薬投入口５に第二の試薬を滴下し、第三試薬投入口６に第三の試薬を滴下する。
【００２９】
次いで、検査装置３０のチップホルダ４７に検査チップ１をセットする。例えば、図２に示す検査装置３０の向かって右側のチップホルダ４７には、図１に示す検査チップ１の各供給路７〜１０が水平となり、図１における検査チップ１の下端部が外側となり、検査チップ１の図１に示す平面が図２の手前側向きになるように検査チップ１を挿入する。また、図２に示す検査装置３０の向かって左側のチップホルダ４７には、図１に示す検査チップ１の各供給路７〜１０が水平となり、図１における検査チップ１の下端部が外側となり、検査チップ１の図１に示す平面が図２の奥側向きになるように検査チップ１を挿入する。尚、検査チップ１の平面の向きは、上記とは逆にして、チップホルダ４７に各々挿入しても良い。そして、図示外の制御装置の制御により検査装置３０を駆動する。先ず、図６に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この角度が０°の状態は、丁度、図６に示す状態である。この処理により、遠心力で図６に示すように、液体投入口３から投入した検査対象の液体は、遠心力により液体供給路７を経由して、計量部１１に流出する。この時に、第二壁部１３の重力方向と反対側方向に対する高さ（長さ）が、第一壁部１２の重力方向と反対側方向に対する高さ（長さ）より低い（短い）ので、第一壁部１２と第二壁部１３との間で、第一壁部１２の高さまでの容積を超える量の検査対象の液体は、第二壁部１３を乗り越えて余剰槽１５に流れ込む。従って、第一壁部１２と第二壁部１３とで作られる計量部１１で所定量の検査対象の液体が計量される。この第一壁部１２と第二壁部１３との間の容積や第二壁部１３の高さ（長さ）は、計量したい容積に基づいて予め設計しておく。ここで、水平に載置されている検査チップ１の図６における上方向への長さを高さとする。
【００３０】
また、この処理により、図６に示すように、第一試薬投入口４から投入した試薬は、遠心力により第一試薬供給路８を経由して、第一混合槽１６に流出して溜まる。同様に、第二試薬投入口５から投入した試薬は、遠心力により第二試薬供給路９を経由して、第二混合槽１８に流出して溜まる。同様に、第三試薬投入口６から投入した試薬は、遠心力により第三試薬供給路１０を経由して、第三混合槽２０に流出して溜まる。
【００３１】
次に図示外の制御装置の制御により、図２に示すステッピングモータ５１が所定角度回転して、Ｔ型プレート４８が上昇して、第二軸４０が上昇し、ラックギア４３が上昇して、ピニオンギア４４が回転して、チップホルダ４７が遠心力の方向に対して所定角度回転する。ここでは、一例として、図７に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が３０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この処理により、第一壁部１２の延設方向と図７に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接している面側の角度が鈍角になり、図７に示すように、計量部１１で計り取られた検査対象の液体が第一壁部１２の先端部を乗り越えて第一混合槽１６に流れ込んで、第一混合槽１６に溜まった試薬と混合される。この時に、第一混合槽１６及び第二混合槽１８に溜まった試薬はそのままで移動しない。第三壁部１７、第四壁部１９の傾斜角度が第一壁部１２より大きく、図７に示す遠心力方向となす角の内、液体に接している面側の角度が鋭角となっているからである。
【００３２】
次に、上記同様の制御で、一例として、図８に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が６０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この処理により、第三壁部１７の延設方向と図８に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接している面側の角度が鈍角になり、図８に示すように、第一混合槽１６で混合された検査対象の液体と試薬が第三壁部１７の先端部を乗り越えて第二混合槽１８に流れ込んで、第二混合槽１８に溜まった試薬と混合される。この時に、第二混合槽１８に溜まった試薬はそのままで移動しない。第四壁部１９の傾斜角度が第三壁部１７より大きく、図８に示す遠心力方向となす角の内、液体に接している面側の角度が鋭角となっているからである。
【００３３】
次に、上記同様の制御で、一例として、図９に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が９０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この処理により、第四壁部１９の延設方向と図９に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接している面側の角度が鈍角になり、図９に示すように、第二混合槽１８で混合された検査対象の液体と試薬が第四壁部１９の先端部を乗り越えて第三混合槽２０に流れ込んで、第三混合槽２０に溜まった試薬と混合される。
【００３４】
次に、上記同様の制御で、一例として、図１０に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この処理により、遠心力で図５に示すように、第三混合槽２０の下部に検査対象の液体と三種類の試薬が混合されたものが攪拌されて溜まる。このときに、余剰槽１５に溜まった余剰の検査対象の液体はそのままである。その後、ターンテーブル３の回転が止まり、遠心力の付加が終了する。その後、図示外の光源と検出器とから構成される光学検査部に位置するようにターンテーブル３を停止して、検査チップ１に光源より光をあてて検出器にて透過光を測定する。
