特許 7539977 検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-16

(45)【発行日】2024-08-26

(54)【発明の名称】検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/01 20060101AFI20240819BHJP

   G01N 21/15 20060101ALI20240819BHJP

【ＦＩ】

G01N21/01 B

G01N21/15

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022522536

(86)(22)【出願日】2021-03-18

(86)【国際出願番号】 JP2021011185

(87)【国際公開番号】W WO2021229915

(87)【国際公開日】2021-11-18

【審査請求日】2022-10-27

(31)【優先権主張番号】P 2020085897

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001988

【氏名又は名称】弁理士法人小林国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮戸 崇裕

(72)【発明者】

【氏名】清水 仁

(72)【発明者】

【氏名】入澤 覚

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】実公平０１－０３８５２１（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特表２００５－５３６７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１０５３１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実公平０５－０１５０８２（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開２００４－０９３５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３６７４８５８（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２８６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３９７７７９４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／８３

Ｇ０１Ｎ ３５／００－３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象を収容した断面円形の試験体と、
断面円形の開口部を有し、前記試験体を保持する試験体保持部と、
前記試験体に対して、複数方向から光を照射する複数の発光素子と、
前記試験体を介して前記発光素子と対向する受光素子と、
前記開口部の内壁から前記開口部内へ突出して前記試験体を押圧し、前記試験体を反対側の内壁へと押し付ける押圧部材と、
を備え、
前記試験体保持部は、前記開口部を複数備え、複数の前記試験体を保持し、
複数の前記発光素子のうち、少なくとも１つは、複数の前記試験体へ向けて前記光を照射する、
検査装置。

【請求項2】

前記発光素子として、第１発光素子と、第２発光素子と、を備え、
前記押圧部材は、前記第１発光素子と前記第２発光素子との中間地点へ向けて前記試験体を押圧する請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記発光素子として、前記第１発光素子と前記第２発光素子との中間地点に配置された第３発光素子、を備え、
前記押圧部材は、前記第３発光素子へ向けて前記試験体を押圧する請求項２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記発光素子の各々は、互いに発光色が異なる請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。

【請求項5】

前記試験体は、前記断面とは垂直な方向に長く形成され、
前記試験体保持部は、複数の前記試験体を、長手方向を垂直にした姿勢で、水平方向に並べて保持する請求項１～４のいずれか１項に記載の検査装置。

【請求項6】

前記試験体は、一端が閉端した円筒形状に形成されている請求項５に記載の検査装置。

【請求項7】

前記発光素子は、水平方向に並べて配置される、請求項５または６に記載の検査装置。

【請求項8】

前記発光素子は、前記試験体に水平に光を入射させる、請求項７に記載の検査装置。

【請求項9】

前記押圧部材は、前記試験体を水平方向に押圧する、請求項８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、検査対象を照明する発光素子と、検査対象からの光を受光する受光素子とを備え、光を用いて検査対象の検査を行う検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光を用いて検査対象の検査を行う検査装置として、下記特許文献１が知られている。下記特許文献１では、受光素子が実装されたセンサユニットを、検査対象がセットされた測定ステージへと押し付けることにより、測定誤差を減少させる構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－３２２８５４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、上記特許文献１のように、センサユニットを測定ステージへと押し付けると、センサユニットの位置や向きが変化してしまい、検査精度が低下してしまうといった問題があった。

【0005】

本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、検査精度を向上できる検査装置を提供することを目的としている。

【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、本発明の検査装置は、検査対象を収容した断面円形の試験体と、断面円形の開口部を有し、試験体を保持する試験体保持部と、試験体に対して、複数方向から光を照射する複数の発光素子と、試験体を介して発光素子と対向する受光素子と、開口部の内壁から開口部内へ突出して試験体を押圧し、試験体を反対側の内壁へと押し付ける押圧部材と、を備える。

【0007】

発光素子として、第１発光素子と、第２発光素子と、を備え、押圧部材は、第１発光素子と第２発光素子との中間地点へ向けて試験体を押圧するものでもよい。

【0008】

発光素子として、第１発光素子と第２発光素子との中間地点に配置された第３発光素子、を備え、押圧部材は、第３発光素子へ向けて試験体を押圧するものでもよい。

【0009】

発光素子の各々は、互いに発光色が異なるものでもよい。

【0010】

試験体保持部は、開口部を複数備え、複数の試験体を保持するものでもよい。

【0011】

試験体は、断面とは垂直な方向に長く形成され、試験体保持部は、複数の試験体を、長手方向を垂直にした姿勢で、水平方向に並べて保持するものでもよい。

【0012】

試験体は、一端が閉端した円筒形状に形成されているものでもよい。

【0013】

発光素子は、水平方向に並べて配置されるものでもよい。

【0014】

発光素子は、試験体に水平に光を入射させるものでもよい。

【0015】

押圧部材は、試験体を水平方向に押圧するものでもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の検査装置によれば、検査対象を収容した試験体を試験体保持部に押し付ける構成としたので、検査精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】検査装置の構成を示すブロック図である。

