化学分析装置
【課題】反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液を上下動することによって高い攪拌効率が得られる化学分析装置を提供すること。
【解決手段】化学分析装置１は開口部を有する反応容器１０２内にサンプルを供給するサンプル供給手段と、反応容器１０２内に試薬を供給する試薬供給手段と、反応容器１０２内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液２１３を攪拌する攪拌具３００を有する攪拌手段１０９と、反応容器１０２内の被測定液の物性を計測する計測手段と、攪拌手段１０９の駆動を制御する制御装置とを備える。攪拌手段１０９は攪拌具３００を上下に駆動させる上下駆動機構２９４を備える。制御装置は、反応容器１０２内の被測定液２１３中で攪拌具３００を上下に駆動して、その攪拌具３００の底面下方の被測定液２１３を上下流動させるように上下駆動機構２９４を制御する。
【解決手段】化学分析装置１は開口部を有する反応容器１０２内にサンプルを供給するサンプル供給手段と、反応容器１０２内に試薬を供給する試薬供給手段と、反応容器１０２内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液２１３を攪拌する攪拌具３００を有する攪拌手段１０９と、反応容器１０２内の被測定液の物性を計測する計測手段と、攪拌手段１０９の駆動を制御する制御装置とを備える。攪拌手段１０９は攪拌具３００を上下に駆動させる上下駆動機構２９４を備える。制御装置は、反応容器１０２内の被測定液２１３中で攪拌具３００を上下に駆動して、その攪拌具３００の底面下方の被測定液２１３を上下流動させるように上下駆動機構２９４を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学分析装置に係り、特に反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる微量な被測定液を攪拌する攪拌具を有する化学分析装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動分析装置の攪拌装置として、特開平１０−６２４３０号公報（特許文献１）に示されたものがある。この特許文献１の攪拌装置は、攪拌棒を回転運動させる回転運動手段と、この回転運動手段が取り付けられる支持ブラケットを前後方向に往復運動させる往復運動手段とを備え、反応容器内で攪拌棒に前後方向の往復運動と回転運動とを同時に行わせることにより、反応容器内のサンプルと試薬とを攪拌するものである。
【０００３】
また、従来の自動分析装置の攪拌装置として、特開平１１−６４１８９号公報（特許文献２）に示されたものがある。この特許文献２の攪拌装置は、電圧の印加を受けて振動する振動発生部と、この振動発生部を保持する基板部と、液体を撹拌する撹拌棒と、前記基板部と前記撹拌棒との間に配置されるスペーサと、前記振動発生部に電圧を印加する電源部と、を具備したものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６２４３０号公報
【特許文献２】特開平１１−６４１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１の攪拌装置では、反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液の攪拌が旋回と前後動によるものであるため、被測定液における同じ高さの液同士における攪拌が主体となり、上下に分布するサンプルと試薬とが効率よく攪拌できないという課題があった。特に、サンプルが反応容器の底部に点着されるような被測定液の場合には、サンプルと試薬との攪拌が困難であった。
【０００６】
また、上記特許文献２の攪拌装置では、反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液の攪拌がブレードの前後動による振動によるものであるため、特許文献１の攪拌装置と同様に、被測定液における同じ高さの液同士における攪拌が主体となり、上下に分布するサンプルと試薬とが効率よく攪拌できないという課題があった。特に、サンプルが反応容器の底部に点着されるような被測定液の場合には、サンプルと試薬との攪拌が困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液を上下動することによって高い攪拌効率が得られる化学分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するために、本発明は、開口部を有する反応容器内にサンプルを供給するサンプル供給手段と、前記反応容器内に試薬を供給する試薬供給手段と、前記反応容器内に供給された前記サンプル及び前記試薬からなる被測定液を攪拌する攪拌具を有する攪拌手段と、前記反応容器内の被測定液の物性を計測する計測手段と、前記攪拌手段の駆動を制御する制御装置とを備えた化学分析装置において、前記攪拌手段は前記攪拌具を上下に駆動させる上下駆動機構を備え、前記制御装置は、前記反応容器内の被測定液中で前記攪拌具を上下に駆動して、その攪拌具の底面下方の被測定液を上下流動させるように前記上下駆動機構を制御する構成にしたことにある。
【０００９】
係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記攪拌具は前記反応容器内の平面領域の５０％から９０％の平面領域を有して前記反応容器内の前記被測定液に浸漬されること。
（２）前記攪拌具は隙間または貫通穴またはメッシュ構造を有して前記被測定液中に浸漬されること。
（３）前記制御装置は、前記被測定液中に前記攪拌具を浸漬した状態で、異なる周波数または異なる振幅により前記攪拌具を上下駆動するように前記上下駆動機構を制御すること。
（４）前記制御装置は、前記被測定液の底面近傍を中心として高周波数・低振幅による前記攪拌具の上下駆動を行った後に、前記被測定液の中央高さ付近を中心として低周波数・高振幅による前記攪拌具の上下駆動を行うように前記上下駆動機構を制御すること。
（５）前記制御装置は、前記攪拌具による前記被測定液の攪拌を終了してその被測定液から上方に引き上げた際に、前記攪拌具を高周波数で微小振動するように前記上下駆動機構を制御すること。
（６）前記攪拌具は中央部が高く周辺部が傾斜した上面を有すること。
（７）前記制御装置は前記攪拌具の下方駆動を上方駆動より速く行うように前記上下駆動機構を制御すること。
（８）前記制御装置は、前記攪拌具の上面が前記被測定液の液面より上方に露出し且つその攪拌具の底面がその被測定液中に浸漬した状態で、前記攪拌具を上下に駆動するように前記上下駆動機構を制御すること。
（９）前記攪拌具はその底面が反応容器深さ方向に関して非対称に構成されていること。
（１０）前記制御装置は、前記攪拌具の底面の深い部分に対応する前記反応容器内の場所に前記サンプルを供給するように前記サンプル供給手段を制御すること。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液を上下動することによって高い攪拌効率が得られる化学分析装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。なお、本発明は、本明細書に開示した内容に限定されるのではなく、現在及び今後の周知事項に基づく変更を阻止するものではない。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の化学分析装置１を図１から図４を用いて説明する。