【００３５】
次に、図１１及び図１２を参照して、第二実施形態の検査装置１３０について説明する。第二実施形態の検査装置１３０は、下部筐体３１の構造は、第一実施形態の検査装置３０と同じであるので、下部筐体３１の構造の説明は省略し異なる部分だけ説明する。第二実施形態の検査装置１３０では、チップホルダ角度変更機構１３４の構造が第一実施形態の検査装置３０と異なっているので、この部分を説明する。先に説明した第一実施形態の検査装置３０のチップホルダ角度変更機構３４では、ラックギア４３とピニオンギア４４とを使用していた。これに対して、第二実施形態の検査装置１３０のチップホルダ角度変更機構１３４では、一対のリンク７１を使用し、第二軸４０の上端部にリンク固定金具７２を取り付け、当該リンク固定金具７２の軸部７３に一対のリンク７１の一端部を回動自在に支持する。また、リンク７１の当該一端部と反対の他端部をＬ型プレート６０に軸６５により、回動自在に支持された回転板６６の軸６４により回動自在に支持する。尚、回転板６６はチップホルダ４７に固定されている。
【００３６】
次に、上記のように構成された、検査装置１３０の動作について説明する。使用者は、先ず、検査装置１３０のチップホルダ４７に検査チップ１をセットする。そして、検査装置１３０の図示外の制御装置の操作部を操作して、検査装置１３０の電源をＯＮする。すると、主軸モータ３５の軸３６が回動し、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に伝達されてターンテーブル３３が回転する。
【００３７】
この時に、検査チップ１に対してかかる遠心力の方向を変更する場合には、図示外の制御装置の制御により、ステッピングモータ５１が所定回転だけ回転して、カム板５９の突起７０がＴ型プレート４８の溝部８０を摺動してＴ型プレート４８が上下動する。例えば、図１１に示すようにＴ型プレート４８が一番下まで下がった状態では、第二軸４０も一番下まで下がり、リンク固定金具７２が一番下まで下がるので、リンク７１が水平になり、チップホルダ４７は、垂直状態から反時計回りに９０°回動して水平状態になる。また、図１２に示すようにＴ型プレート４８が一番上まで上がった状態では、第二軸４０も一番上まで上がり、リンク固定金具７２が一番上まで上がるので、リンク７１が斜めになり、チップホルダ４７は、前記水平状態から時計回りに９０°回動して垂直状態（０°）になる。従って、チップホルダ４７の回動は、検査装置１３０のターンテーブル３３の回転を止めることなく、ステッピングモータ５１を所定ステップだけ回動することにより０°と９０°の間であれば任意の角度にできる。従って、検査チップ１にかかる遠心力の方向を変更して液体や試薬を計量、混合するために一々、ターンテーブル３３の回転を止める必要がない。
【００３８】
尚、第一回転体の一例としては、ターンテーブル３３が相当し、保持体又は第二回転体の一例としては、チップホルダ４７が相当し、回転駆動手段の一例としては、主軸モータ３５が相当し、角度調整手段の一例としては、チップホルダ角度変更機構３４、１３４が相当する。また、可動部の一例としては、第二軸４０が相当し、変換部の一例としては、ラックギア４３及びピニオンギア４４又はリンク７１が相当し、所定平面の一例としては、ターンテーブル３３の上面又は検査装置３０、１３０の上板３２の上面が相当する。
【００３９】
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、各種の変形が可能なことはいうまでもない。上記に実施の形態では、内部中空の主軸５７の内側に、第二軸４０を貫通して、当該第二軸４０を上下動することで、チップホルダ４７の角度を変更しているが、第二軸４０は、主軸５７の内部を通らずに、主軸５７の外部に主軸５７と平行に設けてもよい。また、チップホルダ角度変更機構３４は、上記実施の形態に限られず、各種の力学的構成を用いても良い。
【００４０】
尚、上記実施の形態の各壁の傾斜角度や遠心力の方向は単なる例示であり、測定する条件に合わせて予め決定すれば良い。例えば、上記実施の形態では、検査チップの回転角度は、０°〜９０°あったが、角度の範囲の制約は無く、０°〜１８０°や０°〜３６０°回転できる構成としても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１ 検査チップ
３ 液体投入口
４ 第一試薬投入口
５ 第二試薬投入口
６ 第三試薬投入口
７ 液体供給路
８ 第一試薬供給路
９ 第二試薬供給路
１０ 第三試薬供給路
１１ 計量部
１２ 第一壁部
１３ 第二壁部
１４ 空間部
１５ 余剰槽
１６ 第一混合槽
１８ 第二混合槽
２０ 第三混合槽
２１ 第一流路
２２ 第二流路
２３ 第三流路
３０ 検査装置
３１ 下部筐体
３２ 上板
３３ ターンテーブル
３４ チップホルダ角度変更機構
３５ 主軸モータ
３６ 軸
３７ プーリ
３８ プーリ
３９ ベルト
４０ 第二軸
４１ 軸受
４３ ラックギア
４４ ピニオンギア
４５ ギア
４７ チップホルダ
４８ Ｔ型プレート
５１ ステッピングモータ
５２ 中フレーム部材
５３ 支持部材
５５ 軸受
５６ ガイドレール
５７ 主軸
５８ 軸
５９ カム板
６０ Ｌ型プレート
６４ 軸
６５ 軸
６６ 回転板
７０ 突起
７１ リンク
７２ リンク固定金具
８０ 溝部