【図2】測定ユニット及び試験体の斜視図である。

【図3】測定ユニットの断面図である。

【図4】測定ユニットの断面図である。

【図5】押圧部材の外観斜視図である。

【図6】押圧部材の外観斜視図である。

【図7】押圧部材の外観斜視図である。

【図8】押圧部材の外観斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１に示すように、検査装置１０は、装置本体１１と、コンピュータ１２と、を備え、検査対象１３（図２参照）について光測定を行う。なお、本実施形態では、光測定を行うことによってエンドトキシンによる汚染の有無を検査し、必要な場合にはエンドトキシンの含有量または濃度等を計測する例で説明を行う。

【0019】

本実施形態において、検査対象１３は、ライセート試薬と被検査物等とを混合した溶液である。被検査物等とは、例えば、ワクチンもしくは血液製剤等の注射剤、または、注射筒もしくは注射針等の被検査物からエンドトキシンを回収した水、ポリエチレングリコール、エチレンジアミン四酢酸等（いわゆる回収液）、もしくは、グラム陰性菌や真菌に感染した可能性のある患者から採取した血液または体液、等である。ライセート試薬は、ＬＡＬ（Limulus Amebocyte Lysate）またはＴＡＬ（Tachypleus Amebocyte Lysate）である。

【0020】

なお、カブトガニ血球抽出物から作製したライセート試薬は、試薬成分の調整によっては、真菌の細胞壁に存在する（１→３)－β－Ｄ－グルカン測定にも用いることができる。ライセート試薬は、患者血液あるいは体液中の（１→３)－β－Ｄ－グルカン濃度を測定することで、真菌感染の有無を判定する検査に用いられている。本明細書において、エンドトキシンと記載している場合は、（１→３)－β－Ｄ－グルカンと読み替えても良く、エンドトキシン検査をする検査装置１０は（１→３)－β－Ｄ－グルカン検査装置としても機能する。また、一つの検査装置１０で、エンドトキシンと（１→３)－β－Ｄ－グルカンの両方の検査を実施できる。

【0021】

装置本体１１は、検査装置１０のうち、検査対象１３の光測定を行うための測定ユニット１５を含む部分である。具体的には、装置本体１１は、試験体２１、試験体保持部２２、発光部２３、導光部２４、光検出部２６、表示部２７、及び、操作部２８等を備える。これらのうち、試験体保持部２２、発光部２３、導光部２４、及び、光検出部２６が、測定ユニット１５を構成する。

【0022】

図２に示すように、試験体２１は、検査対象１３を収容する容器であり、試験体保持部２２に装着される。本実施形態において、試験体２１は、一端が閉端した円筒形状に形成され、長手方向（円筒の軸の方向）を上下方向と平行にし、かつ、閉端側を下方へ向けた姿勢で試験体保持部２２に装着される。このように、試験体２１は、断面円形である。具体的には、測定ユニット１５に装着された状態において、水平方向の断面が円形である。なお、断面円形とは、その断面の外形が円、楕円、もしくはこれに類する概ね滑らかな閉曲線であることをいう。

【0023】

なお、本実施形態において、試験体２１は耐熱ガラス製である。試験体２１を耐熱ガラス製とした理由は、例えば２５０度以上かつ３０分以上の乾熱滅菌処理によって、検査対象を収容する前の試験体２１がエンドトキシン及び（１→３)－β－Ｄ－グルカンを含まないようにするためである。

【0024】

試験体保持部２２は、複数の試験体２１を並べて保持する。試験体保持部２２は、Ｙ方向に１列に並んだ複数の開口３１（開口部）を有している。開口３１は上下方向（Ｚ方向）に長く形成されており、各々の開口３１に試験体２１を挿入することにより、試験体２１が１列に並んだ状態で保持される。本実施形態においては、試験体保持部２２は、６個の開口３１を有しており、これらの全てに試験体２１を挿入することにより、６個の試験体２１を同時に保持することができる。なお、試験体保持部２２は、７個以上または５個以下の試験体２１を保持するものでもよい。また、試験体保持部２２は、下面（Ｚ方向負側の面）にヒータ３２を有している。ヒータ３２のオンオフを制御することにより、試験体保持部２２及び試験体保持部２２が保持する試験体２１の温度を所定温度または所定の温度範囲内に保つことができる。したがって、試験体保持部２２はいわゆる恒温槽としても機能する。

