WO2006033308A1

WO2006033308A1 - 攪拌装置、容器および攪拌装置を備えた分析装置

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Publication number: WO2006033308A1
Application number: PCT/JP2005/017194
Authority: WO
Inventors: Miyuki Murakami; Nobuyoshi Tsuda
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2006-03-30
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Also published as: EP2060899B1; JP2006119125A; US8430555B2; EP2060899A1; JP4365813B2; US20080095667A1; EP2060899A4

Abstract

　エネルギーの伝達効率に優れ、構造が簡単で小型化が可能であり、メンテナンスが容易な攪拌装置、容器および攪拌装置を備えた分析装置を提供する。音波を用いて容器（５）に保持された液体を攪拌する攪拌装置（２０）、容器（５）および攪拌装置を備えた分析装置（１）。攪拌装置（２０）は、電力を送電する送電体（２１）と、送電体から送電される電力を受電し、送電体又は電気端子（２４ｃ）の少なくとも一方の配置が変化することで、送電体に対する相対配置が変化し得る電気端子（２４ｃ）と、電気端子（２４ｃ）が受電した電力を変換して液体を攪拌する音波を発生する振動子（２４ｂ）とを備えている。

Description

技術分野

[0001] 本発明は、攪拌装置、容器および攪拌装置を備えた分析装置に関するものである背景技術

[0002] 従来、液体を音波によって攪拌する攪拌手段として、例えば、液体を保持した容器の外部に音波発生手段を設け、前記音波発生手段から前記容器に向けて音波を発生させることによって液体を攪拌する化学分析装置で使用する攪拌手段が知られている（例えば、特許文献 1参照)。

[0003] 特許文献 1 :特許第 3168886号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ところで、特許文献 1に開示された攪拌手段は、容器の外部に音波発生手段が設けられ、容器と音波発生手段との間には液体の温度を一定に保持する恒温水が介在することから、容器と音波発生手段とが離れて配置されている。このため、特許文献 1の攪拌手段は、音波発生手段が発生した音波が容器に到達する間に減衰し、ェネルギ一の伝達効率が悪いという問題があった。また、特許文献 1の攪拌手段は、恒温水を保持する水槽が存在することから構造が複雑で大型になり、恒温水が存在することからメンテナンスがし難、と、う問題があった。

[0005] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エネルギーの伝達効率に優れ、構造が簡単で小型化が可能であり、メンテナンスが容易な攪拌装置、容器および攪拌装置を備えた分析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] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項 1に係る攪拌装置は、容器に保持された液体を音波を用いて攪拌する攪拌装置であって、電力を送電する送電手段と、前記送電手段から送電される電力を受電し、前記送電手段又は当該受電手段の少なくとも一方の配置が変化することで、前記送電手段に対する相対配置が変化し得る受電手段と、前記受電手段が受電した電力を変換して前記液体を攪拌する音波を発生する音波発生手段と、を備えたことを特徴とする。

[0007] また、請求項 2に係る攪拌装置は、上記の発明にお、て、前記送電手段と前記受電手段との相対配置を調整し、前記相対配置を決定する配置決定手段をさらに有することを特徴とする。

[0008] また、請求項 3に係る攪拌装置は、上記の発明にお、て、前記配置決定手段は、送電時と非送電時とにおける前記送電手段と前記受電手段との間の距離が異なるように前記相対配置を調整することを特徴とする。

[0009] また、請求項 4に係る攪拌装置は、上記の発明にお、て、前記配置決定手段は、前記送電手段と前記受電手段との間の距離が送電時よりも非送電時の方が大きくなるように調整することを特徴とする。

[0010] また、請求項 5に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記配置決定手段は、送電時に前記送電手段及び前記受電手段を接触又は近接させることを特徴とする。

[0011] また、請求項 6に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記受電手段は、前記送電手段と異なる部材に設けられていることを特徴とする。

[0012] また、請求項 7に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記音波発生手段および前記受電手段は、前記容器に実質的に固定されており、前記送電手段は前記容器に対して相対的に移動する位置に配置されていることを特徴とする。

[0013] また、請求項 8に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記音波発生手段は、前記容器の側面に配置されていることを特徴とする。

[0014] また、請求項 9に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記送電手段は、前記音波発生手段と水平方向に対向する位置に配置されていることを特徴とする。

[0015] また、請求項 10に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記音波発生手段は、前記容器の底面に配置されて！ヽることを特徴とする。

[0016] また、請求項 11に係る攪拌装置は、上記の発明にお、て、前記送電手段は、前記音波発生手段と鉛直方向に対向する位置に配置されていることを特徴とする。

[0017] また、請求項 12に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記送電手段および前記受電手段は、有線接続されていることを特徴とする。

[0018] また、請求項 13に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記送電手段および前記受電手段は、アンテナを介して無線接続されてヽることを特徴とする。

[0019] また、請求項 14に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記送電手段は、送電側のアンテナが前記受電手段の受電側のアンテナと対向した場合に前記受電手段へ送電することを特徴とする。

[0020] また、請求項 15に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記容器は、光学的に透明な素材力成形され、側面の一部が測光用の窓として用いられることを特徴とする。

[0021] また、請求項 16に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記受電手段は、前記測光用の窓と同じ側面に、前記測光用の窓を避けて配置されることを特徴とする。

[0022] また、請求項 17に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記受電手段は、前記測光用の窓とは異なる面に配置されることを特徴とする。

[0023] また、請求項 18に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記音波発生手段は、印加される高周波交流電場によって表面弾性波を発生する表面弾性波素子の櫛型電極であることを特徴とする。

[0024] また、請求項 19に係る攪拌装置は、上記の発明にお、て、前記容器は、複数であることを特徴とする。

[0025] また、請求項 20に係る攪拌装置は、上記の発明にお、て、前記容器は、前記液体を保持する保持部を複数有することを特徴とする。

[0026] また、請求項 21に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記受電手段を複数有していることを特徴とする。

[0027] また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項 22に係る容器は、保持した液体を送電手段から送電される電力を利用して攪拌する容器であって、前記送電手段から送電される電力を受電し、前記送電手段又は当該受電手段の少なくとも一方の配置が変化することで、前記送電手段に対する相対配置が変化し得る受電手段と、前記受電手段が受電した電力を変換して前記液体を攪拌する音波を発生する音波発生手段と、を備えたことを特徴とする。 [0028] また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項 23に係る分析装置は、容器に保持された検体と試薬とを含む液体試料を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、前記攪拌装置を備えたことを特徴とする。

[0029] また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項 24に係る分析装置は、音波を発生する音波発生手段が一体に設けられた容器に保持された検体と試薬とを含む液体試料を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、前記音波発生手段は、少なくとも前記容器内に液体試料を導入する場合、前記容器に導入された液体試料を攪拌する場合、前記液体試料を前記容器の排出部へ移動する場合、前記排出部へ移動した液体試料を前記容器から排出する場合、前記液体試料を乾燥する場合、に音波を発生することを特徴とする。

[0030] また、請求項 25に係る攪拌装置は、音波を用いて液体を攪拌する攪拌装置であつて、前記液体を保持する液体保持部と、前記液体保持部と接続されると共に、前記液体を前記液体保持部へ導入、または外部に排出する開口部と、前記液体保持部に保持される前記液体を攪拌する際、および前記開口部を通じて前記液体を前記液体保持部へ導入，排出する際に音波を発生する音波発生手段と、を備えたことを特徴とする。

[0031] また、請求項 26に係る攪拌装置は、音波を用いて液体を攪拌する攪拌装置であつて、前記液体を保持する液体保持部と、前記液体保持部と接続されると共に、前記液体を前記液体保持部へ導入、または外部に排出する開口部と、前記開口部付近に前記液体が接触している際に音波を発生する音波発生手段と、を備えたことを特徴とする。

[0032] また、請求項 27に係る分析装置は、検体と試薬とを含む液体を保持する容器と、当該容器に一体的に設けられて音波を発生する音波発生手段と、前記検体と試薬とを反応させて前記検体を分析する分析装置において、前記音波発生手段は、前記検体と試薬とを含む液体を攪拌する場合の他、少なくとも前記容器へ前記検体、前記試薬もしくは洗浄液を導入する場合、または前記容器から前記検体、前記試薬もしくは洗浄液を排出する場合に音波を発生することを特徴とする。