【００１２】
まず、本実施形態の化学分析装置１の全体に関して図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態の化学分析装置１の構成図である。この化学分析装置１は、生体中に含まれる微量物質などのサンプルと試薬とからなる微量な被測定液を分析するための装置である。
【００１３】
化学分析装置１は、反応ディスク１０１、恒温槽１１４、サンプルディスク１０３、試薬ディスク１０５、サンプル分注機構１０７、試薬分注機構１０８、洗浄機構１１１、攪拌機構１０９、検出機構１１０、洗浄機構１１９、制御装置１２０などから構成されている。
【００１４】
これらの各構成要素は、分析を開始する前に予め制御装置１２のコンソール１１３より設定された情報（分析項目や分析の液量など）に基づいて、制御装置１２のコントローラ１１２より作成されるプログラムにしたがって所定のタイミングで順次自動的に動作するように構成されている。
【００１５】
反応ディスク１０１は回転可能に設置された円盤で構成されている。反応ディスク１０１には反応容器格納部が形成されている。この反応容器格納部は反応ディスク１０１の外周縁に沿って等間隔に多数形成されている。反応容器１０２は、上面に開口部を有する略矩形状の極めて小さな容器で構成され、反応ディスク１０１の各反応容器格納部にそれぞれ設置されて微量な被測定液２１３（図２参照）が供給される。各反応容器１０２は、外径の小さな反応ディスク１０１に多数設置できるように、径方向に長く周方向に短い形状の容器で構成されている。
【００１６】
恒温槽１１４は、反応ディスク１０１の外径より若干大きな外径を有する円形状に構成され、反応ディスク１０１の下方に設置されている。恒温槽１１４の外周部には、恒温水２０４が満たされた円環状の水槽部１１４ａが形成されている。恒温槽１１４は、この恒温水２１４に反応容器１０２を浸した状態にして、その反応容器１０２及び被測定液２１３の恒温状態を保つように機能する。
【００１７】
サンプルディスク１０３は、回転可能に設置された円盤で構成され、反応ディスク１０１の径方向外方に並置されている。サンプルディスク１０３にはサンプル容器格納部が形成されている。このサンプル容器格納部はサンプルディスク１０３の外周縁に沿って等間隔に多数形成されている。サンプル容器１０４は、サンプルディスク１０３の各サンプル容器格納部にそれぞれ設置されてサンプルが収納されている。
【００１８】
試薬ディスク１０５は、回転可能に設置された円筒で構成され、反応ディスク１０１の径方向外方に並置されている。試薬ディスク１０５には試薬容器格納部が形成されている。この試薬容器格納部は試薬ディスク１０５の外周縁に沿って等間隔に多数形成されている。試薬容器１０６は、試薬ディスク１０５の各試薬容器格納部にそれぞれ設置されて試薬が収納されている。
【００１９】
サンプル分注機構１０７は、サンプル容器１０４内のサンプルを反応容器１０２内に分注するためのものであり、サンプル供給手段を構成する。試薬分注機構１０８は、サンプル容器１０４内のサンプルを反応容器１０２内に分注するためのものであり、試薬供給手段を構成する。
【００２０】
攪拌機構１０９は、反応容器１０２内に分注されたサンプルと試薬とからなる被測定液２１３を反応容器１０２内で攪拌するためのものであり、攪拌手段を構成する。攪拌機構１０９の詳細は後述する。
【００２１】
検出機構１１０は、反応容器１０２内のサンプルと試薬の混合体である被測定液２１３の反応過程及び反応後の吸光度や蛍光発光などの光強度、電気化学的な検出などを測定するためのものであり、測定手段を構成する。この検出機構１１０は、恒温槽１１４の外周側面に対向して設置され、反応容器１０２の外周側面（換言すれば、被測定液２１３）に対応して設置されている。
【００２２】
２つの洗浄機構１１１は、サンプル分注機構１０７及び試薬分注機構１０８をそれぞれ洗浄するためのものであり、洗浄手段を構成する。洗浄機構１１９は、検査（測光）が終了した後に反応容器１０２を洗浄するためのものであり、洗浄手段を構成する。
【００２３】
次に、攪拌機構１０９の詳細について、図２から図４を参照しながら説明する。図２は図１の化学分析装置１における攪拌機構付近の縦断面図、図３は図２の攪拌機構付近の横断面図、図４は図２の攪拌機構１０９の攪拌シーケンスを示すフローチャートである。
【００２４】
攪拌機構１０９は、上述したように、反応容器１０２内のサンプルと試薬とからなる被測定液２１３を混合・攪拌する要素である。反応ディスク１０１に格納された反応容器１０２は、反応ディスク１０１の回転及び停止動作に伴って、恒温水２０４に浸されながら自動的に回転及び停止動作を繰り返しており、攪拌機構１０９を備えた位置で停止したときに被測定液２１３が攪拌されるようにプログラムされている。
【００２５】
攪拌機構１０９は、攪拌具の一例であるパドル板３００とパドル棒２９１からなるパドル２９０と、パドルアーム２９２と、パドル２９０及びパドルアーム２９２を回転、上下する駆動機構２９４とを備えて構成されている。駆動機構２９４は制御装置１２０で制御される。制御装置１２０は、反応容器１０２内の被測定液１０３中でパドル板３００を上下に駆動して、そのパドル板３００の底面下方の被測定液１０３を上下流動させるように駆動機構２９４を制御する。このことによって、高い攪拌効率が得られる。
【００２６】
なお、駆動機構２９４による回転動作は回転モータ２５０によってなされ、駆動機構２９４による上下動作は上下動モータ２６０とクランク２７０とレール２８０とによってなされる。
【００２７】
パドル板３００は、図２及び図３に示すように、反応容器１０２内の平面領域のかなりの面積を占める平面領域を有して反応容器１０２内の被測定液１０３に浸漬される。具体的には、パドル板３００は、反応容器１０２内の平面領域の５０％から９０％の平面領域を有して反応容器１０２内の被測定液１０３に浸漬される。このことによって、被測定液１０３の下部に存在するサンプル６３０に直接、パドル板３００の上下動による力を働きかけることが可能となり、効率的な攪拌が可能となる。また、図３に示すように、反応容器１０２内の平面領域が幅の極端に狭い矩形状の場合でも、パドル板３００の平面領域をこれに合致する形状とすることにより、パドル板３００を上下動することが可能であり、効率的な攪拌が可能となる。
【００２８】
パドル板３００は、中央部が高く周辺部が傾斜したテーパ面の上面と、平坦面の底面とを有して被測定液１０３中に浸漬される。このことによって、パドル板３００を下方に移動する際にその底面でその下方の被測定液１０３を確実に上下流動させることができると共に、パドル板３００を上方に移動する際にその上面上方の被測定液１０３をテーパ面に沿ってスムースにパドル板３００の底面側に導くことができる。
【００２９】
攪拌機構１０９は、図４に示すようなシーケンスによって被測定液２１３を攪拌する。
【００３０】
まず、反応ディスク１０１を回転させて被測定液２１３の入った反応容器１０２を移動させる（ステップＳ１１）。ここで、反応ディスク１０１の外周面には各反応容器１０２に対応した切欠き２８２がそれぞれ形成され、水槽部１１４ａの所定位置（反応容器１０２内の被測定液２１３を攪拌する位置）にはバネ式の位置決め突起２８１が設けられている。
【００３１】
