感知装置
【課題】内部に形成された通流空間の空間形状を維持しつつ、圧電センサーとこの上に載置された空間形成部材とを互いに密着させた状態で保持する感知装置を提供する。
【解決手段】圧電センサー７の圧電振動子７２に設けられた吸着層へ感知対象物が吸着されることによる発振周波数の変化に基づいて感知対象物を感知する感知装置１において、保持部材６は、圧電センサー７、及びその上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成する空間形成部材７３を上下に積層した状態で保持する。カバー部材５１は前記空間形成部材７３の上に載置され、第１の昇降機構３によって昇降する押圧部３５は、空間形成部材７３上に載置されたカバー部材５１を予め設定された力で下方側に向けて押圧する。
【解決手段】圧電センサー７の圧電振動子７２に設けられた吸着層へ感知対象物が吸着されることによる発振周波数の変化に基づいて感知対象物を感知する感知装置１において、保持部材６は、圧電センサー７、及びその上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成する空間形成部材７３を上下に積層した状態で保持する。カバー部材５１は前記空間形成部材７３の上に載置され、第１の昇降機構３によって昇降する押圧部３５は、空間形成部材７３上に載置されたカバー部材５１を予め設定された力で下方側に向けて押圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子を備えた圧電センサー用いて感知対象物を感知する感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子などの圧電振動子を発振回路に接続し、圧電振動子に設けた励振電極への感知対象物の付着に起因する発振周波数（共振周波数）の変化を検出して感知対象物を検知する圧電センサーが知られている。圧電センサーは感知対象物を含む試料流体の供給、排出系統や発振回路を備えた感知装置に装着されて使用されるが、感知装置への試料流体の供給法としてはフローセル方式が知られている。
【０００３】
フローセル方式は、感知装置に試料流体の供給、排出路を備えたフローセルを設け、このフローセルに形成された空間内に圧電振動子を配置し、この空間を試料流体の通流空間として圧電振動子の表面に試料流体を連続的に供給する方式である（例えば特許文献１）。フローセル方式の感知装置は、試料流体を連続して供給できるので、周波数特性を安定化させることが容易であり、また液体の置換をスムーズに行うことができることから試料流体の使用量が少なくて済むという利点がある。
【０００４】
このようなフローセル方式の感知装置では、圧電センサーをフローセルに配置し、当該圧電センサーに設けられた圧電振動子の電極の端子を発振回路に接続して圧電センサーを感知装置に装着する作業が必要となる。従来、こうした装着作業はユーザーが手作業で行っていたが、装着不良により良好な感知結果を得られないといった現象を回避し、また装着作業の時間を削減するため、圧電センサーを装着する工程の自動化が求められている。
【０００５】
また本発明者らは、フローセルに通流させる試料流体の量を極力少なくするために、サブミリメートル〜１ｍｍ程度の浅い凹部が形成されたチップを圧電センサーに押し当てることにより、当該圧電センサーと空間形成部材であるチップとの間に試料流体を通流させるための通流空間であるマイクロ流路を形成する技術を開発している。
【０００６】
本発明者らは、圧電センサーとの間での密着性を高めるために、シリコンゴムなどの弾性材料を用いて前記チップ（以下、マイクロ流路チップという）を構成し、このマイクロ流路チップを上面側から押圧することを検討している。このようなマイクロ流路チップが載置された圧電センサーを感知装置に自動的に装着する場合には、マイクロ流路からの試料流体の漏れを防止し、かつ、当該マイクロ流路をつぶしてしまわないように、適切な力でマイクロ流路チップを圧電センサーに密着させる技術が重要となる。
【０００７】
特許文献２には、左右方向に開閉可能な開閉部（特許文献２の明細書では「第二部分」と記載。以下の特許文献２の引用においては括弧内に明細書中の名称を記す）の間に、圧電センサーを挿入するための筐体（センサー素子を受容するための手段）を備えた本体部（第一部分）を配した感知装置が記載されている。この筐体には、筐体内に挿入された圧電センサーの圧電振動子の位置に対応して開口部が形成されており、開閉部の一方側には、この開口部内に嵌合可能なフローセル（フローセル素子）が設けられている。そして前記筐体内に圧電センサーを挿入したあと、本体部を左右から挟むように開閉部材を閉位置に移動させることにより筐体の開口部内にフローセルを嵌合させて圧電振動子に試料流体を供給することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１８３４７９号公報：段落０００２、段落００２４、図２
【特許文献２】特表２００６−５１０９０１号公報：請求項１、段落００２６、図２、図４、図９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載の感知装置では、圧電センサーを格納した筐体にフローセルを接続する操作は自動化されているが、この筐体内に圧電センサーを配置する手法については記載されていない。従って、この操作を手作業により行う場合には、依然として作業ロスや装着不良の問題が残されている。
【００１０】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、内部に形成された通流空間の空間形状を維持しつつ、圧電センサーとこの上に載置された空間形成部材とを互いに密着させた状態で保持する感知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る感知装置は、測定器本体に設けられた接続部を介して圧電センサーの圧電振動子を発振回路に接続し、前記圧電振動子の上面に設けられた吸着層へ感知対象物が吸着されることによる当該圧電振動子の発振周波数の変化に基づいて感知対象物を感知する感知装置において、
前記接続部に対して圧電振動子が着脱自在な状態となるように圧電センサーを保持すると共に、この圧電センサーの上に載置されることにより前記圧電振動子の上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成し、試料流体の供給孔及び排出孔が設けられた弾性材料からなる空間形成部材を、前記圧電センサー上に積層された状態で保持する保持部材と、
前記供給孔と連通される試料流体の供給路を備えた試料流体供給部、及び前記排出孔と連通される試料流体の排出路を備えた試料流体排出部と、
圧電振動子が前記接続部に接続された状態にて空間形成部材の上に載置されるカバー部材と、
空間形成部材の上に載置された前記カバー部材を、当該空間形成部材に向けて予め設定された力で押圧するための押圧部と、
この押圧部にて前記カバー部材を押圧する押圧位置と、当該押圧位置から退避して当該カバー部材を押圧された状態から解放する解放位置との間で前記押圧部を昇降させるための第１の昇降機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
前記感知装置は、以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）前記試料流体供給部及び試料流体排出部は、前記カバー部材と共通化されていること。
（ｂ）前記押圧部は、前記カバー部材を押圧する方向へ付勢されたバネ部材とこのバネ部材の先端部に設けられ、当該カバー部材に当接する当接部材とを含むこと。
（ｃ）空間形成部材の上に前記カバー部材を載置する載置位置と、この載置位置から退避して前記保持部材に保持された圧電センサーを接続部から着脱可能にする着脱位置との間で当該カバー部材を昇降させるための第２の昇降機構を備えたこと。
（ｄ）前記第１の昇降機構と第２の昇降機構とは共通化されていること。
（ｅ）前記接続部の手前側に設定され、前記保持部材に圧電センサーを保持させるための保持位置と、圧電振動子が前記接続部に接続された状態で当該圧電センサーを測定器本体に装着するための接続位置との間で前記保持部材を前後に水平方向に移動させる移動機構を備えたこと。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧電振動子が設けられた圧電センサーと、この圧電センサーの上に載置され、前記圧電振動子の上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成する空間形成部材とを、上下に積層した状態で保持部材に保持し、当該空間形成部材を圧電センサーと密着させるためのカバー部材を空間形成部材の上に載置する際に、当該カバー部材を予め設定された力で押圧する押圧部を備えている。このため前述の予め設定された力を適切に調整することにより、圧電センサーと空間形成部材とを互いに密着させて通流空間からの試料流体の漏れ出しを防止すると共に、弾性材料からなる前記空間形成部材の過度の変形を抑制し、前記通流空間がつぶれて試料流体を通流させることができなくなったり、感知特性が変化したりするといった不具合の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る感知装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】前記感知装置の内部構成を示す斜視図である。
【図３】前記感知装置に設けられているシャーシ部を示す外観斜視図である。
【図４】前記感知装置に設けられるフローセルベース及びその移動機構の構成を示す斜視図である。
【図５】前記感知装置に設けられているフローセルカバー及びその昇降機構を示す一部破断斜視図である。
【図６】前記フローセルカバー及びその昇降機構を示す一部縦断側面図である。
【図７】前記フローセルカバーの押圧部を構成するスプリングプランジャーの構成を示す縦断側面図である。
【図８】前記フローセルベース、フローセルカバー及びこれらの間に取り付けられる圧電センサーの構成例を示す分解斜視図である。
【図９】前記フローセルベースの側面図である。
【図１０】前記圧電センサーに設けられる圧電振動子の構成例を示す説明図である。
【図１１】前記圧電振動子が発振回路部に接続された状態を示す説明図である。
【図１２】前記圧電センサーとフローセルカバーとの間に試料流体の通流空間を形成するためのマイクロ流路チップの外観構成を示す斜視図である。
【図１３】前記フローセルベース、フローセルカバー及びこれらの間に装着される圧電センサーの他の構成例を示す分解斜視図である。
【図１４】前記感知装置に設けられた移動機構及び昇降機構に係る電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】前記感知装置の作用を示す第１の説明図である。
【図１６】前記感知装置の作用を示す第２の説明図である。
【図１７】前記感知装置の作用を示す第３の説明図である。
【図１８】前記感知装置の作用を示す第４の説明図である。
【図１９】前記フローセルカバーの他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る感知装置の例として、圧電振動子である水晶振動子７２を備えた圧電センサー７を自動的に装着する機構を備えた感知装置１の構成について図１〜図１４を参照しながら説明する。図１及び図２に示すように、感知装置１は圧電センサー７を発振させる後述の発振回路部８１ａ、８１ｂを格納したシャーシ部４１と、このシャーシ部４１へ向けて圧電センサー７を保持した保持部材であるフローセルベース６を水平方向に移動させる移動機構２と、圧電センサー７との間に試料流体の通流空間を形成する空間形成部材であるマイクロ流路チップ７３やゴムパッキン７３ａを圧電センサー７の板面に押し当てて固定するフローセルカバー５１と、このフローセルカバー５１を昇降させる昇降機構３と、を備えており、これらは共通の基台１１に配置されている。以下、図１〜図４、図９、図１５〜１６の各図においては、図面に向かって左手を手前側、右手を奥手側として説明を行う。
【００１６】
図３は、基台１１からシャーシ部４１を取り外した状態を示しており、シャーシ部４１は金属製の筐体として構成されている。シャーシ部４１の手前側の側壁面には、圧電センサー７を挿入するための接続口４１１が設けられており、接続口４１１内には圧電センサー７を発振回路部８１ａ、８１ｂに接続するための接続部をなす端子部４１２が配置されている（図１４参照）。
【００１７】
図３に示すように、接続口４１１の手前側には、接続口４１１の下端部を基点として手前側へ向けて水平方向に伸びる板状の部材からなる案内部材４２が配置されている。案内部材４２は、その上面が平坦に加工されており、圧電センサー７を保持した後述のフローセルベース６は、この案内部材４２の上面に載置された状態で接続口４１１に向けて移動するようになっている。さらに案内部材４２の手前側の先端部の上面には、手前側から奥手側へ向けて徐々に高くなるように形成された傾斜面からなる案内面４２１が設けられている。
【００１８】
シャーシ部４１の下面には、水晶振動子７２や通流空間内を流れる試料流体の温度を一定に保つために、フローセルベース６などを介して圧電センサー７に接するシャーシ部４１や案内部材４２の温度を調節するためのペルチェ素子４３が設けられている。ペルチェ素子４３は不図示の電源部及び後述の制御部８に接続されており、不図示の熱電対などによってシャーシ部４１や案内部材４２の温度を検出した結果に基づいて電源部から印加される電力を増減することによりペルチェ素子４３の吸熱面からの吸熱量が調節され、シャーシ部４１や案内部材４２を介して水晶振動子７２や試料流体の温度を一定に保つことができる。
【００１９】
図３中、４４２はペルチェ素子４３の放熱面から受け取った熱を放熱するための放熱体であり、放熱体４４２には放熱効率を高めるための多数のフィン４４３が設けられている。また４４１はペルチェ素子４３の放熱面から放熱体４４２へ熱を伝える伝熱板である。
ここで水晶振動子７２の温度を一定に保つための温度調節機構はペルチェ素子４３を利用する場合に限られず、設定温度によってはテープヒーターなど加熱手段を用いてもよい。
【００２０】
本例の感知装置１は、図２に示すようにシャーシ部４１を基台１１の上面側に突出させ、伝熱板４４１や放熱体４４２を基台１１の下面側に位置させている。また図１に示すようにシャーシ部４１は、昇降機構３の回転モーター３１４などを支える筐体１２内に配置されている。
【００２１】
次いで移動機構２について説明する。図２に示すように基台１１の上面側に突出して配置されたシャーシ部４１を手前側から見ると、その左右両脇には、シャーシ部４１の左右の両側壁に沿って前後方向に伸びる２本のアーム部材２１２が配置されている。図４に示すようにこれらのアーム部材２１２は、手前側の先端位置に設けられた支持板２４及び奥手側の後端位置に設けられた連結部材２１４によって互いに連結されている。ここで先端位置にて２本のアーム部材２１２を連結する支持板２４は、圧電センサー７を保持するフローセルベース６を下面側から支持する役割を果たすが、その詳細についてはフローセルベース６の構成と併せて後述する。
【００２２】
各アーム部材２１２には、シャーシ部４１を挟んで外側の側面にレール部材２１１が取り付けられており、これらのレール部材２１１は基台１１上に配置されたガイド部２２にガイドされて前後方向に移動することができるようになっている。ガイド部２２はレール部材２１１を上下から挟み、レール部材２１１の移動方向を回転しながらガイドするガイドホイール２２２とこのガイドホイール２２２を支持する支持部材２２１とを備えている。図２に示すようにガイド部２２は、シャーシ部４１を挟んで左右に２個ずつ、レール部材２１１の移動方向に沿って前後に配置されている。
【００２３】
図４に示すように２本のアーム部材２１２の一方側、例えば手前側から見て右手側のアーム部材２１２の下面にはラックギア２１３が形成されており、このラックギア２１３は基台１１の下面側に配置されたピニオン部材２３１と歯合してピニオンラック機構を形成している。ピニオン部材２３１はさらに回転モーター２３５によって回転する歯車部２３３と歯合しており、この歯車部２３３を回転させることにより、ピニオン部材２３１を介してアーム部材２１２を移動させることができる。