発明の効果 [0033] 本発明にカゝかる攪拌装置、容器および攪拌装置を備えた分析装置は、エネルギーの伝達効率に優れ、構造が簡単で小型化が可能であり、メンテナンスが容易であるという効果を奏する。

[0034] 一方、請求項 25の攪拌装置によれば、液体保持部の容量が微量化され、液体を液体保持部へ導入，排出する開口部の面積力、さくなつても、液体の表面張力による影響に抗するように音波発生手段力音波を発生させることにより、面積の小さい開口部であっても液体保持部への液体の導入，排出が容易になる。

[0035] また、請求項 26の攪拌装置によれば、液体保持部の容量が微量化され、液体を液体保持部へ導入，排出する開口部の面積が小さくなつても、面積の小さい開口部に液体が接触し、その液体が表面張力によって開口部を塞いでいる際に、音波発生手段力発生させた音波が液体に照射されるので、開口部付近に接触している液体が液体保持部へ容易に導入され、または液体保持部から容易に排出される。

[0036] 更に、請求項 27の分析装置によれば、分析対象となる検体または試薬を含む液体のみならず、洗浄液を容器へ導入，排出する場合に前記音波発生手段から音波が発生されるため、洗浄液の容器への導入，排出が容易になる。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1を示すもので、実施の形態 1に係る攪拌装置を備えた自動分析装置の概略構成図である。

[図 2]図 2は、図 1の自動分析装置の構成を示すブロック図である。

[図 3]図 3は、表面弾性波素子が取り付けられ、図 1の自動分析装置で使用される容器の斜視図である。

[図 4]図 4は、送電体が接触子によって容器の表面弾性波素子の電気端子に当接した状態を示す斜視図である。

[図 5]図 5は、図 4の容器の側面を表面弾性波素子と共に示す側面図である。

[図 6]図 6は、図 5の容器の C1 C1線に沿った断面図である。

[図 7]図 7は、接触子をばね付き端子に代えた送電体の変形例を容器と共に示した斜視図である。

[図 8]図 8は、表面弾性波素子の変形例を示す斜視図である。 [図 9]図 9は、本発明の実施の形態 2に係る攪拌装置と容器を示すもので、実施の形態 2に係る容器の斜視図を攪拌装置の構成を示すブロック図と共に示す図である。

[図 10]図 10は、図 9の攪拌装置において容器に取り付ける表面弾性波素子の斜視図である。

[図 11]図 11は、図 9に示す容器の断面図である。

[図 12]図 12は、図 11の A部拡大図である。

[図 13]図 13は、表面弾性波素子の他の取り付け方を示す断面図である。

[図 14]図 14は、図 13の B部拡大図である。

[図 15]図 15は、表面弾性波素子の他の形態を示す容器の斜視図である。

[図 16]図 16は、表面弾性波素子を底面に取り付けた容器の断面図である。

[図 17]図 17は、図 16に示す表面弾性波素子を容器の底面から見た図である。

[図 18]図 18は、図 16の C部拡大図である。

[図 19]図 19は、表面弾性波素子を容器の底面に取り付けた場合に用いる自動分析装置の概略構成図である。

[図 20]図 20は、振動子を底壁に向けて表面弾性波素子を取り付けた反応容器の断面図である。

[図 21]図 21は、図 20の D部拡大図である。

[図 22]図 22は、表面弾性波素子を容器に取り付ける他の取り付け方を示す断面図である。

[図 23]図 23は、図 22に示す表面弾性波素子に振動子を 2つ設けた変形例を示す断面図である。

[図 24]図 24は、表面弾性波素子を容器の側壁の一部として用いた例を示す断面図である。

[図 25]図 25は、表面弾性波素子を容器の底壁として用いた例を示す断面図である。

[図 26]図 26は、送電体と受電手段との相対配置を調整し、相対配置を決定する配置決定手段の他の例を示す斜視図である。

[図 27]図 27は、送電体と受電手段との相対配置を調整し、相対配置を決定する配置決定手段の更に他の例を示す斜視図である。 [図 28]図 28は、本発明の実施の形態 3に係る攪拌装置と容器を示すもので、実施の形態 3に係る容器の斜視図を攪拌装置の構成を示すブロック図と共に示す図である

[図 29]図 29は、図 28の容器を微量ィ匕した場合に、滴下した洗浄液によって上部の開口が塞がれた状態を示す断面図である。

[図 30]図 30は、表面弾性波素子を、液体を攪拌する攪拌手段のみならず、液体を容器の保持部内へ導入する導入手段として兼用した攪拌装置を示す図である。

[図 31]図 31は、図 30の容器で使用する表面弾性波素子を示す正面図である。

[図 32]図 32は、図 30に示す容器とホルダの断面図である。

[図 33]図 33は、表面弾性波素子によって図 30に示す容器に洗浄液が導入される様子を示す断面図である。

[図 34]図 34は、表面弾性波素子によって図 30に示す容器に洗浄液が導入された状態を示す断面図である。

[図 35]図 35は、図 30の容器で使用する表面弾性波素子の他の例を示す正面図である。

[図 36]図 36は、容器とホルダの変形例を示す正面図である。

[図 37]図 37は、図 36に示す容器から洗浄廃液を排出する様子を示す断面図である

[図 38]図 38は、図 36に示す容器において洗浄廃液力総て上方へ移動されて開口を塞、だ状態を示す断面図である。

[図 39]図 39は、図 38に示す容器カゝら洗浄廃液を吸引ノズルによって吸引する様子を示す断面図である。

[図 40]図 40は、図 38に示す容器から残った洗浄廃液を液滴状に飛散する様子を示す断面図である。

[図 41]図 41は、表面弾性波素子を底壁に設け、洗浄廃液を蒸発させ排出する他の容器を示す断面図である。

[図 42]図 42は、図 41に示す容器から残った洗浄廃液を液滴状に飛散する様子を示す断面図である。 [図 43]図 43は、本発明の実施の形態 4を示すもので、液体を保持する保持部を複数有するマイクロプレートを攪拌装置と共に示す斜視図である。

[図 44]図 44は、図 43に示すマイクロプレートを表面弾性波素子と共に示す部分断面図である。

[図 45]図 45は、図 44に示す表面弾性波素子を拡大した斜視図である。

符号の説明

1 自動分析装置

2, 3 試薬テーブル

2a, aa 試薬容器

4 反応テーブル

4a 収容凹部

5 反応容器

5a 保持部

5b 測光用の窓

5c 側壁

5d 底壁

5e 凹部

5f 開口

6, 7 試薬分注機構

8 検体容器移送機構

9 フィーダ

10 ラック

11 検体分注機構

11a アーム

l ib プローブ

12 分析光学系

12a 発光部

12b 分光部 c 受光部洗浄機構a ノズル

制御部入力部表示部攪拌装置送電体a 接触子b ばね付き端子配置決定部材表面弾性波素子a 基板

b 振動子c ¼端子d 導体回路

音響整合層攪拌装置, 39 送電体a RF送信アンテナb 駆動回路c コントローラ, 35 表面弾性波素子a, 35a 基板

b, 35b 振動子c, 35c アンテナ

, 37 音響整合層, 41 表面弾性波素子 a, 41a 基板

b, 41b 振動子c アンテナ, 44 表面弾性波素子a, 44a 基板

b, 44b 振動子

, 50 攪拌装置, 51, 58 送電体a, 51a, 58a RF送信アンテナb, 51b 駆動回路c, 51c, 58c ：コントローラ, 52, 57 ホノレダa, 52a 揷着部b, 52b 側壁

, 53, 54 表面弾性波素子a, 53a, 54a 基板

b, 53b, 54b 振動子c, 53c, 54c アンテナ

, 65 反応容器a, 65a 保持部c 側壁

d， 65d 底壁

f 開口

, 66 表面弾性波素子a, 66a 基板

b, 66b 振動子c アンテナ

吸引ノズノレ 70 攪拌装置

71 送電体

71a RF送信アンテナ

71b 駆動回路

71c コントローラ

73 表面弾性波素子

73a 基板

73b 振動子

73c アンテナ

75 マイクロプレート

75a 本体

75b ウエノレ

75c 底面

75d 最深点

Fee 反時計方向の流れ

Few 時計方向の流れ

Lc 洗浄液

Ls 液体試料

Lwf 洗浄廃液

発明を実施するための最良の形態

[0039] (実施の形態 1)