反応ディスク１０１が回転されて被測定液２１３の入った反応容器１０２が所定箇所に移動されると、図３に示すように、反応ディスク１０１の切欠き２８２にバネ式の位置決め突起２８１が嵌り、反応容器１０２とパドル板３００との位置決めが行われる（ステップＳ１２）。反応容器１０２が幅狭で小さく、かつパドル板３００の平面領域の面積を反応容器１０２内の平面領域の面積に近くしているため、このような位置決め機構を設けることで効率の良い攪拌が可能となる。なお、反応容器１０２、パドル板３００、切欠き２８２および位置決め突起２８１の中心線２９５が一致するように設定されている。
【００３２】
次いで、パドル板３００を下降し、被測定液２１３に浸漬する（ステップＳ１３）。パドル板３００と反応容器１０２の側壁とのクリアランス３１０は、望ましくはパドル板３００の２０分の一程度である。パドル板３００を反応容器１０２の底面近傍、望ましくはパドル板３００厚みの３倍程度まで降下させる。
【００３３】
この状態において、被測定液１０３の底面近傍を中心として高周波数・低振幅（短いストローク長）でパドル板３００を上下動させる（ステップＳ１４）。このときのパドル板３００の上下動の速度はパドル板３００を液に浸漬する際の速度の２倍以上が望ましく、パドル板３００の振幅は被測定液２１３の液高さの２割程度が好ましい。パドル板３００と反応容器１０２の側壁とのクリアランス幅３１０が小さいため、パドル板３００を上下動させる際の流動抵抗が大きく、パドル板３００の底面で押し引きされる反応容器１０２の底面部での局所的な流動３０５が生じる。これによって、反応容器１０２の底面に付着、沈殿しているサンプル６３０を含む被測定液２１３を重点的に流動させることができる。このときの流動は底面部に限定され、液面３２０にまで至る流動エネルギは途中の液により消散され、液面３２０の短周期の大幅な遥動を避けることができる。これによって、コンタミネーションや分析精度に影響する攪拌不十分な液の飛散や、検出に影響を及ぼす空気の巻き込み等は生じない。この動作時間は、液量などにも依存するが、攪拌時間全体の半分から５分の１程度が望ましい。
【００３４】
次いで、被測定液１０３の中央高さ付近を中心として低周波数・高振幅によるパドル板３００の上下駆動を行う（ステップＳ１５）。このときのパドル板３００の上下動の速度はパドル板３００を液に浸漬する際の速度の２分の１から２倍程度が好ましく、パドル板３００の振幅は被測定液２１３の液高さの８割程度が好ましい。このパドル板３００の上下駆動によって、パドル板３００と反応容器１０２の側壁とのクリアランス３１０を通過した被測定液２１３は、パドル板３００上面や下面に回り込んで行くため、反応容器１０２内の被測定液２１３全体の流動３０６が生じる。このとき、パドル板３００の振幅は大きいが、低周波数でパドル板３００が上下動するため、液面３２０が大きく揺動することはない。この動作によって、先に攪拌された反応容器１０２の底面付近の被測定液２１３が反応容器１０２の全体に均等に攪拌される。
【００３５】
上述したように、被測定液１０３中にパドル板３００を浸漬した状態で、異なる周波数または異なる振幅によりパドル板３００を上下駆動することにより、効率の良い攪拌が可能となる。なお、被測定液の種類によっては、パドル板３００を複数回上下動せず、パドル板３００を被測定液１０３中に浸漬し、そのまま被測定液から引き上げるのみで上下流動が大きく生じ、十分な攪拌がなされる場合もある。
【００３６】
次いで、パドル板３００を被測定液２１３から引き上げる（ステップＳ１６）。液面からパドル板３００が少し出た位置で、パドル板３００の高周波数で微小振動の上下動を行い、パドルに付着した液を除去する。パドル板３００を振動させる位置は、上下動の最下点が、パドル板３００の板厚程度以上、液面３２０から上にあることが望ましい。このとき、非対称な上下動作（上昇はゆっくり、下降は速い動作）にすることが望ましい。このことにより、パドル３００に付着した液を被測定液２１３液に戻す慣性を生じやすい。パドル板３００上面はテーパ状になっているので液は流れ落ち易い。
【００３７】
また、パドル２９０に対してフッ素系樹脂などで撥水コーティングを施しておくことが好ましい。このとき、パドル板３００を被測定液２１３から引き上げたときに被測定液２１３を付着し難いだけではなく、被測定液２１３中にパドル板３００があるときの流体抵抗を小さくし、パドル動作所要動力を減らすことができ、攪拌効率向上に寄与できる。さらには、液面３２０が変形して空気を巻き込み気泡を形成したとしても、濡れが悪い面が空気をまとい易いため、気泡が付着しやすくなり、したがって巻き込まれた気泡を除去することが可能となり、検出精度向上に寄与できる。
【００３８】
次いで、図２の一点差線に示すように、パドル板３００を完全に上昇、回転させ（ステップＳ１８）、パドル板３００を洗浄槽３３０に移動し（ステップＳ１９）、洗浄水吐出口３４０から洗浄水をかける（ステップＳ２０）。洗浄水をかけている間、パドル板３００を上下移動し、洗浄流動を促進し、洗浄効果を上げる。洗浄水をかけ終わり洗浄が完了した後、洗浄槽３３０内か直上で高周波数、微小振動の上下動を行い（ステップＳ２１）、パドル板３００に付着した洗浄水を振り切る。この動作は、先の液面近傍と同様、上昇は遅く、下降は速く行うことで、付着した洗浄液を洗浄槽３３０に押し出すことが可能となる。
【００３９】
以上の構成及び動作により、攪拌効率が高く、コンタミネーションなどに強い、単純な構造の攪拌要素を備えた化学分析装置を提供することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の化学分析装置１について図５を用いて説明する。図５は本発明の第２実施形態の化学分析装置１における攪拌機構付近の縦断面図である。この第２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
【００４０】
この第２実施形態では、パドルアーム２９２が分析装置上の支持台２７５から伸びる支持棒２７６に支持されている。また、パドル２９０の駆動機構２９４は、上下動モータ５０１とクランク５０２とを備えて構成され、パドル２９０を上下動させる機能のみを備えている。パドル棒２９１はパドルガイド５０３に沿って動作する。
【００４１】
パドル板３００には複数の隙間５１０が設けられており、パドル上下動によって隙間を流れる流動５１１が生じる。このとき隙間５１０での強い剪断力によって効果的な攪拌がなされる。隙間５１０は、パドル板３００に貫通穴を設けることや、パドル板３００をメッシュ構造にすることでも得ることができる。さらに、図５に示すように、捩じった板をパドル翼５１２として狭い間隔で複数並べることでパドル板３００を構成することにより、捩じりによる旋回流も発生し、攪拌効率が向上することができる。
【００４２】
攪拌がなされた後、パドル３００を液面３２０から少し引き上げた地点で、パドルアーム２９２に取り付けられたエアチューブ５２０からエアブロー５２１を噴出す。化学分析装置には分注機構１０７などを洗浄するための洗浄水圧力送液用にコンプレッサ５２３が設置されている。バルブ５２２を介してコンプレッサ５２３にエアチューブ５２０を接続することにより、パドル３００の引き上げのタイミングでエアブロー５２１を噴出す。このとき、パドル板隙間５１０に入り込んでいる液は、被測定液２１３に吹き戻され、外部へのコンタミネーションや持ち去りなどは生じない。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の化学分析装置１について図６を用いて説明する。図６は本発明の第３実施形態の化学分析装置１における攪拌機構付近の縦断面図である。この第３実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