【0025】

図３に示すように、発光部２３は、試験体保持部２２が保持する試験体２１に対して、検査に用いる光を照射する。導光部２４は、発光部２３から試験体２１へ向かう光の光路を囲む角筒状に形成されている。導光部２４の一方の開口端は試験体保持部２２に接続され、他方の開口端は発光部２３に接続されている。発光部２３は、導光部２４を介して試験体保持部２２に取り付けられている。

【0026】

発光部２３は、発光素子４１Ｖ（第１発光素子）、発光素子４１Ｂ（第２発光素子）、発光素子４１Ｒ（第３発光素子）を備える。これら、発光素子４１Ｖ、４１Ｂ、４１Ｒは、例えばＬＥＤ（light emitting diode）であり、発光することにより、試験体２１に光を照射する。本実施形態において、発光素子４１Ｖ、４１Ｂ、４１Ｒは、試験体２１へ向けて水平方向に光を照射する。試験体保持部２２は、試験体２１と発光素子４１Ｖ、４１Ｂ、４１Ｒとの間に、少なくとも試験体２１を発光素子４１Ｖ、４１Ｂ、４１Ｒ側に露呈する範囲を有する開口４２を備える。このため、発光素子４１Ｖ、４１Ｂ、４１Ｒからの光は、開口４２を介して試験体２１に水平に入射する。

【0027】

発光素子４１Ｒは、例えば、比濁法による検査をする場合に使用し、発光素子４１Ｒが発する光は例えば赤色である。本実施径形態において、発光素子４１Ｒは、１つの試験体２１について１つずつ設けられている。また、本実施形態において、発光素子４１Ｒは、各試験体２１のほぼ正面に設けられている。試験体２１の正面とは、光軸がＸ方向（Ｙ方向（試験体２１が並べられた方向）とは垂直な方向）と平行であり、かつ、光軸が試験体２１の中心を通る位置である。

【0028】

発光素子４１Ｖ、４１Ｂは、例えば比色法による検査をする場合に選択して使用し、発光素子４１Ｖが発する光は例えば紫色であり、発光素子４１Ｂが発する光は例えば青色である。本実施形態において、発光素子４１Ｖ、４１Ｂは、Ｙ方向（試験体２１が並べられた方向）において、発光素子４１Ｒを挟んで一定ピッチで交互に配置されている。具体的には、発光素子４１Ｖ、発光素子４１Ｒ、発光素子４１Ｂ、発光素子４１Ｒ、発光素子４１Ｖ、発光素子４１Ｒ、発光素子４１Ｂ・・・の順番でＹ方向に一定ピッチで発光素子４１Ｖ、４１Ｂ、４１Ｒ配列されている。すなわち、発光素子４１Ｒは、発光素子４１Ｖと発光素子４１Ｂとの中間地点に配置されている。

【0029】

また、本実施形態では、発光素子４１Ｖは、２つの試験体２１について１つずつ設けられており、１つの発光素子４１Ｖからの光が２つの試験体２１に照射される。同様に、発光素子４１Ｂも、２つの試験体２１について１つずつ設けられており、１つの発光素子４１Ｂからの光が２つの試験体２１に照射される。このように、発光素子４１Ｖ、４１Ｂは、発光素子４１Ｒとは異なり、試験体２１の非正面の位置に配置され、発光素子４１Ｒの光軸に対して傾いた斜め方向から試験体２１へ向けて光を照射する。

【0030】

なお、１つの発光素子４１Ｖからの光を２つの試験体２１に照射する例で説明をしたが、１つの試験体２１について１つずつ発光素子４１Ｖを設けてもよい。また、１つの発光素子４１Ｂからの光を２つの試験体２１に照射する例で説明をしたが、１つの試験体２１について１つずつ発光素子４１Ｂを設けてもよい。さらに、１つの試験体２１について１つずつ発光素子４１Ｒを設ける例で説明をしたが、１つの発光素子４１Ｒからの光を複数の試験体２１に照射する構成としてもよい。

