JPH0792133A - 濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長尺フィルムの測定毎の歪み方の変化を低減
して濃度測定の安定性および再現性を向上させる。 【構成】 濃度測定装置の濃度測定位置に酵素電極５を
設けているとともに、濃度測定位置の上部に、酵素電極
５のホルダキャップ６の周縁上部６ａと係合することに
より長尺フィルム２０を酵素電極５の近傍で挾み込む枠
体７とを有している。そして、被検液の濃度測定時の
み、長尺フィルム２０を挾み込むことにより、各測定に
おいて長尺フィルム２０の酵素電極５への密着状態を安
定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、濃度測定装置に関
し、さらに詳細にいえば、所定間隔毎に形成した被検液
透過孔を備え、濃度測定に必要な機能を有する薄板フィ
ルムを所定方向に走行可能に収容した濃度測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、溶液中のグルコース等の濃度
を測定するための装置として、例えば、特開平４−２３
０８４０号公報に記載された濃度測定装置が提案されて
いる。図１１は前記濃度測定装置に使用される長尺フィ
ルムを収納するカートリッジの一部切り欠き斜視図、図
１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。

【０００３】カートリッジ８０は長尺フィルム８１の一
方の端部側を巻回状態で収容する供給部８２と、長尺フ
ィルム８１の他方側の端部側をロール状に巻き取る巻取
部８３と、供給部８２および巻取部８３を一体的に連結
するブリッジ部８４とを有しており、巻取部８３に設け
られた巻取軸８３ａが図示しないモータにより回転され
ることにより長尺フィルム８１を走行させる。また、ブ
リッジ部８４は長尺フィルム８１を走行可能に案内する
部分であって、上面が開放された長い開口８５が形成さ
れているとともに、下面所定位置に酵素電極９１の侵入
を許容する透孔８６が形成されている。そして、両側板
の上縁部の透孔８６に対応する位置に合成樹脂等からな
る可撓性を有する１対の内向き突片８７が設けられてい
る。また、長尺フィルム８１には所定間隔毎に被検液透
過孔８８が形成されているとともに、各被検液透過孔８
８を覆うように長尺フィルム８１の下面に濃度測定用補
助膜としての拡散制限膜８９が貼着されている。なお、
拡散制限膜８９は血球等の大きい粒子を分離する機能な
どを有するポリカーボネート樹脂などが使用される。ま
た、濃度測定装置の所定位置には酵素電極９１の活性を
維持する保存液が収容される保存液収容タンク（図示せ
ず）が設けられ、酵素電極９１は電極駆動機構（図示せ
ず）により保存液に接する保存液収容タンク位置と濃度
測定位置との間を移動するように構成されている。

【０００４】前記公報記載の濃度測定装置によれば、カ
ートリッジ８０を濃度測定装置内に収容し、酵素電極９
１が昇降する濃度測定位置の上流側に設けられた所定の
点着位置において被検液が被検液透過孔８８に点着さ
れ、その点着された被検液透過孔８８が濃度測定位置に
来るように長尺フィルム８１を走行させる。そして、ま
ず保存液収容タンク位置に酵素電極９１が移動され、電
極表面に保存液による緩衝液膜を形成した後、濃度測定
位置において酵素電極９１を上昇させることにより、被
検液が点着された被検液透過孔８８を覆う拡散制限膜８
９と酵素電極９１とを密着させ、被検液の濃度を測定す
る。この場合、長尺フィルム８１には酵素電極９１によ
り持ち上げられる方向の力が加えられるのであるが、長
尺フィルム８１の幅方向の端縁寄りが１対の内向き突片
８７により規制されるのであるから、長尺フイルム８１
に特別にテンションを加えなくとも酵素電極６１と拡散
制限膜８９との間の密着状態を良好に保つことができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
に示すように酵素電極９１が拡散制限膜８９と接触して
から濃度測定の所定位置まで上昇するまでに拡散制限膜
８９を保持している長尺フィルム８１の歪み方が測定毎
に大きく変化してしまうことが生じ、測定の安定性およ
び再現性が低下するという問題が発生する。さらに詳細
に説明すると、酵素電極９１が拡散制限膜８９と接触し
ている状態から濃度測定の所定位置まで上昇する間にお
いて、長尺フィルム８１を保持する両端位置である供給
部８２と巻取部８３の位置が酵素電極９１から離れてい
るので、酵素電極９１の長尺フィルム８１への当たり方
によって、長尺フィルム８１の歪み方が測定毎に変化し
てしまうのである。したがって、長尺フィルム８１の歪
みの生じ方によって前記緩衝液膜の厚さが変化して濃度
測定の安定性、再現性が低下するのである。

