液体攪拌装置
【課題】可撓性材料で形成され横方向に並列して形設された複数の液収容部を有する試験管代用袋を使用し、その各液収容部に２種類の液体を分注して混合する場合に、液収容部内の液体を上端開口からこぼしたり押し出したりすることなく、混合溶液を攪拌して確実に混和させることができる装置を提供する。
【解決手段】試験管代用袋を起立姿勢で保持する袋保持部１２と、袋保持部に保持された試験管代用袋の複数の液収容部に対応するように配設され振動運動により液収容部の袋外面を連打して液収容部内の液体を攪拌する複数の連打器２０と、袋保持部に保持された試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉バー３０で開閉自在に閉塞する開口閉塞器２６とを備えて液体攪拌装置を構成した。
【解決手段】試験管代用袋を起立姿勢で保持する袋保持部１２と、袋保持部に保持された試験管代用袋の複数の液収容部に対応するように配設され振動運動により液収容部の袋外面を連打して液収容部内の液体を攪拌する複数の連打器２０と、袋保持部に保持された試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉バー３０で開閉自在に閉塞する開口閉塞器２６とを備えて液体攪拌装置を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、試料原液や薬剤原液を段階的に順次希釈していって各種濃度の試料液や試薬液を調製する場合に、試料液体や試薬液体と滅菌蒸留水等の希釈用液体とが混合された混合溶液を攪拌して混和させるために使用される液体攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、混釈平板培養法により生菌数を測定する場合においては、各種濃度の試料液（菌液）を含む培地の系列を作るために、試料原液を１０倍、１００倍、１０００倍、……というように１０倍ごとに段階希釈する。また、寒天平板希釈法により化学療法剤に対する細菌類の感受性を検査する場合においては、各種濃度の試験薬剤を含む培地の系列を作るために、試験薬剤を１０段階〜１５段階程度に２倍ごとに段階希釈する。このように、段階希釈された試料液や試薬液を調製する際には、従来、ガラス製やプラスチック製の複数本の試験管を使用し、試料原液や薬剤原液（一定量の試験薬剤を秤取して滅菌蒸留水等に溶解させた液）を一定量、マイクロピペット等を用いて分取し、それを試験管に分注するとともに、マイクロピペット等を用いて一定量の希釈用液体、例えば滅菌蒸留水を同じ試験管に分注した後、試験管を振盪させるなどして混合溶液を混和させ、第１段階の希釈液を調製する。次に、第１段階の希釈液を一定量分取し、それを空の試験管に分注するとともに、その試験管に一定量の滅菌蒸留水を分注した後、試験管を振盪させるなどして混合溶液を混和させ、第２段階の希釈液を調製する。以下、同様の操作を繰り返すことにより、各種濃度に段階希釈された試料液や試薬液を得るようにする。
【０００３】
上記したように、試料原液や薬剤原液を段階希釈して各種濃度の試料液や試薬液を調製するためには、多数本の試験管が使用されるが、一度使用された試験管の廃棄上の問題や経済上の問題などを解決するため、本出願人は、従来のガラス製やプラスチック製の試験管に代えて、安価で使い捨て可能な試験管代用袋を使用することを提案した。この試験管代用袋は、フィルム材により形成され、横方向に連接して形設されそれぞれ密封された同一内容積の複数の液収容部を有している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６７８１８号公報（第５−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した試験管代用袋は、従来のガラス製やプラスチック製の試験管とは異なり、フィルム材で形成されているために剛性が無く、また、液収容部も円筒形状に保持することが難しく、さらに、上面開口をキャップ等により閉塞することもできない。このため、上記試験管代用袋を使用して、例えば、試料原液や薬剤原液を段階的に順次希釈していって各種濃度の試料液や試薬液を調製する場合において、試料液体や試薬液体と滅菌蒸留水等の希釈用液体とを混合させた後に、試験管と同様に試験管代用袋を振盪させて混合溶液を混和させる方法では、試験管代用袋の上端開口から液がこぼれたりする。また、試験管代用袋の底部付近を指先で何度か軽く摘んで袋面を揉むようにして混合溶液を混和させる方法では、液収容部の容積が減少したときに試験管代用袋の上端開口から液が押し出される恐れもある。
【０００５】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、可撓性材料で形成され横方向に並列して形設された複数の液収容部を有する試験管代用袋を使用し、その各液収容部に２種もしくはそれ以上の種類の液体を分注して混合する場合に、液収容部内の液体を上端開口からこぼしたり押し出したりすることなく、混合溶液を攪拌して確実に混和させることができる液体攪拌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】
請求項１に係る発明は、可撓性材料で形成され横方向に並列して形設された複数の液収容部を有しその各液収容部にそれぞれ液体が収容された試験管代用袋の、前記液収容部内の液体を攪拌する液体攪拌装置において、前記液収容部内の液体を攪拌する液体攪拌装置において、前記試験管代用袋を起立姿勢で保持する袋保持部と、この袋保持部に保持された前記試験管代用袋の各液収容部にそれぞれ対応するように配設され、振動運動により液収容部の袋外面を連打して液収容部内の液体を攪拌する複数の連打手段と、この連打手段を振動させる振動手段と、前記袋保持部に保持された前記試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉自在に閉塞する開口閉塞手段と、この開口閉塞手段を往復駆動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の液体攪拌装置において、各連打手段にそれぞれ対応して完了ランプを複数設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の液体攪拌装置において、振動手段を連打手段ごとに設け、連打手段が振動して試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わるごとに、完了ランプのうちの当該連打手段に対応する完了ランプを点灯させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の液体攪拌装置において、フットスイッチおよびリセット手段を備え、前記フットスイッチを１回操作するごとに、開口閉塞手段の閉塞動作、連打手段の連打動作および前記開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作が行われて、前記フットスイッチを複数回操作することにより前記各連打手段が順番にそれぞれ動作していき、その後に前記フットスイッチを操作したときに初期状態に復帰するように、振動手段、駆動手段および前記リセット手段をそれぞれ制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項２に記載の液体攪拌装置において、振動手段が複数の連打手段を同時に振動させ、連打手段が振動して試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わるごとに、完了ランプが順番に点灯していくようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の液体攪拌装置において、フットスイッチおよびリセット手段を備え、前記フットスイッチを１回操作するごとに、開口閉塞手段の閉塞動作、連打手段の連打動作および前記開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作が行われて、前記フットスイッチを、前記連打手段の数に相当する回数だけ操作した後に、さらにフットスイッチを操作したときに初期状態に復帰するように、振動手段、駆動手段および前記リセット手段をそれぞれ制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明の液体攪拌装置においては、袋保持部に試験管代用袋が起立姿勢で保持され、開口閉塞手段によって試験管代用袋の液収容部の上部開口が閉塞された状態で、振動手段によって連打手段が振動させられ、連打手段が振動運動することにより、可撓性材料で形成された試験管代用袋の袋外面が連打手段で連打されて、液収容部内の液体が攪拌される。