以下、本発明の攪拌装置、容器および攪拌装置を備えた分析装置にかかる実施の形態 1について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図 1は、攪拌装置を備えた自動分析装置の概略構成図である。図 2は、図 1の自動分析装置の構成を示すプロック図である。図 3は、表面弾性波素子が取り付けられ、図 1の自動分析装置で使用される容器の斜視図である。

[0040] 自動分析装置 1は、図 1及び図 2に示すように、試薬テーブル 2, 3、反応テーブル 4、検体容器移送機構 8、分析光学系 12、洗浄機構 13、制御部 15及び攪拌装置 20 を備えている。

[0041] 試薬テーブル 2, 3は、図 1に示すように、それぞれ周方向に配置される複数の試薬容器 2a, 3aを保持し、図示しない駆動手段に回転されて試薬容器 2a, 3aを周方向に搬送する。

[0042] 反応テーブル 4は、図 1に示すように、複数の反応容器 5が周方向に沿って配列され、図示しな!、駆動手段によって矢印で示す方向に正転或、は逆転されて反応容器 5を搬送する。反応容器 5は、近傍に設けた試薬分注機構 6, 7によって試薬テーブル 2, 3の試薬容器 2a, 3aから試薬が分注される。ここで、試薬分注機構 6, 7は、それぞれ水平面内を矢印方向に回動するアーム 6a, 7aに試薬を分注するプローブ 6b, 7bが設けられ、洗浄水によってプローブ 6b, 7bを洗浄する洗浄手段（図示せず )を有している。

[0043] 一方、反応容器 5は、図 3に示すように、光学的に透明な素材力成形され、液体を保持する保持部 5aを有する四角筒からなる容器であり、側壁 5cに表面弾性波素子 24がー体に取り付けられている。反応容器 5は、後述する分析光学系 12から出射された分析光（340〜800nm)に含まれる光の 80%以上を透過する素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状ォレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器 5は、表面弾性波素子 24を取り付けた部分に隣接する下部側の点線によつて囲まれた部分が前記分析光を透過させる測光用の窓 5bとして利用される。また、反応容器 5は、表面弾性波素子 24を外側に向けて反応テーブル 4にセットされる。

[0044] 検体容器移送機構 8は、図 1に示すように、フィーダ 9に配列した複数のラック 10を矢印方向に沿って 1つずつ移送する移送手段であり、ラック 10を歩進させながら移送する。ラック 10は、検体を収容した複数の検体容器 10aを保持している。ここで、検体容器 10aは、検体容器移送機構 8によって移送されるラック 10の歩進が停止するごとに、水平方向に回動するアーム 1 laとプローブ 1 lbとを有する検体分注機構 11によつて検体が各反応容器 5へ分注される。このため、検体分注機構 11は、洗浄水によつてプローブ 1 lbを洗浄する洗浄手段（図示せず)を有してヽる。

[0045] 分析光学系 12は、試薬と検体とが反応した反応容器 5内の液体試料を分析するための分析光（340〜800nm)を出射するもので、図 1に示すように、発光部 12a,分光部 12b及び受光部 12cを有している。発光部 12aから出射された分析光は、反応容器 5内の液体試料を透過し、分光部 12bと対向する位置に設けた受光部 12cによつて受光される。受光部 12cは、制御部 15と接続されている。

[0046] 洗浄機構 13は、ノズル 13aによって反応容器 5内の液体試料を吸引して排出した後、ノズル 13aによって洗剤や洗浄水等の洗浄液等を繰り返し注入し、吸引することにより、分析光学系 12による分析が終了した反応容器 5を洗浄する。

[0047] 制御部 15は、自動分析装置 1の各部の作動を制御すると共に、発光部 12aの出射光量と受光部 12cが受光した光量に基づく反応容器 5内の液体試料の吸光度に基づいて検体の成分や濃度等を分析し、例えば、マイクロコンピュータ等が使用される。制御部 15は、図 1及び図 2に示すように、キーボード等の入力部 16及びディスプレィパネル等の表示部 17と接続されて、る。

[0048] 攪拌装置 20は、図 1及び図 2に示すように、送電体 21と表面弾性波素子 24とを有している。送電体 21は、反応テーブル 4外周の互いに対向する位置に反応容器 5と水平方向に対向させて配置され、数 MHz〜数百 MHz程度の高周波交流電源から供給される電力を表面弾性波素子 24に送電する送電手段である。送電体 21は、駆動回路とコントローラとを備えており、図 4に示すように、表面弾性波素子 24の電気端子 24cに当接するブラシ状の接触子 21aを有している。このとき、送電体 21は、図 1 に示すように、配置決定部材 22に支持されており、反応テーブル 4の回転が停止したときに接触子 21aから電気端子 24cに電力を送電する。

[0049] 配置決定部材 22は、制御部 15に作動が制御され、送電体 21から電気端子 24cに電力を送電する送電時に、送電体 21を移動させて送電体 21と電気端子 24cとの反応テーブル 4の周方向並びに半径方向における相対配置を調整するもので、例えば、 2軸ステージが使用される。具体的には、配置決定部材 22は、反応テーブル 4が回転し、送電体 21から電気端子 24cに電力を送電していない非送電時は、作動が停止されて、送電体 21と電気端子 24cとを一定の距離に保持している。そして、配置決定部材 22は、反応テーブル 4が停止し、送電体 21から電気端子 24cに電力を送電する送電時には、制御部 15の制御の下に作動して送電体 21を移動させ、送電体 21 と電気端子 24cとが対向するように反応テーブル 4の周方向に沿った位置を調整すると共に、送電体 21と電気端子 24cとを近接させて接触子 21aと電気端子 24cとを接触させることで送電体 21と電気端子 24cとの相対配置を決定する。

[0050] ここで、攪拌装置 20は、自動分析装置 1の制御部 15を配置決定手段として使用し、反応テーブル 4を回転駆動するモータ等の駆動手段を制御部 15によって制御することにより反応テーブル 4の周方向に沿った送電体 21と電気端子 24cとの相対配置を調整してもよい。このように、配置決定部材 22は、送電体 21と電気端子 24cとが対向するように少なくとも反応テーブル 4の周方向に沿った送電体 21と電気端子 24cとの相対配置を調整することができればよい。一方、送電体 21と電気端子 24cとの相対配置は、例えば、送電体 21側に反射センサを設け、反応容器 5或いは表面弾性波素子 24の特定個所に設けた反射体からの反射を利用する等によって検出する。このとき、検出した相対配置のデータは制御部 15に入力しておく。

[0051] 表面弾性波素子 24は、図 3及び図 5に示すように、基板 24aの表面に櫛型電極 (I DT)力もなる振動子 24bが設けられている。振動子 24bは、送電体 21から送電された電力を表面弾性波 (超音波）に変換する音波発生手段であり、表面弾性波 (超音波）が鉛直方向に発生するように、図 5に示すように、複数の櫛型電極を反応容器 5 の側壁 5cに上下方向に配列する。言い換えると、自動分析装置 1に反応容器 5をセットしたとき、振動子 24bを構成する複数の櫛型電極が鉛直方向に配列されるように、表面弾性波素子 24を反応容器 5の側壁 5cに取り付ける。また、振動子 24bは、受電手段となる電気端子 24cとの間が導体回路 24dによって接続されている。表面弾性波素子 24は、振動子 24b,電気端子 24c及び導体回路 24dを外側に向け、ェポキシ榭脂等の音響整合層 25 (図 6参照)を介して反応容器 5の側壁 5cに取り付けられる。

[0052] このとき、受電手段となる電気端子 24cを含めて表面弾性波素子 24は、分析光学系 12による測光を妨げないように、図 3に示すように、測光用の窓 5bと同じ側面に、測光用の窓 5bを避けて反応容器 5に配置する。表面弾性波素子 24は、振動子 24b として櫛型電極 (IDT)を使用するので、構造が簡単で小型な構成とすることができる。ここで、振動子 24bは、櫛型電極 (IDT)に代えてチタン酸ジルコン酸鉛 (PZT)を使用してちょい。 [0053] 以上のように構成される自動分析装置 1は、回転する反応テーブル 4によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器 5に試薬分注機構 6, 7が試薬容器 2a, 3 aから試薬を順次分注する。試薬が分注された反応容器 5は、検体分注機構 11によつてラック 10に保持された複数の検体容器 10aから検体が順次分注される。そして、試薬と検体が分注された反応容器 5は、反応テーブル 4が停止する都度、攪拌装置 20によって順次攪拌されて試薬と検体とが反応し、反応テーブル 4が再び回転したときに分析光学系 12を通過する。このとき、反応容器 5内の液体試料は、受光部 12c で側光され、制御部 15によって成分や濃度等が分析される。そして、分析が終了した反応容器 5は、洗浄機構 13によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される