【００２４】
また回転モーター２３５は歯車部２３３の回転方向を切り替えることが可能であり、これによりアーム部材２１２の移動方向を切り替えられる。図中、２３２はピニオン部材２３１の回転軸、２３４は歯車部２３３の回転軸であり、２３６はこれら回転軸２３２、２３４や回転モーター２３５を支持する支持台である。
【００２５】
図４に示すように、後端位置にて２本のアーム部材２１２を連結する連結部材２１４には、下方側へ向けて伸びる突片部２１５が設けられている。一方、手前側から見て左手側のアーム部材２１２のほぼ中央部にはアーム部材２１２の下縁側を切り欠いて形成された切り欠き部２１６が設けられている。これに対して図２に示すように基台１１上には、アーム部材２１２の移動に伴って前後方向に移動する突片部２１５の軌道上に例えば赤外線式の遮蔽型センサー１３が配置されている。また左手側のアーム部材２１２の移動軌道上には例えば赤外線式の透過型センサー１４が配置されている。
【００２６】
そしてアーム部材２１２を奥手側から手前側へと前方へ移動させることにより突片部２１５が遮蔽型センサー１３に到達すると、当該突片部２１５によって赤外線の導通状態が遮蔽される。この導通状態の変化は後述の制御部８に出力され、この状態変化に基づいて制御部８から回転モーター２３５へ停止信号が出力されることによりアーム部材２１２の前方移動を停止することができる。このときアーム部材２１２の先端に設けられた支持板２４の停止している位置は、当該支持板２４上に支持されるフローセルベース６への圧電センサー７の保持位置となる。
【００２７】
一方、アーム部材２１２を手前側から奥手側へと後方へ移動させることにより切り欠き部２１６が透過型センサー１４に到達すると、アーム部材２１２によって遮蔽されていた赤外線が導通状態となる。この状態変化は後述の制御部８に出力され、この状態変化に基づいて制御部８から回転モーター２３５へ停止信号が出力されることによりアーム部材２１２の後方移動が停止されることとなる。このとき支持板２４に支持されたフローセルベース６はフローセルカバー５１の下方位置で停止し、この位置がフローセルベース６に保持された圧電センサー７を発振回路部８１ａ、８１ｂへと接続する接続位置となる。
【００２８】
次に図５を参照しながらフローセルカバー５１を昇降させるための昇降機構３の構成について説明する。後で詳しく説明するようにフローセルカバー５１は、ほぼ直方体形状の部材として構成され、接続位置まで移動してきたフローセルベース６の上面に載置される。手前側から見てフローセルカバー５１の左右両側には、フローセルカバー５１を昇降させるための支持部材３３１が上下方向に伸びるように設けられており、各支持部材３３１の下端部にはフローセルカバー５１を下面側から支持するために内側に折れ曲がったチャック部３３４が形成されている。
【００２９】
このチャック部３３４上にフローセルカバー５１を載置することにより、フローセルカバー５１は支持部材３３１に支持され、この支持部材３３１の昇降動作に伴ってフローセルカバー５１を昇降させることができる。図２、図５、図６等に示すように支持部材３３１には、フローセルカバー５１の下に配置されるマイクロ流路チップ７３に向けて当該フローセルカバー５１を押圧するための押圧部をなすスプリングプランジャー３５が設けられている。ここで図６においては、フローセルカバー５１、マイクロ流路チップ７３、圧電センサー７、及びフローセルベース６は縦断面を示してある。
【００３０】
図２に示すようにスプリングプランジャー３５は、平面形状がコの字に形成されたホルダー３６の四隅に各々１個ずつ設けられている。そしてコの字の切り欠き部分を手前側に向けて前記ホルダー３６を支持部材３３１に固定することにより、下端部の高さ位置が揃った状態でこれら４つのスプリングプランジャー３５を同時に昇降させ、フローセルカバー５１の上面を均一な力で押圧することができる。
【００３１】
図７に示すようにスプリングプランジャー３５は、下端面が開口する円筒形状のプランジャー本体３５１の内部にバネ部材３５２を設け、このバネ部材３５２の下端部に、先端部が半球状に丸め加工された円柱状の当接部材３５３を設けた構造となっている。バネ部材は、当接部材３５３を下方側へ向けて押し出す方向に付勢されており、負荷が加わっていない状態において当接部材３５３は、図７に示すようにプランジャー本体３５１の開口部から下半分が突出した状態となっている。
【００３２】
そしてこのように当接部材３５３の下端部がプランジャー本体３５１から突出した状態から、当該当接部材３５３の全体がプランジャー本体３５１の内部に収納されるまでの移動範囲内においては、当接部材３５３はバネ部材３５２のバネ定数に応じた一定の力でフローセルカバー５１を下方側へ向けて押圧することができる。
【００３３】
また図６に示すようにフローセルカバー５１を下面側から支持するチャック部３３４の上面と、当該フローセルカバー５１を上面側から押圧するスプリングプランジャー３５の下端部との間の距離は、これらチャック部３３４やスプリングプランジャー３５と接するフローセルカバー５１の上下面間の距離よりも長くなっている。このため図６に示したようにフローセルカバー５１がマイクロ流路チップ７３上に載置されると、チャック部３３４はフローセルカバー５１から離れて下方側まで移動し、このチャック部３３４に替わってスプリングプランジャー３５がフローセルカバー５１を上面側から押圧する状態となる。この結果、スプリングプランジャー３５がフローセルカバー５１を押圧する力の殆ど全てがマイクロ流路チップ７３を圧力センサー７に向けて密着させる力として利用される。
【００３４】
昇降機構３全体の説明に戻ると、図５に示すように各支持部材３３１の上端部にはクランク軸３３２が設けられており、このクランク軸３３２はアーム部材３２１の軸受け孔３２２内に挿入されている。アーム部材３２１は、クランク軸３３２の設けられている位置から奥手側へ向けて伸びだしており、その後端部にて回転軸３１３に接続されている。回転軸３１３は２本のアーム部材３２１を貫くように左右方向に伸びており、アーム部材３２１はこの回転軸３１３の左右両端部に配置されている。
【００３５】
さらにこの回転軸３１３には、左右両端部に配されたアーム部材３２１に挟まれた中間位置にウォームホイール３１２が設けられている。ウォームホイール３１２にはウォーム３１１が歯合しており、これらのウォーム３１１及びウォームホイール３１２によりウォームギア機構が構成されている。ウォーム３１１は回転モーター３１４によって回転駆動され、当該ウォーム３１１の回転によってウォーム３１１に歯合するウォームホイール３１２が回転し、回転軸３１３を介して当該ウォームホイール３１２に連結されているアーム部材３２１を回転軸３１３周りに回転させる。
【００３６】
そしてアーム部材３２１の回転動作がクランク軸３３２を介して支持部材３３１の昇降動作に変換され、当該支持部材３３１に支持されたフローセルカバー５１をフローセルベース６（圧電センサー７）上の載置位置と、この載置位置から上方側へ退避して、フローセルベース６に保持された圧電センサー７を端子部４１２から着脱可能にする着脱位置との間で昇降させることができる。さらにフローセルカバー５１の昇降動作と並行して支持部材３３１は、フローセルカバー５１を押圧する押圧位置と、当該押圧位置から上方側に退避して前記フローセルかバー５１を押圧された状態から解放する解放位置との間でスプリングプランジャー３５を昇降させる役割も果たしている。上述の観点において昇降機構３は、スプリングプランジャー３４の昇降を行うための第１の昇降機構としての機能及びフローセルカバー５１の昇降を行うための第２の昇降機構としての機能が共通化されているといえる。
【００３７】
ここで前記アーム部材３２１に設けられ、クランク軸３３２が貫通している軸受け孔３２２は回転軸３１３を中心として形成される円の半径方向に向けて細長く形成されている。これによりアーム部材３２１の回転動作を支持部材３３１の昇降動作に変換する際にクランク軸３３２が軸受け孔３２２と干渉することなく当該軸受け孔３２２内を自由に移動することができるようになっている。
【００３８】
また図中の３２３は左右のアーム部材３２１を連結する連結部材である。図６に示すように、この昇降機構３についても例えば遮蔽形センサーからなる上限センサー３７２並びに下限センサー３７３が設けられている。そして支持部材３３１に接続されたＬ字型の作動片を当該支持部材３３１の昇降動作に伴って昇降させ、各センサー３７２、３７３を作動させることにより、回転モーター３１４の駆動を停止する構成となっている。これによりフローセルカバー５１並びにスプリングプランジャー３５を予め定めた位置まで上昇させ、またマイクロ流路チップ７３上に載置されたフローセルカバー５１の上面側にてスプリングプランジャー３５を予め定めた位置まで降下させることができる。なお図６では作動片３７１の先端部は、図面と直交する方向に手前側から奥手側へ向けて伸び出しており、当該先端部は作動片３７１の基端部に隠れて見えない。
【００３９】
また図５中、３４２は各支持部材３３１の左右外側位置に上下方向に伸びるように配置され、支持部材３３１の昇降軌道をガイドするガイドレール、３４１は当該ガイドレール３４２を基台１１上に固定する支柱部材である。そして各支持部材３３１の支柱部材３４１と対向する面には、ガイドレール３４２を前後両側から挟み込むように走行ホイール３３３が設けられており、支持部材３３１の昇降動作の際にこれらの走行ホイール３３３がガイドレール３４２に沿って回転しながら走行することにより支持部材３３１の昇降方向がガイドされる。
【００４０】
次に、図８〜図１２を参照しながら圧電センサー７、この圧電センサー７を保持するフローセルベース６、圧電センサー７との間に試料流体の通流空間を形成するマイクロ流路チップ７３、このマイクロ流路チップ７３を圧電センサー７の板面に向けて押し当てて固定するフローセルカバー５１の構成について各々説明する。図８は、下方側から順に、フローセルベース６、圧電センサー７、水晶振動子７２、フローセルカバー５１を示している。
【００４１】
フローセルベース６は金属などからなる角板状の小片から構成され、２本のアーム部材２１２の先端部に設けられた支持板２４の上面に配置可能な大きさに形成されている。フローセルベース６はベース本体部６１及び突片部６２から構成され、ベース本体部６１には圧電センサー７を配置するための凹部６３が形成されている。突片部６２はこの凹部６３から横方向に突出するように形成されており、当該突片部６２には圧電センサー７の後方部分が載置される（図８、図９）。この突片部６２の下面には、当該突片部６２が突出する方向（フローセルベース６を昇降機構３に取り付けたときの手前側から奥手側へ伸びる方向に相当する）へ向けて徐々に高くなる傾斜面からなる被案内面６２１が形成されている。
【００４２】
図８、図９に示すようにベース本体部６１の側面には、フローセルベース６をアーム部材２１２に取り付けるための取り付けネジ穴６４１が形成されている。そして図４に示すごとく突片部６２を奥手側に向けて、支持板２４上にフローセルベース６を配置し、アーム部材２１２側から取り付けネジ穴６４１内に取り付けネジ２５を挿入することによりフローセルベース６が移動機構２に取り付けられる。図９に示すように取り付けネジ穴６４１は上下方向に細長い長穴状に形成されており、この長穴内に取り付けネジ２５を挿入することによりフローセルベース６は上下方向に移動可能な遊びを持って移動機構２に取り付けられることになる。
【００４３】
ベース本体部６１の側壁面には、上述の取り付けネジ穴６４１を挟むようにして手前側と奥手側の位置に、当該側壁面を下面側へ向けて切り欠いた切り欠き部６４２が形成されている。一方、図４に示すようにアーム部材２１２に取り付けられた支持板２４の内側面には、これら切り欠き部６４２へ向けて突出する突起部２６が設けられており、これらの突起部２６が切り欠き部６４２に挿入される。
【００４４】
ここで、これら突起部２６は取り付けネジ２５よりもやや低い高さ位置に配置されており、また図４に示すようにフローセルベース６を支える支持板２４は奥手側の部分が四角く切り欠かれている。これらの構成により、取り付けネジ２５にてフローセルベース６をアーム部材２１２に取り付けると、突片部６２側が重くなっているフローセルベース６は取り付けネジ２５周りに突片部６２の設けられている方向へと回転することになる。しかしながら取り付けネジ２５の奥手側には突起部２６が設けられているのでフローセルベース６の回転は当該突起部２６が切り欠き部６４２の上端と接触する位置にて規制され、結果として図１５（ａ）に示すように奥手側へ向けて傾いた状態で停止する。
【００４５】
またフローセルベース６の底面は、支持板２４の切り欠きに対応して下方側に突出した領域が設けられており、さらに既述のようにフローセルベース６は上下方向に移動可能な遊びを持たせてアーム部材２１２に取り付けられている。これらの構成により突片部６２側を持ち上げてフローセルベース６を水平な状態にすると支持板２４の切り欠きから、フローセルベース６の下面が突出した状態となり、フローベース６を案内部材４２上に載置した状態とすることができる。
さらに図８に示においてフローセルベース６の凹部６３内に配置された６３１は圧電センサー７やマイクロ流路チップ７３の位置合わせを行うための位置合わせピンである。また凹部６３の左右に設けられた６５は、フローセルカバー５１側に設けられたガイドシャフト５１４を挿入して、フローセルベース６に対するフローセルカバー５１の位置決めを行うための位置決め孔である。
【００４６】
圧電センサー７は、配線基板７１上に水晶振動子７２を配置することにより構成され、図１０に示すように水晶振動子７２は、圧電片である円形板状の水晶片７２１の表裏両面の中央部に、水晶片７２１を励振させるための励振電極７２２、７２３、７２６、７２７を設けてなる。図１０（ａ）は水晶振動子７２の表面を上面側から見た平面図であり、水晶片７２１には、Ｙ方向（手前側から感知装置１を見たときの左右横方向に相当する）に伸びる短冊状の２つの励振電極７２２、７２３が間隔を空けて互いに平行に配置されている。これら２つの励振電極７２２、７２３は接続線７２４によって互いに接続され、この接続線７２４からは励振電極７２２、７２３の長手方向と同じ方向へ向けて引き出し電極７２５が引き出されており、当該引き出し電極７２５は水晶片７２１の裏面側へ向けて延びだしている。
【００４７】
図１０（ｂ）は水晶振動子７２の裏面を下面側から見た平面図であり、表面側の各励振電極７２２、７２３と各々対向する位置に短冊状の励振電極７２６、７２７が配置されている。各励振電極７２６、７２７からはこれら励振電極７２６、７２７と直交する方向に向けて引き出し電極７２８、７２９が互いに反対向きに引き出されている。
【００４８】
図１１に示すように上下に対向する一方側の励振電極７２２、７２６及びこれらに挟まれた水晶片７２１は第１の振動領域７０ａを形成し、他方側の励振電極７２３、７２７及びこれらに挟まれた水晶片７２１は第２の振動領域７０ｂを形成している。そして、これらの振動領域７０ａ、７０ｂは互いに弾性的に絶縁されており、各々の振動領域７０ａ、７０ｂが独立した水晶振動子として作用する。そして例えば第１の振動領域７０ａの表面側の励振電極７２２には感知対象物を吸着するための吸着層７２０が形成される一方、第２の振動領域７０ｂには吸着層７２０を設けず、リファレンス電極として用いられる。そして感知対象物が吸着する第１の振動領域７０ａからの発振周波数と感知対象物が吸着しない第２の振動領域７０ｂからの発振周波数との差分を取ることにより、試料流体の粘度変化や感知対象物以外の物質の付着による周波数変化の影響が差し引かれ、吸着層７２０への感知対象物の吸着のみに起因する発振周波数の変化（発振周波数の低下）を検出することができる。
【００４９】
図８に示すように配線基板７１はフローセルベース６の凹部６３内に配される前方部分が同じくフローセルベース６の突片部６２上に配置される後方部分よりも幅広のプラカード形状に加工されたプリント基板であり、その前方部分には水晶振動子７２の自由な振動を確保するための貫通孔７１１が形成されている。水晶振動子７２はこの貫通孔７１１を覆うように配線基板７１上に固定され、各励振電極７２２、７２６、７２３、７２７は貫通孔７１１の輪郭の内側に配置される。