したがって、請求項１に係る発明の液体攪拌装置を使用すると、可撓性材料で形成され複数の液収容部を有する試験管代用袋を使用し、その各液収容部に２種もしくはそれ以上の種類の液体を分注して混合する場合に、液収容部内の液体を上端開口からこぼしたり押し出したりすることなく、混合溶液を攪拌して確実に混和させることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明の液体攪拌装置では、完了ランプの点灯により、袋保持部に保持された試験管代用袋の複数の液収容部のうちいずれの液収容部内に収容された液体の攪拌が終了したかを確認しながら、一連の攪拌操作を行っていくことができる。
【００１４】
請求項３に係る発明の液体攪拌装置では、完了ランプの点灯により、複数の連打手段のうちいずれの連打手段による試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わったかを確認しながら、一連の攪拌操作を行っていくことができる。そして、振動手段が連打手段ごとに設けられているので、必要な連打手段だけを振動させることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明の液体攪拌装置では、制御手段によって振動手段、駆動手段およびリセット手段がそれぞれ制御されることにより、フットスイッチを１回操作するごとに、開口閉塞手段の閉塞動作、連打手段の連打動作および開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作を行わせ、フットスイッチを複数回操作して各連打手段を順番にそれぞれ動作させていき、その後にフットスイッチを操作して初期状態に復帰させることができる。
【００１６】
請求項５に係る発明の液体攪拌装置では、完了ランプの点灯により、袋保持部に保持された試験管代用袋の複数の液収容部のうちいずれの液収容部内に収容された液体の攪拌動作が終わったかを確認しながら、一連の攪拌操作を行っていくことができる。そして、振動手段が複数の連打手段を同時に振動させるので、振動手段を１つだけ設置すればよい。
【００１７】
請求項６に係る発明の液体攪拌装置では、制御手段によって振動手段、駆動手段およびリセット手段がそれぞれ制御されることにより、フットスイッチを１回操作するごとに、開口閉塞手段の閉塞動作、連打手段の連打動作および開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作を行わせ、フットスイッチを複数回操作して各連打手段を順番にそれぞれ動作させていき、フットスイッチを、連打手段の数に相当する回数だけ操作した後にフットスイッチを操作して初期状態に復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１ないし図５は、この発明の１実施形態を示し、図１は、液体攪拌装置の全体斜視図であり、図２および図３は、その正面図および側面図であり、図４は、操作盤部分の平面図であり、図５は、液体攪拌装置の回路構成を示すブロック図である。
【００１９】
この液体攪拌装置は、筐体１０の前面に袋保持部１２を備え、その袋保持部１２から前方へ突き出るように操作盤１４が設けられている。袋保持部１２は、筐体１０の前面側鉛直面の左右両側に一対のブラケット１６、１６を固着し、その一対のブラケット１６、１６間に保持板１８を掛け渡すように、保持板１８の両端部を両ブラケット１６、１６に一体的に固着して構成されている。そして、後述する試験管代用袋は、保持板１８と筐体１０の前面側鉛直面との間の空間に挿入されて起立姿勢で保持される。
【００２０】
袋保持部１２には、筐体１０の前面側鉛直面の下部から突出した往復動ピン２２に一対の揺動桿２４、２４の下端部を固着して構成された連打器２０が配設されている。連打器２０は、試験管代用袋の各液収容部にそれぞれ対応するように複数、この例では４つ設けられている。この連打器２０は、連打器２０ごとに設けられた振動モータ５２（図５参照）で往復動ピン２２を振動させて揺動桿２４を揺動させることにより、袋保持部１２に保持された試験管代用袋の袋外面を連打する。
【００２１】
また、袋保持部１２の上方には、筐体１０の前面側鉛直面の上部から突出した左右一対の直動軸２８、２８に開閉バー３０の両端部を固着して構成された開口閉塞器２６が配設されている。この開口閉塞器２６は、バー開閉機構５４（図５参照）で一対の直動軸２８、２８を往復移動させて、開閉バー３０を筐体１０の前面側鉛直面に対し近接および離間させることにより、袋保持部１２に保持された試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉自在に閉塞する。
【００２２】
操作盤１４には、電源スイッチ３２、手動・フット切替スイッチ３４、タイマー調節器３６、開口閉塞器２６のバー閉塞スイッチ３８およびバー開放スイッチ４０、各連打器２０にそれぞれ対応して設けられた４つの手動スイッチ４２および完了ランプ４４、ならびにリセットスイッチ４６が設けられている。また、筐体１０から引き出されたコード４８にフットスイッチ５０が接続されている。
【００２３】
図５に示すように、電源スイッチ３２およびリセットスイッチ４６は、それぞれリセット制御回路５６に接続されており、リセット制御回路５６が、メモリ制御回路６０、フット制御回路６２および手動制御回路６４にそれぞれ接続されている。メモリ制御回路６０には、フット制御回路６２および手動制御回路６４がそれぞれ接続されており、また、フット制御回路６２および手動制御回路６４は、それぞれバー開閉制御回路６６に接続されている。また、フット制御回路６２には、フットスイッチ５０および手動・フット切替スイッチ３４のフット側端子がそれぞれに接続されており、手動制御回路６４に各手動スイッチ４２がそれぞれ接続されていて、各手動スイッチ４２にそれぞれ手動・フット切替スイッチ３４の手動側端子が接続されている。そして、メモリ制御回路６０が完了ランプ制御回路６８に接続され、完了ランプ制御回路６８が各完了ランプ４４にそれぞれ接続されている。バー開閉制御回路６６には、上記したフット制御回路６２および手動制御回路６４のほかに、バー閉塞スイッチ３８およびバー開放スイッチ４０（バー開閉スイッチ３８、４０）が接続されており、バー開閉制御回路６６が、バー開閉機構５４に接続されているとともに、タイマー制御回路７０に接続されている。タイマー制御回路７０にはタイマー調整器３６が接続されており、タイマー制御回路７０が、各振動モータ５２にそれぞれ接続された振動モータ制御回路７２に接続されている。
【００２４】
次に、この液体攪拌装置において用いられる試験管代用袋の構成を、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、試験管代用袋の１例を示す正面図であり、図７は、その試験管代用袋の液収容部を開封した状態を示す斜視図である。
【００２５】
この試験管代用袋１は、可撓性材料、例えば合成樹脂フィルム材によって形成されており、横方向に並列し連接して形設された複数、この例では４つの液収容部２を有している。各液収容部２は、それぞれ互いに独立して密封されており、それぞれ同一内容積を有している。また、試験管代用袋１には、図６に示すように、側縁部にノッチ３が形設されている。そして、ノッチ３を始端として袋面を横方向（上辺に沿った方向）へ容易に引き裂くことができるように、例えば、試験管代用袋１を形成するフィルム材として、横方向に１軸延伸加工された合成樹脂フィルム材が使用されている。
【００２６】
この試験管代用袋１は、片方の手の親指と人差し指およびもう一方の手の親指と人差し指とで、側縁部に形設されたノッチ３を挟んでその両側をそれぞれ摘み、ノッチ３を始端として袋を横方向に引き裂くことにより、各液収容部２がそれぞれ容易に開封される。このようにして、密封された液収容部２が開封されると、図７に示すように、液収容部２の開封部分は、手を触れなくても合成樹脂フィルム材の弾性によって復元的に自然と大きく開口する。この大きく開いた上部開口４を通し、ピペット等を使用して液収容部２内へ試料液体や試薬液体と希釈用液体、例えば滅菌蒸留水を分注することができる。
【００２７】