[0054] このとき、攪拌装置 20は、反応テーブル 4が停止したときに送電体 21が接触子 21a から電気端子 24cに電力を送電する。これにより、表面弾性波素子 24は、振動子 24 bが駆動され、表面弾性波を誘起する。この誘起された表面弾性波が、音響整合層 2 5から反応容器 5の側壁 5c内へと伝搬し、音響インピーダンスが近ヽ液体試料中へ漏れ出してゆく。この結果、反応容器 5内には、液体試料 Ls中の振動子 24bに対応する位置を起点として、図 6に矢印で示すように、上側に反時計方向の流れ Feeが、下側に時計方向の流れ Few力夫々生じる。この 2つの流れによって、反応容器 5は、分注された試薬と検体とが攪拌される。このとき、攪拌装置 20は、配置決定部材 22 によって送電体 21を電気端子 24cに近接させると共に、送電体 21と電気端子 24cとが対向するように位置を調整するので、送電体 21から電気端子 24cへの送電が円滑に行われる。

[0055] また、反応容器 5は、表面弾性波素子 24が音響整合層 25 (図 6参照)を介して側壁 5cに一体に取り付けられて密着しており、恒温水を収容した浴槽は使用していない。このため、反応容器 5は、表面弾性波素子 24が発生した表面弾性波が音響整合層 2 5から側壁 5cを通って液体試料へと伝搬し、減衰し難!ヽことからエネルギーの伝達効率に優れており、構造が簡単である。従って、反応容器 5を使用することにより、攪拌装置 20並びに自動分析装置 1は、液体試料の温度を一定に保持する恒温水を収容した浴槽を有する従来の分析装置に比べて小型化が可能であり、メンテナンスも容易になるという利点がある。

[0056] なお、実施の形態 1においては、攪拌装置 20は、ブラシ状の接触子 21aによって送電体 21が電気端子 24cに当接して電力を表面弾性波素子 24に送電するように構成した。しかし、攪拌装置 20は、表面弾性波素子 24に送電する際、反応テーブル 4が停止した後、ラックとピ-オンとを有する配置決定部材 22によって送電体 21を反応容器 5に近接させ、図 7に示すように、送電体 21に設けたばね付き端子 21bが電気端子 24cへ当接するように構成してもよい。このような構成とした場合、自動分析装置 1は、反応テーブル 4を回転させて反応容器 5を搬送するときに、ばね付き端子 21b が表面弾性波素子 24と干渉しないように、配置決定部材 22によって送電体 21を反応容器 5から遠ざける。

[0057] また、送電体 21は、電力を表面弾性波素子 24に送電することができれば、配置決定部材 22と共に反応テーブル 4の内側に配置してもよい。このとき、反応容器 5は、表面弾性波素子 24を取り付けた面を内側に向けて反応テーブル 4にセットする。

[0058] 一方、表面弾性波素子 24は、図 8に示すように、電気端子 24cに代えて板ばねを突起状に湾曲させたブラシ 24eを設けてもよい。この場合、送電体 21は、反応テープル 4の回転に伴ってブラシ 24eが当接する端子を設ける。これにより、自動分析装置 1は、反応テーブル 4が停止したときに、反応容器 5に一体に取り付けたブラシ 24eが送電体 21の前記端子に当接する。このため、攪拌装置 20は、送電体 21からブラシ 2 4eを介して表面弾性波素子 24に電力を送電することができる。

[0059] 尚、実施の形態 1の自動分析装置 1は、配置決定部材 22によって送電体 21の位置を調整しない限り、送電体 21と受電手段である表面弾性波素子 24の電気端子 24 cとの位置が変化しない場合について説明した。しかし、本発明の分析装置は、反応容器を手作業で着脱して 1回ごとに測定を行うことによって送電体 21と受電手段である表面弾性波素子 24の電気端子 24cとの相対位置が変化する簡易分析装置であつてもよい。

[0060] (実施の形態 2)

次に、本発明の攪拌装置、容器および攪拌装置を備えた分析装置にかかる実施の形態 2について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態 1の攪拌装置は、送電体と表面弾性波素子の電気端子とを接触させて電力を送電したが、実施の形態 2ではアンテナを用いて非接触で電力を送電し、自動分析装置 1は実施の形態 1 と同じものを使用する。図 9は、本発明の実施の形態 2に係る攪拌装置と容器を示すもので、実施の形態 2に係る容器の斜視図を攪拌装置の構成を示すブロック図と共に示す図である。図 10は、図 9の攪拌装置において反応容器に取り付ける表面弾性波素子の斜視図である。

[0061] 攪拌装置 30は、図 9に示すように、送電手段となる送電体 31と表面弾性波素子 33 とを有している。このとき、反応容器 5は、測光用の窓 5bを有する側壁 5cに表面弾性波素子 33がー体に取り付けられている。

[0062] 送電体 31は、送電体 21と同様に配置決定部材 22に支持されており、反応テープル 4外周の互いに対向する位置に反応容器 5と水平方向に対向させて配置されて、る。送電体 31は、表面弾性波素子 33と対向配置され、 RF送信アンテナ 31a、駆動回路 31b及びコントローラ 31cを有している。送電体 31は、数 MHz〜数百 MHz程度の高周波交流電源力も供給される電力を RF送信アンテナ 31aから電波として表面弹性波素子 33に発信する。このとき、送電体 31は、表面弾性波素子 33に電力を送電する送電時に、 RF送信アンテナ 31aとアンテナ 33cとが対向するように、反応テープル 4に対する周方向並びに半径方向における相対配置が配置決定部材 22によって調整され、相対配置が決定される。また、 RF送信アンテナ 3 laとアンテナ 33cとの相対配置は、例えば、送電体 31側に反射センサを設け、反応容器 5或いは表面弾性波素子 33の特定個所に設けた反射体からの反射を利用する等によって検出する。

[0063] 表面弾性波素子 33は、図 10に示すように、基板 33aの表面に櫛型電極 (IDT)からなる振動子 33bがアンテナ 33cと共に一体に設けられて、る。表面弾性波素子 33 は、振動子 33b及びアンテナ 33cを外側に向け、エポキシ榭脂等の音響整合層 34 ( 図 11,図 12参照）を介して反応容器 5の側壁 5cに取り付けられている。このとき、表面弾性波素子 33は、図 9に示すように、振動子 33bを構成する複数の櫛型電極が鉛直方向に配列され、かつ、アンテナ 33cが測光用の窓 5bと同じ側面に測光用の窓 5 bを避けて配置されるように、反応容器 5に取り付ける。表面弾性波素子 33は、振動子 33bとして櫛型電極 (IDT)を使用するので、構造が簡単で小型な構成とすることができる。表面弾性波素子 33は、送電体 31が発信した電波をアンテナ 33cで受信し、共振作用によって発生した起電力により振動子 33bに表面弾性波 (超音波）を発生させる。

[0064] 以上のように構成される攪拌装置 30は、反応テーブル 4が停止し、 RF送信アンテナ 31aとアンテナ 33cとが対向したときに送電体 31が RF送信アンテナ 31aから電波を発信する。すると、送電体 31と対向配置された表面弾性波素子 33のアンテナ 33c がこの電波を受信し、共振作用によって起電力が発生する。攪拌装置 30は、この起電力によって振動子 33bに表面弾性波 (超音波）が発生し、音響整合層 34から反応容器 5の側壁 5c内へと伝搬し、音響インピーダンスが近ヽ液体試料中へ漏れ出してゆく。この結果、反応容器 5内には、液体試料 Ls中の振動子 33bに対応する位置を起点として、図 11に矢印で示すように、上側に反時計方向の流れ Feeが生じると共に、下側に時計方向の流れ Fewが生じ、分注された試薬と検体とが攪拌される。