１３０ 検査装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象受体を回転する検査装置に関する。例えば、化学的、医学的、生物学的な検査を行うための検査対象受体、当該検査対象受体を保持して回転して遠心力を当該検査対象受体に付加する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化学的、医学的、生物学的な検査の分野で、ＤＮＡ（Deoxyribo Nucleic Acid)や酵素、抗原、抗体、タンパク質、ウィルス、細胞などの生体物質、及び化学物質等を検知したり定量する場合に使用するマイクロチップ又は検査チップと呼ばれる検査対象受体が提案されている。この検査対象受体では、内部の液体供給路に検査対象の液体を注入して、当該検査対象受体を遠心分離装置で回転させて、当該回転により生じる遠心力を利用して、検査対象受体内に形成された流路内の複数の混合槽に液体を移動させ検査を行うようになっている（例えば、特許文献１及び２参照）。この特許文献１及び２に記載遠心分離装置では、モータの主軸に円盤状の第一の回転体を接続し、当該第一の回転体の直径上に対向する一対の第二の回転体を設けている。第一の回転体は、モータの回転軸を中心に回転（主回転）するようになっている。また、当該第二の回転体には、検査対象受体の保持板が設けられており検査対象受体を保持して、モータの主軸に設けた副回転ギアにより、自転（副回転）するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１０４９１号公報
【特許文献２】特開２００８−８８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の発明では、第一の回転体の回転（主回転）と検査対象受体の回転（副回転）がモータの主軸の回転により一体に行われおり、第一の回転体の回転を止めないと第二の回転体を回転させて検査対象受体の保持角度を変更できないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、第一回転体の回転を止めなくても検査対象受体を保持した保持体の回転角度を調整でき、そのことにより検量、混合等の検査作業を、第一回転体を止めることなく行うことが可能となる検査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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様の検査装置では、液体の検査対象を検査する用途に用いられ前記液体が移動する流体回路からなる検査対象受体を回転させて遠心力により前記液体を前記流体回路内にて移動させる検査装置であって、所定平面で回転する第一回転体と、当該第一回転体上で、前記所定平面と平行な軸線に対して、前記検査対象受体を所定角度回転した状態で保持する保持体と、前記第一回転体を回転させる回転駆動手段と前記保持体を所定角度回転した位置に角度を調整する角度調整手段とを備えている。
【０００７】
この構成の検査対象受体では、第一回転体の回転を止めることなく、角度調整手段により、保持体を所定角度回転することができる。
【０００８】
また、前記回転駆動手段は、主軸モータにより回動される内部が中空の主軸であり、前記角度調整手段は、前記主軸の内部を貫通し当該主軸の内部で可動する可動部と、当該可動部の動きを前記保持体の回転に変換する変換部とを備えてもよい。この場合には、主軸の内部で可動する可動部により、保持体を所定角度回転することができる。
【０００９】
また、前記回転駆動手段は、主軸モータにより回動される主軸であり、前記角度調整手段は、前記主軸が中心部を貫通し当該主軸の外周部で可動する可動部と、当該可動部の動きを前記保持体の回転に変換する変換部とを備えてもよい。この場合には、主軸の外周部で可動する可動部により、保持体を所定角度回転することができる。
【００１０】
また、前記可動部には、ラックギアが設けられ、前記変換部は、前記ラックギアに噛合するピニオンギアから構成されていてもよい。
【００１１】
また、前記可動部は、前記主軸と平行に当該主軸の軸線方向に往復移動する第二軸であり、前記変換部は、当該第二軸の往復移動を前記保持体の回転に変換するリンク機構であってもよい。
【００１２】
また、前記保持体は、検査対象受体の底面を前記所定平面と直交する状態で保持されてもよい。また、前記保持体は、前記第一回転体上に複数設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】検査チップの平面図である。
【図２】第一実施の形態の検査装置の正面図である。
【図３】第一実施の形態の検査装置の平面図である。
【図４】第一実施の形態の検査装置の動作状態の正面図である。
【図５】試薬を充填した状態の検査チップの平面図である。
【図６】遠心力の方向０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図７】遠心力の方向３０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図８】遠心力の方向６０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図９】遠心力の方向９０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図１０】遠心力の方向０°の状態を示す検査チップの平面図である。
【図１１】第二実施の形態の検査装置の正面図である。