【００５０】
貫通孔７１１の周囲には、水晶振動子７２の裏面側に引き出された各引き出し電極７２５、７２８、７２９に接続される電極部７１２〜７１４が互いに間隔をおいて配置されている。本例では、配線基板７１の前方部分の手前側に配置された電極部７１２が水晶振動子７２の裏面側の励振電極７２６の引き出し電極７２８と接続され、奥手側に配置された電極部７１４が同じく水晶振動子７２の裏面側の励振電極７２７の引き出し電極７２９と接続されている。またこれら２つの電極部７１２、７１４の中間位置に配置された電極部７１３は、表面の励振電極７２２、７２３に接続され、裏面側まで引き出された引き出し電極７２５と接続されている。
【００５１】
各電極部７１２〜７１４は配線基板７１の奥手側へ向けて引き出されていて、配線基板７１の後端部にはこれらの電極部７１２〜７１４に接続された端子部７１５〜７１７が形成されている。そしてこれら端子部７１５〜７１７が設けられた配線基板７１の後端部分をシャーシ部４１の接続口４１１内に挿入することにより圧電センサー７が感知装置１に接続されることになる。端子部７１５〜７１７は本実施の形態の被接続端子に相当する。また配線基板７１に形成されている７１８はフローセルベース６側の位置合わせピン６３１を挿入することにより圧電センサー７の固定及び位置合わせを行う位置合わせ孔である。
【００５２】
ここで図１１に示したブロック図を参照しながら圧電センサー７が接続された状態における感知装置１の電気的な構成について説明しておく。接続口４１１に挿入された配線基板７１の各端子部７１５〜７１７は、シャーシ部４１側の端子部４１２と接続され、これにより本例では第１の振動領域７０ａの裏面側の励振電極７２６は第１の発振回路部８１ａに接続され、また第２の振動領域７０ｂの裏面側の励振電極７２７は第２の発振回路部８１ｂに接続される。また両振動領域７０ａ、７０ｂの表面側の励振電極７２２、７２３は接地される。
【００５３】
第１の発振回路部８１ａは第１の振動領域７０ａと接続されてコルピッツ回路などの発振回路が形成される構成を備えており、独立した水晶振動子として作用する第１の振動領域７０ａから発振周波数を取り出すことができる。また第２の発振回路部８１ｂについても同様に、第２の振動領域７０ｂと接続されて発振回路が形成され、第２の振動領域７０ｂの発振周波数を取り出すことができる。これらの発振回路部８１ａ、８１ｂは切り替えスイッチ部８２１を介して周波数測定部８２に接続されており、周波数測定部８２は切り替えスイッチ部８２１にて時分割された周波数信号を取得することができる。
【００５４】
そして例えば１秒間をｎ分割（ｎは偶数）し、各チャンネルの発振周波数を１／ｎ秒の処理で順次求めることにより、厳密には完全に同時に測定しているわけではないが、１秒間に少なくとも１回以上周波数信号を取得しているため、各振動領域７０ａ、７０ｂの発振周波数を実質的に並行して取得することが可能となる。
【００５５】
周波数測定部８２で取得された各振動領域７０ａ、７０ｂの発振周波数は、パーソナルコンピュータ１００などの解析装置へと出力される。解析装置では第１の振動領域７０ａと第２の振動領域７０ｂとの発振周波数の差分を取ることにより、試料流体の粘度変化や感知対象物以外の物質の付着による周波数変化の影響が取り除かれる。そのうえで、試料流体の供給前後の発振周波数周波数を計測することにより、感知対象物の吸着のみに起因する発信周波数の変化量を取得することができる。この変化量に基づいて試料流体中の感知対象物の濃度と発振周波数の低下量との対応関係を表す検量線を作成することが可能となり、また予め作成されていた検量線に照らし合わせて試料流体中の感知対象物の濃度を求めたり、感知対象物の有無を検出したりすることが可能となる。
【００５６】
図８の説明に戻ると、フローセルベース６に保持された圧電センサー７の上面には、本実施の形態の空間形成部材を成すマイクロ流路チップ７３が載置される。マイクロ流路チップ７３はＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）といったシリコンゴムなどの弾性材料にて構成される本実施の形態の空間形成部材に相当し、その前後方向及び左右方向の寸法は圧電センサー７の前方部分の寸法と揃えられているので、マイクロ流路チップ７３は圧電センサー７上に載置した状態のままフローセルベース６の凹部６３内に配置することができる。
【００５７】
マイクロ流路チップ７３は厚さが数ｍｍの薄片状に加工され、その下面には図１２に示すように凹部７３１が形成されており、この凹部７３１内に配線基板７１上に配置された水晶振動子７２を嵌合させ、水晶振動子７２の上面（表面）を密閉することができる。さらにこの凹部７３１の内側には深さサブミリメートル〜１ｍｍ程度に形成された、試料流体の通流用の凹部７３２（以下、通流用凹部という）が形成されている。この通流用凹部７３２を備えたマイクロ流路チップ７３を圧電センサー７上に配置することにより、マイクロ流路チップ７３と水晶振動子７２との間に、試料流体を通流させるための通流空間が形成される。
【００５８】
通流用凹部７３２の平面形状は左右方向に長い扁平なひし形に形成され、当該ひし形の長軸方向の左右両端部には、通流空間内に試料流体を供給するための供給孔７３３及び通流空間から試料流体を排出するための排出孔７３４が形成されている。マイクロ流路チップ７３と水晶振動子７２との間に形成される通流空間は例えば数マイクロリットル程度の微小な空間なので、感知対象物を含む試料の量が少なくても希釈せずに試料流体を通流空間に供給することが可能となり、低濃度領域での感度を向上させることができる。
【００５９】
また通流用凹部７３２の平面形状を扁平なひし形とすることにより、供給孔７３３から供給された試料流体はひし形の短軸方向に広がりながら長軸方向へと流れ、やがて短軸方向の流路幅が次第に狭まる流路に案内されるようにして排出孔７３４へ到達する。このように形成された通流空間においては、試料流体が到達しにくかったり、滞留しやすかったりする狭角部部分が流路上になく、また空間内を流れる試料流体の流線の向きの変化も小さい。このため、サブミリメートル程度の非常に狭い空間であっても空気溜まりなどが形成されにくく、通流空間内全体にスムーズに試料流体を広げることができる。
【００６０】
ただし、通流用凹部７３２の平面形状は図１２に示した扁平なひし形に限られるものではなく、空気溜まりなどが形成されにくい形状、例えば円形などであってもよい。
またマイクロ流路チップ７３に形成されている位置合わせ孔７３５はフローセルベース６側の位置合わせピン６３１を挿入することによりマイクロ流路チップ７３の固定及び位置合わせを行う位置合わせ孔である。
【００６１】
次いでフローセルカバー５１について説明する。図８に示すようにフローセルカバー５１はほぼ直方体に形成された部材であり、その内部には試料流体供給用の供給路５１１及び排出用の排出路５１２が形成されている。これら供給路５１１及び排出路５１２は、フローセルカバー５１の下面にて、マイクロ流路チップ７３側に設けられた供給孔７３３及び排出孔７３４と接続可能な位置に開口している。
【００６２】
圧電センサー７とマイクロ流路チップ７３とを上下に重ねてフローセルベース６の凹部６３に配置すると、マイクロ流路チップ７３の上面はフローセルベース６の上面よりやや上方に突出した状態となる。このマイクロ流路チップ７３の上面をフローセルカバー５１の底面にて押さえつけ、マイクロ流路チップ７３を圧電センサー７の板面へ向けて押し当てることによりマイクロ流路チップ７３が固定され、通流空間が密閉されると共に、フローセルカバー５１側の供給路５１１、排出路５１２が各々マイクロ流路チップ７３側の供給孔７３３、排出孔７３４に接続される。これら供給路５１１、排出路５１２が形成されている点において、フローセルカバー５１は、本実施の形態の試料流体供給部及び試料流体排出部としての機能を兼ね備えていることになる。
【００６３】
但し、マイクロ流路チップ７３の通流用凹部７３２と水晶振動子７２との間に形成される通流空間の高さは既述のようにサブミリメートル程度と非常に狭く、且つマイクロ流路チップ７３はシリコンゴムなどの弾性材料にて構成されているため、過度に強い力で押さえつけると通流空間が潰れてしまうおそれもある。そこで本例のフローセルカバー５１は図５、図６を用いて説明したように昇降機構３側に設けられたスプリングプランジャー３５を利用してフローセルカバー５１を下方側へ均一な力で押さえつけることにより、通流空間を押し潰さないようにしつつ圧電センサー７に対するマイクロ流路チップ７の密着性を保っている。
【００６４】
図８に示すようにフローセルカバー５１の上面は、上面から見てコの字型の切り欠きが形成されており、スプリングプランジャー３５を保持したホルダー３６をこの切り欠きに嵌合させることができる。そしてこの切り欠きにより上下２段に形成されたフローセルカバー５１の下段側の面にスプリングプランジャー３５を当接させることにより当該フローセルカバー５１をマイクロ流路チップ７３側へ向けて押下することができる。
【００６５】
また図６に示すようにフローセルカバー５１の下面からは下方側へ向けて円柱状のガイドシャフト５１４が突出しており、フローセルカバー５１をマイクロ流路チップ７３に載置する際に、フローセルベース６に設けられた既述の位置決め孔６５に当該ガイドシャフト５１５が挿入される。これにより、フローセルベース６に対するフローセルカバー５１の位置決めが行われ、マイクロ流路チップ７３側の供給孔７３３、排出孔７３４に対してフローセルカバー５１側の供給路５１１、排出路５１２が各々連通した状態となる。
【００６６】
フローセルカバー５１の供給路５１１及び排出路５１２は図１に示すように各々供給管１３１及び排出管１３２に接続されており、供給管１３１は感知対象物を含む試料流体である試料溶液などを貯留した不図示の試料供給部に接続され、また排出管１３２は試料流体の排出先となる不図示の排出部に接続されている。試料供給部から通流空間への試料流体の供給は、シリンジポンプなどにより試料供給部側から試料流体を押し出すようにして供給してもよいし、真空ポンプなどにより排出部側から試料流体を引くことによって供給してもよい。
図１に示した１３３は、フローセルカバー５１を昇降させても供給管１３１や排出管１３２が折れ曲がったり、互いに絡まったりしないように各配管１３１、１３２をガイドするガイド部材であり、１３４は、これらの配管を束ねて試料供給部や排出部側へ案内するクリップ部材である。
【００６７】
以上、図８〜図１２を参照しながらマイクロ流路チップ７３を空間形成部材としてこのマイクロ流路チップ７３をフローセルカバー５１により圧電センサー７の板面に押し当てて固定する各部材６、７、７３、５１の構成について説明した。ここで本例に係る感知装置１はフローセルベース６、圧電センサー７、フローセルカバー５１を取り替えることによって、マイクロ流路チップ７３以外の空間形成部材を用いて試料流体の通流空間を形成することも可能である。
【００６８】
例えば図１３は、ゴムパッキン７３ａを用いて圧電センサー７ａとの間に通流空間を形成する例を示している。図１３中、図８に示したものと同様の構成要素については、当該図と同じ符号を付してある。図１３に示した例ではゴムパッキン７３ａの中央部にはすり鉢状の傾斜面を有する貫通孔７３６が形成されており、フローセルベース６ａに圧電センサー７を保持し、ゴムパッキン７３ａをフローセルカバー５１ａにて固定したとき、圧電センサー７の上面（水晶振動子７２）と貫通孔７３６の側周面、及びフローセルカバー５１ａの下面との間に通流空間が形成される。ゴムパッキン７３ａを用いる例では、通流空間の容積は数十マイクロリットル程度とマイクロ流路チップ７３の場合よりも大きくなっており、入手可能量が比較的多い試料流体や粘度が高く、マイクロ流路チップ７３の狭い通流空間を通流させることが困難な試料流体などの分析を行う場合などに選択される。図１３に示した例の場合には、ゴムパッキン７３ａが空間形成部材に相当し、当該ゴムパッキン７３ａの供給孔及び排出孔は、貫通孔７３６にて共通化されていることになる。
【００６９】
ここで本例のフローセルカバー５１ａの下面には、貫通孔７３６の上面側の開口部に嵌合して通流空間を密閉するための密閉部５１３が下方側へと突出するように設けられており、フローセルカバー５１ａに形成された供給路５１１や排出路５１２はこの密閉部５１３の下面に開口している。またごく少量の試料流体に含まれる感知対象物をできるだけ多く吸着するために、やや大きめに形成されたマイクロ流路チップ７３用の圧電センサー７と比較して、圧電センサー７ａの水晶振動子７２の直径はやや小さく形成されている。これに伴って配線基板７１の前方部分やフローセルベース６の凹部６３もやや小さく形成されている点についても図８に記載のフローセルベース６、圧電センサー７とは異なっている。
【００７０】
以上に説明した構成を備えた本実施の形態の感知装置１は、図１４に示すように制御部８と接続されている。制御部８は図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部にはフローセルベース６の移動機構２やフローセルカバー５１の昇降機構３を作動させて感知装置１に圧電センサー７を装着し、マイクロ流路チップ７３やゴムパッキン７３ａによって水晶振動子７２との間に形成された通流空間内に試料流体を供給して感知対象物の感知を行う動作に係わる制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
【００７１】
図１４に示した８３は移動機構２や昇降機構３の回転モーター２３５、３１４に各々電力を供給するためのモータードライバー（図１４のブロック図においては移動機構２及び昇降機構３の１個のモータードライバー８３で総括的に示してある）、８５は各回転モーター２３５、３１４に加わる負荷を検出するために、当該モータードライバー８３の接地ラインに設けられた抵抗部、８４はこの抵抗部８５の電圧を監視する電圧計である。そして制御部８は、電圧計８４から取得した抵抗部８５の電圧値が予め設定したしきい値を超えたら、モータードライバー８３内に設けられている不図示の電力遮断回路を作動させて各回転モーター２３５、３１４を停止させることができる。
【００７２】
以下、感知装置１の動作について説明する。図１５〜図１８では空間形成部材としてマイクロ流路チップ７３を用いる場合について示している。感知装置１においては、シャーシ部４１及び案内部材４２の温度はペルチェ素子４３によって予め設定された温度に調整されており、この状態で図１５（ａ）に示すようにフローセルカバー５１を退避位置まで上昇させ、フローセルベース６を保持位置まで移動させる。しかる後、フローセルベース６に圧電センサー７を保持させ、さらにその上面にマイクロ流路チップ７３を載置すると、フローセルベース６は突片部６２側の重さにより取り付けネジ２５周りに奥手側へ向けて傾き、突片部６２の被案内面６２１を下方側へ向けた状態となる。このとき当該突片部６２の少なくとも下端部は案内部材４２の案内面４２１の上端部よりも低い位置まで移動する。
【００７３】
しかる後、移動機構２の回転モーター２３５を作動させてフローセルベース６を接続位置側へ向けて移動させると、突片部６２の被案内面６２１が案内部材４２の案内面４２１に当接する。このとき既述のようにフローセルベース６は上下方向に移動可能な遊びを持ってアーム部材２１２に取り付けられていることから、突片部６２はこの案内面４２１に案内されるようにして斜め上方側へ向けて移動していく（図１５（ｂ））。
【００７４】
そしてフローセルベース６の底面が案内面４２１の上端部に到達すると、フローセルベース６が案内部材４２の上面に乗り上げ、当該フローセルベース６は案内部材４２上に載置された状態となる。フローセルベース６は、この状態で案内部材４２上を水平方向に移動し、圧電センサー７が接続位置に到達すると、移動機構２はフローセルベース６の移動を停止する。この結果、図１６（ａ）に示すように配線基板７１の後端部に設けられた端子部７１５〜７１７がシャーシ部４１内の発振回路部８１ａ、８１ｂ側の端子部４１２に接触し、各振動領域７０ａ、７０ｂが発振回路部８１ａ、８１ｂに接続された状態となる。
【００７５】