[0065] このように、攪拌装置 30は、 RF送信アンテナ 3 laとアンテナ 33cとを用いて送電体 31から反応容器 5に取り付けた表面弾性波素子 33に非接触で電力を送電している。このため、攪拌装置 30は、実施の形態 1の攪拌装置 20と同様にエネルギーの伝達効率に優れ、メンテナンスが容易なうえ、攪拌装置 20以上に表面弾性波素子 33の構造が簡単、かつ、小型になり、自動分析装置 1を更に小型化することができる。

[0066] このとき、表面弾性波素子 33は、振動子 33bとして櫛型電極 (IDT)を使用しているので、構造が簡単であり、特に、振動子 33bの部分を薄く構成することができる。このため、表面弾性波素子 33は、図 13に示すように、振動子 33bを内側に向けて側壁 5 cに取り付けてもよい。このとき、表面弾性波素子 33は、図 14に示すように、側壁 5cとの間に音響整合層 34を配置する。このようにすると、反応容器 5は、表面弾性波素子 33の振動子 33bやアンテナ 33cが外部に露出することなく基板 33aによって保護されるので、振動子 33bやアンテナ 33cを外部に配置する場合に比べて表面弾性波素子 33の劣化が抑えられ、長期に使用することができる。

[0067] また、攪拌装置 30は、表面弾性波素子 33を測光用の窓 5bと同じ側面に配置する力自動分析装置 1における分析光学系 12による液体試料の分析を考慮すると、測光用の窓 5bを避けて配置する必要がある。但し、反応容器 5は、容量が少なく表面弾性波素子 33を配置する面積に制限がある。このため、表面弾性波素子は、図 15 に示す表面弾性波素子 35のように、基板 35aに反応容器 5の窓 5bに対応した開口 3 5dを設け、開口 35dの周囲に設けるアンテナ 35cを振動子 35bと一体に形成する。そして、開口 35dを反応容器 5の窓 5bの位置に位置決めし、エポキシ榭脂等の音響整合層（図示せず)を介して反応容器 5に取り付ける。これにより、表面弾性波素子 3 5は、アンテナ 35cが反応容器 5の測光用の窓 5bを避けて配置されると共に、振動子 35bを構成する複数の櫛型電極は鉛直方向に配列される。このため、攪拌装置 30は、反応容器 5の容量が少なくても分析光学系 12による測光用の光路を確保することができる。

[0068] 一方、攪拌装置 30は、非接触で電力を送電することができることから、反応容器 5 に取り付ける表面弾性波素子の設置位置の自由度が増す。このため、反応容器 5は、測光用の窓 5bと同じ側面ではなぐ図 16に示すように、底壁 5dの下面に表面弾性波素子 36を取り付けてもよい。表面弾性波素子 36は、図 17に示すように、基板 36a の表面に櫛型電極 (IDT)力もなる振動子 36bが受電手段となるアンテナ 36cと共に一体に設けられている。表面弾性波素子 36は、図 18に示すように、エポキシ榭脂等の音響整合層 37を介して底壁 5dの下面に取り付けられる。これにより、表面弾性波素子 36は、振動子 36bを構成する複数の櫛型電極が水平方向に配列される。このため、反応容器 5内には、液体試料 Ls中の振動子 36bに対応する位置を起点として、図 16に矢印で示すように、左側に反時計方向の流れ Feeが生じると共に、右側に時計方向の流れ Fewが生じ、分注された試薬と検体とが攪拌される。

[0069] 試薬と検体とが攪拌されて反応した液体試料は、自動分析装置 1の受光部 12cで受光され、制御部 15によって成分や濃度等が分析される。そして、分析が終了した反応容器 5は、洗浄機構 13によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。

[0070] このように、反応容器 5の下面に表面弾性波素子 36を取り付ける場合、アンテナ 36 cに電力を送電する送電体は表面弾性波素子 36と鉛直方向に対向する位置に配置する必要がある。このため、自動分析装置 1は、図 19に示すように、配置決定部材 2 2に支持される送電体 39を反応テーブル 4の反応容器 5上方へ張り出す形状とする。そして、送電体 39は、反応容器 5上方の下面部分に RF送信アンテナ（図示せず）を設ける。このとき、送電体 39は、図 19に示すように、反応テーブル 4の周方向に沿つて並んだ複数の反応容器 5に電力を送電することができる大きさとし、 RF送信アンテナ（図示せず)を複数の反応容器 5に対応した形成に形成してもよい。このようにすると、攪拌装置 30は、一度に複数の反応容器 5の液体試料を攪拌することができる。なお、配置決定部材 22に支持される送電体 39は、自動分析装置 1の設計に応じて、反応テーブル 4の反応容器 5下方へ張り出す形状とし、 RF送信アンテナ（図示せず)を反応容器 5の底面下方に設けてもよい。

[0071] また、表面弾性波素子 36を底壁 5dの下面に取り付ける場合、反応容器 5は、図 20 及び図 21に示すように、振動子 36bを底壁 5dに向け、音響整合層 37を介して表面弾性波素子 36を取り付けてもよい。このようにすると、反応容器 5は、表面弾性波素子 36の振動子 36bやアンテナ（図示せず）が外部に露出することなく基板 36aによつて保護されるので、振動子 36bや前記アンテナを外部に配置する場合に比べて長期に使用することができる。

[0072] さらに、表面弾性波素子は、振動子として櫛型電極 (IDT)を使用しているので、構造が簡単で小型な構成とすることができる。このため、反応容器 5は、表面弾性波素子のアンテナを測光用の窓 5bを避けて配置することができ、例えば、図 22に示すように、側壁 5cの上部を薄肉にして形成した凹部 5eに表面弾性波素子 41をエポキシ榭脂等の音響整合層（図示せず)を介して取り付けてもよい。表面弾性波素子 41は、基板 41aの表面に櫛型電極 (IDT)カゝらなる振動子 41bが受電手段となるアンテナ（図示せず）と共に一体に設けられている。この場合、表面弾性波素子 41は、図 23に示す反応容器 5のように、振動子 41bを 2つ設けてもよい。このようにすると、反応容器 5は、攪拌能力が向上するので、保持部 5aに保持する液体試料が多い場合であつても、短時間で液体試料を攪拌することができる。

[0073] また、表面弾性波素子を小型に構成することができるので、反応容器 5は、図 24に示すように、表面弾性波素子 43を側壁の一部として用い、表面弾性波素子 43を窓 5 bの上部に埋め込んでもよい。このとき、表面弾性波素子 43は、基板 43aの表面に櫛型電極 (IDT)力もなる振動子 43bが受電手段となるアンテナ（図示せず）と共に一体に設けられている。さらに、反応容器 5は、図 25に示すように、表面弾性波素子 44を底壁として用いてもよい。表面弾性波素子 44は、基板 44aの表面に櫛型電極 (IDT) 力もなる振動子 44bが受電手段となるアンテナ（図示せず)と共に一体に設けられ、振動子 44bを下方に向けて反応容器 5に取り付けられる。

[0074] このとき、自動分析装置 1は、図 26に示すように、反応テーブル 4の周方向に沿つて設けた収容凹部 4aを送電体 31とアンテナ 33cとの相対配置を調整し、相対配置を決定する配置決定手段として使用してもよい。この場合、反応容器 5は、反応テープル 4の外側面に取り付けた RF送信アンテナ 31aから発信される電力を表面弾性波素子 33のアンテナ 33cで受信し、共振作用によって発生した起電力により振動子 33b に表面弾性波 (超音波）を発生させる。また、 RF送信アンテナ 31aは、図 27に示すように、収容凹部 4aの内面に設けると、電力の伝送損失を小さく抑えることができる。

[0075] (実施の形態 3)

次に、本発明の攪拌装置および容器にカゝかる実施の形態 3について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態 2の攪拌装置は、配置決定部材が送電体を移動させること〖こより、送電体 31とアンテナ 33cとの相対配置を調整し、相対配置を決定した。これに対し、実施の形態 3の攪拌装置は、反応容器のホルダが配置決定部材であり、反応容器をホルダに着脱することによって送電手段と受電手段との相対配置を調整し、相対配置を決定している。図 28は、本発明の実施の形態 3に係る攪拌装置と容器を示すもので、実施の形態 3に係る容器の斜視図を攪拌装置の構成を示すブロック図と共に示す図である。