【００４３】
攪拌機構１０９は、反応容器１０２内のサンプルと試薬からなる被測定液２１３を混合・攪拌する装置であり、パドル２９０と、それを上下動する駆動機構２９４と、分析装置上の支持台２７５から伸びる支持棒２７６に支持されたパドルアーム２９２とを備えて構成されている。上下駆動機構２９４は、パドルアーム２９２に取り付けられたネジ式モータ６０１と、ばね２９３とから構成されている。パドル棒２９１は、ネジ６０２に接しているのみで、独立した動作が可能となっている。パドル棒２９１は、ネジ６０２により押し下げられ、バネ２９３によって持ち上げられることにより、上下動がなされる。
【００４４】
パドル板３００は、その側面一側が反応容器１０２の側壁６１０に接することで位置決めがなされ、容器側壁６１０に沿って上下動し被測定液２１３を攪拌する。パドル板３００の底面は反応容器深さ方向に関して非対称に構成されている。図示例では、反応容器１０２に対して、左右位置で非対称な形状となっており、左側が下方に突出し、右側が凹んでいる。このような形状により、凹んでいるスペースに被測定液２１３が流れ易くなり、流動を大きくすることができる。また、被測定液２１３に不均一で乱れた流れ場を生じることになり、単純で規則的な振動流よりも効率的な攪拌が可能となる。このとき、サンプル点着位置６３０は、容器中央部ではなく側壁付近であることが望ましい。このとき、非対称な流動の影響を受けやすく、効率的な攪拌が可能となる。
【００４５】
パドル動作ストロークの範囲は、容器の底面付近に設定されている検出光が照射される領域である光学検出領域６２０には入らない領域になっており、検出精度には影響がない。望ましくは、パドル板３００は液面付近のみを上下動すると、パドル板３００の一部のみが液に接触するので、液の持ち去りやコンタミネーションへの影響を小さくすることが可能となる。このとき、非対称形状による流動の影響は液面３２０を必要以上に大きく揺動することはない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態の化学分析装置の構成図である。
【図２】図１の化学分析装置における攪拌機構付近の縦断面図である。
【図３】図２の攪拌機構付近の横断面図である。
【図４】図２の攪拌機構の攪拌シーケンスを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の化学分析装置における攪拌機構付近の縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の化学分析装置における攪拌機構付近の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０１…反応ディスク、１０２…反応容器、１０３…サンプルディスク、１０４…サンプル容器、１０５…試薬ディスク、１０６…試薬容器、１０７…サンプル分注機構（サンプル供給手段）、１０８…試薬分注機構（試薬供給手段）、１０９…攪拌機構（攪拌手段）、１１０…検出機構（測定手段）、１１１…洗浄機構、１１２…コントローラ、１１３…コンソール、１１４…恒温槽、１１４ａ…水槽部、１１９…洗浄機構、１２０…制御装置、２１３…被測定液、２１４…恒温水、２５０…回転モータ、２６０…上下動モータ、２７０…クランク、２７５…支持台、２７６…支持棒、２８０…レール、２８１…位置決め突起、２８２…切欠き、２９０…パドル、２９１…パドル棒、２９２…パドルアーム、２９３…ばね、２９４…駆動機構（上下駆動機構）、３００…パドル板、３０５…流動、３１０…クリアランス幅、３２０…液面、３３０…洗浄槽、３４０…洗浄水吐出口、５０１…上下動モータ、５０２…クランク、５０３…パドルガイド、５１０…隙間、５１１…流動、５２０…エアチューブ、５２１…エアブロー、５２２…バルブ、５２３…コンプレッサ、６０１…ネジ式モータ、６０２…ネジ、６２０…光学検出領域、６３０…サンプル点着位置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学分析装置に係り、特に反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる微量な被測定液を攪拌する攪拌具を有する化学分析装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動分析装置の攪拌装置として、特開平１０−６２４３０号公報（特許文献１）に示されたものがある。この特許文献１の攪拌装置は、攪拌棒を回転運動させる回転運動手段と、この回転運動手段が取り付けられる支持ブラケットを前後方向に往復運動させる往復運動手段とを備え、反応容器内で攪拌棒に前後方向の往復運動と回転運動とを同時に行わせることにより、反応容器内のサンプルと試薬とを攪拌するものである。
【０００３】
また、従来の自動分析装置の攪拌装置として、特開平１１−６４１８９号公報（特許文献２）に示されたものがある。この特許文献２の攪拌装置は、電圧の印加を受けて振動する振動発生部と、この振動発生部を保持する基板部と、液体を撹拌する撹拌棒と、前記基板部と前記撹拌棒との間に配置されるスペーサと、前記振動発生部に電圧を印加する電源部と、を具備したものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６２４３０号公報
【特許文献２】特開平１１−６４１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１の攪拌装置では、反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液の攪拌が旋回と前後動によるものであるため、被測定液における同じ高さの液同士における攪拌が主体となり、上下に分布するサンプルと試薬とが効率よく攪拌できないという課題があった。特に、サンプルが反応容器の底部に点着されるような被測定液の場合には、サンプルと試薬との攪拌が困難であった。
【０００６】
また、上記特許文献２の攪拌装置では、反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液の攪拌がブレードの前後動による振動によるものであるため、特許文献１の攪拌装置と同様に、被測定液における同じ高さの液同士における攪拌が主体となり、上下に分布するサンプルと試薬とが効率よく攪拌できないという課題があった。特に、サンプルが反応容器の底部に点着されるような被測定液の場合には、サンプルと試薬との攪拌が困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液を上下動することによって高い攪拌効率が得られる化学分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するために、本発明は、開口部を有する反応容器内にサンプルを供給するサンプル供給手段と、前記反応容器内に試薬を供給する試薬供給手段と、前記反応容器内に供給された前記サンプル及び前記試薬からなる被測定液を攪拌する攪拌具を有する攪拌手段と、前記反応容器内の被測定液の物性を計測する計測手段と、前記攪拌手段の駆動を制御する制御装置とを備えた化学分析装置において、前記攪拌手段は前記攪拌具を上下に駆動させる上下駆動機構を備え、前記制御装置は、前記反応容器内の被測定液中で前記攪拌具を上下に駆動して、その攪拌具の底面下方の被測定液を上下流動させるように前記上下駆動機構を制御する構成にしたことにある。