ここでフローセルベース６が保持位置から接続位置まで移動するまでの間に異物が挟まるなどすると、回転モーター２３５に過大な負荷が加わり、その結果モータードライバー８３内のスイッチ回路が作動してフローセルベース６の移動が停止する。そして例えばユーザーが異物などの停止の原因を取り除き、不図示の動作スイッチなどから動作開始命令を受け付けるとフローセルベース６の移動が再開される。
【００７６】
またフローセルベース６は、案内部材４２上に載置され、上下方向に移動可能な遊びを持ってアーム部材２１２に取り付けられていることから、ピニオンラック機構（ラックギア２１３、ピニオン部材２３１）のように上下方向へのがたつきが発生しやすい機構を備えた移動機構２を用いる場合であっても、フローセルベース６は案内部材４２の上面にて位置決めされた状態で毎回同じ高さ位置を接続口４１１に向けて案内される。このため手作業で圧電センサー７を接続口４１１に接続する場合と比較して、不用意に圧電センサー７を周囲の機器にぶつけたりすることなく、スムーズな装着が可能となる。
【００７７】
以上の動作においてフローセルベース６は、フローセルベース６、圧電センサー７及びマイクロ流路チップ７３の自重によって案内部材４２側に押し付けられた状態で移動するので、不要な方向に傾いたりせず、水晶振動子７２を水平な状態に保ったまま圧電センサー７を第１の発振回路部８１ａ、８１ｂに接続することができる。この結果、例えば装着操作を手作業で行い、接続口４１１への挿入方向のずれなどにより傾いた状態で圧電センサー７が装着され、そのままフローセルカバー５１により上面側から押さえつける場合に比べて水晶振動子７２に加わるストレスが小さく、感知対象物を感知する際の特性が崩れるおそれが少ない。
【００７８】
こうして圧電センサー７が第１の発振回路部８１ａ、８１ｂに接続されたとき、図１７（ａ）に示すように支持部材３３１は、フローセルカバー５１を着脱位置まで上昇させ、またスプリングプランジャー３５を解放位置まで上昇させた状態で待機している。このときフローセルカバー５１は、その下面から突出しているガイドシャフト５１４が、圧電センサー７を接続位置まで搬送するフローセルベース６と干渉しない高さ位置まで退避しており、その下面はマイクロ流路チップ７３とは接触していない。また本例ではスプリングプランジャー３５についても解放位置にあるフローセルカバー５１のさらに上方位置に退避していて、当接部材３５３はフローセルカバー５１の上面から離れている。但し、フローセルカバー５１が開放位置にあるとき、当接部材３５３の移動範囲を十分に確保しつつ、当該当接部材３５３をフローセルカバー５１の上面に当接させておくことにより、昇降時などにおけるフローセルカバー５１の位置ずれを防止してもよい。
【００７９】
こうして圧電センサー７が接続位置に到達し、発振回路部８１ａ、８１ｂと接続されたら、回転モーター３１４を作動させ、支持部材３３１を降下させて、解放位置まで退避しているフローセルカバー５１を降下させる（図１６（ａ））。フローセルカバー５１を降下させてゆくと、図１７（ｂ）に示すようにまずガイドシャフト５１４がフローセルベース６の位置決め孔６５内に進入して、当該位置決め孔６５に案内され、フローセルベース６に対するフローセルカバー５１の位置決めがなされる。
【００８０】
そしてさらにフローセルカバー５１を降下させると、マイクロ流路チップ７３上にフローセルカバー５１が載置される。このときフローセルベース６−フローセルカバー５１間で位置決めがなされていることにより、フローセルカバー５１側の供給路５１１及び排出路５１２がマイクロ流路チップ７３側の供給孔７３３並びに排出孔７３４と各々連通した状態となる。
【００８１】
そしてさらに支持部材３３１を降下させていくと、図１８に示すようにチャック部３３４がフローセルカバー５１の下面から離れて、当該フローセルカバー５１を保持した状態が解除される一方、スプリングプランジャー３５の当接部材３５３がフローセルカバー５１の上面に到達する。しかる後、図６に示した下限センサー３７３の作動する位置まで支持部材３３１が降下したら、回転モーター３１４が停止して支持部材３３１の移動を停止する（図１６（ｂ））。
【００８２】
このとき支持部材３３１の停止位置は、図７を用いて説明した当接部材３５３の移動範囲内の例えば中間の高さ位置に設定されている。このため、４つのスプリングプランジャー３５はバネ部材３５２のバネ定数に応じた均等な押圧力をフローセルカバー５１に加えている。またこのとき圧電センサー７やマイクロ流路チップ７３などの高さが加工公差により例えばサブミリメートル程度の範囲で変化した場合などであっても、この変化幅が当接部材３５３の移動範囲内であれば、スプリングプランジャー３５の押圧力は変化しない。
【００８３】
このように、スプリングプランジャー３５にてフローセルカバー５１をマイクロ流路チップ７３側へ押圧することにより、マイクロ流路チップ７３と圧力センサー７との間の密着性が確保される。また、スプリングプランジャー３５の当接部材３５３の移動範囲内では、一定の力でフローセルカバー５１を押圧できるので、加工公差などの理由によりマイクロ流路チップ７３の上面の高さ位置が上方側に移動した場合であっても、マイクロ流路チップ７３に過度の力が加わって通流空間を押しつぶしたり歪めたりすることが防止され、水晶振動子７２による感知対象物の感知特性に悪影響を与えるおそれが少ない。また反対に前期上面の高さ位置が下方側へ移動したとしてもマイクロ流路チップ７３を押圧する力が弱くなって圧電センサー７との間の十分な密着性が保てなくなり、試料流体が漏れ出したりするといった不具合の発生を抑制できる。
【００８４】
これらの動作においてもフローセルカバー５１が退避位置から固定位置に移動するまでの間に異物などが挟まると、回転モーター３１４に過大な負荷が加わり、モータードライバー８３のスイッチ回路が作動しフローセルカバー５１の降下動作が停止される。そして異物など停止の原因が取り除かれたら、動作の開始命令を受け付けてフローセルカバー５１の降下を再開する。
【００８５】
フローセルカバー５１が固定位置まで降下してマイクロ流路チップ７３が固定され、フローセルカバー５１側の供給、排出路５１１、５１２とマイクロ流路チップ７３側の供給、排出孔７３３、７３４が接続されたら、例えば供給管１３１から通流空間内へバッファ液の供給を開始すると共に各発回路部８１ａ、８１ｂを作動させて各振動領域７０ａ、７０ｂからの発振周波数の取得を開始する。
【００８６】
しかる後、例えば水晶振動子７２の温度が安定して発振周波数が一定となったら、供給管１３１に試料流体である試料溶液を供給し、この試料溶液が通流空間に到達することにより、試料溶液に感知対象物が含まれる場合には、この感知対象物が吸着層７２０に吸着する。この結果、吸着層７２０が設けられている振動領域（図１１に示す例では第１の振動領域７０ａ）の発振周波数が低下して、感知対象物の存在を感知することができ、また発振周波数の低下量に基づいて感知対象物の吸着量を定量することもできる。
【００８７】
感知対象物の感知を終えたら、供給管１３１からパージガスを供給するなどして通流空間から試料流体を追い出し、接続時とは反対にフローセルカバー５１及びスプリングプランジャー３５を各々着脱位置並びに解放位置まで上昇させる。しかる後、フローセルベース６を保持位置まで移動させることにより感知動作終了後の圧電センサー７をフローセルベース６から取り外すことができる。この際にも、異物が挟まった場合などにはフローセルカバー５１の上昇動作やフローセルベース６の移動動作が停止することは勿論である。
【００８８】
本実施の形態に係る感知装置１によれば以下の効果がある。水晶振動子７２が設けられた圧電センサー７と、この圧電センサー７の上に載置され、前記水晶振動子７２の上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成する空間形成部材（マイクロ流路チップ７３、ゴムパッキン７３ａ）とを、上下に積層した状態でフローセルベース６に保持し、当該空間形成部材を圧電センサーと密着させるためのフローセルカバー５１を空間形成部材上に載置する際に、当該フローセルカバー５１を予め設定された力で押圧するスプリングプランジャー３５を備えている。このため前述の予め設定された力を適切に調整することにより、圧電センサー７と空間形成部材とを互いに密着させて通流空間からの試料流体の漏れ出しを防止すると共に、弾性材料からなる前記空間形成部材の過度の変形を抑制し、前記通流空間がつぶれて試料流体を通流させることができなくなったり、感知特性が変化したりするといった不具合の発生を抑制することができる。
【００８９】
ここで上述の実施の形態においては、図６、図８に示すようにフローセルカバー５１内に試料流体の供給路５１１及び排出路５１２が形成されており、試料流体供給部及び試料流体排出部が当該フローセルカバー５１と共通化されている例について説明したが、これらを独立した構成としてもよい。図１９（ａ）、図１９（ｂ）に示した感知装置１では、マイクロ流路チップ７３の側面に試料流体の供給孔７３１及び排出孔７３２を設け、フローセルカバー５１とは別体として構成された試料流体供給部５２３、試料流体排出部５２１を備えている。図１９中、図１〜図１８に示したものと同じ構成要素には、これらの図と同様の符号を付してある。
【００９０】
この例では、前記供給孔７３１、排出孔７３２に連通される供給路５１１、排出路５１２は、各々試料流体供給部５２３、試料流体排出部５２１内に形成されている一方、フローセルカバー５１にはこれらの流路５１１、５１２が形成されていない。またスプリングプランジャー３５を保持するホルダー３６は、昇降する２本の支持部材３３１の下端部に横架された棒状の部材として構成され、当該ホルダー３６の下面にはフローセルカバー５１を昇降させるための２本の昇降アーム３８が下方側へ向けて伸びだしている。これら昇降アーム３８の下端部には、フローセルカバー５１の下面に係止されて当該フローセルカバー５１を持ち上げるチャック部３３４が設けられている。そして共通の昇降機構３（図１９では支持部材３３１等、一部のみを示してある）により、昇降アーム３８を上下に移動させ、フローセルカバー５１を着脱位置-載置位置間で昇降させる。また、同じく前記昇降機構３によりホルダー３６を昇降させることにより、スプリングプランジャー３５を開放位置-押圧位置間で昇降させる。
【００９１】
一方、試料流体供給部５２３及び試料流体排出部５２１には、これらを左右方向に移動させる移動機構５２２が設けられている。そしてフローセルベース６による圧電センサー７の搬入出時には、図１９（ａ）に示すようにこれらの部材５２３、５２１を左右方向外側に退避させる。これに対して、圧電センサー７が感知装置１に装着されたら図１９（ｂ）に示すように試料流体供給部５２３及び試料流体排出部５２１を内側に移動させて、各々供給孔７３１、排出孔７３２に供給路５１１、排出路５１２を連通させる。
【００９２】
また、上述の各実施の形態においては、フローセルカバー５１及びスプリングプランジャー３５を昇降させる昇降機構３としてクランク機構（アーム部材３２１、クランク軸３３２及び支持部材３３１）を用いた場合を例示したが、これらの部材５１、３５を昇降させる機構はこの例に限られるものではなく、シリンダー機構やボールネジ機構、ピニオンラック機構などを用いて移動させてもよい。またフローセルベース６を移動させる移動機構２についてもピニオンラック機構（ピニオン部材２３１、ラックギア２１３）に限定されるものではなく、シリンダー機構やボールネジ機構を利用してもよいことは勿論である。
【００９３】
さらには、フローセルカバー５１、スプリングプランジャー３５の昇降機構３は共通化されている場合に限られず、別々の昇降機構を用いてこれらの部材５１、３５の昇降動作を行ってもよい。さらには、フローセルカバー５１は昇降機構３により昇降させる場合に限定されるものではない。例えば接続位置まで移動した圧電センサー７上に積層されているマイクロ流路チップ７３の上に手作業でフローセルカバー５１を載置し、しかる後、昇降機構３を動作させて押圧位置までマイクロプランジャー３を移動させてもよい。
【００９４】
このほか、フローセルカバー５１を押圧する押圧部は、スプリングプランジャー３５にて構成する場合に限定されない。例えば伸張方向に付勢され、プランジャー本体３５１に格納されていない剥き出しの状態のバネ部材３５２の下端部をフローセルカバー５１に当接させる構成としてもよい。またゴムやスポンジなどの弾性体からなるクッション片を利用し、これらのクッション片のバネ定数がほぼ一定となる範囲内でフローセルカバー５１を押圧するようにしてもよい。
【００９５】
そして本感知装置１を適用可能な圧電センサー７は上述の例に限定されるものではない。例えば水晶振動子７２に設けられた振動領域７０ａ、７０ｂの数は２個に限定されるものではなく、１個でもよいし３個以上であってもよい。この場合には、感知装置１は振動領域の数に応じた発振回路部８１ａ、８１ｂを備えることが好ましいが、複数の振動領域にて１個の発振回路を共有してもよい。また水晶以外の圧電材料を用いて圧電振動子を構成してもよく、圧電センサー７やフローセルベース６、空間形成部材（マイクロ流路チップ７３、ゴムパッキン７３ａ）、フローセルカバー５１の形状も必要に応じて適宜変更できる。
このほか通流空間に供給される試料流体は液体に限られるものではなく、気体であってもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００９６】
１ 感知装置
２ 移動機構
３ 昇降機構
３５ スプリングプランジャー
４１ シャーシ部
４１１ 接続口
４１２ 端子部
４２ 案内部材
４２１ 案内面
５１、５１ａ
フローセルカバー
６ フローセルベース
６２ 突片部
６２１ 被案内面
７ 圧電センサー
７０ａ 第１の振動領域
７０ｂ 第２の振動領域
７２ 水晶振動子
７３ マイクロ流路チップ
７３ａ ゴムパッキン
８ 制御部
８１ａ 第１の発振回路部
８１ｂ 第２の発振回路部
８３ モータードライバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子を備えた圧電センサー用いて感知対象物を感知する感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子などの圧電振動子を発振回路に接続し、圧電振動子に設けた励振電極への感知対象物の付着に起因する発振周波数（共振周波数）の変化を検出して感知対象物を検知する圧電センサーが知られている。圧電センサーは感知対象物を含む試料流体の供給、排出系統や発振回路を備えた感知装置に装着されて使用されるが、感知装置への試料流体の供給法としてはフローセル方式が知られている。
【０００３】
フローセル方式は、感知装置に試料流体の供給、排出路を備えたフローセルを設け、このフローセルに形成された空間内に圧電振動子を配置し、この空間を試料流体の通流空間として圧電振動子の表面に試料流体を連続的に供給する方式である（例えば特許文献１）。フローセル方式の感知装置は、試料流体を連続して供給できるので、周波数特性を安定化させることが容易であり、また液体の置換をスムーズに行うことができることから試料流体の使用量が少なくて済むという利点がある。
【０００４】
このようなフローセル方式の感知装置では、圧電センサーをフローセルに配置し、当該圧電センサーに設けられた圧電振動子の電極の端子を発振回路に接続して圧電センサーを感知装置に装着する作業が必要となる。従来、こうした装着作業はユーザーが手作業で行っていたが、装着不良により良好な感知結果を得られないといった現象を回避し、また装着作業の時間を削減するため、圧電センサーを装着する工程の自動化が求められている。
【０００５】
また本発明者らは、フローセルに通流させる試料流体の量を極力少なくするために、サブミリメートル〜１ｍｍ程度の浅い凹部が形成されたチップを圧電センサーに押し当てることにより、当該圧電センサーと空間形成部材であるチップとの間に試料流体を通流させるための通流空間であるマイクロ流路を形成する技術を開発している。
【０００６】