上記した試験管代用袋１は、例えば、縦寸法が同等で横寸法が異なる２枚の矩形状フィルム材を接合して形成される。すなわち、横寸法が小さい一方のフィルム材（これを「平面部フィルム材」という）の左・右の側縁部と、横寸法が大きい他方のフィルム材（これを「曲面部フィルム材」という）の左・右の側縁部とをそれぞれ互いに揃えて接着、例えば熱接着（ヒートシール）するとともに、平面状態の平面部フィルム材に対して曲面部フィルム材を規則的な波形に折曲し、曲面部フィルム材の各谷部と平面部フィルム材とを、それぞれ側辺に沿った直線状に等間隔で熱接着することにより、平面部フィルム材と曲面部フィルム材とで互いに平行な複数の筒部が形成されるようにする。続いて、平面部フィルム材の上縁部および下縁部と曲面部フィルム材の上縁部および下縁部とをそれぞれ熱接着する。このとき、筒部の開口部分は、平面部フィルム材が平面状態であるのに対して曲面部フィルム材が湾曲しているので、曲面部フィルム材の上・下各縁部にそれぞれ襞（タック）を形成しつつ、平面部フィルム材の上・下縁部と曲面部フィルム材の上・下縁部とをそれぞれ熱接着して、各筒部の上・下の開口をそれぞれ扁平状に閉塞する。以上のような工程により、図６に示したように、それぞれ密封された同一内容積の複数の液収容部２が連接して形設された試験管代用袋１が製作される。
【００２８】
試験管代用袋１は、上記したようにして製作されるが、その製作過程において、筒部内に何も液体を入れずに筒部の上部開口を閉塞して、液収容部２内に何も収容されていない試験管代用袋１を製作するようにしてもよいし、液体、例えば希釈用の滅菌蒸留水を筒部内に入れた状態で筒部の上部開口を閉塞して、各液収容部２内にそれぞれ同一量の滅菌蒸留水が収容された試験管代用袋１を製作するようにしてもよい。
【００２９】
次に、図１ないし図５に示した液体攪拌装置を使用し、図６および図７に示した試験管代用袋１を用いて、例えば、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する操作の１例について、図８および図９に示す部分側面断面図、ならびに、図１０および図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。この操作では、各液収容部２内にそれぞれ同一量の滅菌蒸留水が収容された試験管代用袋１を使用することとする。
【００３０】
まず、試験管代用袋１の上端部をノッチ３の部分で横方向に引き裂いて液収容部２を開封し、この試験管代用袋１を、図２、図３および図８の（ａ）に示すように、筐体１０の前面と開閉バー３０との間に通し袋保持部１２に挿入して起立姿勢で保持し、電源スイッチ３２をオン（ＯＮ）にする。このとき、手動・フット切替スイッチ３４は、フット（ＦＯＯＴ）側としておく。この状態で、操作者がピペットを用いて一定量の試料原液を分取し、試験管代用袋１の１番目（左端）の液収容部２内へ上部開口４を通して試料原液を分注する。この試料原液の分注後に、操作者がフットスイッチ５０を足で踏んでオン操作すると、図８の（ｂ）に示すように、バー開閉機構５４が作動して開閉バー３０が筐体１０の前面に近接し、開閉バー３０により試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が閉塞される。
【００３１】
試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が閉塞されると、図９の（ｃ）に示すように、第１振動モータ５２が作動して第１（左端）の連打器２０の往復動ピン２２が振動し、一対の揺動桿２４、２４が揺動して、合成樹脂フィルム材で形成された試験管代用袋１の底部付近の袋外面が揺動桿２４によって連打される。これにより、試験管代用袋１の１番目の液収容部２内の液体が攪拌されて、分注された試料原液と滅菌蒸留水とが混和され、第１段階の希釈試料液が調製される。第１振動モータ５２の始動時から一定時間（タイマー調節器３６によって設定された時間）が経過すると、第１振動モータ５２が停止するとともに、第１（左端）の完了ランプ４４が点灯する。続いて、図９の（ｄ）に示すように、バー開閉機構５４が作動して開閉バー３０が筐体１０の前面から離間し、開閉バー３０によって閉塞されていた試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が開放される。
【００３２】
試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が開放されると、操作者がピペットを用いて試験管代用袋１の１番目の液収容部２内から一定量の試料液（第１段階の希釈試料液）を分取し、その試料液を試験管代用袋１の２番目（左から２つ目）の液収容部２内へ分注する。この試料液の分注後に、操作者がフットスイッチ５０を足で踏んでオン操作すると、図８の（ｂ）に示すように、再びバー開閉機構５４が作動して開閉バー３０が筐体１０の前面に近接し、開閉バー３０により試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が閉塞される。試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が閉塞されると、図９の（ｃ）に示すように、第２振動モータ５２が作動して第２（左から２つ目）の連打器２０の往復動ピン２２が振動し、一対の揺動桿２４、２４が揺動して、試験管代用袋１の底部付近の袋外面が揺動桿２４によって連打される。これにより、試験管代用袋１の２番目の液収容部２内の液体が攪拌されて、分注された試料液と滅菌蒸留水とが混和され、第２段階の希釈試料液が調製される。第２振動モータ５２の始動時から一定時間（タイマー設定時間）が経過すると、第２振動モータ５２が停止するとともに、第２（左から２つ目）の完了ランプ４４が点灯する。続いて、図９の（ｄ）に示すように、再びバー開閉機構５４が作動して開閉バー３０が筐体１０の前面から離間し、開閉バー３０によって閉塞されていた試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が開放される。
【００３３】
引き続き、試験管代用袋１の３番目（左から３つ目）および４番目（右端）の液収容部２に対して上記と同様の操作を行う。そして、４番目の液収容部２内で第４段階の希釈試料液が調製され、開閉バー３０によって閉塞されていた試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が開放されるると、操作者がフットスイッチ５０を足で踏んでオン操作する。この操作により、全ての回路が初期状態に復帰し、４つ全ての完了ランプ４４が消灯する。この後、それぞれの液収容部２に４段階の希釈試料液が収容された試験管代用袋１を袋保持部１２から取り出して一連の操作が終了する。
【００３４】
以上の操作例は、手動・フット切替スイッチ３４をフット（ＦＯＯＴ）側としたときのものであるが、手動・フット切替スイッチ３４を手動（ＭＡＮＵＡＬ）側としたときには、フットスイッチ５０を操作する代わりに、バー閉塞スイッチ３８およびバー開放スイッチ４０、４つの手動スイッチ４２ならびにリセットスイッチ４６をそれぞれ操作することにより、上記と同様の一連の操作を行うことができる。なお、手動操作を行う場合は、最初に試験管代用袋１を袋保持部１２に挿入して保持するときに、液収容部２を未開封のままの状態とし、バー閉塞スイッチ３８を操作して、開閉バー３０と筐体１０の前面とで試験管代用袋１の上縁部を挟持した後に、試験管代用袋１の上端部をノッチ３の部分で引き裂いて開封するようにしてもよい。
【００３５】
次に、図１２および図１３は、この発明の別の実施形態を示し、図１２は、液体攪拌装置の全体斜視図であり、図１３は、その回路構成を示すブロック図である。この液体攪拌装置は、４つの振動板（上記した連打器２０に相当）が個別に駆動されるのではなくて同時に駆動される点、装置の制御がＣＰＵによって行われる点などにおいて、図１ないし図５に示した上記液体攪拌装置と異なる。
【００３６】
この液体攪拌装置には、筐体７４の前面側に袋保持部７６が設けられている。袋保持部７６は、筐体７４の前面に厚板状の受け部材７８を固着し、その受け部材７８の前面側を保持板８０で塞ぐようにして構成されている。そして、試験管代用袋は、受け部材７８と保持板８０と筐体７４の前面とで囲まれた空間に挿入されて起立姿勢で保持される。筐体７４の前面には、袋保持部７６の配設位置に対応する部分に開口窓８２が形設されており、その開口窓８２に臨むように４つの振動板８４が配設されている。４つの振動板８４は、図１２には図示していないが筐体７４の内部に設けられた振動板駆動モータ８６（図１３参照）によって同時に振動させられ、これらの振動板８４により、袋保持部７６に保持された試験管代用袋の袋外面が連打される。