【図１２】第二実施の形態の検査装置の動作状態の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第一実施の形態について説明する。第一実施の形態では、検査対象受体及び当該検査対象を回転して検査対象受体に所定方向の遠心力を与える検査装置３０を例に説明する。尚、以下の実施の形態では、検査対象受体の一例として検査チップ１を用い、検査チップ１の液体供給路７の延設方向の遠心力の方向に対する回転角度を変化させて、検査チップ１内で、液体を移動して検査を行う検査装置３０について説明する。
【００１５】
まず、検査チップ１の構造について図１を参照して説明する。図１に示すように、検査チップ１は平面視長方形で所定の厚みを有する合成樹脂の板材２から構成されている。検査チップ１には、液体を投入する液体投入口３、試薬を投入する第一試薬投入口４、第二試薬投入口５、第三試薬投入口６が平面視円形の窪みとして形成されている。液体投入口３、第一試薬投入口４、第二試薬投入口５、第三試薬投入口６は、検査チップ１を平面視した場合に、向かって右側から左側に向けて形成されている。従って、検査チップ１では、検査対象の液体に三つの試薬を投入することができるようになっている。
【００１６】
また、液体投入口３には液体供給路７が接続され、第一試薬投入口４には第一試薬供給路８が接続され、第二試薬投入口５には第二試薬供給路９が接続され、第三試薬投入口６には第三試薬供給路１０が接続されている。液体供給路７及び第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０は、板材２に溝状に形成されている。さらに、液体供給路７及び第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の末端部には、幅が狭くなった出口が各々設けられている。
【００１７】
また、液体供給路７の下方側（図１に於ける下方側）には、液体供給路７から供給される検査対象の液体を所定量計量する計量部１１が形成されている。計量部１１は、第一壁部１２と第二壁部１３と、第一壁部１２と第二壁部１３との間に形成される空間部１４とから構成されている。また、計量部１１の第二壁部１３の下方には、計量部１１で所定量計量して第二壁部１３から流れ出た液体（余った液体）を溜める余剰槽１５が形成されている。図４に示す検査チップ１の下端部を水平方向とした場合には、第一壁部１２の上面が、当該水平方向に対して、一例として、１５°の角度となるように、第一壁部１２が第一試薬供給路８方向に第一所定長さ延設されている。そして、第一壁部１２の上面側に第一流路２１が形成されている。また、第二壁部１３は、第一壁部１２の上面の延設方向に対して、１８０度未満から０度より大きい何れかの角度方向に第二所定長さ延設されている。尚、第一壁部１２及び第二壁部１３の延設方向の角度と長さは、計量部１１で計り取る液体の量により決定する。
【００１８】
また、第一試薬供給路８の下方側（図１に於ける下方側）には、計量部１１の第一壁部１２から流れ出た液体に第一試薬供給路８から供給された試薬を混合する第一混合槽１６が形成されている。第一混合槽１６には、第三壁部１７が第二試薬供給路９方向に向けて所定長さ延設されている。第三壁部１７の上面は、前記水平方向に対して、一例として、４５°の角度で第二試薬供給路９方向に向けて斜め上方に所定長さ形成されている。第三壁部１７の上面側には、第二流路２２が形成されている。
【００１９】
また、第二試薬供給路９の下方側（図１に於ける下方側）には、第一混合槽１６の第三壁部１７から流れ出た液体に第二試薬供給路９から供給された試薬を混合する第二混合槽１８が形成されている。第二混合槽１８には、第四壁部１９が第三試薬供給路１０方向に向けて所定長さ延設されている。第四壁部１９の上面は、前記水平方向に対して、一例として、７５°の角度で第三試薬供給路１０方向に向けて斜め上方に所定長さ形成されている。第四壁部１９の上面側には、第三流路２３が形成されている。また、第三試薬供給路１０の下方には、第二混合槽１８の第四壁部１９から流れ出た液体に第三試薬供給路１０から供給された試薬を混合する第三混合槽２０が形成されている。尚、計量部１１、余剰槽１５、第一混合槽１６、第二混合槽１８、第三混合槽２０、第一流路２１、第二流路２２、第三流路２３は、検査チップ１を構成する板材２に対する窪みとして形成されている。尚、流体回路の一例としては、余剰槽１５、第一混合槽１６、第二混合槽１８、第三混合槽２０、第一流路２１、第二流路２２、第三流路２３等が該当する。
【００２０】
次に、図２及び図３を参照して、上記のように構成された検査チップ１を保持したチップホルダ４７を所定の自転角度に保持して、公転させて遠心力を付加する検査装置３０について説明する。図２及び図３に示すように、検査装置３０には、下部筐体３１と、回転する円盤状のターンテーブル３３と、ターンテーブル３３に設けられたチップホルダ角度変更機構３４とが設けられている。また、検査装置３０には図示外の制御装置が接続されている。また、当該下部筐体３１の上面部には、平面視長方形の板材から構成された上板３２が設けられており、上板３２上にターンテーブル３３が回転可能に設けられている。
【００２１】
ターンテーブル３３には、図２及び図３に示すように水平方向と垂直方向の間で９０度回転するチップホルダ４７が一対設けられている。検査チップ１は平面視長方形に形成された板状の部材であるため、チップホルダ４７は、検査チップ１を内部に収納できるように検査チップ１より一回り大きい正面視長方形に形成された箱状の部材である（図２及び図３参照）。このチップホルダ４７は、検査チップ１の底面をターンテーブル３３の上面と直交する状態で保持するようになっている。また、制御装置には、図示外のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等が内蔵され、ターンテーブル３３の回転や、チップホルダ４７の所定角度への自転を制御している。