本発明者らは、圧電センサーとの間での密着性を高めるために、シリコンゴムなどの弾性材料を用いて前記チップ（以下、マイクロ流路チップという）を構成し、このマイクロ流路チップを上面側から押圧することを検討している。このようなマイクロ流路チップが載置された圧電センサーを感知装置に自動的に装着する場合には、マイクロ流路からの試料流体の漏れを防止し、かつ、当該マイクロ流路をつぶしてしまわないように、適切な力でマイクロ流路チップを圧電センサーに密着させる技術が重要となる。
【０００７】
特許文献２には、左右方向に開閉可能な開閉部（特許文献２の明細書では「第二部分」と記載。以下の特許文献２の引用においては括弧内に明細書中の名称を記す）の間に、圧電センサーを挿入するための筐体（センサー素子を受容するための手段）を備えた本体部（第一部分）を配した感知装置が記載されている。この筐体には、筐体内に挿入された圧電センサーの圧電振動子の位置に対応して開口部が形成されており、開閉部の一方側には、この開口部内に嵌合可能なフローセル（フローセル素子）が設けられている。そして前記筐体内に圧電センサーを挿入したあと、本体部を左右から挟むように開閉部材を閉位置に移動させることにより筐体の開口部内にフローセルを嵌合させて圧電振動子に試料流体を供給することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１８３４７９号公報：段落０００２、段落００２４、図２
【特許文献２】特表２００６−５１０９０１号公報：請求項１、段落００２６、図２、図４、図９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載の感知装置では、圧電センサーを格納した筐体にフローセルを接続する操作は自動化されているが、この筐体内に圧電センサーを配置する手法については記載されていない。従って、この操作を手作業により行う場合には、依然として作業ロスや装着不良の問題が残されている。
【００１０】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、内部に形成された通流空間の空間形状を維持しつつ、圧電センサーとこの上に載置された空間形成部材とを互いに密着させた状態で保持する感知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る感知装置は、測定器本体に設けられた接続部を介して圧電センサーの圧電振動子を発振回路に接続し、前記圧電振動子の上面に設けられた吸着層へ感知対象物が吸着されることによる当該圧電振動子の発振周波数の変化に基づいて感知対象物を感知する感知装置において、
前記接続部に対して圧電振動子が着脱自在な状態となるように圧電センサーを保持すると共に、この圧電センサーの上に載置されることにより前記圧電振動子の上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成し、試料流体の供給孔及び排出孔が設けられた弾性材料からなる空間形成部材を、前記圧電センサー上に積層された状態で保持する保持部材と、
前記供給孔と連通される試料流体の供給路を備えた試料流体供給部、及び前記排出孔と連通される試料流体の排出路を備えた試料流体排出部と、
圧電振動子が前記接続部に接続された状態にて空間形成部材の上に載置されるカバー部材と、
空間形成部材の上に載置された前記カバー部材を、当該空間形成部材に向けて予め設定された力で押圧するための押圧部と、
この押圧部にて前記カバー部材を押圧する押圧位置と、当該押圧位置から退避して当該カバー部材を押圧された状態から解放する解放位置との間で前記押圧部を昇降させるための第１の昇降機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
前記感知装置は、以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）前記試料流体供給部及び試料流体排出部は、前記カバー部材と共通化されていること。
（ｂ）前記押圧部は、前記カバー部材を押圧する方向へ付勢されたバネ部材とこのバネ部材の先端部に設けられ、当該カバー部材に当接する当接部材とを含むこと。
（ｃ）空間形成部材の上に前記カバー部材を載置する載置位置と、この載置位置から退避して前記保持部材に保持された圧電センサーを接続部から着脱可能にする着脱位置との間で当該カバー部材を昇降させるための第２の昇降機構を備えたこと。
（ｄ）前記第１の昇降機構と第２の昇降機構とは共通化されていること。
（ｅ）前記接続部の手前側に設定され、前記保持部材に圧電センサーを保持させるための保持位置と、圧電振動子が前記接続部に接続された状態で当該圧電センサーを測定器本体に装着するための接続位置との間で前記保持部材を前後に水平方向に移動させる移動機構を備えたこと。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧電振動子が設けられた圧電センサーと、この圧電センサーの上に載置され、前記圧電振動子の上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成する空間形成部材とを、上下に積層した状態で保持部材に保持し、当該空間形成部材を圧電センサーと密着させるためのカバー部材を空間形成部材の上に載置する際に、当該カバー部材を予め設定された力で押圧する押圧部を備えている。このため前述の予め設定された力を適切に調整することにより、圧電センサーと空間形成部材とを互いに密着させて通流空間からの試料流体の漏れ出しを防止すると共に、弾性材料からなる前記空間形成部材の過度の変形を抑制し、前記通流空間がつぶれて試料流体を通流させることができなくなったり、感知特性が変化したりするといった不具合の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る感知装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】前記感知装置の内部構成を示す斜視図である。
【図３】前記感知装置に設けられているシャーシ部を示す外観斜視図である。
【図４】前記感知装置に設けられるフローセルベース及びその移動機構の構成を示す斜視図である。
【図５】前記感知装置に設けられているフローセルカバー及びその昇降機構を示す一部破断斜視図である。
【図６】前記フローセルカバー及びその昇降機構を示す一部縦断側面図である。
【図７】前記フローセルカバーの押圧部を構成するスプリングプランジャーの構成を示す縦断側面図である。
【図８】前記フローセルベース、フローセルカバー及びこれらの間に取り付けられる圧電センサーの構成例を示す分解斜視図である。
【図９】前記フローセルベースの側面図である。
【図１０】前記圧電センサーに設けられる圧電振動子の構成例を示す説明図である。
【図１１】前記圧電振動子が発振回路部に接続された状態を示す説明図である。
【図１２】前記圧電センサーとフローセルカバーとの間に試料流体の通流空間を形成するためのマイクロ流路チップの外観構成を示す斜視図である。
【図１３】前記フローセルベース、フローセルカバー及びこれらの間に装着される圧電センサーの他の構成例を示す分解斜視図である。
【図１４】前記感知装置に設けられた移動機構及び昇降機構に係る電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】前記感知装置の作用を示す第１の説明図である。
【図１６】前記感知装置の作用を示す第２の説明図である。
【図１７】前記感知装置の作用を示す第３の説明図である。
【図１８】前記感知装置の作用を示す第４の説明図である。
【図１９】前記フローセルカバーの他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る感知装置の例として、圧電振動子である水晶振動子７２を備えた圧電センサー７を自動的に装着する機構を備えた感知装置１の構成について図１〜図１４を参照しながら説明する。図１及び図２に示すように、感知装置１は圧電センサー７を発振させる後述の発振回路部８１ａ、８１ｂを格納したシャーシ部４１と、このシャーシ部４１へ向けて圧電センサー７を保持した保持部材であるフローセルベース６を水平方向に移動させる移動機構２と、圧電センサー７との間に試料流体の通流空間を形成する空間形成部材であるマイクロ流路チップ７３やゴムパッキン７３ａを圧電センサー７の板面に押し当てて固定するフローセルカバー５１と、このフローセルカバー５１を昇降させる昇降機構３と、を備えており、これらは共通の基台１１に配置されている。以下、図１〜図４、図９、図１５〜１６の各図においては、図面に向かって左手を手前側、右手を奥手側として説明を行う。
【００１６】
図３は、基台１１からシャーシ部４１を取り外した状態を示しており、シャーシ部４１は金属製の筐体として構成されている。シャーシ部４１の手前側の側壁面には、圧電センサー７を挿入するための接続口４１１が設けられており、接続口４１１内には圧電センサー７を発振回路部８１ａ、８１ｂに接続するための接続部をなす端子部４１２が配置されている（図１４参照）。
【００１７】
図３に示すように、接続口４１１の手前側には、接続口４１１の下端部を基点として手前側へ向けて水平方向に伸びる板状の部材からなる案内部材４２が配置されている。案内部材４２は、その上面が平坦に加工されており、圧電センサー７を保持した後述のフローセルベース６は、この案内部材４２の上面に載置された状態で接続口４１１に向けて移動するようになっている。さらに案内部材４２の手前側の先端部の上面には、手前側から奥手側へ向けて徐々に高くなるように形成された傾斜面からなる案内面４２１が設けられている。
【００１８】
シャーシ部４１の下面には、水晶振動子７２や通流空間内を流れる試料流体の温度を一定に保つために、フローセルベース６などを介して圧電センサー７に接するシャーシ部４１や案内部材４２の温度を調節するためのペルチェ素子４３が設けられている。ペルチェ素子４３は不図示の電源部及び後述の制御部８に接続されており、不図示の熱電対などによってシャーシ部４１や案内部材４２の温度を検出した結果に基づいて電源部から印加される電力を増減することによりペルチェ素子４３の吸熱面からの吸熱量が調節され、シャーシ部４１や案内部材４２を介して水晶振動子７２や試料流体の温度を一定に保つことができる。
【００１９】
図３中、４４２はペルチェ素子４３の放熱面から受け取った熱を放熱するための放熱体であり、放熱体４４２には放熱効率を高めるための多数のフィン４４３が設けられている。また４４１はペルチェ素子４３の放熱面から放熱体４４２へ熱を伝える伝熱板である。
ここで水晶振動子７２の温度を一定に保つための温度調節機構はペルチェ素子４３を利用する場合に限られず、設定温度によってはテープヒーターなど加熱手段を用いてもよい。
【００２０】
本例の感知装置１は、図２に示すようにシャーシ部４１を基台１１の上面側に突出させ、伝熱板４４１や放熱体４４２を基台１１の下面側に位置させている。また図１に示すようにシャーシ部４１は、昇降機構３の回転モーター３１４などを支える筐体１２内に配置されている。
【００２１】
次いで移動機構２について説明する。図２に示すように基台１１の上面側に突出して配置されたシャーシ部４１を手前側から見ると、その左右両脇には、シャーシ部４１の左右の両側壁に沿って前後方向に伸びる２本のアーム部材２１２が配置されている。図４に示すようにこれらのアーム部材２１２は、手前側の先端位置に設けられた支持板２４及び奥手側の後端位置に設けられた連結部材２１４によって互いに連結されている。ここで先端位置にて２本のアーム部材２１２を連結する支持板２４は、圧電センサー７を保持するフローセルベース６を下面側から支持する役割を果たすが、その詳細についてはフローセルベース６の構成と併せて後述する。
【００２２】
各アーム部材２１２には、シャーシ部４１を挟んで外側の側面にレール部材２１１が取り付けられており、これらのレール部材２１１は基台１１上に配置されたガイド部２２にガイドされて前後方向に移動することができるようになっている。ガイド部２２はレール部材２１１を上下から挟み、レール部材２１１の移動方向を回転しながらガイドするガイドホイール２２２とこのガイドホイール２２２を支持する支持部材２２１とを備えている。図２に示すようにガイド部２２は、シャーシ部４１を挟んで左右に２個ずつ、レール部材２１１の移動方向に沿って前後に配置されている。
【００２３】
図４に示すように２本のアーム部材２１２の一方側、例えば手前側から見て右手側のアーム部材２１２の下面にはラックギア２１３が形成されており、このラックギア２１３は基台１１の下面側に配置されたピニオン部材２３１と歯合してピニオンラック機構を形成している。ピニオン部材２３１はさらに回転モーター２３５によって回転する歯車部２３３と歯合しており、この歯車部２３３を回転させることにより、ピニオン部材２３１を介してアーム部材２１２を移動させることができる。
【００２４】
また回転モーター２３５は歯車部２３３の回転方向を切り替えることが可能であり、これによりアーム部材２１２の移動方向を切り替えられる。図中、２３２はピニオン部材２３１の回転軸、２３４は歯車部２３３の回転軸であり、２３６はこれら回転軸２３２、２３４や回転モーター２３５を支持する支持台である。
【００２５】
図４に示すように、後端位置にて２本のアーム部材２１２を連結する連結部材２１４には、下方側へ向けて伸びる突片部２１５が設けられている。一方、手前側から見て左手側のアーム部材２１２のほぼ中央部にはアーム部材２１２の下縁側を切り欠いて形成された切り欠き部２１６が設けられている。これに対して図２に示すように基台１１上には、アーム部材２１２の移動に伴って前後方向に移動する突片部２１５の軌道上に例えば赤外線式の遮蔽型センサー１３が配置されている。また左手側のアーム部材２１２の移動軌道上には例えば赤外線式の透過型センサー１４が配置されている。
【００２６】
そしてアーム部材２１２を奥手側から手前側へと前方へ移動させることにより突片部２１５が遮蔽型センサー１３に到達すると、当該突片部２１５によって赤外線の導通状態が遮蔽される。この導通状態の変化は後述の制御部８に出力され、この状態変化に基づいて制御部８から回転モーター２３５へ停止信号が出力されることによりアーム部材２１２の前方移動を停止することができる。このときアーム部材２１２の先端に設けられた支持板２４の停止している位置は、当該支持板２４上に支持されるフローセルベース６への圧電センサー７の保持位置となる。
【００２７】
一方、アーム部材２１２を手前側から奥手側へと後方へ移動させることにより切り欠き部２１６が透過型センサー１４に到達すると、アーム部材２１２によって遮蔽されていた赤外線が導通状態となる。この状態変化は後述の制御部８に出力され、この状態変化に基づいて制御部８から回転モーター２３５へ停止信号が出力されることによりアーム部材２１２の後方移動が停止されることとなる。このとき支持板２４に支持されたフローセルベース６はフローセルカバー５１の下方位置で停止し、この位置がフローセルベース６に保持された圧電センサー７を発振回路部８１ａ、８１ｂへと接続する接続位置となる。
【００２８】
次に図５を参照しながらフローセルカバー５１を昇降させるための昇降機構３の構成について説明する。後で詳しく説明するようにフローセルカバー５１は、ほぼ直方体形状の部材として構成され、接続位置まで移動してきたフローセルベース６の上面に載置される。手前側から見てフローセルカバー５１の左右両側には、フローセルカバー５１を昇降させるための支持部材３３１が上下方向に伸びるように設けられており、各支持部材３３１の下端部にはフローセルカバー５１を下面側から支持するために内側に折れ曲がったチャック部３３４が形成されている。
【００２９】
このチャック部３３４上にフローセルカバー５１を載置することにより、フローセルカバー５１は支持部材３３１に支持され、この支持部材３３１の昇降動作に伴ってフローセルカバー５１を昇降させることができる。図２、図５、図６等に示すように支持部材３３１には、フローセルカバー５１の下に配置されるマイクロ流路チップ７３に向けて当該フローセルカバー５１を押圧するための押圧部をなすスプリングプランジャー３５が設けられている。ここで図６においては、フローセルカバー５１、マイクロ流路チップ７３、圧電センサー７、及びフローセルベース６は縦断面を示してある。
【００３０】