【０００６】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、測定毎の長尺フィルムの歪み方の変化を
低減して濃度測定の安定性および再現性を向上させるこ
とのできる濃度測定装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項１の濃度測定装置は、所定間隔毎に形成し
た被検液透過孔を備え、濃度測定に必要な機能を有する
薄板フィルムを所定方向に走行可能に収容した濃度測定
装置の濃度測定位置に周縁上部が電極面よりも下方にあ
る濃度測定用電極を設けているとともに、濃度測定位置
の上部に被検液の濃度測定時においてのみ濃度測定用電
極の周縁上部と係合して薄板フィルムを挾み込む係合部
材を設けている。

【０００８】請求項２の濃度測定装置は、濃度測定用電
極と係合部材との少なくとも一方が薄板フィルムに対し
て接離動作を行なうことにより薄板フィルムを挾み込む
構成となっている。請求項３の濃度測定装置は、前記濃
度測定用電極の周縁上部が少なくとも固定化酵素膜を電
極表面に固定する電極キャップ部材の周縁上部となって
いる。

【０００９】請求項４の濃度測定装置は、濃度測定用電
極の周縁形状が円筒状であり、係合部材が円筒状の枠体
となっている。請求項５の濃度測定装置は、少なくとも
円筒状の枠体が薄板フィルムに対して接離動作を行なう
構成となっている。

【００１０】

【作用】請求項１の濃度測定装置であれば、濃度測定時
において濃度測定用電極の測定面と近接した周縁上部で
薄板フィルムが固定されることになるのであるから薄板
フィルムが濃度測定用電極に密着する場合に、薄板フィ
ルムの歪み方が測定毎に変化することを抑制することが
できる。したがって、測定毎に緩衝液の厚さが変化する
こともなくなり、濃度測定の安定性および再現性を向上
させることができる。また、被検液の濃度測定時におい
てのみ濃度測定用電極の周縁上部と係合部材が係合して
薄板フィルムを挾み込む構成となっているので、濃度測
定時以外においては薄板フィルムの挾み込み状態は解除
されることになり、薄板フィルムを走行させることに支
障をきたすこともない。

【００１１】請求項２の濃度測定装置であれば、濃度測
定用電極と係合部材との少なくとも一方が薄板フィルム
に対して接離動作を行なうことにより、濃度測定時に濃
度測定用電極と係合部材とで薄板フィルムを挾み込む状
態と濃度測定時以外において薄板フィルムを走行させる
状態の２つの状態を簡単な装置構成で実現することがで
きる。

【００１２】請求項３の濃度測定装置であれば、少なく
とも固定化酵素膜を電極表面に固定する電極キャップ部
材の周縁上部によって薄板フィルムを挾み込むようにし
ているので、簡単に周縁上部形状を薄板フィルムを挾み
込むに適した形状にできるとともに、濃度測定用電極に
特別に薄板フィルムと係合する周縁上部を設ける構成に
比べて、濃度測定電極の大型化を防止することができ
る。