[0076] 攪拌装置 45は、図 28に示すように、送電手段となる送電体 46と、ホルダ 47と、表面弾性波素子 48とを有し、例えば、机上に載置して反応容器 5内の液体試料を個々に攪拌する用途に使用される。

[0077] 送電体 46は、送電体 31と同様に構成される RF送信アンテナ 46a、駆動回路 46b 及びコントローラ 46cを有している。 RF送信アンテナ 46aは、ホルダ 47の側壁 47bに設置されている。

[0078] ホルダ 47は、図 28に示すように、反応容器 5を着脱自在に挿着する揷着部 47aを有する四角筒状に成形され、反応容器 5内の液体試料を攪拌する際に使用される配置決定手段である。ホルダ 47は、揷着部 47aに反応容器 5を挿着すると、 RF送信ァンテナ 46aとアンテナ 48cとの相対配置が調整され、これらの相対配置を決定する。

[0079] 表面弾性波素子 48は、表面弾性波素子 33と同一の構成を有し、基板 48aの表面に櫛型電極 (IDT)カゝらなる振動子 48bがアンテナ 48cと共に一体に設けられてヽる。表面弾性波素子 48は、振動子 48b及びアンテナ 48cを外側に向け、エポキシ榭脂等の音響整合層（図示せす)を介して反応容器 5の側壁 5cに取り付けられている。表面弾性波素子 48は、反応容器 5をホルダ 47の揷着部 47aに揷着したとき、 RF送信アンテナ 46aの範囲に配置されるように側壁 5cに取り付ける。このとき、表面弾性波素子 48は、図 28に示すように、振動子 48bを構成する複数の櫛型電極が鉛直方向に配列され、かつ、アンテナ 48cが測光用の窓 5bと同じ側面に測光用の窓 5bを避けて配置されるように、反応容器 5に取り付ける。表面弾性波素子 48は、送電体 46が発信した電波をアンテナ 48cで受信し、共振作用によって発生した起電力により振動子 48bに表面弾性波 (超音波）を発生させる。

[0080] 以上のように構成される攪拌装置 45は、反応容器 5をホルダ 47の揷着部 47aに挿着すると、 RF送信アンテナ 46aとアンテナ 48cとが対向し、 RF送信アンテナ 46aが発信した電波を表面弾性波素子 48のアンテナ 48cが受信する。これにより、表面弾性波素子 48は、共振作用によって起電力が発生し、振動子 48bに表面弾性波 (超音波）が発生し、前記音響整合層から反応容器 5の側壁 5c内へと伝搬し、音響インピーダンスが近い液体試料中へ漏れ出してゆく。この結果、反応容器 5内には、液体試料中の振動子 48bに対応する位置を起点として、攪拌装置 30の場合と同様に、反時計方向と時計方向の流れ Feeが生じ、分注された試薬と検体とが攪拌される。

[0081] このように、攪拌装置 45は、攪拌装置 30と同様の効果を発揮することができる他、ホルダ 47を使用したことにより、 RF送信アンテナ 46aとアンテナ 48cとの相対配置がホルダ 47によって調整され、これらの相対配置がホルダ 47によって決定される。ここで、表面弾性波素子 48が反応容器 5の底面に設けられている場合、 RF送信アンテナ 46aはホルダ 47の底面に設け、ホルダ 47に反応容器 5を揷着したときに RF送信アンテナ 46aとアンテナ 48cとの相対配置がホルダ 47によって調整される構成であつてもよい。また、攪拌装置 45は、 RF送信アンテナ 46aとアンテナ 48cとを用いて送電体 46から反応容器 5に取り付けた表面弾性波素子 48に非接触で電力を送電している。このため、攪拌装置 45は、実施の形態 1の攪拌装置 20と同様にエネルギーの伝達効率に優れ、メンテナンスが容易なうえ、攪拌装置 20以上に表面弾性波素子 48 の構造が簡単、かつ、小型になるので、攪拌装置自体を更に小型化することができる

[0082] ここで、分析装置、特に、血液等の生体試料を分析する自動分析装置は、装置の小型化や生体試料の微量化による被検者の負担軽減等の見地から、反応容器の容量を数 L〜数十 Lに微量ィ匕することが求められている。この場合、反応容器 5の容量を微量化すると、これに伴って容器の開口面積が小さくなる。このため、容量を微量化すると、反応容器は、表面張力の影響が大きくなつて検体，試薬，洗浄液等を含む液体の注入や排出が難しくなる。

[0083] 例えば、反応容器 5の洗浄に際し、洗浄機構 13が反応容器 5に洗浄液を注入する場合、容量を微量化した反応容器 5は、洗浄液の注入部や排出部となる上部の開口 5fが狭いため、開口 5fから洗浄機構 13のノズル 13aを挿入することができない。そこで、ノズル 13aは、反応容器 5の開口 5fに上方から洗浄液を滴下する。しかし、反応容器 5は、表面張力によって洗浄液の保持部 5aへの注入が妨げられ、図 29に示すように、洗浄液 Lcが保持部 5a上部の開口 5fを塞いでしまう。

[0084] そこで、本発明の攪拌装置は、音波によって液体を攪拌する表面弾性波素子を、洗浄液，検体，試薬等を含む液体を反応容器 5の保持部 5a内へ導入する導入手段、保持部 5aから排出部である開口 5fに移送する移送手段、反応容器 5から排出する排出手段あるいは液体を乾燥する乾燥手段等として兼用するのである。即ち、図 30 に示す攪拌装置 50のように、導入手段を兼ねる表面弾性波素子 53を振動子 53bを反応容器 5の上側に配置して側壁 5cに取り付ける。一方、ホルダ 52は、 RF送信アンテナ 51aを側壁 52bに設ける。 RF送信アンテナ 51aは、表面弾性波素子 53のアンテナ 53cに対応した位置に、対応した大きさで形成する。この場合、表面弾性波素子 5 3を取り付けた反応容器 5は、洗浄液等を含む液体の排出が難しいので、使い捨てとする。また、表面弾性波素子 53は、音響整合層を介して基板 53aを側壁 5cに取り付けるが、以下の説明で使用する図においては、音響整合層を省略している。

[0085] このように構成することにより、攪拌装置 50は、反応容器 5の洗浄に際し、洗浄機構 13が注入した洗浄液 Lcによって開口 5fが塞がれた場合、反応容器 5をホルダ 52の揷着部 52aに挿着した状態で、コントローラ 51cの制御の下に、送電体 51の RF送信アンテナ 51aからアンテナ 53cに非接触で電力を送電する。すると、表面弾性波素子 53は、振動子 53bが反応容器 5の上側に配置されているため、図 31に矢印で示すように、振動子 53bが音波を下方へ出射する。

[0086] このため、図 32に示すように、振動子 53bが発生した音波 Waは、内壁面から洗浄液 Lcへ斜め下方に漏れ出す。このようにして漏れ出す音波 Waにより、洗浄液 Lc中には、斜め下方に向力音響流が生じる。このため、攪拌装置 50は、コントローラ 51cによって振動子 53bに印加する電圧、従って振動子 53bの駆動エネルギー強度を洗浄液 Lcの表面張力以上に大きくする。これにより、開口 5fを塞いでいる洗浄液 Lcは、図 33に示すように、音波 Waによって生ずる音響流により下部側が下方へ移動し、全体が保持部 5a内に引き込まれてゆく。

[0087] この結果、開口 5fを塞いでいた洗浄液 Lcは、最終的に、図 34に示すように、総て下方へ移動され、保持部 5a内へ導入される。このため、反応容器 5は、開口 5fから下方へ移動する洗浄液 Lcによって内部を洗浄される。なお、振動子 53bは、上方にも音波を出射するが、上方には基板 53aはなく空気が存在する。このため、振動子 53b 力上方に出射された音波は、音響インピーダンスの差力空気中には伝搬せず、下方に出射された音波だけが洗浄液 Lc中へ漏れ出す。

[0088] ここで、攪拌装置 50は、導入手段を兼ねる表面弾性波素子として、図 35に示す表面弾性波素子 54を使用すると、液体の移送効率を高くすることができる。即ち、表面弾性波素子 54は、基板 54a上に形成される振動子 54bを構成する櫛型電極 (IDT) 1S 中心 C (焦点）が鉛直下方となるように互いに同心円状に配置され、アンテナ 54c を有している。このため、表面弾性波素子 54は、振動子 54bから出射された音波が振動子 54b下方の櫛型電極の中心 Cに収束するので、洗浄液中に生じる音響流も櫛型電極の中心 Cに対応する位置に収束し、開口 5fを塞、でヽる洗浄液を下方へ効率よく移送することができる。