【０００９】
係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記攪拌具は前記反応容器内の平面領域の５０％から９０％の平面領域を有して前記反応容器内の前記被測定液に浸漬されること。
（２）前記攪拌具は隙間または貫通穴またはメッシュ構造を有して前記被測定液中に浸漬されること。
（３）前記制御装置は、前記被測定液中に前記攪拌具を浸漬した状態で、異なる周波数または異なる振幅により前記攪拌具を上下駆動するように前記上下駆動機構を制御すること。
（４）前記制御装置は、前記被測定液の底面近傍を中心として高周波数・低振幅による前記攪拌具の上下駆動を行った後に、前記被測定液の中央高さ付近を中心として低周波数・高振幅による前記攪拌具の上下駆動を行うように前記上下駆動機構を制御すること。
（５）前記制御装置は、前記攪拌具による前記被測定液の攪拌を終了してその被測定液から上方に引き上げた際に、前記攪拌具を高周波数で微小振動するように前記上下駆動機構を制御すること。
（６）前記攪拌具は中央部が高く周辺部が傾斜した上面を有すること。
（７）前記制御装置は前記攪拌具の下方駆動を上方駆動より速く行うように前記上下駆動機構を制御すること。
（８）前記制御装置は、前記攪拌具の上面が前記被測定液の液面より上方に露出し且つその攪拌具の底面がその被測定液中に浸漬した状態で、前記攪拌具を上下に駆動するように前記上下駆動機構を制御すること。
（９）前記攪拌具はその底面が反応容器深さ方向に関して非対称に構成されていること。
（１０）前記制御装置は、前記攪拌具の底面の深い部分に対応する前記反応容器内の場所に前記サンプルを供給するように前記サンプル供給手段を制御すること。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反応容器内に供給されたサンプル及び試薬からなる被測定液を上下動することによって高い攪拌効率が得られる化学分析装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。なお、本発明は、本明細書に開示した内容に限定されるのではなく、現在及び今後の周知事項に基づく変更を阻止するものではない。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の化学分析装置１を図１から図４を用いて説明する。
【００１２】
まず、本実施形態の化学分析装置１の全体に関して図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態の化学分析装置１の構成図である。この化学分析装置１は、生体中に含まれる微量物質などのサンプルと試薬とからなる微量な被測定液を分析するための装置である。
【００１３】
化学分析装置１は、反応ディスク１０１、恒温槽１１４、サンプルディスク１０３、試薬ディスク１０５、サンプル分注機構１０７、試薬分注機構１０８、洗浄機構１１１、攪拌機構１０９、検出機構１１０、洗浄機構１１９、制御装置１２０などから構成されている。
【００１４】
これらの各構成要素は、分析を開始する前に予め制御装置１２のコンソール１１３より設定された情報（分析項目や分析の液量など）に基づいて、制御装置１２のコントローラ１１２より作成されるプログラムにしたがって所定のタイミングで順次自動的に動作するように構成されている。
【００１５】
反応ディスク１０１は回転可能に設置された円盤で構成されている。反応ディスク１０１には反応容器格納部が形成されている。この反応容器格納部は反応ディスク１０１の外周縁に沿って等間隔に多数形成されている。反応容器１０２は、上面に開口部を有する略矩形状の極めて小さな容器で構成され、反応ディスク１０１の各反応容器格納部にそれぞれ設置されて微量な被測定液２１３（図２参照）が供給される。各反応容器１０２は、外径の小さな反応ディスク１０１に多数設置できるように、径方向に長く周方向に短い形状の容器で構成されている。
【００１６】
恒温槽１１４は、反応ディスク１０１の外径より若干大きな外径を有する円形状に構成され、反応ディスク１０１の下方に設置されている。恒温槽１１４の外周部には、恒温水２０４が満たされた円環状の水槽部１１４ａが形成されている。恒温槽１１４は、この恒温水２１４に反応容器１０２を浸した状態にして、その反応容器１０２及び被測定液２１３の恒温状態を保つように機能する。
【００１７】
サンプルディスク１０３は、回転可能に設置された円盤で構成され、反応ディスク１０１の径方向外方に並置されている。サンプルディスク１０３にはサンプル容器格納部が形成されている。このサンプル容器格納部はサンプルディスク１０３の外周縁に沿って等間隔に多数形成されている。サンプル容器１０４は、サンプルディスク１０３の各サンプル容器格納部にそれぞれ設置されてサンプルが収納されている。
【００１８】
試薬ディスク１０５は、回転可能に設置された円筒で構成され、反応ディスク１０１の径方向外方に並置されている。試薬ディスク１０５には試薬容器格納部が形成されている。この試薬容器格納部は試薬ディスク１０５の外周縁に沿って等間隔に多数形成されている。試薬容器１０６は、試薬ディスク１０５の各試薬容器格納部にそれぞれ設置されて試薬が収納されている。
【００１９】
サンプル分注機構１０７は、サンプル容器１０４内のサンプルを反応容器１０２内に分注するためのものであり、サンプル供給手段を構成する。試薬分注機構１０８は、サンプル容器１０４内のサンプルを反応容器１０２内に分注するためのものであり、試薬供給手段を構成する。
【００２０】
攪拌機構１０９は、反応容器１０２内に分注されたサンプルと試薬とからなる被測定液２１３を反応容器１０２内で攪拌するためのものであり、攪拌手段を構成する。攪拌機構１０９の詳細は後述する。
【００２１】
検出機構１１０は、反応容器１０２内のサンプルと試薬の混合体である被測定液２１３の反応過程及び反応後の吸光度や蛍光発光などの光強度、電気化学的な検出などを測定するためのものであり、測定手段を構成する。この検出機構１１０は、恒温槽１１４の外周側面に対向して設置され、反応容器１０２の外周側面（換言すれば、被測定液２１３）に対応して設置されている。
【００２２】
２つの洗浄機構１１１は、サンプル分注機構１０７及び試薬分注機構１０８をそれぞれ洗浄するためのものであり、洗浄手段を構成する。洗浄機構１１９は、検査（測光）が終了した後に反応容器１０２を洗浄するためのものであり、洗浄手段を構成する。
【００２３】
次に、攪拌機構１０９の詳細について、図２から図４を参照しながら説明する。図２は図１の化学分析装置１における攪拌機構付近の縦断面図、図３は図２の攪拌機構付近の横断面図、図４は図２の攪拌機構１０９の攪拌シーケンスを示すフローチャートである。
【００２４】
攪拌機構１０９は、上述したように、反応容器１０２内のサンプルと試薬とからなる被測定液２１３を混合・攪拌する要素である。反応ディスク１０１に格納された反応容器１０２は、反応ディスク１０１の回転及び停止動作に伴って、恒温水２０４に浸されながら自動的に回転及び停止動作を繰り返しており、攪拌機構１０９を備えた位置で停止したときに被測定液２１３が攪拌されるようにプログラムされている。