【００１３】請求項４の濃度測定装置であれば、濃度測
定用電極の周縁形状が円筒状であり、係合部材が円筒状
の枠体となっているので、薄板フィルムを挾み込む場合
に電極面を中心にして全周囲において均等な力で挾み込
むことができ、薄板フィルムの歪み方が測定毎に変化す
ることを一層抑制することができる。請求項５の濃度測
定装置であれば、薄板フィルムの走行方向においても枠
を有する円筒状の枠体を使用し、被検液透過孔に被検液
を点着した後に濃度測定位置に向けて薄板フィルムを走
行させても、濃度測定時以外は円筒状の枠体が薄板フィ
ルムに対して離れた状態とすることができるので、走行
中に被検液が枠体に接触する恐れをなくすことができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１はこの発明の濃度測定装置の一実施例の
部分縦断面図、図２は酵素電極の縦断面図、図３はこの
実施例に使用するカートリッジの一部切り欠き斜視図で
ある。

【００１５】この濃度測定装置は本体部の所定位置に長
尺フィルム２０を収容したカートリッジ１０を収容する
ための空間２が形成されており、その空間２にカートリ
ッジ１０を収容した状態で蓋をする蓋部材３が設けられ
ている。そして、長尺フィルム２０の走行路の上流寄り
の蓋部材３の所定位置に点着用の開口４が形成されてい
るとともに、下流寄り所定位置に酵素電極５の拡散制限
膜への密着を可能とする濃度測定位置が形成されてい
る。酵素電極５は図２に示すように円筒状の酵素電極本
体５ａの一側を凸面５ｂとしているとともに、凸面５ｂ
において外部に露呈する状態で電極５ｃを設けている。
また、凸面５ｂを覆う状態で固定化酵素膜５ｄおよび拡
散制限膜５ｅをホルダキャップ６により酵素電極本体５
ａに対して一体的に装着している。なお、ホルダキャッ
プ６の周縁上部６ａは酵素電極５の凸面５ｂよりもわず
かに下方に位置している。

【００１６】そして、カートリッジ１０を収容するため
の空間２に対して所定位置に、酵素電極５を昇降させて
長尺フィルム２０に密着する位置と長尺フィルム２０か
ら離れた所定位置まで移動させる電極駆動機構（図示せ
ず）が配置されている。また、酵素電極５の濃度測定位
置の上方には前記ホルダキャップ６の周縁上部６ａと対
応する位置に４点で長尺フィルム２０を押える枠体７
（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）が蓋部材３に設けられてい
る。

【００１７】図３に示すようにカートリッジ１０は長尺
フィルム２０の一方の端部側を巻回状態で収容する供給
部１１と長尺フィルム２０の他方側の端部側をロール状
に巻き取る巻取部１２と、供給部１１および巻取部１２
を一体的に連結するブリッジ部１３とを有している。そ
して、巻取部１２に設けられた巻取軸１２ａが図示しな
いモータにより回転されることにより長尺フィルム２０
を走行させる。また、ブリッジ部１３は長尺フィルム１
０を走行可能に案内する部分であって、上面が開放され
た長い開口１４が形成されているとともに、下面所定位
置に酵素電極５の侵入を許容する透孔１５が形成されて
いる。また、長尺フィルム２０には所定間隔毎に被検液
透過孔２１が形成されているとともに、各被検液透過孔
２１を覆うように長尺フィルム２０の下面に濃度測定用
補助膜としての拡散制限膜２２が貼着されている。な
お、拡散制限膜２２は血球等の大きい粒子を分離する機
能などを有するポリカーボネート樹脂等が使用される。