【００２２】
次に、図２〜図４を参照して、下部筐体３１の構造を説明する。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となっており、図３に示すように、その上面には、平面視長方形の上板３２が設けられ、当該上板３２にターンテーブル３３が回転可能に設けられている。また、図２に示すように、下部筐体３１内には、内部を水平方向に貫く中フレーム部材５２が設けられている。中フレーム部材５２の左下側（図２における）には、ターンテーブル３３を回転させるための主軸モータ３５が設けられている。また、主軸モータ３５の軸３６には、プーリ３７が固定されている。さらに、上板３２の中央部をターンテーブル３３を回動する主軸５７が上方向に延設されて突き抜けている。この主軸５７は、上板３２の中央部下部に設けられた支持部材５３の中央を貫通しターンテーブル３３に接続されている。主軸５７は支持部材５３により回動可能に保持されている。支持部材５３は、一対のフレーム５４により中フレーム部材５２に固定されている。また、主軸５７には、プーリ３８が固定され、ベルト３９がプーリ３７及びプーリ３８間に掛け渡されている。従って、主軸モータ３５の軸３６の回動によりプーリ３７、ベルト３９及びプーリ３８を介して駆動力が主軸５７に伝達されてターンテーブル３３が回転する。
【００２３】
また、主軸５７は、内部が中空になっており、その中で上下動する内軸である第二軸４０が主軸５７内を貫通して、チップホルダ角度変更機構３４のラックギア４３に接続されている。また、第二軸４０の下端部は、当該第二軸４０を回動可能に保持する軸受４１により保持されている。軸受４１の内部には、図示外のベアリングが設けられている。また、第二軸４０は、その中間部を中フレーム部材５２に固定された軸受５５により、回動自在に保持されている。また、軸受４１は、下部筐体３１に設けられたＴ型プレート４８に接続されている。Ｔ型プレート４８は、ガイドレール５６により、下部筐体３１内で、上下方向に移動可能となっている。図２に示す状態が、Ｔ型プレート４８が一番下まで下がった状態であり、図４に示す状態が、Ｔ型プレート４８が一番上まで上がった状態である。
【００２４】
また、下部筐体３１内には、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が図示外の固定具により固定されている。ステッピングモータ５１の軸５８には、円盤状のカム板５９が固定されており、カム板５９の正面には、円柱状の突起７０が設けられている。また、Ｔ型プレート４８の背面には、横長の溝部８０が形成されており、突起７０が溝部８０内を摺動するようになっている。従って、ステッピングモータ５１の軸５８が回転すると、カム板５９が回転し、突起７０が上下して、当該突起７０が摺動する溝部８０が設けられているＴ型プレート４８がガイドレール５６に沿って上下動するようになっている。
【００２５】
次に、図２〜図４を参照して、チップホルダ角度変更機構３４の構造を説明する。チップホルダ角度変更機構３４は、ターンテーブル３３に一対のＬ型プレート６０により固定されている。また、一対のＬ型プレート６０の間には、第二軸４０に固定されたラックギア４３が設けられている。ラックギア４３は、正面視縦長の金属製の板状の部材であり、その左右の端部にギアが各々刻まれている。また、各Ｌ型プレート６０には、チップホルダ４７が軸４６により回動可能に支持されており、チップホルダ４７には、ギア４５が固定されており、ギア４５には、Ｌ型プレート６０に回動可能に支持されたピニオンギア４４が噛合しており、ピニオンギア４４は、ラックギア４３に噛合している。そして、ラックギア４３の上端部には、ガイド部材４２が設けられており、ガイド部材４２は、一対のフレーム６２に保持された上部プレート６１の中央の開口部により摺動可能に保持されている。従って、ラックギア４３が上昇した場合には、ガイド部材４２は、上部プレート６１から突出する。
【００２６】
次に、上記のように構成された、検査装置３０の動作について説明する。使用者は、先ず、検査チップ１の液体投入口３に検査対象の液体を滴下し、第一試薬投入口４に第一の試薬を滴下し、第二試薬投入口５に第二の試薬を滴下し、第三試薬投入口６に第三の試薬を滴下する。次いで、検査装置３０のチップホルダ４７に検査チップ１をセットする。そして、検査装置３０の図示外の制御装置の操作部を操作して、検査装置３０の電源をＯＮする。すると、主軸モータ３５の軸３６が回動し、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に伝達されてターンテーブル３３が回転する。
【００２７】
この時に、検査チップ１に対してかかる遠心力の方向を変更する場合には、図示外の制御装置の制御により、ステッピングモータ５１が所定回転だけ回転して、カム板５９の突起７０がＴ型プレート４８の溝部８０を摺動してＴ型プレート４８が上下動し、第二軸４０も上下動する。例えば、図２に示すようにＴ型プレート４８が一番下まで下がった状態では、第二軸４０も一番下まで下がり、図２に示す右側のチップホルダ４７は、図４に示す垂直状態から反時計回りに９０°回動し、図２に示す左側のチップホルダ４７は、図４に示す垂直状態から時計回りに９０°回動して、各々水平状態になる。また、図４に示すようにＴ型プレート４８が一番上まで上がった状態では、第二軸４０も一番上まで上がり、チップホルダ４７は、図２に示す前記水平状態から各々９０°回動して図４に示す垂直状態（０°）になる。従って、チップホルダ４７の回動は、検査装置３０のターンテーブル３３の回転を止めることなく、ステッピングモータ５１を所定ステップだけ回動することにより０°と９０°の間であれば任意の角度にできる。従って、検査チップ１にかかる遠心力の方向を変更して液体や試薬を計量、混合するために一々、ターンテーブル３３の回転を止める必要がない。