【００３７】
また、袋保持部７６の上方には、筐体７４の前面の上部から突出した左右一対の直動板部９０および一対の直動板部９０に両端部が一体に連接した開閉板部９２からなる開閉フレーム８８が配設されている。開閉フレーム８８は、図１２には図示していないが筐体７４の内部に設けられた駆動モータ９４（図５参照）で一対の直動板部９０を往復移動させて、開閉板部９２を筐体７４の前面に対し近接および離間させることにより、袋保持部７６に保持された試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉自在に閉塞する。筐体７４の上面前縁部には、各振動板８４にそれぞれ対応する４つの完了ランプ９６が設けられている。また、筐体７４から引き出されたコード９８にフットスイッチ１００が接続されている。
【００３８】
図１３に示すように、フットスイッチ１００はＣＰＵ１０２に接続されている。また、ＣＰＵ１０２は、振動板駆動モータ８６のドライバ１０４、開閉フレーム駆動モータ９４のドライバ１０６および完了ランプ９６のドライバ１０８にそれぞれ接続されている。
【００３９】
図１２および図１３に示した液体攪拌装置を使用して、例えば試料原液を段階希釈し各種濃度の試料液を調製する一連の操作も、図１ないし図５に示した装置と同様に、図１０および図１１のフローチャートに示したような手順で、フットスイッチ１００を順次操作することにより行われる。但し、この液体攪拌装置では、４つの振動板８４を順番に１つずつ駆動させるのではなく、１つの振動板駆動モータ８６によって常に４つの振動板８４を同時に駆動させるようにする。そして、振動板８４が１回駆動するごとに、完了ランプ９６が１つずつ順番に点灯していき、振動板８４が４回駆動したときに４つ全ての完了ランプ９６が点灯する。
【００４０】
上記した実施形態では、図６および図７に示したように、袋上縁部を引き裂いて液収容部２を開封したときに、液収容部２の開封部分が手を触れなくても自然と大きく開口するような構成を備えた試験管代用袋１を用いるようにしているが、この発明は、そのような袋構成でなく、縦寸法と横寸法が同じである２枚の矩形状フィルム材を接合して、横方向に並列した複数の液収容部が形設された扁平状の試験管代用袋を用いる場合にも適用し得るものである。そのような扁平状の試験管代用袋は、袋上縁部を引き裂いて液収容部を開封しただけでは液収容部の開封部分が自然と大きく開口することがない。そこで、開口閉塞器２６の開閉バー３０や開閉フレーム８８の開閉板部９２の内側面、および、筐体１０、７４の前面の、開閉バー３０や開閉板部９２と対向する部分に、それぞれ吸盤を取着したり粘着剤を塗布しておいたりする。このような構成とすることにより、バー開閉機構５４（開閉フレーム８８）を作動させて開閉バー３０（開閉板部９２）で試験管代用袋の液収容部の上部開口を一旦閉塞してから、開閉バー３０（開閉板部９２）を筐体１０（７４）の前面から離間させるようにしたときに、液収容部の上部開口付近の両袋面が前後方向に引っ張られて、液収容部の開封部分が大きく開口することとなる。このように、液体攪拌装置の構成を部分的に変更することにより、可撓性材料で形成され複数の液収容部を有する各種形態の試験管代用袋に対する液体分注操作に対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の１実施形態を示す液体攪拌装置の全体斜視図である。
【図２】図１に示した液体攪拌装置の正面図である。
【図３】図１に示した液体攪拌装置の側面図である。
【図４】図１に示した液体攪拌装置の操作盤部分の平面図である。
【図５】図１に示した液体攪拌装置の回路構成を示すブロック図である。
【図６】図１に示した液体攪拌装置において用いられる試験管代用袋の構成の１例を示す正面図である。
【図７】図６に示した試験管代用袋の液収容部を開封した状態を示す斜視図である。
【図８】図１ないし図５に示した液体攪拌装置を使用し、図６および図７に示した試験管代用袋を用いて、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する操作の１例について説明するための部分側面断面図である。
【図９】同じく、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する操作の１例について説明するための部分側面断面図である。
【図１０】図１ないし図５に示した液体攪拌装置を使用し、図６および図７に示した試験管代用袋を用いて、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する一連の操作を示すフローチャートである。
【図１１】同じく、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する一連の操作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の別の実施形態を示す液体攪拌装置の全体斜視図である。
【図１３】図１２に示した液体攪拌装置の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 試験管代用袋
２ 試験管代用袋の液収容部
３ ノッチ
４ 液収容部の上部開口
１０、７４ 筐体
１２、７６ 袋保持部
１４ 操作盤
２０ 連打器
２２ 往復動ピン
２４ 揺動桿
２６ 開口閉塞器
２８ 直動軸
３０ 開閉バー
３２ 電源スイッチ
３４ 手動・フット切替スイッチ
３６ タイマー調節器
３８ バー閉塞スイッチ
４０ バー開放スイッチ
４２ 手動スイッチ
４４ 完了ランプ
４６ リセットスイッチ
５０、１００ フットスイッチ
５２ 振動モータ
５４ バー開閉機構
５６ リセット制御回路
６０ メモリ制御回路
６２ フット制御回路
６４ 手動制御回路
６６ バー開閉制御回路
６８ 完了ランプ制御回路
７０ タイマー制御回路
７２ 振動モータ制御回路
８２ 開口窓
８４ 振動板
８６ 振動板駆動モータ
８８ 開閉フレーム
９０ 直動板部
９２ 開閉板部
９４ 開閉フレーム駆動モータ
９６ 完了ランプ
１０２ ＣＰＵ
１０４ 振動板ドライバ
１０６ 開閉フレームドライバ
１０８ ランプドライバ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、試料原液や薬剤原液を段階的に順次希釈していって各種濃度の試料液や試薬液を調製する場合に、試料液体や試薬液体と滅菌蒸留水等の希釈用液体とが混合された混合溶液を攪拌して混和させるために使用される液体攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、混釈平板培養法により生菌数を測定する場合においては、各種濃度の試料液（菌液）を含む培地の系列を作るために、試料原液を１０倍、１００倍、１０００倍、……というように１０倍ごとに段階希釈する。また、寒天平板希釈法により化学療法剤に対する細菌類の感受性を検査する場合においては、各種濃度の試験薬剤を含む培地の系列を作るために、試験薬剤を１０段階〜１５段階程度に２倍ごとに段階希釈する。このように、段階希釈された試料液や試薬液を調製する際には、従来、ガラス製やプラスチック製の複数本の試験管を使用し、試料原液や薬剤原液（一定量の試験薬剤を秤取して滅菌蒸留水等に溶解させた液）を一定量、マイクロピペット等を用いて分取し、それを試験管に分注するとともに、マイクロピペット等を用いて一定量の希釈用液体、例えば滅菌蒸留水を同じ試験管に分注した後、試験管を振盪させるなどして混合溶液を混和させ、第１段階の希釈液を調製する。次に、第１段階の希釈液を一定量分取し、それを空の試験管に分注するとともに、その試験管に一定量の滅菌蒸留水を分注した後、試験管を振盪させるなどして混合溶液を混和させ、第２段階の希釈液を調製する。以下、同様の操作を繰り返すことにより、各種濃度に段階希釈された試料液や試薬液を得るようにする。
【０００３】