図２に示すようにスプリングプランジャー３５は、平面形状がコの字に形成されたホルダー３６の四隅に各々１個ずつ設けられている。そしてコの字の切り欠き部分を手前側に向けて前記ホルダー３６を支持部材３３１に固定することにより、下端部の高さ位置が揃った状態でこれら４つのスプリングプランジャー３５を同時に昇降させ、フローセルカバー５１の上面を均一な力で押圧することができる。
【００３１】
図７に示すようにスプリングプランジャー３５は、下端面が開口する円筒形状のプランジャー本体３５１の内部にバネ部材３５２を設け、このバネ部材３５２の下端部に、先端部が半球状に丸め加工された円柱状の当接部材３５３を設けた構造となっている。バネ部材は、当接部材３５３を下方側へ向けて押し出す方向に付勢されており、負荷が加わっていない状態において当接部材３５３は、図７に示すようにプランジャー本体３５１の開口部から下半分が突出した状態となっている。
【００３２】
そしてこのように当接部材３５３の下端部がプランジャー本体３５１から突出した状態から、当該当接部材３５３の全体がプランジャー本体３５１の内部に収納されるまでの移動範囲内においては、当接部材３５３はバネ部材３５２のバネ定数に応じた一定の力でフローセルカバー５１を下方側へ向けて押圧することができる。
【００３３】
また図６に示すようにフローセルカバー５１を下面側から支持するチャック部３３４の上面と、当該フローセルカバー５１を上面側から押圧するスプリングプランジャー３５の下端部との間の距離は、これらチャック部３３４やスプリングプランジャー３５と接するフローセルカバー５１の上下面間の距離よりも長くなっている。このため図６に示したようにフローセルカバー５１がマイクロ流路チップ７３上に載置されると、チャック部３３４はフローセルカバー５１から離れて下方側まで移動し、このチャック部３３４に替わってスプリングプランジャー３５がフローセルカバー５１を上面側から押圧する状態となる。この結果、スプリングプランジャー３５がフローセルカバー５１を押圧する力の殆ど全てがマイクロ流路チップ７３を圧力センサー７に向けて密着させる力として利用される。
【００３４】
昇降機構３全体の説明に戻ると、図５に示すように各支持部材３３１の上端部にはクランク軸３３２が設けられており、このクランク軸３３２はアーム部材３２１の軸受け孔３２２内に挿入されている。アーム部材３２１は、クランク軸３３２の設けられている位置から奥手側へ向けて伸びだしており、その後端部にて回転軸３１３に接続されている。回転軸３１３は２本のアーム部材３２１を貫くように左右方向に伸びており、アーム部材３２１はこの回転軸３１３の左右両端部に配置されている。
【００３５】
さらにこの回転軸３１３には、左右両端部に配されたアーム部材３２１に挟まれた中間位置にウォームホイール３１２が設けられている。ウォームホイール３１２にはウォーム３１１が歯合しており、これらのウォーム３１１及びウォームホイール３１２によりウォームギア機構が構成されている。ウォーム３１１は回転モーター３１４によって回転駆動され、当該ウォーム３１１の回転によってウォーム３１１に歯合するウォームホイール３１２が回転し、回転軸３１３を介して当該ウォームホイール３１２に連結されているアーム部材３２１を回転軸３１３周りに回転させる。
【００３６】
そしてアーム部材３２１の回転動作がクランク軸３３２を介して支持部材３３１の昇降動作に変換され、当該支持部材３３１に支持されたフローセルカバー５１をフローセルベース６（圧電センサー７）上の載置位置と、この載置位置から上方側へ退避して、フローセルベース６に保持された圧電センサー７を端子部４１２から着脱可能にする着脱位置との間で昇降させることができる。さらにフローセルカバー５１の昇降動作と並行して支持部材３３１は、フローセルカバー５１を押圧する押圧位置と、当該押圧位置から上方側に退避して前記フローセルかバー５１を押圧された状態から解放する解放位置との間でスプリングプランジャー３５を昇降させる役割も果たしている。上述の観点において昇降機構３は、スプリングプランジャー３４の昇降を行うための第１の昇降機構としての機能及びフローセルカバー５１の昇降を行うための第２の昇降機構としての機能が共通化されているといえる。
【００３７】
ここで前記アーム部材３２１に設けられ、クランク軸３３２が貫通している軸受け孔３２２は回転軸３１３を中心として形成される円の半径方向に向けて細長く形成されている。これによりアーム部材３２１の回転動作を支持部材３３１の昇降動作に変換する際にクランク軸３３２が軸受け孔３２２と干渉することなく当該軸受け孔３２２内を自由に移動することができるようになっている。
【００３８】
また図中の３２３は左右のアーム部材３２１を連結する連結部材である。図６に示すように、この昇降機構３についても例えば遮蔽形センサーからなる上限センサー３７２並びに下限センサー３７３が設けられている。そして支持部材３３１に接続されたＬ字型の作動片を当該支持部材３３１の昇降動作に伴って昇降させ、各センサー３７２、３７３を作動させることにより、回転モーター３１４の駆動を停止する構成となっている。これによりフローセルカバー５１並びにスプリングプランジャー３５を予め定めた位置まで上昇させ、またマイクロ流路チップ７３上に載置されたフローセルカバー５１の上面側にてスプリングプランジャー３５を予め定めた位置まで降下させることができる。なお図６では作動片３７１の先端部は、図面と直交する方向に手前側から奥手側へ向けて伸び出しており、当該先端部は作動片３７１の基端部に隠れて見えない。
【００３９】
また図５中、３４２は各支持部材３３１の左右外側位置に上下方向に伸びるように配置され、支持部材３３１の昇降軌道をガイドするガイドレール、３４１は当該ガイドレール３４２を基台１１上に固定する支柱部材である。そして各支持部材３３１の支柱部材３４１と対向する面には、ガイドレール３４２を前後両側から挟み込むように走行ホイール３３３が設けられており、支持部材３３１の昇降動作の際にこれらの走行ホイール３３３がガイドレール３４２に沿って回転しながら走行することにより支持部材３３１の昇降方向がガイドされる。
【００４０】
次に、図８〜図１２を参照しながら圧電センサー７、この圧電センサー７を保持するフローセルベース６、圧電センサー７との間に試料流体の通流空間を形成するマイクロ流路チップ７３、このマイクロ流路チップ７３を圧電センサー７の板面に向けて押し当てて固定するフローセルカバー５１の構成について各々説明する。図８は、下方側から順に、フローセルベース６、圧電センサー７、水晶振動子７２、フローセルカバー５１を示している。
【００４１】
フローセルベース６は金属などからなる角板状の小片から構成され、２本のアーム部材２１２の先端部に設けられた支持板２４の上面に配置可能な大きさに形成されている。フローセルベース６はベース本体部６１及び突片部６２から構成され、ベース本体部６１には圧電センサー７を配置するための凹部６３が形成されている。突片部６２はこの凹部６３から横方向に突出するように形成されており、当該突片部６２には圧電センサー７の後方部分が載置される（図８、図９）。この突片部６２の下面には、当該突片部６２が突出する方向（フローセルベース６を昇降機構３に取り付けたときの手前側から奥手側へ伸びる方向に相当する）へ向けて徐々に高くなる傾斜面からなる被案内面６２１が形成されている。
【００４２】
図８、図９に示すようにベース本体部６１の側面には、フローセルベース６をアーム部材２１２に取り付けるための取り付けネジ穴６４１が形成されている。そして図４に示すごとく突片部６２を奥手側に向けて、支持板２４上にフローセルベース６を配置し、アーム部材２１２側から取り付けネジ穴６４１内に取り付けネジ２５を挿入することによりフローセルベース６が移動機構２に取り付けられる。図９に示すように取り付けネジ穴６４１は上下方向に細長い長穴状に形成されており、この長穴内に取り付けネジ２５を挿入することによりフローセルベース６は上下方向に移動可能な遊びを持って移動機構２に取り付けられることになる。
【００４３】
ベース本体部６１の側壁面には、上述の取り付けネジ穴６４１を挟むようにして手前側と奥手側の位置に、当該側壁面を下面側へ向けて切り欠いた切り欠き部６４２が形成されている。一方、図４に示すようにアーム部材２１２に取り付けられた支持板２４の内側面には、これら切り欠き部６４２へ向けて突出する突起部２６が設けられており、これらの突起部２６が切り欠き部６４２に挿入される。
【００４４】
ここで、これら突起部２６は取り付けネジ２５よりもやや低い高さ位置に配置されており、また図４に示すようにフローセルベース６を支える支持板２４は奥手側の部分が四角く切り欠かれている。これらの構成により、取り付けネジ２５にてフローセルベース６をアーム部材２１２に取り付けると、突片部６２側が重くなっているフローセルベース６は取り付けネジ２５周りに突片部６２の設けられている方向へと回転することになる。しかしながら取り付けネジ２５の奥手側には突起部２６が設けられているのでフローセルベース６の回転は当該突起部２６が切り欠き部６４２の上端と接触する位置にて規制され、結果として図１５（ａ）に示すように奥手側へ向けて傾いた状態で停止する。
【００４５】
またフローセルベース６の底面は、支持板２４の切り欠きに対応して下方側に突出した領域が設けられており、さらに既述のようにフローセルベース６は上下方向に移動可能な遊びを持たせてアーム部材２１２に取り付けられている。これらの構成により突片部６２側を持ち上げてフローセルベース６を水平な状態にすると支持板２４の切り欠きから、フローセルベース６の下面が突出した状態となり、フローベース６を案内部材４２上に載置した状態とすることができる。
さらに図８に示においてフローセルベース６の凹部６３内に配置された６３１は圧電センサー７やマイクロ流路チップ７３の位置合わせを行うための位置合わせピンである。また凹部６３の左右に設けられた６５は、フローセルカバー５１側に設けられたガイドシャフト５１４を挿入して、フローセルベース６に対するフローセルカバー５１の位置決めを行うための位置決め孔である。
【００４６】
圧電センサー７は、配線基板７１上に水晶振動子７２を配置することにより構成され、図１０に示すように水晶振動子７２は、圧電片である円形板状の水晶片７２１の表裏両面の中央部に、水晶片７２１を励振させるための励振電極７２２、７２３、７２６、７２７を設けてなる。図１０（ａ）は水晶振動子７２の表面を上面側から見た平面図であり、水晶片７２１には、Ｙ方向（手前側から感知装置１を見たときの左右横方向に相当する）に伸びる短冊状の２つの励振電極７２２、７２３が間隔を空けて互いに平行に配置されている。これら２つの励振電極７２２、７２３は接続線７２４によって互いに接続され、この接続線７２４からは励振電極７２２、７２３の長手方向と同じ方向へ向けて引き出し電極７２５が引き出されており、当該引き出し電極７２５は水晶片７２１の裏面側へ向けて延びだしている。
【００４７】
図１０（ｂ）は水晶振動子７２の裏面を下面側から見た平面図であり、表面側の各励振電極７２２、７２３と各々対向する位置に短冊状の励振電極７２６、７２７が配置されている。各励振電極７２６、７２７からはこれら励振電極７２６、７２７と直交する方向に向けて引き出し電極７２８、７２９が互いに反対向きに引き出されている。
【００４８】
図１１に示すように上下に対向する一方側の励振電極７２２、７２６及びこれらに挟まれた水晶片７２１は第１の振動領域７０ａを形成し、他方側の励振電極７２３、７２７及びこれらに挟まれた水晶片７２１は第２の振動領域７０ｂを形成している。そして、これらの振動領域７０ａ、７０ｂは互いに弾性的に絶縁されており、各々の振動領域７０ａ、７０ｂが独立した水晶振動子として作用する。そして例えば第１の振動領域７０ａの表面側の励振電極７２２には感知対象物を吸着するための吸着層７２０が形成される一方、第２の振動領域７０ｂには吸着層７２０を設けず、リファレンス電極として用いられる。そして感知対象物が吸着する第１の振動領域７０ａからの発振周波数と感知対象物が吸着しない第２の振動領域７０ｂからの発振周波数との差分を取ることにより、試料流体の粘度変化や感知対象物以外の物質の付着による周波数変化の影響が差し引かれ、吸着層７２０への感知対象物の吸着のみに起因する発振周波数の変化（発振周波数の低下）を検出することができる。
【００４９】
図８に示すように配線基板７１はフローセルベース６の凹部６３内に配される前方部分が同じくフローセルベース６の突片部６２上に配置される後方部分よりも幅広のプラカード形状に加工されたプリント基板であり、その前方部分には水晶振動子７２の自由な振動を確保するための貫通孔７１１が形成されている。水晶振動子７２はこの貫通孔７１１を覆うように配線基板７１上に固定され、各励振電極７２２、７２６、７２３、７２７は貫通孔７１１の輪郭の内側に配置される。
【００５０】
貫通孔７１１の周囲には、水晶振動子７２の裏面側に引き出された各引き出し電極７２５、７２８、７２９に接続される電極部７１２〜７１４が互いに間隔をおいて配置されている。本例では、配線基板７１の前方部分の手前側に配置された電極部７１２が水晶振動子７２の裏面側の励振電極７２６の引き出し電極７２８と接続され、奥手側に配置された電極部７１４が同じく水晶振動子７２の裏面側の励振電極７２７の引き出し電極７２９と接続されている。またこれら２つの電極部７１２、７１４の中間位置に配置された電極部７１３は、表面の励振電極７２２、７２３に接続され、裏面側まで引き出された引き出し電極７２５と接続されている。
【００５１】
各電極部７１２〜７１４は配線基板７１の奥手側へ向けて引き出されていて、配線基板７１の後端部にはこれらの電極部７１２〜７１４に接続された端子部７１５〜７１７が形成されている。そしてこれら端子部７１５〜７１７が設けられた配線基板７１の後端部分をシャーシ部４１の接続口４１１内に挿入することにより圧電センサー７が感知装置１に接続されることになる。端子部７１５〜７１７は本実施の形態の被接続端子に相当する。また配線基板７１に形成されている７１８はフローセルベース６側の位置合わせピン６３１を挿入することにより圧電センサー７の固定及び位置合わせを行う位置合わせ孔である。
【００５２】
ここで図１１に示したブロック図を参照しながら圧電センサー７が接続された状態における感知装置１の電気的な構成について説明しておく。接続口４１１に挿入された配線基板７１の各端子部７１５〜７１７は、シャーシ部４１側の端子部４１２と接続され、これにより本例では第１の振動領域７０ａの裏面側の励振電極７２６は第１の発振回路部８１ａに接続され、また第２の振動領域７０ｂの裏面側の励振電極７２７は第２の発振回路部８１ｂに接続される。また両振動領域７０ａ、７０ｂの表面側の励振電極７２２、７２３は接地される。
【００５３】
第１の発振回路部８１ａは第１の振動領域７０ａと接続されてコルピッツ回路などの発振回路が形成される構成を備えており、独立した水晶振動子として作用する第１の振動領域７０ａから発振周波数を取り出すことができる。また第２の発振回路部８１ｂについても同様に、第２の振動領域７０ｂと接続されて発振回路が形成され、第２の振動領域７０ｂの発振周波数を取り出すことができる。これらの発振回路部８１ａ、８１ｂは切り替えスイッチ部８２１を介して周波数測定部８２に接続されており、周波数測定部８２は切り替えスイッチ部８２１にて時分割された周波数信号を取得することができる。
【００５４】
そして例えば１秒間をｎ分割（ｎは偶数）し、各チャンネルの発振周波数を１／ｎ秒の処理で順次求めることにより、厳密には完全に同時に測定しているわけではないが、１秒間に少なくとも１回以上周波数信号を取得しているため、各振動領域７０ａ、７０ｂの発振周波数を実質的に並行して取得することが可能となる。
【００５５】
周波数測定部８２で取得された各振動領域７０ａ、７０ｂの発振周波数は、パーソナルコンピュータ１００などの解析装置へと出力される。解析装置では第１の振動領域７０ａと第２の振動領域７０ｂとの発振周波数の差分を取ることにより、試料流体の粘度変化や感知対象物以外の物質の付着による周波数変化の影響が取り除かれる。そのうえで、試料流体の供給前後の発振周波数周波数を計測することにより、感知対象物の吸着のみに起因する発信周波数の変化量を取得することができる。この変化量に基づいて試料流体中の感知対象物の濃度と発振周波数の低下量との対応関係を表す検量線を作成することが可能となり、また予め作成されていた検量線に照らし合わせて試料流体中の感知対象物の濃度を求めたり、感知対象物の有無を検出したりすることが可能となる。