【００２８】
次に、図５〜図１０を参照して、本実施の形態の検査装置３０と検査チップ１とを用いた検査方法の一例について説明する。先ず、図５に示すように、検査チップ１の液体投入口３に検査対象の液体を滴下し、第一試薬投入口４に第一の試薬を滴下し、第二試薬投入口５に第二の試薬を滴下し、第三試薬投入口６に第三の試薬を滴下する。
【００２９】
次いで、検査装置３０のチップホルダ４７に検査チップ１をセットする。例えば、図２に示す検査装置３０の向かって右側のチップホルダ４７には、図１に示す検査チップ１の各供給路７〜１０が水平となり、図１における検査チップ１の下端部が外側となり、検査チップ１の図１に示す平面が図２の手前側向きになるように検査チップ１を挿入する。また、図２に示す検査装置３０の向かって左側のチップホルダ４７には、図１に示す検査チップ１の各供給路７〜１０が水平となり、図１における検査チップ１の下端部が外側となり、検査チップ１の図１に示す平面が図２の奥側向きになるように検査チップ１を挿入する。尚、検査チップ１の平面の向きは、上記とは逆にして、チップホルダ４７に各々挿入しても良い。そして、図示外の制御装置の制御により検査装置３０を駆動する。先ず、図６に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この角度が０°の状態は、丁度、図６に示す状態である。この処理により、遠心力で図６に示すように、液体投入口３から投入した検査対象の液体は、遠心力により液体供給路７を経由して、計量部１１に流出する。この時に、第二壁部１３の重力方向と反対側方向に対する高さ（長さ）が、第一壁部１２の重力方向と反対側方向に対する高さ（長さ）より低い（短い）ので、第一壁部１２と第二壁部１３との間で、第一壁部１２の高さまでの容積を超える量の検査対象の液体は、第二壁部１３を乗り越えて余剰槽１５に流れ込む。従って、第一壁部１２と第二壁部１３とで作られる計量部１１で所定量の検査対象の液体が計量される。この第一壁部１２と第二壁部１３との間の容積や第二壁部１３の高さ（長さ）は、計量したい容積に基づいて予め設計しておく。ここで、水平に載置されている検査チップ１の図６における上方向への長さを高さとする。
【００３０】
また、この処理により、図６に示すように、第一試薬投入口４から投入した試薬は、遠心力により第一試薬供給路８を経由して、第一混合槽１６に流出して溜まる。同様に、第二試薬投入口５から投入した試薬は、遠心力により第二試薬供給路９を経由して、第二混合槽１８に流出して溜まる。同様に、第三試薬投入口６から投入した試薬は、遠心力により第三試薬供給路１０を経由して、第三混合槽２０に流出して溜まる。
【００３１】
次に図示外の制御装置の制御により、図２に示すステッピングモータ５１が所定角度回転して、Ｔ型プレート４８が上昇して、第二軸４０が上昇し、ラックギア４３が上昇して、ピニオンギア４４が回転して、チップホルダ４７が遠心力の方向に対して所定角度回転する。ここでは、一例として、図７に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が３０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この処理により、第一壁部１２の延設方向と図７に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接している面側の角度が鈍角になり、図７に示すように、計量部１１で計り取られた検査対象の液体が第一壁部１２の先端部を乗り越えて第一混合槽１６に流れ込んで、第一混合槽１６に溜まった試薬と混合される。この時に、第一混合槽１６及び第二混合槽１８に溜まった試薬はそのままで移動しない。第三壁部１７、第四壁部１９の傾斜角度が第一壁部１２より大きく、図７に示す遠心力方向となす角の内、液体に接している面側の角度が鋭角となっているからである。
【００３２】
次に、上記同様の制御で、一例として、図８に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が６０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この処理により、第三壁部１７の延設方向と図８に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接している面側の角度が鈍角になり、図８に示すように、第一混合槽１６で混合された検査対象の液体と試薬が第三壁部１７の先端部を乗り越えて第二混合槽１８に流れ込んで、第二混合槽１８に溜まった試薬と混合される。この時に、第二混合槽１８に溜まった試薬はそのままで移動しない。第四壁部１９の傾斜角度が第三壁部１７より大きく、図８に示す遠心力方向となす角の内、液体に接している面側の角度が鋭角となっているからである。
【００３３】
次に、上記同様の制御で、一例として、図９に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が９０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この処理により、第四壁部１９の延設方向と図９に示す遠心力方向とのなす角の内、液体に接している面側の角度が鈍角になり、図９に示すように、第二混合槽１８で混合された検査対象の液体と試薬が第四壁部１９の先端部を乗り越えて第三混合槽２０に流れ込んで、第三混合槽２０に溜まった試薬と混合される。