上記したように、試料原液や薬剤原液を段階希釈して各種濃度の試料液や試薬液を調製するためには、多数本の試験管が使用されるが、一度使用された試験管の廃棄上の問題や経済上の問題などを解決するため、本出願人は、従来のガラス製やプラスチック製の試験管に代えて、安価で使い捨て可能な試験管代用袋を使用することを提案した。この試験管代用袋は、フィルム材により形成され、横方向に連接して形設されそれぞれ密封された同一内容積の複数の液収容部を有している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６７８１８号公報（第５−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した試験管代用袋は、従来のガラス製やプラスチック製の試験管とは異なり、フィルム材で形成されているために剛性が無く、また、液収容部も円筒形状に保持することが難しく、さらに、上面開口をキャップ等により閉塞することもできない。このため、上記試験管代用袋を使用して、例えば、試料原液や薬剤原液を段階的に順次希釈していって各種濃度の試料液や試薬液を調製する場合において、試料液体や試薬液体と滅菌蒸留水等の希釈用液体とを混合させた後に、試験管と同様に試験管代用袋を振盪させて混合溶液を混和させる方法では、試験管代用袋の上端開口から液がこぼれたりする。また、試験管代用袋の底部付近を指先で何度か軽く摘んで袋面を揉むようにして混合溶液を混和させる方法では、液収容部の容積が減少したときに試験管代用袋の上端開口から液が押し出される恐れもある。
【０００５】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、可撓性材料で形成され横方向に並列して形設された複数の液収容部を有する試験管代用袋を使用し、その各液収容部に２種もしくはそれ以上の種類の液体を分注して混合する場合に、液収容部内の液体を上端開口からこぼしたり押し出したりすることなく、混合溶液を攪拌して確実に混和させることができる液体攪拌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】
請求項１に係る発明は、可撓性材料で形成され横方向に並列して形設された複数の液収容部を有しその各液収容部にそれぞれ液体が収容された試験管代用袋の、前記液収容部内の液体を攪拌する液体攪拌装置において、前記液収容部内の液体を攪拌する液体攪拌装置において、前記試験管代用袋を起立姿勢で保持する袋保持部と、この袋保持部に保持された前記試験管代用袋の各液収容部にそれぞれ対応するように配設され、振動運動により液収容部の袋外面を連打して液収容部内の液体を攪拌する複数の連打手段と、この連打手段を振動させる振動手段と、前記袋保持部に保持された前記試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉自在に閉塞する開口閉塞手段と、この開口閉塞手段を往復駆動させる駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の液体攪拌装置において、各連打手段にそれぞれ対応して完了ランプを複数設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の液体攪拌装置において、振動手段を連打手段ごとに設け、連打手段が振動して試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わるごとに、完了ランプのうちの当該連打手段に対応する完了ランプを点灯させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の液体攪拌装置において、フットスイッチおよびリセット手段を備え、前記フットスイッチを１回操作するごとに、開口閉塞手段の閉塞動作、連打手段の連打動作および前記開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作が行われて、前記フットスイッチを複数回操作することにより前記各連打手段が順番にそれぞれ動作していき、その後に前記フットスイッチを操作したときに初期状態に復帰するように、振動手段、駆動手段および前記リセット手段をそれぞれ制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項２に記載の液体攪拌装置において、振動手段が複数の連打手段を同時に振動させ、連打手段が振動して試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わるごとに、完了ランプが順番に点灯していくようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の液体攪拌装置において、フットスイッチおよびリセット手段を備え、前記フットスイッチを１回操作するごとに、開口閉塞手段の閉塞動作、連打手段の連打動作および前記開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作が行われて、前記フットスイッチを、前記連打手段の数に相当する回数だけ操作した後に、さらにフットスイッチを操作したときに初期状態に復帰するように、振動手段、駆動手段および前記リセット手段をそれぞれ制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明の液体攪拌装置においては、袋保持部に試験管代用袋が起立姿勢で保持され、開口閉塞手段によって試験管代用袋の液収容部の上部開口が閉塞された状態で、振動手段によって連打手段が振動させられ、連打手段が振動運動することにより、可撓性材料で形成された試験管代用袋の袋外面が連打手段で連打されて、液収容部内の液体が攪拌される。
したがって、請求項１に係る発明の液体攪拌装置を使用すると、可撓性材料で形成され複数の液収容部を有する試験管代用袋を使用し、その各液収容部に２種もしくはそれ以上の種類の液体を分注して混合する場合に、液収容部内の液体を上端開口からこぼしたり押し出したりすることなく、混合溶液を攪拌して確実に混和させることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明の液体攪拌装置では、完了ランプの点灯により、袋保持部に保持された試験管代用袋の複数の液収容部のうちいずれの液収容部内に収容された液体の攪拌が終了したかを確認しながら、一連の攪拌操作を行っていくことができる。
【００１４】
請求項３に係る発明の液体攪拌装置では、完了ランプの点灯により、複数の連打手段のうちいずれの連打手段による試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わったかを確認しながら、一連の攪拌操作を行っていくことができる。そして、振動手段が連打手段ごとに設けられているので、必要な連打手段だけを振動させることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明の液体攪拌装置では、制御手段によって振動手段、駆動手段およびリセット手段がそれぞれ制御されることにより、フットスイッチを１回操作するごとに、開口閉塞手段の閉塞動作、連打手段の連打動作および開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作を行わせ、フットスイッチを複数回操作して各連打手段を順番にそれぞれ動作させていき、その後にフットスイッチを操作して初期状態に復帰させることができる。
【００１６】
請求項５に係る発明の液体攪拌装置では、完了ランプの点灯により、袋保持部に保持された試験管代用袋の複数の液収容部のうちいずれの液収容部内に収容された液体の攪拌動作が終わったかを確認しながら、一連の攪拌操作を行っていくことができる。そして、振動手段が複数の連打手段を同時に振動させるので、振動手段を１つだけ設置すればよい。
【００１７】
請求項６に係る発明の液体攪拌装置では、制御手段によって振動手段、駆動手段およびリセット手段がそれぞれ制御されることにより、フットスイッチを１回操作するごとに、開口閉塞手段の閉塞動作、連打手段の連打動作および開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作を行わせ、フットスイッチを複数回操作して各連打手段を順番にそれぞれ動作させていき、フットスイッチを、連打手段の数に相当する回数だけ操作した後にフットスイッチを操作して初期状態に復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１ないし図５は、この発明の１実施形態を示し、図１は、液体攪拌装置の全体斜視図であり、図２および図３は、その正面図および側面図であり、図４は、操作盤部分の平面図であり、図５は、液体攪拌装置の回路構成を示すブロック図である。
【００１９】
この液体攪拌装置は、筐体１０の前面に袋保持部１２を備え、その袋保持部１２から前方へ突き出るように操作盤１４が設けられている。袋保持部１２は、筐体１０の前面側鉛直面の左右両側に一対のブラケット１６、１６を固着し、その一対のブラケット１６、１６間に保持板１８を掛け渡すように、保持板１８の両端部を両ブラケット１６、１６に一体的に固着して構成されている。そして、後述する試験管代用袋は、保持板１８と筐体１０の前面側鉛直面との間の空間に挿入されて起立姿勢で保持される。