【００２５】
攪拌機構１０９は、攪拌具の一例であるパドル板３００とパドル棒２９１からなるパドル２９０と、パドルアーム２９２と、パドル２９０及びパドルアーム２９２を回転、上下する駆動機構２９４とを備えて構成されている。駆動機構２９４は制御装置１２０で制御される。制御装置１２０は、反応容器１０２内の被測定液１０３中でパドル板３００を上下に駆動して、そのパドル板３００の底面下方の被測定液１０３を上下流動させるように駆動機構２９４を制御する。このことによって、高い攪拌効率が得られる。
【００２６】
なお、駆動機構２９４による回転動作は回転モータ２５０によってなされ、駆動機構２９４による上下動作は上下動モータ２６０とクランク２７０とレール２８０とによってなされる。
【００２７】
パドル板３００は、図２及び図３に示すように、反応容器１０２内の平面領域のかなりの面積を占める平面領域を有して反応容器１０２内の被測定液１０３に浸漬される。具体的には、パドル板３００は、反応容器１０２内の平面領域の５０％から９０％の平面領域を有して反応容器１０２内の被測定液１０３に浸漬される。このことによって、被測定液１０３の下部に存在するサンプル６３０に直接、パドル板３００の上下動による力を働きかけることが可能となり、効率的な攪拌が可能となる。また、図３に示すように、反応容器１０２内の平面領域が幅の極端に狭い矩形状の場合でも、パドル板３００の平面領域をこれに合致する形状とすることにより、パドル板３００を上下動することが可能であり、効率的な攪拌が可能となる。
【００２８】
パドル板３００は、中央部が高く周辺部が傾斜したテーパ面の上面と、平坦面の底面とを有して被測定液１０３中に浸漬される。このことによって、パドル板３００を下方に移動する際にその底面でその下方の被測定液１０３を確実に上下流動させることができると共に、パドル板３００を上方に移動する際にその上面上方の被測定液１０３をテーパ面に沿ってスムースにパドル板３００の底面側に導くことができる。
【００２９】
攪拌機構１０９は、図４に示すようなシーケンスによって被測定液２１３を攪拌する。
【００３０】
まず、反応ディスク１０１を回転させて被測定液２１３の入った反応容器１０２を移動させる（ステップＳ１１）。ここで、反応ディスク１０１の外周面には各反応容器１０２に対応した切欠き２８２がそれぞれ形成され、水槽部１１４ａの所定位置（反応容器１０２内の被測定液２１３を攪拌する位置）にはバネ式の位置決め突起２８１が設けられている。
【００３１】
反応ディスク１０１が回転されて被測定液２１３の入った反応容器１０２が所定箇所に移動されると、図３に示すように、反応ディスク１０１の切欠き２８２にバネ式の位置決め突起２８１が嵌り、反応容器１０２とパドル板３００との位置決めが行われる（ステップＳ１２）。反応容器１０２が幅狭で小さく、かつパドル板３００の平面領域の面積を反応容器１０２内の平面領域の面積に近くしているため、このような位置決め機構を設けることで効率の良い攪拌が可能となる。なお、反応容器１０２、パドル板３００、切欠き２８２および位置決め突起２８１の中心線２９５が一致するように設定されている。
【００３２】
次いで、パドル板３００を下降し、被測定液２１３に浸漬する（ステップＳ１３）。パドル板３００と反応容器１０２の側壁とのクリアランス３１０は、望ましくはパドル板３００の２０分の一程度である。パドル板３００を反応容器１０２の底面近傍、望ましくはパドル板３００厚みの３倍程度まで降下させる。
【００３３】
この状態において、被測定液１０３の底面近傍を中心として高周波数・低振幅（短いストローク長）でパドル板３００を上下動させる（ステップＳ１４）。このときのパドル板３００の上下動の速度はパドル板３００を液に浸漬する際の速度の２倍以上が望ましく、パドル板３００の振幅は被測定液２１３の液高さの２割程度が好ましい。パドル板３００と反応容器１０２の側壁とのクリアランス幅３１０が小さいため、パドル板３００を上下動させる際の流動抵抗が大きく、パドル板３００の底面で押し引きされる反応容器１０２の底面部での局所的な流動３０５が生じる。これによって、反応容器１０２の底面に付着、沈殿しているサンプル６３０を含む被測定液２１３を重点的に流動させることができる。このときの流動は底面部に限定され、液面３２０にまで至る流動エネルギは途中の液により消散され、液面３２０の短周期の大幅な遥動を避けることができる。これによって、コンタミネーションや分析精度に影響する攪拌不十分な液の飛散や、検出に影響を及ぼす空気の巻き込み等は生じない。この動作時間は、液量などにも依存するが、攪拌時間全体の半分から５分の１程度が望ましい。
【００３４】
次いで、被測定液１０３の中央高さ付近を中心として低周波数・高振幅によるパドル板３００の上下駆動を行う（ステップＳ１５）。このときのパドル板３００の上下動の速度はパドル板３００を液に浸漬する際の速度の２分の１から２倍程度が好ましく、パドル板３００の振幅は被測定液２１３の液高さの８割程度が好ましい。このパドル板３００の上下駆動によって、パドル板３００と反応容器１０２の側壁とのクリアランス３１０を通過した被測定液２１３は、パドル板３００上面や下面に回り込んで行くため、反応容器１０２内の被測定液２１３全体の流動３０６が生じる。このとき、パドル板３００の振幅は大きいが、低周波数でパドル板３００が上下動するため、液面３２０が大きく揺動することはない。この動作によって、先に攪拌された反応容器１０２の底面付近の被測定液２１３が反応容器１０２の全体に均等に攪拌される。
【００３５】
上述したように、被測定液１０３中にパドル板３００を浸漬した状態で、異なる周波数または異なる振幅によりパドル板３００を上下駆動することにより、効率の良い攪拌が可能となる。なお、被測定液の種類によっては、パドル板３００を複数回上下動せず、パドル板３００を被測定液１０３中に浸漬し、そのまま被測定液から引き上げるのみで上下流動が大きく生じ、十分な攪拌がなされる場合もある。
【００３６】
次いで、パドル板３００を被測定液２１３から引き上げる（ステップＳ１６）。液面からパドル板３００が少し出た位置で、パドル板３００の高周波数で微小振動の上下動を行い、パドルに付着した液を除去する。パドル板３００を振動させる位置は、上下動の最下点が、パドル板３００の板厚程度以上、液面３２０から上にあることが望ましい。このとき、非対称な上下動作（上昇はゆっくり、下降は速い動作）にすることが望ましい。このことにより、パドル３００に付着した液を被測定液２１３液に戻す慣性を生じやすい。パドル板３００上面はテーパ状になっているので液は流れ落ち易い。
【００３７】
また、パドル２９０に対してフッ素系樹脂などで撥水コーティングを施しておくことが好ましい。このとき、パドル板３００を被測定液２１３から引き上げたときに被測定液２１３を付着し難いだけではなく、被測定液２１３中にパドル板３００があるときの流体抵抗を小さくし、パドル動作所要動力を減らすことができ、攪拌効率向上に寄与できる。さらには、液面３２０が変形して空気を巻き込み気泡を形成したとしても、濡れが悪い面が空気をまとい易いため、気泡が付着しやすくなり、したがって巻き込まれた気泡を除去することが可能となり、検出精度向上に寄与できる。
【００３８】