[0089] 一方、表面弾性波素子は、洗浄液や検体，試薬等を含む液体を移送することができるので、これらの液体を反応容器の排出部へ移送する移送手段や反応容器から排出する排出手段としても兼用することができる。但し、この場合、液体の導入手段として兼用する表面弾性波素子と移送手段や排出手段として兼用する表面弾性波素子は、それぞれ個別のものとする必要がある。このため、攪拌装置は、図 30に示す反応容器 5やホルダ 52に代えて、図 36に示す反応容器 55とホルダ 57を使用する。このように、反応容器 55は、液体の導入手段として兼用する表面弾性波素子と移送手段や排出手段として兼用する表面弾性波素子とを備えており、洗浄液等を含む液体を排出部へ移送し、排出することが容易なので、使い捨てとせず再使用する。

[0090] 反応容器 55は、図 36に示すように、表面弾性波素子 54を取り付けた側壁 55cと対向する側壁 55cに液体を排出部である開口 55fへ移送する表面弾性波素子 56が取り付けられている。表面弾性波素子 56は、保持部 55aに導入した液体を開口 55fへ移送する移送手段と外部へ排出する排出手段を兼ねており、振動子 54bと同様に構成される振動子 56bを反応容器 55の下側に配置して基板 56aが側壁 55cに取り付けられている。一方、ホルダ 57は、 RF送信アンテナ 5 laを設けた側壁 57bと対向する側壁 57bに RF送信アンテナ 58aが設けられている。 RF送信アンテナ 58aは、コントローラ 58cの制御の下に、送電体 51とは別の送電体 58から送電される電力を液体排出用のアンテナ 56cに発信する。

[0091] 従って、反応容器 55とホルダ 57を使用した攪拌装置は、反応容器 55の洗浄に際し、洗浄機構 13が注入した洗浄液 Lcによって開口 55fが塞がれた場合、反応容器 5 5をホルダ 57の揷着部 57aに揷着した状態で、コントローラ 51cの制御の下に、送電体 51の RF送信アンテナ 51aからアンテナ 54cに非接触で電力を送電する。すると、振動子 54bが発する音波に基づく音響流によって、洗浄液が保持部 55aへ導入されながら反応容器 55の内部を洗浄し、図 36に示すように、洗浄廃液 Lwfは保持部 55a の下部に移送される。このとき、保持部 55aに保持していた液体試料によっては、攪拌装置は、洗浄廃液 Lwl¾S保持部 55aの下部に移動した後、暫くの間、振動子 54b を駆動させて反応容器 55内部の洗浄を続行してもよヽ。

[0092] そして、このようにして洗浄廃液 Lw 保持部 55aの下部に移送した後、攪拌装置は、コントローラ 58cの制御の下に、送電体 58の RF送信アンテナ 58aからアンテナ 5 6cに非接触で電力を送電する。すると、表面弾性波素子 56は、振動子 56bが反応容器 55の下側に配置されているため、図 37に示すように、振動子 56bが発生した音波 Waは反応容器 55の内壁面から洗浄廃液 Lwfへ斜め上方に漏れ出す。この斜め上方に漏れ出す音波 Waにより、保持部 55aの下部に保持されている洗浄廃液 Lwf 中には、斜め上方に向力音響流が生じる。

[0093] このため、攪拌装置は、コントローラ 58cによって振動子 56bに印加する電圧、従つて振動子 56bの駆動エネルギー強度を洗浄液 Lcの表面張力以上に大きくする。すると、洗浄廃液 Lwfは、図 37に示すように、音波 Waによって生ずる音響流により表面弾性波素子 56側の洗浄廃液 Lwlが上方へ移動し、洗浄廃液 Lwf全体が上方へ移送されてゆく。この結果、保持部 55aの下部に保持されていた洗浄廃液 Lwfは、最終的に、図 38に示すように、総て上方の開口 55fへ移送される。これにより、反応容器 55 は、排出部である開口 55fが洗浄廃液 Lwfによって塞がれる。

[0094] そこで、反応容器 55の開口 55fを塞いだ洗浄廃液 Lwl¾、図 39に示すように、上方カゝら吸引ノズル 61によって吸引する。この場合、反応容器 55は、容量の微量ィ匕により開口 55fの面積が小さくなつている。しかし、吸引ノズル 61は、上方から洗浄廃液 L wf^吸引するだけで、開口 55fから反応容器 55の内部へ挿入しないので、従来のものを使用することができる。

[0095] このようにして洗浄廃液 Lwl^吸引した後、コントローラ 58cの制御の下に、振動子 5 6bをより高いパワーで駆動する。このとき、振動子 56bは、振動子 54bと同様に同心円状の櫛型電極 (IDT)によって構成されている。このため、高いパワーの音波が振動子 56bの円弧の中心 Cに収束し、吸引漏れの洗浄廃液 Lwlがあっても、収束した音波によって残った洗浄廃液 Lwlが飛散される。このため、反応容器 55は、洗浄廃液 Lwi¾S残らず排出される。このとき、振動子 56bを連続駆動すると、洗浄廃液 Lwfは霧状に飛散され、振動子 56bをパルス駆動すると、洗浄廃液 Lwfは、図 40に示すように、液滴 Dr状に飛散される。このようにして洗浄廃液 Lwl^排出した反応容器 55は、反応テーブル 4によって搬送され、再度検体の分析に使用される。

[0096] ここで、液体の導入手段用と排出手段用の表面弾性波素子を設けた反応容器は、図 41に示す反応容器 65のように、排出手段用の表面弾性波素子 66を底壁 65dの下面に取り付けてもよい。この場合、振動子 66bは、過剰なパワーを供給することにより、例えば、保持部 65aの下部に残った洗浄廃液 Lwl^加熱し、洗浄廃液 Lwf^蒸発させて乾燥させることにより液体を排出する。また、図 42に示すように、反応容器 65 は、振動子 66bをパルス駆動することにより、保持部 65aの下部に残った洗浄廃液 L w 液滴 Dr状に飛散させることによって排出してもよい。

[0097] (実施の形態 4)

次に、本発明の攪拌装置および容器にカゝかる実施の形態 4について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態 1, 2は、液体の保持部が 1つの容器とその攪拌装置であつたのに対し、実施の形態 4は液体の保持部を複数有する容器とその攪拌装置である。図 43は、液体を保持する保持部を複数有するマイクロプレートを攪拌装置と共に示す斜視図である。図 44は、図 43に示すマイクロプレートを表面弾性波素子と共に示す部分断面図である。図 45は、図 44に示す表面弾性波素子を拡大した斜視図である。

[0098] 攪拌装置 70は、図 43及び図 44に示すように、マイクロプレート 75の下方に配置される送電体 71と、ゥエル 75b下部のマイクロプレート 75底面に設けられる表面弾性波素子 73とを有し、複数のゥエル 75bに保持された液体試料を攪拌する。

[0099] マイクロプレート 75は、図 43及び図 44に示すように、矩形に形成された本体 75aの上面に液体試料の保持部となる複数のゥエル 75bがマトリクス状に形成されている。マイクロプレート 75は、各ゥエル 75bに試薬と血液や体液等の検体とを分注して反応させ、反応液を光学的に測定することで検体の成分や濃度等を分析するための反応容器である。

[0100] 送電体 71は、マイクロプレート 75に対する距離並びにマイクロプレート 75の板面に沿った 2次元方向の位置を制御する配置決定部材（図示せず）に支持されており、図 43に示すように、複数の表面弾性波素子 73と対向配置される RF送信アンテナ 71a 、駆動回路 71b及びコントローラ 71cを有している。送電体 71は、マイクロプレート 75 の板面に沿った 2次元方向に移動しながら交流電源力供給される電力を RF送信アンテナ 71aから電波として表面弾性波素子 73に発信する。このとき、送電体 71は、表面弾性波素子 73に電力を送電する送電時に、 RF送信アンテナ 71aと表面弾性波素子 73の後述するアンテナ 73cとが対向するように前記配置決定部材によって相対配置が調整され、相対配置が決定される。