【００１８】上記の構成の濃度測定装置の作用は次の通
りである。未使用の拡散制限膜２２で覆われた被検液透
過孔２１が点着用の開口４と正対した状態で開口４を通
して被検液を点着し、次いで、図４に示すように被検液
が点着された被検液透過孔２１が濃度測定位置と正対す
るまで長尺フィルム２０を走行させる。そして図４の状
態において電極駆動機構により酵素電極５を上昇させて
図５に示すように被検液が点着された被検液透過孔２１
を覆う拡散制限膜２２と酵素電極５とを密着させる。こ
の場合において、酵素電極５の上昇によって最初に長尺
フィルム２０の拡散制限膜２２に酵素電極５の凸面５ｂ
が密着し、次いで長尺フィルム２０がほんの僅かに持ち
上げられた状態で上方の枠体７と電極の周縁部６ａとで
長尺フィルム２０が挾まれた状態になるのであるから、
酵素電極５の近傍において長尺フィルム２０を固定する
ことができる。したがって、変形しやすい長尺フィルム
２０でも長尺フィルム２０の歪み方が各測定において一
定の状態で酵素電極５の拡散制限膜５ｅに密着させるこ
とができるので、長尺フィルムの歪み方が測定毎に変化
して緩衝液量が変わることがなくなり、測定の安定性お
よび再現性を高めることができる。

【００１９】そして酵素電極５と拡散制限膜２２とが密
着されれば、被検液に含まれる測定対象物質が拡散制限
膜２２を通して酵素電極５に拡散し、測定対象物質に対
応する電気信号が酵素電極５の電極５ｃから出力され
る。この電気信号に基づいて被検液中の測定対象物質の
濃度を得ることができる。なお、以上のようにして被検
液中の測定対象物質の濃度測定を行なった後は、次の被
検液透過孔２１が点着用の開口４と正対するまで長尺フ
ィルム２０を走行させることにより次の測定に備える。

【００２０】

【実施例２】図６はこの発明の濃度測定装置の第２実施
例を示す部分縦断面図、図７は長尺フィルム２０の走行
方向と直交する所定面での断面図、図８は図７のＶＩＩ
Ｉ−ＶＩＩＩ方向の矢視図である。この実施例が前記第
１実施例と異なる点は、長尺フィルム２０と当接する部
分の断面形状が円筒状である枠体３０を採用するととも
に、その枠体３０が長尺フィルム２０に対して接離でき
るように構成した点のみである。

【００２１】すなわち、図７に示すようにカートリッジ
１０を収容する空間２の端部側所定位置に駆動ピニオン
３１が設けられ、その駆動ピニオン３１と噛み合うラッ
ク３２が枠体３０の側面に形成されている。枠体３０の
中心には案内部材３３が設けられ、枠体３０の昇降をガ
イドする。そして駆動ピニオン３１を図７において一点
鎖線の矢印方向に回転させることにより、枠体３０を長
尺フィルム２０に近づくように駆動することができると
ともに、駆動ピニオン３１を実線の矢印方向に回転させ
ることにより、長尺フィルム２０から遠ざかるように枠
体３０を駆動することができる。したがって、図示しな
い電極駆動機構による酵素電極５の上昇とともに駆動ピ
ニオン３１を一点鎖線の方向に回転させることより、枠
体３０を下降させて長尺フィルム２０を挾み込むことが
できる。

【００２２】この実施例の濃度測定装置によれば、枠体
３０が円筒状であるため、被検液透過孔２１のある位置
を中心として全ての方向（周囲３６０°）から均等に力
がかかった状態で長尺フィルム２０を挾み込むことがで
きるので、測定毎に長尺フィルム２０の歪み方が変化す
ることを一層抑制することができる。また、長尺フィル
ム２０の走行方向においても枠を有する円筒状の枠体３
０であっても、被検液透過孔２１に被検液を点着した後
に濃度測定位置に向けて長尺フィルム２０を走行させて
も、濃度測定時以外は枠体３０が長尺フィルム２０に対
して離れた状態とすることができるので、走行中に被検
液が枠体３０に接触する恐れをなくすことができる。さ
らに、枠体３０が下降してくるので、酵素電極５が長尺
フィルム２０の拡散制限膜２２に当接した状態から密着
した状態となるまでの酵素電極５側の上昇距離を減らす
ことができ、長尺フィルム２０の変形を低減することが
できる。したがって測定毎の測定安定性および再現性を
一層高めることができる。