次いで、図２の一点差線に示すように、パドル板３００を完全に上昇、回転させ（ステップＳ１８）、パドル板３００を洗浄槽３３０に移動し（ステップＳ１９）、洗浄水吐出口３４０から洗浄水をかける（ステップＳ２０）。洗浄水をかけている間、パドル板３００を上下移動し、洗浄流動を促進し、洗浄効果を上げる。洗浄水をかけ終わり洗浄が完了した後、洗浄槽３３０内か直上で高周波数、微小振動の上下動を行い（ステップＳ２１）、パドル板３００に付着した洗浄水を振り切る。この動作は、先の液面近傍と同様、上昇は遅く、下降は速く行うことで、付着した洗浄液を洗浄槽３３０に押し出すことが可能となる。
【００３９】
以上の構成及び動作により、攪拌効率が高く、コンタミネーションなどに強い、単純な構造の攪拌要素を備えた化学分析装置を提供することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の化学分析装置１について図５を用いて説明する。図５は本発明の第２実施形態の化学分析装置１における攪拌機構付近の縦断面図である。この第２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
【００４０】
この第２実施形態では、パドルアーム２９２が分析装置上の支持台２７５から伸びる支持棒２７６に支持されている。また、パドル２９０の駆動機構２９４は、上下動モータ５０１とクランク５０２とを備えて構成され、パドル２９０を上下動させる機能のみを備えている。パドル棒２９１はパドルガイド５０３に沿って動作する。
【００４１】
パドル板３００には複数の隙間５１０が設けられており、パドル上下動によって隙間を流れる流動５１１が生じる。このとき隙間５１０での強い剪断力によって効果的な攪拌がなされる。隙間５１０は、パドル板３００に貫通穴を設けることや、パドル板３００をメッシュ構造にすることでも得ることができる。さらに、図５に示すように、捩じった板をパドル翼５１２として狭い間隔で複数並べることでパドル板３００を構成することにより、捩じりによる旋回流も発生し、攪拌効率が向上することができる。
【００４２】
攪拌がなされた後、パドル３００を液面３２０から少し引き上げた地点で、パドルアーム２９２に取り付けられたエアチューブ５２０からエアブロー５２１を噴出す。化学分析装置には分注機構１０７などを洗浄するための洗浄水圧力送液用にコンプレッサ５２３が設置されている。バルブ５２２を介してコンプレッサ５２３にエアチューブ５２０を接続することにより、パドル３００の引き上げのタイミングでエアブロー５２１を噴出す。このとき、パドル板隙間５１０に入り込んでいる液は、被測定液２１３に吹き戻され、外部へのコンタミネーションや持ち去りなどは生じない。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の化学分析装置１について図６を用いて説明する。図６は本発明の第３実施形態の化学分析装置１における攪拌機構付近の縦断面図である。この第３実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
【００４３】
攪拌機構１０９は、反応容器１０２内のサンプルと試薬からなる被測定液２１３を混合・攪拌する装置であり、パドル２９０と、それを上下動する駆動機構２９４と、分析装置上の支持台２７５から伸びる支持棒２７６に支持されたパドルアーム２９２とを備えて構成されている。上下駆動機構２９４は、パドルアーム２９２に取り付けられたネジ式モータ６０１と、ばね２９３とから構成されている。パドル棒２９１は、ネジ６０２に接しているのみで、独立した動作が可能となっている。パドル棒２９１は、ネジ６０２により押し下げられ、バネ２９３によって持ち上げられることにより、上下動がなされる。
【００４４】
パドル板３００は、その側面一側が反応容器１０２の側壁６１０に接することで位置決めがなされ、容器側壁６１０に沿って上下動し被測定液２１３を攪拌する。パドル板３００の底面は反応容器深さ方向に関して非対称に構成されている。図示例では、反応容器１０２に対して、左右位置で非対称な形状となっており、左側が下方に突出し、右側が凹んでいる。このような形状により、凹んでいるスペースに被測定液２１３が流れ易くなり、流動を大きくすることができる。また、被測定液２１３に不均一で乱れた流れ場を生じることになり、単純で規則的な振動流よりも効率的な攪拌が可能となる。このとき、サンプル点着位置６３０は、容器中央部ではなく側壁付近であることが望ましい。このとき、非対称な流動の影響を受けやすく、効率的な攪拌が可能となる。
【００４５】
パドル動作ストロークの範囲は、容器の底面付近に設定されている検出光が照射される領域である光学検出領域６２０には入らない領域になっており、検出精度には影響がない。望ましくは、パドル板３００は液面付近のみを上下動すると、パドル板３００の一部のみが液に接触するので、液の持ち去りやコンタミネーションへの影響を小さくすることが可能となる。このとき、非対称形状による流動の影響は液面３２０を必要以上に大きく揺動することはない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態の化学分析装置の構成図である。
【図２】図１の化学分析装置における攪拌機構付近の縦断面図である。
【図３】図２の攪拌機構付近の横断面図である。
【図４】図２の攪拌機構の攪拌シーケンスを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の化学分析装置における攪拌機構付近の縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の化学分析装置における攪拌機構付近の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０１…反応ディスク、１０２…反応容器、１０３…サンプルディスク、１０４…サンプル容器、１０５…試薬ディスク、１０６…試薬容器、１０７…サンプル分注機構（サンプル供給手段）、１０８…試薬分注機構（試薬供給手段）、１０９…攪拌機構（攪拌手段）、１１０…検出機構（測定手段）、１１１…洗浄機構、１１２…コントローラ、１１３…コンソール、１１４…恒温槽、１１４ａ…水槽部、１１９…洗浄機構、１２０…制御装置、２１３…被測定液、２１４…恒温水、２５０…回転モータ、２６０…上下動モータ、２７０…クランク、２７５…支持台、２７６…支持棒、２８０…レール、２８１…位置決め突起、２８２…切欠き、２９０…パドル、２９１…パドル棒、２９２…パドルアーム、２９３…ばね、２９４…駆動機構（上下駆動機構）、３００…パドル板、３０５…流動、３１０…クリアランス幅、３２０…液面、３３０…洗浄槽、３４０…洗浄水吐出口、５０１…上下動モータ、５０２…クランク、５０３…パドルガイド、５１０…隙間、５１１…流動、５２０…エアチューブ、５２１…エアブロー、５２２…バルブ、５２３…コンプレッサ、６０１…ネジ式モータ、６０２…ネジ、６２０…光学検出領域、６３０…サンプル点着位置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する反応容器内にサンプルを供給するサンプル供給手段と、
前記反応容器内に試薬を供給する試薬供給手段と、
前記反応容器内に供給された前記サンプル及び前記試薬からなる被測定液を攪拌する攪拌具を有する攪拌手段と、
前記反応容器内の被測定液の物性を計測する計測手段と、
前記攪拌手段の駆動を制御する制御装置とを備えた化学分析装置において、
前記攪拌手段は前記攪拌具を上下に駆動させる上下駆動機構を備え、
前記制御装置は、前記反応容器内の被測定液中で前記攪拌具を上下に駆動して、その攪拌具の底面下方の被測定液を上下流動させるように前記上下駆動機構を制御する