【0031】

光検出部２６は、発光素子４１Ｖ、４１Ｂ、４１Ｒから照射され、試験体２１（検査対象）を透過または試験体２１（検査対象１３）を透過する際に散乱した光を受光する受光素子５３を備える。受光素子５３は、例えばＰＤ（Photo Diode）等の光センサであり、試験体２１ごとに設けられている。本実施形態においては、試験体保持部２２は６個の試験体２１を保持するので、光検出部２６は、これら各々の試験体２１を透過等した光を受光し得る位置にそれぞれ受光素子５３を備えている。また、試験体保持部２２は、試験体２１と受光素子５３との間に、少なくとも受光素子５３を試験体２１側に露呈する範囲を有する開口４３を備える。このため、試験体２１を透過等した光は、開口４３を介して受光素子５３に到達する。

【0032】

図２に戻り、試験体保持部２２には、試験体押圧部６０が設けられている。図４に示すように、試験体押圧部６０は、付勢部材６１、押圧部材６２を備えており、これらがケース６３に収められている。そして、ケース６３が試験体保持部２２に取り付けられることにより、試験体押圧部６０が試験体保持部２２に取り付けられる。本実施形態では、１つの開口３１（試験体２１が装着される開口３１）について付勢部材６１と押圧部材６２とが１組設けられている。すなわち、本実施形態では、付勢部材６１と押圧部材６２とが６組設けられている。また、本実施形態では、１つのケース６３に付勢部材６１と押圧部材６２とが３組収容されている。すなわち、本実施形態では、２つのケース６３が設けられている。

【0033】

押圧部材６２は、軸６２Ａの一端に押圧端６２Ｂが設けられている。押圧端６２Ｂは、例えばＰＯＭ(polyoxymethylene)などの摺動性を有する素材から形成されている。なお、図５に示すように、本実施形態においては、押圧端６２Ｂの先端部を球面状としているが、図６に示すように、押圧端６２Ｂの先端部を平面状としてもよい。また、図７、図８に示すように、押圧端６２Ｂの先端を曲面状としてもよい。図７では、押圧端６２Ｂの先端を中央凸形状の曲面としており、図８では、押圧端６２Ｂの先端を中央凹形状の曲面としている。

【0034】

図４に戻り、ケース６３には開口６４、６５が形成されており、押圧部材６２は、軸６２Ａを開口６４から突出させるとともに、押圧端６２Ｂを開口６５から突出させた状態でケース６３に収納され、Ｙ方向（水平方向であり、開口６５から押圧端６２Ｂを突出させる方向と、ケース６３内に押圧端６２Ｂを収納する方向）にスライド自在に支持されている。付勢部材６１は、本実施形態ではコイルスプリングであり、開口６５から押圧端６２Ｂを突出させる方向へ向けて押圧部材６２を付勢している。本実施形態において、試験体押圧部６０は、試験体２１が装着される開口３１を挟んで発光部２３とは反対側に設けられている。そして、本実施形態では、付勢部材６１により押圧端６２Ｂを発光素子４１Ｒへ向けて付勢している。

【0035】

試験体保持部２２には開口６６が形成されている。押圧部材６２は、付勢部材６１の付勢により、開口６５、６６を介して試験体２１が装着される開口３１内に押圧端６２Ｂを突出させる。そして、試験体２１を開口３１の内壁のうち押圧部材６２とは反対側の内壁（本実施形態では、発光素子４１Ｒ（発光素子４１Ｒ側の内壁））へ向けて押圧する。これにより、試験体２１が開口３１の内壁の所定の位置（本実施形態では、発光素子４１Ｒ側の内壁）に密着した状態で支持される。なお、開口３１に試験体２１を装着する場合には、試験体２１により押圧端６２Ｂがケース６３内へ向けて押圧され、押圧端６２Ｂが付勢部材６１の付勢力に抗してケース６３内へ向けて移動する。これにより、試験体２１を開口３１に装着できる。また、ケース６３の開口６４から突出した軸６２Ａを牽引することにより、付勢部材６１の付勢力に抗してケース６３内へ向けて押圧端６２Ｂを移動させて試験体２１を開口３１に装着することもできる。

【0036】

試験体２１を装着する開口３１は、試験体２１をスムーズに装着するために試験体２１よりも外径が一回り大きく形成されているが、上述のように、試験体押圧部６０により試験体２１を押圧することにより、試験体２１が開口３１の中でがたつくことがない。また、試験体２１を開口３１の所定の位置（本実施形態では、開口３１の内壁のうち発光素子４１Ｒ側の内壁に密着する位置）に支持できる。これにより、精度良く測定（検査）を行うことができる。