【００２３】

【実施例３】図９はこの発明の濃度測定装置の第３実施
例を示す図であり、長尺フィルム２０の走行方向と直交
する所定面での断面図である。この実施例が前記第２実
施例と異なる点は、駆動ピニオン３１の動力で前記電極
駆動機構が行なう酵素電極５の昇降動作も行なうように
した点のみである。

【００２４】すなわち、酵素電極５は基台部３４に固定
され、その基台部３４の所定箇所には前記駆動ピニオン
３１と噛み合うラック３５が形成されている。したがっ
て、駆動ピニオン３１を図９において一点鎖線の矢印方
向に回転させることにより、枠体７と酵素電極５とを長
尺フィルム２０を挾むように駆動することができるとと
もに、駆動ピニオン３１を実線の矢印方向に回転させる
ことにより、長尺フィルム２０から遠ざかるように枠体
３０と酵素電極５とを駆動することができる。この実施
例の濃度測定装置によれば、駆動源を１つだけで枠体３
０と酵素電極５とを駆動でき、製造コストを低減するこ
とができる。

【００２５】なお、枠体３０と酵素電極５をともに昇降
させる駆動機構としては、図１０に示すように所定の動
力源により酵素電極５を昇降させる装置（図示せず）
と、リンク装置を有した駆動機構が採用できる。なお、
リンク装置は、一端部が枠体３０に取り付けられている
第１リンク４１と、一端部が第１リンク４１の他端部と
回動可能に取り付けられているともに略リンクの中央位
置において支持軸４２により軸支された第２リンク４３
と、一端部が酵素電極５の基台部４４に設けられた係合
部４５と係合するとともに他端部が第２リンク４３の他
端部に回動可能に取り付けられた第３リンク４６とを有
している。

【００２６】そして、酵素電極５の基台部４４が所定の
昇降装置により上昇されると、第３リンク４６は係合部
４５により上方に突き上げられ、第２リンク４３は支持
軸４２を中心として回動して枠体４０を下降させて、上
昇してきた酵素電極５の周縁上部６ａとによって長尺フ
ィルム２０を挟み込むことができる。この構成でも図９
に示す構成と同じように駆動源を１つだけで枠体３０と
酵素電極５とを駆動でき、製造コストを低減することが
できる。

【００２７】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内にお
いて種々の設計変更を施すことが可能である。例えば、
前記第１実施例において、枠体７を蓋部材３に設けるよ
うに構成したが、枠体をカートリッジ１０の上部所定位
置に一体的に形成してもよい。また、前記実施例におい
ては、枠体７が４点で長尺フィルム２０を押える構成、
断面が円筒状の枠体３０を例示したが、その他にも実質
的に長尺フィルム２０の歪み方を測定毎に変えることに
なく長尺フィルム２０を挟み込むことのできるならば枠
体の形状は特に限定されるものではない。さらに、前記
実施例では長尺フィルム２０を挾み込む周縁上部６ａを
ホルダキャップ６上に形成したが、酵素電極５がある程
度の大きさになることが許容されるなら、ホルダキャッ
プ６以外の酵素電極５の所定箇所に設けてもよい。ま
た、前記第１および第２実施例においては、枠体７が固
定され酵素電極５が昇降する形態、枠体３０と酵素電極
５とが共に昇降する形態を示したが、酵素電極５が完全
に固定され枠体だけが長尺フィルム２０に対して接離動
作することにより、長尺フィルム２０を挟み込むような
構成を採用することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、濃度
測定用電極の測定面と近接した周縁上部で薄板フィルム
が固定されることになるのであるから薄板フィルムの歪
み方が測定毎に変化することを抑制することができ、濃
度測定の安定性および再現性を向上させることができる
とともに、検液の濃度測定時においてのみ濃度測定用電
極の周縁上部と係合部材が係合して薄板フィルムを挾み
込むので、濃度測定時以外においては薄板フィルムを走
行させることに支障をきたすこともないという特有の効
果を奏する。