ことを特徴とする化学分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の化学分析装置において、前記攪拌具は前記反応容器内の平面領域の５０％から９０％の平面領域を有して前記反応容器内の前記被測定液に浸漬されることを特徴とする化学分析装置。
【請求項３】
請求項１記載の化学分析装置において、前記攪拌具は隙間または貫通穴またはメッシュ構造を有して前記被測定液中に浸漬されることを特徴とする化学分析装置。
【請求項４】
請求項１記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記被測定液中に前記攪拌具を浸漬した状態で、異なる周波数または異なる振幅により前記攪拌具を上下駆動するように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項５】
請求項４記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記被測定液の底面近傍を中心として高周波数・低振幅による前記攪拌具の上下駆動を行った後に、前記被測定液の中央高さ付近を中心として低周波数・高振幅による前記攪拌具の上下駆動を行うように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項６】
請求項１記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記攪拌具による前記被測定液の攪拌を終了してその被測定液から上方に引き上げた際に、前記攪拌具を高周波数で微小振動するように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項７】
請求項６記載の化学分析装置において、前記攪拌具は中央部が高く周辺部が傾斜した上面を有することを特徴とする化学分析装置。
【請求項８】
請求項６記載の化学分析装置において、前記制御装置は前記攪拌具の下方駆動を上方駆動より速く行うように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項９】
請求項１記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記攪拌具の上面が前記被測定液の液面より上方に露出し且つその攪拌具の底面がその被測定液中に浸漬した状態で、前記攪拌具を上下に駆動するように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項１０】
請求項１記載の化学分析装置において、前記攪拌具はその底面が反応容器深さ方向に関して非対称に構成されていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記攪拌具の底面の深い部分に対応する前記反応容器内の場所に前記サンプルを供給するように前記サンプル供給手段を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項１】
開口部を有する反応容器内にサンプルを供給するサンプル供給手段と、
前記反応容器内に試薬を供給する試薬供給手段と、
前記反応容器内に供給された前記サンプル及び前記試薬からなる被測定液を攪拌する攪拌具を有する攪拌手段と、
前記反応容器内の被測定液の物性を計測する計測手段と、
前記攪拌手段の駆動を制御する制御装置とを備えた化学分析装置において、
前記攪拌手段は前記攪拌具を上下に駆動させる上下駆動機構を備え、
前記制御装置は、前記反応容器内の被測定液中で前記攪拌具を上下に駆動して、その攪拌具の底面下方の被測定液を上下流動させるように前記上下駆動機構を制御する
ことを特徴とする化学分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の化学分析装置において、前記攪拌具は前記反応容器内の平面領域の５０％から９０％の平面領域を有して前記反応容器内の前記被測定液に浸漬されることを特徴とする化学分析装置。
【請求項３】
請求項１記載の化学分析装置において、前記攪拌具は隙間または貫通穴またはメッシュ構造を有して前記被測定液中に浸漬されることを特徴とする化学分析装置。
【請求項４】
請求項１記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記被測定液中に前記攪拌具を浸漬した状態で、異なる周波数または異なる振幅により前記攪拌具を上下駆動するように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項５】
請求項４記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記被測定液の底面近傍を中心として高周波数・低振幅による前記攪拌具の上下駆動を行った後に、前記被測定液の中央高さ付近を中心として低周波数・高振幅による前記攪拌具の上下駆動を行うように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項６】
請求項１記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記攪拌具による前記被測定液の攪拌を終了してその被測定液から上方に引き上げた際に、前記攪拌具を高周波数で微小振動するように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項７】
請求項６記載の化学分析装置において、前記攪拌具は中央部が高く周辺部が傾斜した上面を有することを特徴とする化学分析装置。
【請求項８】
請求項６記載の化学分析装置において、前記制御装置は前記攪拌具の下方駆動を上方駆動より速く行うように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項９】
請求項１記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記攪拌具の上面が前記被測定液の液面より上方に露出し且つその攪拌具の底面がその被測定液中に浸漬した状態で、前記攪拌具を上下に駆動するように前記上下駆動機構を制御することを特徴とする化学分析装置。
【請求項１０】
請求項１記載の化学分析装置において、前記攪拌具はその底面が反応容器深さ方向に関して非対称に構成されていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の化学分析装置において、前記制御装置は、前記攪拌具の底面の深い部分に対応する前記反応容器内の場所に前記サンプルを供給するように前記サンプル供給手段を制御することを特徴とする化学分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３０３９０１（Ｐ２００７−３０３９０１Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３１１０５（Ｐ２００６−１３１１０５）
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１０日（２００６．５．１０）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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