【００５６】
図８の説明に戻ると、フローセルベース６に保持された圧電センサー７の上面には、本実施の形態の空間形成部材を成すマイクロ流路チップ７３が載置される。マイクロ流路チップ７３はＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）といったシリコンゴムなどの弾性材料にて構成される本実施の形態の空間形成部材に相当し、その前後方向及び左右方向の寸法は圧電センサー７の前方部分の寸法と揃えられているので、マイクロ流路チップ７３は圧電センサー７上に載置した状態のままフローセルベース６の凹部６３内に配置することができる。
【００５７】
マイクロ流路チップ７３は厚さが数ｍｍの薄片状に加工され、その下面には図１２に示すように凹部７３１が形成されており、この凹部７３１内に配線基板７１上に配置された水晶振動子７２を嵌合させ、水晶振動子７２の上面（表面）を密閉することができる。さらにこの凹部７３１の内側には深さサブミリメートル〜１ｍｍ程度に形成された、試料流体の通流用の凹部７３２（以下、通流用凹部という）が形成されている。この通流用凹部７３２を備えたマイクロ流路チップ７３を圧電センサー７上に配置することにより、マイクロ流路チップ７３と水晶振動子７２との間に、試料流体を通流させるための通流空間が形成される。
【００５８】
通流用凹部７３２の平面形状は左右方向に長い扁平なひし形に形成され、当該ひし形の長軸方向の左右両端部には、通流空間内に試料流体を供給するための供給孔７３３及び通流空間から試料流体を排出するための排出孔７３４が形成されている。マイクロ流路チップ７３と水晶振動子７２との間に形成される通流空間は例えば数マイクロリットル程度の微小な空間なので、感知対象物を含む試料の量が少なくても希釈せずに試料流体を通流空間に供給することが可能となり、低濃度領域での感度を向上させることができる。
【００５９】
また通流用凹部７３２の平面形状を扁平なひし形とすることにより、供給孔７３３から供給された試料流体はひし形の短軸方向に広がりながら長軸方向へと流れ、やがて短軸方向の流路幅が次第に狭まる流路に案内されるようにして排出孔７３４へ到達する。このように形成された通流空間においては、試料流体が到達しにくかったり、滞留しやすかったりする狭角部部分が流路上になく、また空間内を流れる試料流体の流線の向きの変化も小さい。このため、サブミリメートル程度の非常に狭い空間であっても空気溜まりなどが形成されにくく、通流空間内全体にスムーズに試料流体を広げることができる。
【００６０】
ただし、通流用凹部７３２の平面形状は図１２に示した扁平なひし形に限られるものではなく、空気溜まりなどが形成されにくい形状、例えば円形などであってもよい。
またマイクロ流路チップ７３に形成されている位置合わせ孔７３５はフローセルベース６側の位置合わせピン６３１を挿入することによりマイクロ流路チップ７３の固定及び位置合わせを行う位置合わせ孔である。
【００６１】
次いでフローセルカバー５１について説明する。図８に示すようにフローセルカバー５１はほぼ直方体に形成された部材であり、その内部には試料流体供給用の供給路５１１及び排出用の排出路５１２が形成されている。これら供給路５１１及び排出路５１２は、フローセルカバー５１の下面にて、マイクロ流路チップ７３側に設けられた供給孔７３３及び排出孔７３４と接続可能な位置に開口している。
【００６２】
圧電センサー７とマイクロ流路チップ７３とを上下に重ねてフローセルベース６の凹部６３に配置すると、マイクロ流路チップ７３の上面はフローセルベース６の上面よりやや上方に突出した状態となる。このマイクロ流路チップ７３の上面をフローセルカバー５１の底面にて押さえつけ、マイクロ流路チップ７３を圧電センサー７の板面へ向けて押し当てることによりマイクロ流路チップ７３が固定され、通流空間が密閉されると共に、フローセルカバー５１側の供給路５１１、排出路５１２が各々マイクロ流路チップ７３側の供給孔７３３、排出孔７３４に接続される。これら供給路５１１、排出路５１２が形成されている点において、フローセルカバー５１は、本実施の形態の試料流体供給部及び試料流体排出部としての機能を兼ね備えていることになる。
【００６３】
但し、マイクロ流路チップ７３の通流用凹部７３２と水晶振動子７２との間に形成される通流空間の高さは既述のようにサブミリメートル程度と非常に狭く、且つマイクロ流路チップ７３はシリコンゴムなどの弾性材料にて構成されているため、過度に強い力で押さえつけると通流空間が潰れてしまうおそれもある。そこで本例のフローセルカバー５１は図５、図６を用いて説明したように昇降機構３側に設けられたスプリングプランジャー３５を利用してフローセルカバー５１を下方側へ均一な力で押さえつけることにより、通流空間を押し潰さないようにしつつ圧電センサー７に対するマイクロ流路チップ７の密着性を保っている。
【００６４】
図８に示すようにフローセルカバー５１の上面は、上面から見てコの字型の切り欠きが形成されており、スプリングプランジャー３５を保持したホルダー３６をこの切り欠きに嵌合させることができる。そしてこの切り欠きにより上下２段に形成されたフローセルカバー５１の下段側の面にスプリングプランジャー３５を当接させることにより当該フローセルカバー５１をマイクロ流路チップ７３側へ向けて押下することができる。
【００６５】
また図６に示すようにフローセルカバー５１の下面からは下方側へ向けて円柱状のガイドシャフト５１４が突出しており、フローセルカバー５１をマイクロ流路チップ７３に載置する際に、フローセルベース６に設けられた既述の位置決め孔６５に当該ガイドシャフト５１５が挿入される。これにより、フローセルベース６に対するフローセルカバー５１の位置決めが行われ、マイクロ流路チップ７３側の供給孔７３３、排出孔７３４に対してフローセルカバー５１側の供給路５１１、排出路５１２が各々連通した状態となる。
【００６６】
フローセルカバー５１の供給路５１１及び排出路５１２は図１に示すように各々供給管１３１及び排出管１３２に接続されており、供給管１３１は感知対象物を含む試料流体である試料溶液などを貯留した不図示の試料供給部に接続され、また排出管１３２は試料流体の排出先となる不図示の排出部に接続されている。試料供給部から通流空間への試料流体の供給は、シリンジポンプなどにより試料供給部側から試料流体を押し出すようにして供給してもよいし、真空ポンプなどにより排出部側から試料流体を引くことによって供給してもよい。
図１に示した１３３は、フローセルカバー５１を昇降させても供給管１３１や排出管１３２が折れ曲がったり、互いに絡まったりしないように各配管１３１、１３２をガイドするガイド部材であり、１３４は、これらの配管を束ねて試料供給部や排出部側へ案内するクリップ部材である。
【００６７】
以上、図８〜図１２を参照しながらマイクロ流路チップ７３を空間形成部材としてこのマイクロ流路チップ７３をフローセルカバー５１により圧電センサー７の板面に押し当てて固定する各部材６、７、７３、５１の構成について説明した。ここで本例に係る感知装置１はフローセルベース６、圧電センサー７、フローセルカバー５１を取り替えることによって、マイクロ流路チップ７３以外の空間形成部材を用いて試料流体の通流空間を形成することも可能である。
【００６８】
例えば図１３は、ゴムパッキン７３ａを用いて圧電センサー７ａとの間に通流空間を形成する例を示している。図１３中、図８に示したものと同様の構成要素については、当該図と同じ符号を付してある。図１３に示した例ではゴムパッキン７３ａの中央部にはすり鉢状の傾斜面を有する貫通孔７３６が形成されており、フローセルベース６ａに圧電センサー７を保持し、ゴムパッキン７３ａをフローセルカバー５１ａにて固定したとき、圧電センサー７の上面（水晶振動子７２）と貫通孔７３６の側周面、及びフローセルカバー５１ａの下面との間に通流空間が形成される。ゴムパッキン７３ａを用いる例では、通流空間の容積は数十マイクロリットル程度とマイクロ流路チップ７３の場合よりも大きくなっており、入手可能量が比較的多い試料流体や粘度が高く、マイクロ流路チップ７３の狭い通流空間を通流させることが困難な試料流体などの分析を行う場合などに選択される。図１３に示した例の場合には、ゴムパッキン７３ａが空間形成部材に相当し、当該ゴムパッキン７３ａの供給孔及び排出孔は、貫通孔７３６にて共通化されていることになる。
【００６９】
ここで本例のフローセルカバー５１ａの下面には、貫通孔７３６の上面側の開口部に嵌合して通流空間を密閉するための密閉部５１３が下方側へと突出するように設けられており、フローセルカバー５１ａに形成された供給路５１１や排出路５１２はこの密閉部５１３の下面に開口している。またごく少量の試料流体に含まれる感知対象物をできるだけ多く吸着するために、やや大きめに形成されたマイクロ流路チップ７３用の圧電センサー７と比較して、圧電センサー７ａの水晶振動子７２の直径はやや小さく形成されている。これに伴って配線基板７１の前方部分やフローセルベース６の凹部６３もやや小さく形成されている点についても図８に記載のフローセルベース６、圧電センサー７とは異なっている。
【００７０】
以上に説明した構成を備えた本実施の形態の感知装置１は、図１４に示すように制御部８と接続されている。制御部８は図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部にはフローセルベース６の移動機構２やフローセルカバー５１の昇降機構３を作動させて感知装置１に圧電センサー７を装着し、マイクロ流路チップ７３やゴムパッキン７３ａによって水晶振動子７２との間に形成された通流空間内に試料流体を供給して感知対象物の感知を行う動作に係わる制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
【００７１】
図１４に示した８３は移動機構２や昇降機構３の回転モーター２３５、３１４に各々電力を供給するためのモータードライバー（図１４のブロック図においては移動機構２及び昇降機構３の１個のモータードライバー８３で総括的に示してある）、８５は各回転モーター２３５、３１４に加わる負荷を検出するために、当該モータードライバー８３の接地ラインに設けられた抵抗部、８４はこの抵抗部８５の電圧を監視する電圧計である。そして制御部８は、電圧計８４から取得した抵抗部８５の電圧値が予め設定したしきい値を超えたら、モータードライバー８３内に設けられている不図示の電力遮断回路を作動させて各回転モーター２３５、３１４を停止させることができる。
【００７２】
以下、感知装置１の動作について説明する。図１５〜図１８では空間形成部材としてマイクロ流路チップ７３を用いる場合について示している。感知装置１においては、シャーシ部４１及び案内部材４２の温度はペルチェ素子４３によって予め設定された温度に調整されており、この状態で図１５（ａ）に示すようにフローセルカバー５１を退避位置まで上昇させ、フローセルベース６を保持位置まで移動させる。しかる後、フローセルベース６に圧電センサー７を保持させ、さらにその上面にマイクロ流路チップ７３を載置すると、フローセルベース６は突片部６２側の重さにより取り付けネジ２５周りに奥手側へ向けて傾き、突片部６２の被案内面６２１を下方側へ向けた状態となる。このとき当該突片部６２の少なくとも下端部は案内部材４２の案内面４２１の上端部よりも低い位置まで移動する。
【００７３】
しかる後、移動機構２の回転モーター２３５を作動させてフローセルベース６を接続位置側へ向けて移動させると、突片部６２の被案内面６２１が案内部材４２の案内面４２１に当接する。このとき既述のようにフローセルベース６は上下方向に移動可能な遊びを持ってアーム部材２１２に取り付けられていることから、突片部６２はこの案内面４２１に案内されるようにして斜め上方側へ向けて移動していく（図１５（ｂ））。
【００７４】
そしてフローセルベース６の底面が案内面４２１の上端部に到達すると、フローセルベース６が案内部材４２の上面に乗り上げ、当該フローセルベース６は案内部材４２上に載置された状態となる。フローセルベース６は、この状態で案内部材４２上を水平方向に移動し、圧電センサー７が接続位置に到達すると、移動機構２はフローセルベース６の移動を停止する。この結果、図１６（ａ）に示すように配線基板７１の後端部に設けられた端子部７１５〜７１７がシャーシ部４１内の発振回路部８１ａ、８１ｂ側の端子部４１２に接触し、各振動領域７０ａ、７０ｂが発振回路部８１ａ、８１ｂに接続された状態となる。
【００７５】
ここでフローセルベース６が保持位置から接続位置まで移動するまでの間に異物が挟まるなどすると、回転モーター２３５に過大な負荷が加わり、その結果モータードライバー８３内のスイッチ回路が作動してフローセルベース６の移動が停止する。そして例えばユーザーが異物などの停止の原因を取り除き、不図示の動作スイッチなどから動作開始命令を受け付けるとフローセルベース６の移動が再開される。
【００７６】
またフローセルベース６は、案内部材４２上に載置され、上下方向に移動可能な遊びを持ってアーム部材２１２に取り付けられていることから、ピニオンラック機構（ラックギア２１３、ピニオン部材２３１）のように上下方向へのがたつきが発生しやすい機構を備えた移動機構２を用いる場合であっても、フローセルベース６は案内部材４２の上面にて位置決めされた状態で毎回同じ高さ位置を接続口４１１に向けて案内される。このため手作業で圧電センサー７を接続口４１１に接続する場合と比較して、不用意に圧電センサー７を周囲の機器にぶつけたりすることなく、スムーズな装着が可能となる。
【００７７】
以上の動作においてフローセルベース６は、フローセルベース６、圧電センサー７及びマイクロ流路チップ７３の自重によって案内部材４２側に押し付けられた状態で移動するので、不要な方向に傾いたりせず、水晶振動子７２を水平な状態に保ったまま圧電センサー７を第１の発振回路部８１ａ、８１ｂに接続することができる。この結果、例えば装着操作を手作業で行い、接続口４１１への挿入方向のずれなどにより傾いた状態で圧電センサー７が装着され、そのままフローセルカバー５１により上面側から押さえつける場合に比べて水晶振動子７２に加わるストレスが小さく、感知対象物を感知する際の特性が崩れるおそれが少ない。
【００７８】
こうして圧電センサー７が第１の発振回路部８１ａ、８１ｂに接続されたとき、図１７（ａ）に示すように支持部材３３１は、フローセルカバー５１を着脱位置まで上昇させ、またスプリングプランジャー３５を解放位置まで上昇させた状態で待機している。このときフローセルカバー５１は、その下面から突出しているガイドシャフト５１４が、圧電センサー７を接続位置まで搬送するフローセルベース６と干渉しない高さ位置まで退避しており、その下面はマイクロ流路チップ７３とは接触していない。また本例ではスプリングプランジャー３５についても解放位置にあるフローセルカバー５１のさらに上方位置に退避していて、当接部材３５３はフローセルカバー５１の上面から離れている。但し、フローセルカバー５１が開放位置にあるとき、当接部材３５３の移動範囲を十分に確保しつつ、当該当接部材３５３をフローセルカバー５１の上面に当接させておくことにより、昇降時などにおけるフローセルカバー５１の位置ずれを防止してもよい。
【００７９】
こうして圧電センサー７が接続位置に到達し、発振回路部８１ａ、８１ｂと接続されたら、回転モーター３１４を作動させ、支持部材３３１を降下させて、解放位置まで退避しているフローセルカバー５１を降下させる（図１６（ａ））。フローセルカバー５１を降下させてゆくと、図１７（ｂ）に示すようにまずガイドシャフト５１４がフローセルベース６の位置決め孔６５内に進入して、当該位置決め孔６５に案内され、フローセルベース６に対するフローセルカバー５１の位置決めがなされる。
【００８０】
そしてさらにフローセルカバー５１を降下させると、マイクロ流路チップ７３上にフローセルカバー５１が載置される。このときフローセルベース６−フローセルカバー５１間で位置決めがなされていることにより、フローセルカバー５１側の供給路５１１及び排出路５１２がマイクロ流路チップ７３側の供給孔７３３並びに排出孔７３４と各々連通した状態となる。
【００８１】