【００３４】
次に、上記同様の制御で、一例として、図１０に示す検査チップ１の側面の延設方向（液体供給路７、第一試薬供給路８〜第三試薬供給路１０の延設方向）と遠心力の方向の間の角度が０°になるようにして、遠心力が２００ｇ係るようにして回転を１０秒間行う。この処理により、遠心力で図５に示すように、第三混合槽２０の下部に検査対象の液体と三種類の試薬が混合されたものが攪拌されて溜まる。このときに、余剰槽１５に溜まった余剰の検査対象の液体はそのままである。その後、ターンテーブル３の回転が止まり、遠心力の付加が終了する。その後、図示外の光源と検出器とから構成される光学検査部に位置するようにターンテーブル３を停止して、検査チップ１に光源より光をあてて検出器にて透過光を測定する。
【００３５】
次に、図１１及び図１２を参照して、第二実施形態の検査装置１３０について説明する。第二実施形態の検査装置１３０は、下部筐体３１の構造は、第一実施形態の検査装置３０と同じであるので、下部筐体３１の構造の説明は省略し異なる部分だけ説明する。第二実施形態の検査装置１３０では、チップホルダ角度変更機構１３４の構造が第一実施形態の検査装置３０と異なっているので、この部分を説明する。先に説明した第一実施形態の検査装置３０のチップホルダ角度変更機構３４では、ラックギア４３とピニオンギア４４とを使用していた。これに対して、第二実施形態の検査装置１３０のチップホルダ角度変更機構１３４では、一対のリンク７１を使用し、第二軸４０の上端部にリンク固定金具７２を取り付け、当該リンク固定金具７２の軸部７３に一対のリンク７１の一端部を回動自在に支持する。また、リンク７１の当該一端部と反対の他端部をＬ型プレート６０に軸６５により、回動自在に支持された回転板６６の軸６４により回動自在に支持する。尚、回転板６６はチップホルダ４７に固定されている。
【００３６】
次に、上記のように構成された、検査装置１３０の動作について説明する。使用者は、先ず、検査装置１３０のチップホルダ４７に検査チップ１をセットする。そして、検査装置１３０の図示外の制御装置の操作部を操作して、検査装置１３０の電源をＯＮする。すると、主軸モータ３５の軸３６が回動し、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に伝達されてターンテーブル３３が回転する。
【００３７】
この時に、検査チップ１に対してかかる遠心力の方向を変更する場合には、図示外の制御装置の制御により、ステッピングモータ５１が所定回転だけ回転して、カム板５９の突起７０がＴ型プレート４８の溝部８０を摺動してＴ型プレート４８が上下動する。例えば、図１１に示すようにＴ型プレート４８が一番下まで下がった状態では、第二軸４０も一番下まで下がり、リンク固定金具７２が一番下まで下がるので、リンク７１が水平になり、チップホルダ４７は、垂直状態から反時計回りに９０°回動して水平状態になる。また、図１２に示すようにＴ型プレート４８が一番上まで上がった状態では、第二軸４０も一番上まで上がり、リンク固定金具７２が一番上まで上がるので、リンク７１が斜めになり、チップホルダ４７は、前記水平状態から時計回りに９０°回動して垂直状態（０°）になる。従って、チップホルダ４７の回動は、検査装置１３０のターンテーブル３３の回転を止めることなく、ステッピングモータ５１を所定ステップだけ回動することにより０°と９０°の間であれば任意の角度にできる。従って、検査チップ１にかかる遠心力の方向を変更して液体や試薬を計量、混合するために一々、ターンテーブル３３の回転を止める必要がない。
【００３８】
尚、第一回転体の一例としては、ターンテーブル３３が相当し、保持体又は第二回転体の一例としては、チップホルダ４７が相当し、回転駆動手段の一例としては、主軸モータ３５が相当し、角度調整手段の一例としては、チップホルダ角度変更機構３４、１３４が相当する。また、可動部の一例としては、第二軸４０が相当し、変換部の一例としては、ラックギア４３及びピニオンギア４４又はリンク７１が相当し、所定平面の一例としては、ターンテーブル３３の上面又は検査装置３０、１３０の上板３２の上面が相当する。
【００３９】
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、各種の変形が可能なことはいうまでもない。上記に実施の形態では、内部中空の主軸５７の内側に、第二軸４０を貫通して、当該第二軸４０を上下動することで、チップホルダ４７の角度を変更しているが、第二軸４０は、主軸５７の内部を通らずに、主軸５７の外部に主軸５７と平行に設けてもよい。また、チップホルダ角度変更機構３４は、上記実施の形態に限られず、各種の力学的構成を用いても良い。
【００４０】
尚、上記実施の形態の各壁の傾斜角度や遠心力の方向は単なる例示であり、測定する条件に合わせて予め決定すれば良い。例えば、上記実施の形態では、検査チップの回転角度は、０°〜９０°あったが、角度の範囲の制約は無く、０°〜１８０°や０°〜３６０°回転できる構成としても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１ 検査チップ
３ 液体投入口
４ 第一試薬投入口
５ 第二試薬投入口
６ 第三試薬投入口
７ 液体供給路
８ 第一試薬供給路
９ 第二試薬供給路
１０ 第三試薬供給路
１１ 計量部
１２ 第一壁部
１３ 第二壁部
１４ 空間部
１５ 余剰槽
１６ 第一混合槽
１８ 第二混合槽
２０ 第三混合槽
２１ 第一流路
２２ 第二流路
２３ 第三流路
３０ 検査装置
３１ 下部筐体
３２ 上板
３３ ターンテーブル
３４ チップホルダ角度変更機構
３５ 主軸モータ
３６ 軸
３７ プーリ