【００２９】請求項２の発明は、請求項１記載の発明の
効果に加え、濃度測定時に濃度測定用電極と係合部材と
で薄板フィルムを挾み込む状態と濃度測定時以外におい
て薄板フィルムを走行させる状態の２つの状態を簡単な
装置構成で実現することができるという特有の効果を奏
する。請求項３の発明は、請求項１記載の発明の効果に
加え、簡単に周縁上部形状を薄板フィルムを挾み込むに
適した形状にできるとともに、濃度測定電極の大型化を
防止することができるという特有の効果を奏する。

【００３０】請求項４の発明は、請求項１記載の発明の
効果に加え、薄板フィルムを挾み込む場合に電極面を中
心にして全周囲において均等な力で挾み込むことがで
き、薄板フィルムの歪み方が測定毎に変化することを一
層抑制することができるという特有の効果を奏する。請
求項５の発明は、請求項４記載の発明の効果に加え、円
筒状の枠体を使用し、被検液透過孔に被検液を点着した
後に濃度測定位置に向けて薄板フィルムを走行させて
も、濃度測定時以外は円筒状の枠体が薄板フィルムに対
して離れた状態とすることができるので、走行中に被検
液が枠体に接触することをなくすことができるという特
有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の濃度測定装置の一実施例の部分縦断
面図である。

【図２】実施例の酵素電極の縦断面図である。

【図３】実施例に使用するカートリッジの一部切り欠き
斜視図である。

【図４】酵素電極が上昇していない状態における図３の
ＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図５】酵素電極が上昇している状態における図３のＩ
Ｖ−ＩＶ断面図である。

【図６】この発明の濃度測定装置の第２実施例の部分縦
断面図である。

【図７】この発明の濃度測定装置の第２実施例の縦断面
図である。

【図８】この発明の濃度測定装置の第２実施例の枠体を
示す図である。

【図９】この発明の濃度測定装置の第３実施例の縦断面
図である。

【図１０】この発明の濃度測定装置の第３実施例の縦断
面図である。

【図１１】従来の濃度測定装置に使用するカートリッジ
の一部切り欠き斜視図である。

【図１２】酵素電極が上昇している状態における図１１
のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。

【符号の説明】 ５ 酵素電極 ５ｄ 固定化酵素膜 ６ ホルダキャップ ６ａ 周縁上部 ７ 枠体 ２０ 長尺フィルム ２１ 被検液透過孔 ３０ 枠体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔毎に形成した被検液透過孔（２
   １）を備え、濃度測定に必要な機能を有する薄板フィル
   ム（２０）を所定方向に走行可能に収容した濃度測定装
   置の濃度測定位置に周縁上部（６ａ）が電極面よりも下
   方にある濃度測定用電極（５）を設けているとともに、
   濃度測定位置の上部に被検液の濃度測定時においてのみ
   濃度測定用電極（５）の周縁上部（６ａ）と係合して薄
   板フィルム（２０）を挾み込む係合部材（７）（３０）
   を設けていることを特徴とする濃度測定装置。
2. 【請求項２】 濃度測定用電極（５）と係合部材（７）
   （３０）との少なくとも一方が薄板フィルム（２０）に
   対して接離動作を行なうことにより薄板フィルム（２
   ０）を挾み込む請求項１に記載の濃度測定装置。
3. 【請求項３】 濃度測定用電極（５）の周縁上部（６
   ａ）が少なくとも固定化酵素膜（５ｄ）を電極表面に固
   定する電極キャップ部材（６）の周縁上部（６ａ）であ
   る請求項１に記載の濃度測定装置。
4. 【請求項４】 濃度測定用電極（５）の周縁形状が円筒
   状であり、係合部材（７）（３０）が円筒状の枠体（３
   ０）である請求項１に記載の濃度測定装置。
5. 【請求項５】 少なくとも円筒状の枠体（３０）が薄板
   フィルム（２０）に対して接離動作を行なう請求項４に
   記載の濃度測定装置。