[0101] 表面弾性波素子 73は、各ゥエル 75b下部の底面 75cにエポキシ榭脂等の音響整合層（図示せず)を介して取り付けられ、図 45に示すように、基板 73aの表面に櫛型電極 (IDT)力もなる振動子 73bが受電手段となるアンテナ 73cと共に一体に設けられている。表面弾性波素子 73は、振動子 73bの中央がゥエル 75bの最深点 75dと一致するように位置決めしてマイクロプレート 75の底面 75cに取り付ける。ここで、表面弾性波素子 73は、図 44に示したように、各ゥエル 75bに 1つずつ設けてもよいし、或いは複数のゥエル 75bを単位として 1つずつ設けてもよい。表面弾性波素子 73は、送電体 71が発信した電波をアンテナ 73cで受信し、共振作用によって発生した起電力により振動子 73bに表面弾性波 (超音波）を発生させる。

[0102] 以上のように構成される攪拌装置 70は、 RF送信アンテナ 71aとアンテナ 73cとが対向したときに、コントローラ 71cの制御の下に、送電体 71が RF送信アンテナ 71aから電波を発信する。すると、送電体 71と対向配置された表面弾性波素子 73のアンテナ 73cがこの電波を受信し、共振作用によって起電力が発生する。攪拌装置 70は、この起電力によって振動子 73bに表面弾性波 (超音波）が発生し、前記音響整合層からマイクロプレート 75の本体 75a内へと伝搬し、音響インピーダンスが近、液体試料中へ漏れ出してゆく。この結果、マイクロプレート 75は、液体試料中に流れが生じ、各ゥエル 75bに分注された試薬と検体とが攪拌される。

[0103] そして、試薬と検体とが攪拌されて反応した液体試料は、マイクロプレート 75の上方カゝら CCDカメラ等の撮像手段によって撮像され、得られる画像データを用いて検体成分の分析が行われる。

[0104] 攪拌装置 70は、上述のように RF送信アンテナ 71aとアンテナ 73cとを利用して送電体 71からマイクロプレート 75に取り付けた表面弾性波素子 73に非接触で電力を送電し、複数のゥエル 75bに分注された試薬と検体とを攪拌する。このため、攪拌装置 70は、攪拌装置 30と同様にエネルギーの伝達効率に優れ、メンテナンスが容易なうえ、実施の形態 1の攪拌装置 20以上に表面弾性波素子 73の構造が簡単、かつ、小型になり、自動分析装置を更に小型化することができる。

産業上の利用可能性以上のように、本発明にかかる攪拌装置、容器および攪拌装置を備えた分析装置は、エネルギーの伝達効率に優れ、構造が簡単で小型化が可能であり、メンテナンスを容易するのに有用であり、特に、自動分析装置で使用するのに適している。

Claims

請求の範囲

[1] 容器に保持された液体を音波を用いて攪拌する攪拌装置であって、

電力を送電する送電手段と、

前記送電手段から送電される電力を受電し、前記送電手段又は当該受電手段の少なくとも一方の配置が変化することで、前記送電手段に対する相対配置が変化し得る受電手段と、

前記受電手段が受電した電力を変換して前記液体を攪拌する音波を発生する音波発生手段と、

を備えたことを特徴とする攪拌装置。

[2] 前記送電手段と前記受電手段との相対配置を調整し、前記相対配置を決定する配置決定手段をさらに有することを特徴とする請求項 1に記載の攪拌装置。

[3] 前記配置決定手段は、送電時と非送電時とにおける前記送電手段と前記受電手段との間の距離が異なるように前記相対配置を調整することを特徴とする請求項 2に記載の攪拌装置。

[4] 前記配置決定手段は、前記送電手段と前記受電手段との間の距離が送電時よりも非送電時の方が大きくなるように調整することを特徴とする請求項 3に記載の攪拌装置。

[5] 前記配置決定手段は、送電時に前記送電手段及び前記受電手段を接触又は近接させることを特徴とする請求項 3に記載の攪拌装置。

[6] 前記受電手段は、前記送電手段と異なる部材に設けられていることを特徴とする請求項 1に記載の攪拌装置。

[7] 前記音波発生手段および前記受電手段は、前記容器に実質的に固定されており、前記送電手段は前記容器に対して相対的に移動する位置に配置されていることを特徴とする請求項 1〜6のいずれか一つに記載の攪拌装置。

[8] 前記音波発生手段は、前記容器の側面に配置されていることを特徴とする請求項

7に記載の攪拌装置。

[9] 前記送電手段は、前記音波発生手段と水平方向に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項 8に記載の攪拌装置。

[10] 前記音波発生手段は、前記容器の底面に配置されていることを特徴とする請求項 7に記載の攪拌装置。

[11] 前記送電手段は、前記音波発生手段と鉛直方向に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項 10に記載の攪拌装置。

[12] 前記送電手段および前記受電手段は、有線接続されていることを特徴とする請求項 7に記載の攪拌装置。

[13] 前記送電手段および前記受電手段は、アンテナを介して無線接続されていることを特徴とする請求項 7に記載の攪拌装置。

[14] 前記送電手段は、送電側のアンテナが前記受電手段の受電側のアンテナと対向した場合に前記受電手段へ送電することを特徴とする請求項 13に記載の攪拌装置。

[15] 前記容器は、光学的に透明な素材力成形され、側面の一部が測光用の窓として用いられることを特徴とする請求項 1〜14のいずれか一つに記載の攪拌装置。

[16] 前記受電手段は、前記測光用の窓と同じ側面に、前記測光用の窓を避けて配置されることを特徴とする請求項 15に記載の攪拌装置。

[17] 前記受電手段は、前記測光用の窓とは異なる面に配置されることを特徴とする請求項 15に記載の攪拌装置。

[18] 前記音波発生手段は、印加される高周波交流電場によって表面弾性波を発生する表面弾性波素子の櫛型電極であることを特徴とする請求項 1〜 17のいずれか一つに記載の攪拌装置。

[19] 前記容器は、複数であることを特徴とする請求項 1に記載の攪拌装置。

[20] 前記容器は、前記液体を保持する保持部を複数有することを特徴とする請求項 1 に記載の攪拌装置。

[21] 前記受電手段を複数有していることを特徴とする請求項 13に記載の攪拌装置。

[22] 保持した液体を送電手段から送電される電力を利用して攪拌する容器であって、前記送電手段から送電される電力を受電し、前記送電手段又は当該受電手段の少なくとも一方の配置が変化することで、前記送電手段に対する相対配置が変化し得る受電手段と、

を備えたことを特徴とする容器。

[23] 容器に保持された検体と試薬とを含む液体試料を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、請求項 1乃至 21のいずれか一つに記載の攪拌装置を備えたことを特徴とする分析装置。

[24] 音波を発生する音波発生手段が一体に設けられた容器に保持された検体と試薬とを含む液体試料を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、前記音波発生手段は、少なくとも前記容器内に液体試料を導入する場合、前記容器に導入された液体試料を攪拌する場合、前記液体試料を前記容器の排出部へ移送する場合、前記排出部へ移送した液体試料を前記容器から排出する場合、前記液体試料を乾燥する場合、に音波を発生することを特徴とする分析装置。

[25] 音波を用いて液体を攪拌する攪拌装置であって、

前記液体を保持する液体保持部と、

前記液体保持部と接続されると共に、前記液体を前記液体保持部へ導入、または外部に排出する開口部と、

前記液体保持部に保持される前記液体を攪拌する際、および前記開口部を通じて前記液体を前記液体保持部へ導入，排出する際に音波を発生する音波発生手段とを備えたことを特徴とする攪拌装置。

[26] 音波を用いて液体を攪拌する攪拌装置であって、

前記液体を保持する液体保持部と、

前記開口部付近に前記液体が接触している際に音波を発生する音波発生手段と、を備えたことを特徴とする攪拌装置。

[27] 検体と試薬とを含む液体を保持する容器と、当該容器に一体的に設けられて音波を発生する音波発生手段と、前記検体と試薬とを反応させて前記検体を分析する分析装置において、前記音波発生手段は、前記検体と試薬とを含む液体を攪拌する場合の他、少なくとも前記容器へ前記検体、前記試薬もしくは洗浄液を導入する場合、または前記容器から前記検体、前記試薬もしくは洗浄液を排出する場合に音波を発生することを特徴とする分析装置。