【００２０】
袋保持部１２には、筐体１０の前面側鉛直面の下部から突出した往復動ピン２２に一対の揺動桿２４、２４の下端部を固着して構成された連打器２０が配設されている。連打器２０は、試験管代用袋の各液収容部にそれぞれ対応するように複数、この例では４つ設けられている。この連打器２０は、連打器２０ごとに設けられた振動モータ５２（図５参照）で往復動ピン２２を振動させて揺動桿２４を揺動させることにより、袋保持部１２に保持された試験管代用袋の袋外面を連打する。
【００２１】
また、袋保持部１２の上方には、筐体１０の前面側鉛直面の上部から突出した左右一対の直動軸２８、２８に開閉バー３０の両端部を固着して構成された開口閉塞器２６が配設されている。この開口閉塞器２６は、バー開閉機構５４（図５参照）で一対の直動軸２８、２８を往復移動させて、開閉バー３０を筐体１０の前面側鉛直面に対し近接および離間させることにより、袋保持部１２に保持された試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉自在に閉塞する。
【００２２】
操作盤１４には、電源スイッチ３２、手動・フット切替スイッチ３４、タイマー調節器３６、開口閉塞器２６のバー閉塞スイッチ３８およびバー開放スイッチ４０、各連打器２０にそれぞれ対応して設けられた４つの手動スイッチ４２および完了ランプ４４、ならびにリセットスイッチ４６が設けられている。また、筐体１０から引き出されたコード４８にフットスイッチ５０が接続されている。
【００２３】
図５に示すように、電源スイッチ３２およびリセットスイッチ４６は、それぞれリセット制御回路５６に接続されており、リセット制御回路５６が、メモリ制御回路６０、フット制御回路６２および手動制御回路６４にそれぞれ接続されている。メモリ制御回路６０には、フット制御回路６２および手動制御回路６４がそれぞれ接続されており、また、フット制御回路６２および手動制御回路６４は、それぞれバー開閉制御回路６６に接続されている。また、フット制御回路６２には、フットスイッチ５０および手動・フット切替スイッチ３４のフット側端子がそれぞれに接続されており、手動制御回路６４に各手動スイッチ４２がそれぞれ接続されていて、各手動スイッチ４２にそれぞれ手動・フット切替スイッチ３４の手動側端子が接続されている。そして、メモリ制御回路６０が完了ランプ制御回路６８に接続され、完了ランプ制御回路６８が各完了ランプ４４にそれぞれ接続されている。バー開閉制御回路６６には、上記したフット制御回路６２および手動制御回路６４のほかに、バー閉塞スイッチ３８およびバー開放スイッチ４０（バー開閉スイッチ３８、４０）が接続されており、バー開閉制御回路６６が、バー開閉機構５４に接続されているとともに、タイマー制御回路７０に接続されている。タイマー制御回路７０にはタイマー調整器３６が接続されており、タイマー制御回路７０が、各振動モータ５２にそれぞれ接続された振動モータ制御回路７２に接続されている。
【００２４】
次に、この液体攪拌装置において用いられる試験管代用袋の構成を、図６及び図７に基づいて説明する。図６は、試験管代用袋の１例を示す正面図であり、図７は、その試験管代用袋の液収容部を開封した状態を示す斜視図である。
【００２５】
この試験管代用袋１は、可撓性材料、例えば合成樹脂フィルム材によって形成されており、横方向に並列し連接して形設された複数、この例では４つの液収容部２を有している。各液収容部２は、それぞれ互いに独立して密封されており、それぞれ同一内容積を有している。また、試験管代用袋１には、図６に示すように、側縁部にノッチ３が形設されている。そして、ノッチ３を始端として袋面を横方向（上辺に沿った方向）へ容易に引き裂くことができるように、例えば、試験管代用袋１を形成するフィルム材として、横方向に１軸延伸加工された合成樹脂フィルム材が使用されている。
【００２６】
この試験管代用袋１は、片方の手の親指と人差し指およびもう一方の手の親指と人差し指とで、側縁部に形設されたノッチ３を挟んでその両側をそれぞれ摘み、ノッチ３を始端として袋を横方向に引き裂くことにより、各液収容部２がそれぞれ容易に開封される。このようにして、密封された液収容部２が開封されると、図７に示すように、液収容部２の開封部分は、手を触れなくても合成樹脂フィルム材の弾性によって復元的に自然と大きく開口する。この大きく開いた上部開口４を通し、ピペット等を使用して液収容部２内へ試料液体や試薬液体と希釈用液体、例えば滅菌蒸留水を分注することができる。
【００２７】
上記した試験管代用袋１は、例えば、縦寸法が同等で横寸法が異なる２枚の矩形状フィルム材を接合して形成される。すなわち、横寸法が小さい一方のフィルム材（これを「平面部フィルム材」という）の左・右の側縁部と、横寸法が大きい他方のフィルム材（これを「曲面部フィルム材」という）の左・右の側縁部とをそれぞれ互いに揃えて接着、例えば熱接着（ヒートシール）するとともに、平面状態の平面部フィルム材に対して曲面部フィルム材を規則的な波形に折曲し、曲面部フィルム材の各谷部と平面部フィルム材とを、それぞれ側辺に沿った直線状に等間隔で熱接着することにより、平面部フィルム材と曲面部フィルム材とで互いに平行な複数の筒部が形成されるようにする。続いて、平面部フィルム材の上縁部および下縁部と曲面部フィルム材の上縁部および下縁部とをそれぞれ熱接着する。このとき、筒部の開口部分は、平面部フィルム材が平面状態であるのに対して曲面部フィルム材が湾曲しているので、曲面部フィルム材の上・下各縁部にそれぞれ襞（タック）を形成しつつ、平面部フィルム材の上・下縁部と曲面部フィルム材の上・下縁部とをそれぞれ熱接着して、各筒部の上・下の開口をそれぞれ扁平状に閉塞する。以上のような工程により、図６に示したように、それぞれ密封された同一内容積の複数の液収容部２が連接して形設された試験管代用袋１が製作される。
【００２８】
試験管代用袋１は、上記したようにして製作されるが、その製作過程において、筒部内に何も液体を入れずに筒部の上部開口を閉塞して、液収容部２内に何も収容されていない試験管代用袋１を製作するようにしてもよいし、液体、例えば希釈用の滅菌蒸留水を筒部内に入れた状態で筒部の上部開口を閉塞して、各液収容部２内にそれぞれ同一量の滅菌蒸留水が収容された試験管代用袋１を製作するようにしてもよい。
【００２９】
次に、図１ないし図５に示した液体攪拌装置を使用し、図６および図７に示した試験管代用袋１を用いて、例えば、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する操作の１例について、図８および図９に示す部分側面断面図、ならびに、図１０および図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。この操作では、各液収容部２内にそれぞれ同一量の滅菌蒸留水が収容された試験管代用袋１を使用することとする。
【００３０】
まず、試験管代用袋１の上端部をノッチ３の部分で横方向に引き裂いて液収容部２を開封し、この試験管代用袋１を、図２、図３および図８の（ａ）に示すように、筐体１０の前面と開閉バー３０との間に通し袋保持部１２に挿入して起立姿勢で保持し、電源スイッチ３２をオン（ＯＮ）にする。このとき、手動・フット切替スイッチ３４は、フット（ＦＯＯＴ）側としておく。この状態で、操作者がピペットを用いて一定量の試料原液を分取し、試験管代用袋１の１番目（左端）の液収容部２内へ上部開口４を通して試料原液を分注する。この試料原液の分注後に、操作者がフットスイッチ５０を足で踏んでオン操作すると、図８の（ｂ）に示すように、バー開閉機構５４が作動して開閉バー３０が筐体１０の前面に近接し、開閉バー３０により試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が閉塞される。
【００３１】
試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が閉塞されると、図９の（ｃ）に示すように、第１振動モータ５２が作動して第１（左端）の連打器２０の往復動ピン２２が振動し、一対の揺動桿２４、２４が揺動して、合成樹脂フィルム材で形成された試験管代用袋１の底部付近の袋外面が揺動桿２４によって連打される。これにより、試験管代用袋１の１番目の液収容部２内の液体が攪拌されて、分注された試料原液と滅菌蒸留水とが混和され、第１段階の希釈試料液が調製される。第１振動モータ５２の始動時から一定時間（タイマー調節器３６によって設定された時間）が経過すると、第１振動モータ５２が停止するとともに、第１（左端）の完了ランプ４４が点灯する。続いて、図９の（ｄ）に示すように、バー開閉機構５４が作動して開閉バー３０が筐体１０の前面から離間し、開閉バー３０によって閉塞されていた試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が開放される。