【0037】

すなわち、試験体２１が開口３１の中でがたついたり、試験体２１の位置にばらつきがあると、試験体２１の側壁を透過する際の光の屈折の状態などが変化する（発光素子４１Ｖ、４１Ｂ、４１Ｒから受光素子５３へ向かう光の光路が変化する）ことに起因して、同じ試験体２１であっても測定結果が異なってしまう、及び／または、測定誤差が大きくなってしまうといった問題が生じてしまう。これに対して、本発明の検査装置１０では、試験体押圧部６０により試験体２１を押圧して、開口３１の所定の位置に支持するようにしているので、前述のような問題を防止できる。

【0038】

また、本発明の検査装置１０では、試験体２１及び試験体２１が装着される開口３１が共に断面円形である。このため、試験体２１を押圧した際の移動先（試験体２１の支持位置）のばらつきを防止できる。つまり、試験体２１は押圧されて押圧部材６２から遠ざかる方向へと移動して移動先で支持されるが、試験体２１及び開口３１が共に断面円形であることにより、試験体２１が押圧された場合の移動先が、開口３１の内壁のうち押圧部材６２から最も遠い１つの地点に限定される。そして、この限定された１つの地点で試験体２１を支持できる（試験体２１の支持位置のばらつきを防止する）ことにより、より精度良く測定（検査）を行うことができる。

【0039】

図１に戻り、表示部２７は、例えば、検査を実行できるか否か、及び／または、検査の進捗度等を示すインジケータである。また、表示部２７は、液晶パネル等の表示画面、または、タッチパネル等にすることができる。

【0040】

操作部２８は、装置本体１１に直接に動作指示を与えるためのスイッチ等である。表示部２７がタッチパネルである場合には、操作部２８の少なくとも一部は、タッチパネルに表示するグラフィカルユーザーインターフェースを用いて形成することができる。

【0041】

コンピュータ１２は、検査装置１０のうち、装置本体１１の各部の制御及び装置本体１１から取得する測定データ（受光素子５３から取得する信号等）を用いた解析または判定等を行う部分である。具体的には、コンピュータ１２は、測定ユニット１５から測定データを取得し、これを用いて解析等することにより、エンドトキシンの有無を判定し、または、エンドトキシンの有無を判定し得るデータを生成する。なお、本実施形態においては、コンピュータ１２は、装置本体１１と別体に設けられているが、装置本体１１にコンピュータ１２の機能の一部または全部を組み込むことができる。

【0042】

検査装置１０においては、比色法及び比濁法によるエンドトキシン検査を行うことができる。比色法は、エンドトキシンによるライセート試薬の活性化を特定波長の吸光度によって計測することによって、エンドトキシンの有無等を特定する検査方法である。測定ユニット１５は、比色法による検査のために、発光素子４１Ｖと発光素子４１Ｂの２種類の発光素子を備えているため、これらの両方を用いることで比色反応以外の外乱を差し引いて検査精度を向上できる。比濁法は、エンドトキシンによるライセート試薬の活性化によってゲル化する試料の濁度の変化を計測することにより、エンドトキシンの有無等を特定する検査方法である。比濁法による検査においては、試験体２１ごとにある発光素子４１を用いる。

【0043】

そして、上記のように、検査装置１０では、押圧部材６２により試験体２１を押圧して、開口３１の所定の位置に支持するようにしているので、精度良く測定（検査）を行うことができる。

【0044】

なお、上記実施形態では、検査装置１０はエンドトキシン検査をするが、本発明は、透過光または散乱光等を検出するエンドトキシン検査以外の検査をする装置に利用できる。また、上記実施形態では、検査装置１０は測定ユニット１５を１つ備えるが、検査装置１０は、測定ユニット１５を装置本体１１内に複数備えていても良い。

【符号の説明】

【0045】

１０ 検査装置
１１ 装置本体
１２ コンピュータ
１３ 検査対象
１５ 測定ユニット
２１ 試験体
２２ 試験体保持部
２３ 発光部
２４ 導光部
２６ 光検出部
２７ 表示部
２８ 操作部
３１ 開口（開口部）
３２ ヒータ
４１Ｖ 発光素子（第１発光素子）
４１Ｂ 発光素子（第２発光素子）
４１Ｒ 発光素子（第３発光素子）
４２ 開口
４３ 開口
５３ 受光素子
６０ 試験体押圧部
６１ 付勢部材
６２ 押圧部材
６２Ａ 軸
６２Ｂ 押圧端
６３ ケース
６４ 開口
６５ 開口
６６ 開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】