そしてさらに支持部材３３１を降下させていくと、図１８に示すようにチャック部３３４がフローセルカバー５１の下面から離れて、当該フローセルカバー５１を保持した状態が解除される一方、スプリングプランジャー３５の当接部材３５３がフローセルカバー５１の上面に到達する。しかる後、図６に示した下限センサー３７３の作動する位置まで支持部材３３１が降下したら、回転モーター３１４が停止して支持部材３３１の移動を停止する（図１６（ｂ））。
【００８２】
このとき支持部材３３１の停止位置は、図７を用いて説明した当接部材３５３の移動範囲内の例えば中間の高さ位置に設定されている。このため、４つのスプリングプランジャー３５はバネ部材３５２のバネ定数に応じた均等な押圧力をフローセルカバー５１に加えている。またこのとき圧電センサー７やマイクロ流路チップ７３などの高さが加工公差により例えばサブミリメートル程度の範囲で変化した場合などであっても、この変化幅が当接部材３５３の移動範囲内であれば、スプリングプランジャー３５の押圧力は変化しない。
【００８３】
このように、スプリングプランジャー３５にてフローセルカバー５１をマイクロ流路チップ７３側へ押圧することにより、マイクロ流路チップ７３と圧力センサー７との間の密着性が確保される。また、スプリングプランジャー３５の当接部材３５３の移動範囲内では、一定の力でフローセルカバー５１を押圧できるので、加工公差などの理由によりマイクロ流路チップ７３の上面の高さ位置が上方側に移動した場合であっても、マイクロ流路チップ７３に過度の力が加わって通流空間を押しつぶしたり歪めたりすることが防止され、水晶振動子７２による感知対象物の感知特性に悪影響を与えるおそれが少ない。また反対に前期上面の高さ位置が下方側へ移動したとしてもマイクロ流路チップ７３を押圧する力が弱くなって圧電センサー７との間の十分な密着性が保てなくなり、試料流体が漏れ出したりするといった不具合の発生を抑制できる。
【００８４】
これらの動作においてもフローセルカバー５１が退避位置から固定位置に移動するまでの間に異物などが挟まると、回転モーター３１４に過大な負荷が加わり、モータードライバー８３のスイッチ回路が作動しフローセルカバー５１の降下動作が停止される。そして異物など停止の原因が取り除かれたら、動作の開始命令を受け付けてフローセルカバー５１の降下を再開する。
【００８５】
フローセルカバー５１が固定位置まで降下してマイクロ流路チップ７３が固定され、フローセルカバー５１側の供給、排出路５１１、５１２とマイクロ流路チップ７３側の供給、排出孔７３３、７３４が接続されたら、例えば供給管１３１から通流空間内へバッファ液の供給を開始すると共に各発回路部８１ａ、８１ｂを作動させて各振動領域７０ａ、７０ｂからの発振周波数の取得を開始する。
【００８６】
しかる後、例えば水晶振動子７２の温度が安定して発振周波数が一定となったら、供給管１３１に試料流体である試料溶液を供給し、この試料溶液が通流空間に到達することにより、試料溶液に感知対象物が含まれる場合には、この感知対象物が吸着層７２０に吸着する。この結果、吸着層７２０が設けられている振動領域（図１１に示す例では第１の振動領域７０ａ）の発振周波数が低下して、感知対象物の存在を感知することができ、また発振周波数の低下量に基づいて感知対象物の吸着量を定量することもできる。
【００８７】
感知対象物の感知を終えたら、供給管１３１からパージガスを供給するなどして通流空間から試料流体を追い出し、接続時とは反対にフローセルカバー５１及びスプリングプランジャー３５を各々着脱位置並びに解放位置まで上昇させる。しかる後、フローセルベース６を保持位置まで移動させることにより感知動作終了後の圧電センサー７をフローセルベース６から取り外すことができる。この際にも、異物が挟まった場合などにはフローセルカバー５１の上昇動作やフローセルベース６の移動動作が停止することは勿論である。
【００８８】
本実施の形態に係る感知装置１によれば以下の効果がある。水晶振動子７２が設けられた圧電センサー７と、この圧電センサー７の上に載置され、前記水晶振動子７２の上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成する空間形成部材（マイクロ流路チップ７３、ゴムパッキン７３ａ）とを、上下に積層した状態でフローセルベース６に保持し、当該空間形成部材を圧電センサーと密着させるためのフローセルカバー５１を空間形成部材上に載置する際に、当該フローセルカバー５１を予め設定された力で押圧するスプリングプランジャー３５を備えている。このため前述の予め設定された力を適切に調整することにより、圧電センサー７と空間形成部材とを互いに密着させて通流空間からの試料流体の漏れ出しを防止すると共に、弾性材料からなる前記空間形成部材の過度の変形を抑制し、前記通流空間がつぶれて試料流体を通流させることができなくなったり、感知特性が変化したりするといった不具合の発生を抑制することができる。
【００８９】
ここで上述の実施の形態においては、図６、図８に示すようにフローセルカバー５１内に試料流体の供給路５１１及び排出路５１２が形成されており、試料流体供給部及び試料流体排出部が当該フローセルカバー５１と共通化されている例について説明したが、これらを独立した構成としてもよい。図１９（ａ）、図１９（ｂ）に示した感知装置１では、マイクロ流路チップ７３の側面に試料流体の供給孔７３１及び排出孔７３２を設け、フローセルカバー５１とは別体として構成された試料流体供給部５２３、試料流体排出部５２１を備えている。図１９中、図１〜図１８に示したものと同じ構成要素には、これらの図と同様の符号を付してある。
【００９０】
この例では、前記供給孔７３１、排出孔７３２に連通される供給路５１１、排出路５１２は、各々試料流体供給部５２３、試料流体排出部５２１内に形成されている一方、フローセルカバー５１にはこれらの流路５１１、５１２が形成されていない。またスプリングプランジャー３５を保持するホルダー３６は、昇降する２本の支持部材３３１の下端部に横架された棒状の部材として構成され、当該ホルダー３６の下面にはフローセルカバー５１を昇降させるための２本の昇降アーム３８が下方側へ向けて伸びだしている。これら昇降アーム３８の下端部には、フローセルカバー５１の下面に係止されて当該フローセルカバー５１を持ち上げるチャック部３３４が設けられている。そして共通の昇降機構３（図１９では支持部材３３１等、一部のみを示してある）により、昇降アーム３８を上下に移動させ、フローセルカバー５１を着脱位置-載置位置間で昇降させる。また、同じく前記昇降機構３によりホルダー３６を昇降させることにより、スプリングプランジャー３５を開放位置-押圧位置間で昇降させる。
【００９１】
一方、試料流体供給部５２３及び試料流体排出部５２１には、これらを左右方向に移動させる移動機構５２２が設けられている。そしてフローセルベース６による圧電センサー７の搬入出時には、図１９（ａ）に示すようにこれらの部材５２３、５２１を左右方向外側に退避させる。これに対して、圧電センサー７が感知装置１に装着されたら図１９（ｂ）に示すように試料流体供給部５２３及び試料流体排出部５２１を内側に移動させて、各々供給孔７３１、排出孔７３２に供給路５１１、排出路５１２を連通させる。
【００９２】
また、上述の各実施の形態においては、フローセルカバー５１及びスプリングプランジャー３５を昇降させる昇降機構３としてクランク機構（アーム部材３２１、クランク軸３３２及び支持部材３３１）を用いた場合を例示したが、これらの部材５１、３５を昇降させる機構はこの例に限られるものではなく、シリンダー機構やボールネジ機構、ピニオンラック機構などを用いて移動させてもよい。またフローセルベース６を移動させる移動機構２についてもピニオンラック機構（ピニオン部材２３１、ラックギア２１３）に限定されるものではなく、シリンダー機構やボールネジ機構を利用してもよいことは勿論である。
【００９３】
さらには、フローセルカバー５１、スプリングプランジャー３５の昇降機構３は共通化されている場合に限られず、別々の昇降機構を用いてこれらの部材５１、３５の昇降動作を行ってもよい。さらには、フローセルカバー５１は昇降機構３により昇降させる場合に限定されるものではない。例えば接続位置まで移動した圧電センサー７上に積層されているマイクロ流路チップ７３の上に手作業でフローセルカバー５１を載置し、しかる後、昇降機構３を動作させて押圧位置までマイクロプランジャー３を移動させてもよい。
【００９４】
このほか、フローセルカバー５１を押圧する押圧部は、スプリングプランジャー３５にて構成する場合に限定されない。例えば伸張方向に付勢され、プランジャー本体３５１に格納されていない剥き出しの状態のバネ部材３５２の下端部をフローセルカバー５１に当接させる構成としてもよい。またゴムやスポンジなどの弾性体からなるクッション片を利用し、これらのクッション片のバネ定数がほぼ一定となる範囲内でフローセルカバー５１を押圧するようにしてもよい。
【００９５】
そして本感知装置１を適用可能な圧電センサー７は上述の例に限定されるものではない。例えば水晶振動子７２に設けられた振動領域７０ａ、７０ｂの数は２個に限定されるものではなく、１個でもよいし３個以上であってもよい。この場合には、感知装置１は振動領域の数に応じた発振回路部８１ａ、８１ｂを備えることが好ましいが、複数の振動領域にて１個の発振回路を共有してもよい。また水晶以外の圧電材料を用いて圧電振動子を構成してもよく、圧電センサー７やフローセルベース６、空間形成部材（マイクロ流路チップ７３、ゴムパッキン７３ａ）、フローセルカバー５１の形状も必要に応じて適宜変更できる。
このほか通流空間に供給される試料流体は液体に限られるものではなく、気体であってもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００９６】
１ 感知装置
２ 移動機構
３ 昇降機構
３５ スプリングプランジャー
４１ シャーシ部
４１１ 接続口
４１２ 端子部
４２ 案内部材
４２１ 案内面
５１、５１ａ
フローセルカバー
６ フローセルベース
６２ 突片部
６２１ 被案内面
７ 圧電センサー
７０ａ 第１の振動領域
７０ｂ 第２の振動領域
７２ 水晶振動子
７３ マイクロ流路チップ
７３ａ ゴムパッキン
８ 制御部
８１ａ 第１の発振回路部
８１ｂ 第２の発振回路部
８３ モータードライバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定器本体に設けられた接続部を介して圧電センサーの圧電振動子を発振回路に接続し、前記圧電振動子の上面に設けられた吸着層へ感知対象物が吸着されることによる当該圧電振動子の発振周波数の変化に基づいて感知対象物を感知する感知装置において、
前記接続部に対して圧電振動子が着脱自在な状態となるように圧電センサーを保持すると共に、この圧電センサーの上に載置されることにより前記圧電振動子の上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成し、試料流体の供給孔及び排出孔が設けられた弾性材料からなる空間形成部材を、前記圧電センサー上に積層された状態で保持する保持部材と、
前記供給孔と連通される試料流体の供給路を備えた試料流体供給部、及び前記排出孔と連通される試料流体の排出路を備えた試料流体排出部と、
圧電振動子が前記接続部に接続された状態にて空間形成部材の上に載置されるカバー部材と、
空間形成部材の上に載置された前記カバー部材を、当該空間形成部材に向けて予め設定された力で押圧するための押圧部と、
この押圧部にて前記カバー部材を押圧する押圧位置と、当該押圧位置から退避して当該カバー部材を押圧された状態から解放する解放位置との間で前記押圧部を昇降させるための第１の昇降機構と、を備えたことを特徴とする感知装置。
【請求項２】
前記試料流体供給部及び試料流体排出部は、前記カバー部材と共通化されていることを特徴とする請求項１に記載の感知装置。
【請求項３】
前記押圧部は、前記カバー部材を押圧する方向へ付勢されたバネ部材とこのバネ部材の先端部に設けられ、当該カバー部材に当接する当接部材とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の感知装置。
【請求項４】
空間形成部材の上に前記カバー部材を載置する載置位置と、この載置位置から退避して前記保持部材に保持された圧電センサーを接続部から着脱可能にする着脱位置との間で当該カバー部材を昇降させるための第２の昇降機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の感知装置。
【請求項５】
前記第１の昇降機構と第２の昇降機構とは共通化されていることを特徴とする請求項４に記載の感知装置。
【請求項６】
前記接続部の手前側に設定され、前記保持部材に圧電センサーを保持させるための保持位置と、圧電振動子が前記接続部に接続された状態で当該圧電センサーを測定器本体に装着するための接続位置との間で前記保持部材を前後に水平方向に移動させる移動機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の感知装置。
【請求項１】
測定器本体に設けられた接続部を介して圧電センサーの圧電振動子を発振回路に接続し、前記圧電振動子の上面に設けられた吸着層へ感知対象物が吸着されることによる当該圧電振動子の発振周波数の変化に基づいて感知対象物を感知する感知装置において、
前記接続部に対して圧電振動子が着脱自在な状態となるように圧電センサーを保持すると共に、この圧電センサーの上に載置されることにより前記圧電振動子の上面側に試料流体を通流させるための通流空間を形成し、試料流体の供給孔及び排出孔が設けられた弾性材料からなる空間形成部材を、前記圧電センサー上に積層された状態で保持する保持部材と、
前記供給孔と連通される試料流体の供給路を備えた試料流体供給部、及び前記排出孔と連通される試料流体の排出路を備えた試料流体排出部と、
圧電振動子が前記接続部に接続された状態にて空間形成部材の上に載置されるカバー部材と、
空間形成部材の上に載置された前記カバー部材を、当該空間形成部材に向けて予め設定された力で押圧するための押圧部と、
この押圧部にて前記カバー部材を押圧する押圧位置と、当該押圧位置から退避して当該カバー部材を押圧された状態から解放する解放位置との間で前記押圧部を昇降させるための第１の昇降機構と、を備えたことを特徴とする感知装置。
【請求項２】
前記試料流体供給部及び試料流体排出部は、前記カバー部材と共通化されていることを特徴とする請求項１に記載の感知装置。
【請求項３】
前記押圧部は、前記カバー部材を押圧する方向へ付勢されたバネ部材とこのバネ部材の先端部に設けられ、当該カバー部材に当接する当接部材とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の感知装置。
【請求項４】
空間形成部材の上に前記カバー部材を載置する載置位置と、この載置位置から退避して前記保持部材に保持された圧電センサーを接続部から着脱可能にする着脱位置との間で当該カバー部材を昇降させるための第２の昇降機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の感知装置。
【請求項５】
前記第１の昇降機構と第２の昇降機構とは共通化されていることを特徴とする請求項４に記載の感知装置。
【請求項６】
前記接続部の手前側に設定され、前記保持部材に圧電センサーを保持させるための保持位置と、圧電振動子が前記接続部に接続された状態で当該圧電センサーを測定器本体に装着するための接続位置との間で前記保持部材を前後に水平方向に移動させる移動機構を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の感知装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１３５３４（Ｐ２０１２−１３５３４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０２１５（Ｐ２０１０−１５０２１５）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
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