【００３２】
試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が開放されると、操作者がピペットを用いて試験管代用袋１の１番目の液収容部２内から一定量の試料液（第１段階の希釈試料液）を分取し、その試料液を試験管代用袋１の２番目（左から２つ目）の液収容部２内へ分注する。この試料液の分注後に、操作者がフットスイッチ５０を足で踏んでオン操作すると、図８の（ｂ）に示すように、再びバー開閉機構５４が作動して開閉バー３０が筐体１０の前面に近接し、開閉バー３０により試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が閉塞される。試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が閉塞されると、図９の（ｃ）に示すように、第２振動モータ５２が作動して第２（左から２つ目）の連打器２０の往復動ピン２２が振動し、一対の揺動桿２４、２４が揺動して、試験管代用袋１の底部付近の袋外面が揺動桿２４によって連打される。これにより、試験管代用袋１の２番目の液収容部２内の液体が攪拌されて、分注された試料液と滅菌蒸留水とが混和され、第２段階の希釈試料液が調製される。第２振動モータ５２の始動時から一定時間（タイマー設定時間）が経過すると、第２振動モータ５２が停止するとともに、第２（左から２つ目）の完了ランプ４４が点灯する。続いて、図９の（ｄ）に示すように、再びバー開閉機構５４が作動して開閉バー３０が筐体１０の前面から離間し、開閉バー３０によって閉塞されていた試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が開放される。
【００３３】
引き続き、試験管代用袋１の３番目（左から３つ目）および４番目（右端）の液収容部２に対して上記と同様の操作を行う。そして、４番目の液収容部２内で第４段階の希釈試料液が調製され、開閉バー３０によって閉塞されていた試験管代用袋１の液収容部２の上部開口４が開放されるると、操作者がフットスイッチ５０を足で踏んでオン操作する。この操作により、全ての回路が初期状態に復帰し、４つ全ての完了ランプ４４が消灯する。この後、それぞれの液収容部２に４段階の希釈試料液が収容された試験管代用袋１を袋保持部１２から取り出して一連の操作が終了する。
【００３４】
以上の操作例は、手動・フット切替スイッチ３４をフット（ＦＯＯＴ）側としたときのものであるが、手動・フット切替スイッチ３４を手動（ＭＡＮＵＡＬ）側としたときには、フットスイッチ５０を操作する代わりに、バー閉塞スイッチ３８およびバー開放スイッチ４０、４つの手動スイッチ４２ならびにリセットスイッチ４６をそれぞれ操作することにより、上記と同様の一連の操作を行うことができる。なお、手動操作を行う場合は、最初に試験管代用袋１を袋保持部１２に挿入して保持するときに、液収容部２を未開封のままの状態とし、バー閉塞スイッチ３８を操作して、開閉バー３０と筐体１０の前面とで試験管代用袋１の上縁部を挟持した後に、試験管代用袋１の上端部をノッチ３の部分で引き裂いて開封するようにしてもよい。
【００３５】
次に、図１２および図１３は、この発明の別の実施形態を示し、図１２は、液体攪拌装置の全体斜視図であり、図１３は、その回路構成を示すブロック図である。この液体攪拌装置は、４つの振動板（上記した連打器２０に相当）が個別に駆動されるのではなくて同時に駆動される点、装置の制御がＣＰＵによって行われる点などにおいて、図１ないし図５に示した上記液体攪拌装置と異なる。
【００３６】
この液体攪拌装置には、筐体７４の前面側に袋保持部７６が設けられている。袋保持部７６は、筐体７４の前面に厚板状の受け部材７８を固着し、その受け部材７８の前面側を保持板８０で塞ぐようにして構成されている。そして、試験管代用袋は、受け部材７８と保持板８０と筐体７４の前面とで囲まれた空間に挿入されて起立姿勢で保持される。筐体７４の前面には、袋保持部７６の配設位置に対応する部分に開口窓８２が形設されており、その開口窓８２に臨むように４つの振動板８４が配設されている。４つの振動板８４は、図１２には図示していないが筐体７４の内部に設けられた振動板駆動モータ８６（図１３参照）によって同時に振動させられ、これらの振動板８４により、袋保持部７６に保持された試験管代用袋の袋外面が連打される。
【００３７】
また、袋保持部７６の上方には、筐体７４の前面の上部から突出した左右一対の直動板部９０および一対の直動板部９０に両端部が一体に連接した開閉板部９２からなる開閉フレーム８８が配設されている。開閉フレーム８８は、図１２には図示していないが筐体７４の内部に設けられた駆動モータ９４（図５参照）で一対の直動板部９０を往復移動させて、開閉板部９２を筐体７４の前面に対し近接および離間させることにより、袋保持部７６に保持された試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉自在に閉塞する。筐体７４の上面前縁部には、各振動板８４にそれぞれ対応する４つの完了ランプ９６が設けられている。また、筐体７４から引き出されたコード９８にフットスイッチ１００が接続されている。
【００３８】
図１３に示すように、フットスイッチ１００はＣＰＵ１０２に接続されている。また、ＣＰＵ１０２は、振動板駆動モータ８６のドライバ１０４、開閉フレーム駆動モータ９４のドライバ１０６および完了ランプ９６のドライバ１０８にそれぞれ接続されている。
【００３９】
図１２および図１３に示した液体攪拌装置を使用して、例えば試料原液を段階希釈し各種濃度の試料液を調製する一連の操作も、図１ないし図５に示した装置と同様に、図１０および図１１のフローチャートに示したような手順で、フットスイッチ１００を順次操作することにより行われる。但し、この液体攪拌装置では、４つの振動板８４を順番に１つずつ駆動させるのではなく、１つの振動板駆動モータ８６によって常に４つの振動板８４を同時に駆動させるようにする。そして、振動板８４が１回駆動するごとに、完了ランプ９６が１つずつ順番に点灯していき、振動板８４が４回駆動したときに４つ全ての完了ランプ９６が点灯する。
【００４０】
上記した実施形態では、図６および図７に示したように、袋上縁部を引き裂いて液収容部２を開封したときに、液収容部２の開封部分が手を触れなくても自然と大きく開口するような構成を備えた試験管代用袋１を用いるようにしているが、この発明は、そのような袋構成でなく、縦寸法と横寸法が同じである２枚の矩形状フィルム材を接合して、横方向に並列した複数の液収容部が形設された扁平状の試験管代用袋を用いる場合にも適用し得るものである。そのような扁平状の試験管代用袋は、袋上縁部を引き裂いて液収容部を開封しただけでは液収容部の開封部分が自然と大きく開口することがない。そこで、開口閉塞器２６の開閉バー３０や開閉フレーム８８の開閉板部９２の内側面、および、筐体１０、７４の前面の、開閉バー３０や開閉板部９２と対向する部分に、それぞれ吸盤を取着したり粘着剤を塗布しておいたりする。このような構成とすることにより、バー開閉機構５４（開閉フレーム８８）を作動させて開閉バー３０（開閉板部９２）で試験管代用袋の液収容部の上部開口を一旦閉塞してから、開閉バー３０（開閉板部９２）を筐体１０（７４）の前面から離間させるようにしたときに、液収容部の上部開口付近の両袋面が前後方向に引っ張られて、液収容部の開封部分が大きく開口することとなる。このように、液体攪拌装置の構成を部分的に変更することにより、可撓性材料で形成され複数の液収容部を有する各種形態の試験管代用袋に対する液体分注操作に対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の１実施形態を示す液体攪拌装置の全体斜視図である。
【図２】図１に示した液体攪拌装置の正面図である。
【図３】図１に示した液体攪拌装置の側面図である。
【図４】図１に示した液体攪拌装置の操作盤部分の平面図である。
【図５】図１に示した液体攪拌装置の回路構成を示すブロック図である。
【図６】図１に示した液体攪拌装置において用いられる試験管代用袋の構成の１例を示す正面図である。
【図７】図６に示した試験管代用袋の液収容部を開封した状態を示す斜視図である。