３８ プーリ
３９ ベルト
４０ 第二軸
４１ 軸受
４３ ラックギア
４４ ピニオンギア
４５ ギア
４７ チップホルダ
４８ Ｔ型プレート
５１ ステッピングモータ
５２ 中フレーム部材
５３ 支持部材
５５ 軸受
５６ ガイドレール
５７ 主軸
５８ 軸
５９ カム板
６０ Ｌ型プレート
６４ 軸
６５ 軸
６６ 回転板
７０ 突起
７１ リンク
７２ リンク固定金具
８０ 溝部
１３０ 検査装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の検査対象を検査する用途に用いられ前記液体が移動する流体回路からなる検査対象受体を回転させて遠心力により前記液体を前記流体回路内にて移動させる検査装置であって、
所定平面で回転する第一回転体と、
当該第一回転体上で、前記所定平面と平行な軸線に対して、前記検査対象受体を所定角度回転した状態で保持する保持体と、
前記第一回転体を回転させる回転駆動手段と、
前記保持体を所定角度回転した位置に角度を調整する角度調整手段と
を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記回転駆動手段は、主軸モータにより回動される内部が中空の主軸であり、
前記角度調整手段は、
前記主軸の内部を貫通し当該主軸の内部で可動する可動部と、
当該可動部の動きを前記保持体の回転に変換する変換部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記回転駆動手段は、主軸モータにより回動される主軸であり、
前記角度調整手段は、
前記主軸が中心部を貫通し当該主軸の外周部で可動する可動部と、
当該可動部の動きを前記保持体の回転に変換する変換部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記可動部には、ラックギアが設けられ、
前記変換部は、前記ラックギアに噛合するピニオンギアから構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記可動部は、前記主軸と平行に当該主軸の軸線方向に往復移動する第二軸であり、
前記変換部は、当該第二軸の往復移動を前記保持体の回転に変換するリンク機構であることを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
【請求項６】
前記保持体は、検査対象受体の底面を前記所定平面と直交する状態で保持することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の検査装置。
【請求項７】
前記保持体は、前記第一回転体上に複数設けられていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の検査装置
【請求項１】
液体の検査対象を検査する用途に用いられ前記液体が移動する流体回路からなる検査対象受体を回転させて遠心力により前記液体を前記流体回路内にて移動させる検査装置であって、
所定平面で回転する第一回転体と、
当該第一回転体上で、前記所定平面と平行な軸線に対して、前記検査対象受体を所定角度回転した状態で保持する保持体と、
前記第一回転体を回転させる回転駆動手段と、
前記保持体を所定角度回転した位置に角度を調整する角度調整手段と
を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記回転駆動手段は、主軸モータにより回動される内部が中空の主軸であり、
前記角度調整手段は、
前記主軸の内部を貫通し当該主軸の内部で可動する可動部と、
当該可動部の動きを前記保持体の回転に変換する変換部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記回転駆動手段は、主軸モータにより回動される主軸であり、
前記角度調整手段は、
前記主軸が中心部を貫通し当該主軸の外周部で可動する可動部と、
当該可動部の動きを前記保持体の回転に変換する変換部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
前記可動部には、ラックギアが設けられ、
前記変換部は、前記ラックギアに噛合するピニオンギアから構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記可動部は、前記主軸と平行に当該主軸の軸線方向に往復移動する第二軸であり、
前記変換部は、当該第二軸の往復移動を前記保持体の回転に変換するリンク機構であることを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
【請求項６】
前記保持体は、検査対象受体の底面を前記所定平面と直交する状態で保持することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の検査装置。
【請求項７】
前記保持体は、前記第一回転体上に複数設けられていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の検査装置
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２１４８９７（Ｐ２０１１−２１４８９７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８１１５６（Ｐ２０１０−８１１５６）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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