【図８】図１ないし図５に示した液体攪拌装置を使用し、図６および図７に示した試験管代用袋を用いて、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する操作の１例について説明するための部分側面断面図である。
【図９】同じく、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する操作の１例について説明するための部分側面断面図である。
【図１０】図１ないし図５に示した液体攪拌装置を使用し、図６および図７に示した試験管代用袋を用いて、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する一連の操作を示すフローチャートである。
【図１１】同じく、試料原液を段階希釈して各種濃度の試料液を調製する一連の操作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の別の実施形態を示す液体攪拌装置の全体斜視図である。
【図１３】図１２に示した液体攪拌装置の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 試験管代用袋
２ 試験管代用袋の液収容部
３ ノッチ
４ 液収容部の上部開口
１０、７４ 筐体
１２、７６ 袋保持部
１４ 操作盤
２０ 連打器
２２ 往復動ピン
２４ 揺動桿
２６ 開口閉塞器
２８ 直動軸
３０ 開閉バー
３２ 電源スイッチ
３４ 手動・フット切替スイッチ
３６ タイマー調節器
３８ バー閉塞スイッチ
４０ バー開放スイッチ
４２ 手動スイッチ
４４ 完了ランプ
４６ リセットスイッチ
５０、１００ フットスイッチ
５２ 振動モータ
５４ バー開閉機構
５６ リセット制御回路
６０ メモリ制御回路
６２ フット制御回路
６４ 手動制御回路
６６ バー開閉制御回路
６８ 完了ランプ制御回路
７０ タイマー制御回路
７２ 振動モータ制御回路
８２ 開口窓
８４ 振動板
８６ 振動板駆動モータ
８８ 開閉フレーム
９０ 直動板部
９２ 開閉板部
９４ 開閉フレーム駆動モータ
９６ 完了ランプ
１０２ ＣＰＵ
１０４ 振動板ドライバ
１０６ 開閉フレームドライバ
１０８ ランプドライバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性材料で形成され横方向に並列して形設された複数の液収容部を有しその各液収容部にそれぞれ液体が収容された試験管代用袋の、前記液収容部内の液体を攪拌する液体攪拌装置において、
前記試験管代用袋を起立姿勢で保持する袋保持部と、
この袋保持部に保持された前記試験管代用袋の各液収容部にそれぞれ対応するように配設され、振動運動により液収容部の袋外面を連打して液収容部内の液体を攪拌する複数の連打手段と、
この連打手段を振動させる振動手段と、
前記袋保持部に保持された前記試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉自在に閉塞する開口閉塞手段と、
この開口閉塞手段を往復駆動させる駆動手段と、
を備えたことを特徴とする液体攪拌装置。
【請求項２】
前記各連打手段にそれぞれ対応して完了ランプが複数設けられた請求項１に記載の液体攪拌装置
【請求項３】
前記振動手段が前記連打手段ごとに設けられ、連打手段が振動して試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わるごとに、前記完了ランプのうちの当該連打手段に対応する完了ランプが点灯するようにした請求項２に記載の液体攪拌装置。
【請求項４】
フットスイッチおよびリセット手段を備え、
前記フットスイッチを１回操作するごとに、前記開口閉塞手段の閉塞動作、前記連打手段の連打動作および前記開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作が行われて、前記フットスイッチを複数回操作することにより前記各連打手段が順番にそれぞれ動作していき、その後に前記フットスイッチを操作したときに初期状態に復帰するように、前記振動手段、前記駆動手段および前記リセット手段をそれぞれ制御する制御手段を備えた請求項３に記載の液体攪拌装置。
【請求項５】
前記振動手段が前記複数の連打手段を同時に振動させ、連打手段が振動して試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わるごとに、前記完了ランプが順番に点灯していくようにした請求項２に記載の液体攪拌装置。
【請求項６】
フットスイッチおよびリセット手段を備え、
前記フットスイッチを１回操作するごとに、前記開口閉塞手段の閉塞動作、前記連打手段の連打動作および前記開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作が行われて、前記フットスイッチを、前記連打手段の数に相当する回数だけ操作した後に、さらにフットスイッチを操作したときに初期状態に復帰するように、前記振動手段、前記駆動手段および前記リセット手段をそれぞれ制御する制御手段を備えた請求項５に記載の液体攪拌装置。
【請求項１】
可撓性材料で形成され横方向に並列して形設された複数の液収容部を有しその各液収容部にそれぞれ液体が収容された試験管代用袋の、前記液収容部内の液体を攪拌する液体攪拌装置において、
前記試験管代用袋を起立姿勢で保持する袋保持部と、
この袋保持部に保持された前記試験管代用袋の各液収容部にそれぞれ対応するように配設され、振動運動により液収容部の袋外面を連打して液収容部内の液体を攪拌する複数の連打手段と、
この連打手段を振動させる振動手段と、
前記袋保持部に保持された前記試験管代用袋の液収容部の上部開口を開閉自在に閉塞する開口閉塞手段と、
この開口閉塞手段を往復駆動させる駆動手段と、
を備えたことを特徴とする液体攪拌装置。
【請求項２】
前記各連打手段にそれぞれ対応して完了ランプが複数設けられた請求項１に記載の液体攪拌装置
【請求項３】
前記振動手段が前記連打手段ごとに設けられ、連打手段が振動して試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わるごとに、前記完了ランプのうちの当該連打手段に対応する完了ランプが点灯するようにした請求項２に記載の液体攪拌装置。
【請求項４】
フットスイッチおよびリセット手段を備え、
前記フットスイッチを１回操作するごとに、前記開口閉塞手段の閉塞動作、前記連打手段の連打動作および前記開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作が行われて、前記フットスイッチを複数回操作することにより前記各連打手段が順番にそれぞれ動作していき、その後に前記フットスイッチを操作したときに初期状態に復帰するように、前記振動手段、前記駆動手段および前記リセット手段をそれぞれ制御する制御手段を備えた請求項３に記載の液体攪拌装置。
【請求項５】
前記振動手段が前記複数の連打手段を同時に振動させ、連打手段が振動して試験管代用袋の液収容部内の液体の攪拌動作が終わるごとに、前記完了ランプが順番に点灯していくようにした請求項２に記載の液体攪拌装置。
【請求項６】
フットスイッチおよびリセット手段を備え、
前記フットスイッチを１回操作するごとに、前記開口閉塞手段の閉塞動作、前記連打手段の連打動作および前記開口閉塞手段の開放動作の１サイクルの動作が行われて、前記フットスイッチを、前記連打手段の数に相当する回数だけ操作した後に、さらにフットスイッチを操作したときに初期状態に復帰するように、前記振動手段、前記駆動手段および前記リセット手段をそれぞれ制御する制御手段を備えた請求項５に記載の液体攪拌装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−１１７８６１（Ｐ２００７−１１７８６１Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１２２００（Ｐ２００５−３１２２００）
【出願日】平成１７年１０月２７日（２００５．１０．２７）
【出願人】（５９１２３７６４１）株式会社日研生物医学研究所 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２７日（２００５．１０．２７）
【出願人】（５９１２３７６４１）株式会社日研生物医学研究所 (10)
【Ｆターム（参考）】
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