JP2003033637A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超音波攪拌装置において、超音波発生源の個々
の周波数特性の相違による超音波強度の相違を軽減し、
超音波発生源を駆動する駆動回路の調整作業を簡素化す
る。 【解決手段】超音波を発生する超音波発生素子と、該超
音波発生素子に電力を供給し超音波発生素子に超音波を
発生させる駆動回路と、該駆動回路への電源供給を制御
する電力供給制御部と、超音波発生素子を駆動する信号
を生成し、電圧振幅や周波数を変化させる発振部と、を
含む超音波攪拌装置、及びそれを用いた自動分析装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試薬と検体（試
料）を混合して検体の成分分析を行う自動分析装置に係
り、特に試薬と検体の攪拌の方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】試薬と検体の攪拌はへら状の攪拌棒を用
いた機械的攪拌方法が用いられているが、攪拌棒を介し
て異なる試料が混ざり合う汚染（コンタミネーション）
が生じる可能性があった。そのため、試薬，検体と直接
接触しない超音波を用いた攪拌方法が検討されている。
超音波を用いた攪拌方法にも各種の方式が存在する。例
えば、音響インピーダンスの差が大きい部分に超音波が
作用することを利用した方法として、特開平０２−６７
９６３号公報に記載された攪拌対象の凝集を生成しにく
くする方法や、特開平１１−２３０９７０号公報に記載
された容器自体を超音波で振動させ、撹拌能力を得る方
法がある。

【０００３】また、音響インピーダンスの差ではなく超
音波による音響流を利用した方法として、特開平０８−
１４６００７号公報に記載された超音波の照射によって
生じる攪拌対象自体の音響流により対流を発生させる方
法が知られている。

【０００４】超音波を用いた撹拌では、検体や試薬等に
非接触で攪拌が行え、他の検体や試薬等を汚染しないこ
とに加え、攪拌棒が不要なため、反応容器を小型化で
き、検体、および試薬の消費量を低減できる利点もあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】液体の攪拌における超
音波の利用形態として、振動，音響流，旋回流を利用す
る方法が考えられるが、超音波照射による振動を利用す
る場合、自動分析装置のような攪拌対象が小さい場合に
は、攪拌対象物の表面張力が大きく働くため、振動のみ
での良好な攪拌は不可能である。

【０００６】音響流による攪拌では、攪拌対象内に音場
の強度分布を発生させ、強度差により生じる対流により
攪拌を行うため、容器の小型化に伴い強度差が小さくな
るので効率的な攪拌を行うのは難しい。

【０００７】超音波照射により発生する音響放射圧によ
る気−液層界面付近に誘起される旋回流を利用した攪拌
では、自動分析装置で使用する小型の容器でも、良好な
攪拌が行えるが、効率的な旋回流を発生させるために
は、最も強力な超音波を発生させる共振周波数で超音波
発生源を駆動する必要がある。

【０００８】いずれの方法でも、攪拌能力は使用する超
音波発生源の特性に依存しており、同一の振幅，周波数
の電圧を印加して超音波発生源の駆動を行う場合でも、
個々の超音波発生源の周波数特性の違い、共振周波数の
ばらつきにより、超音波発生源の発生する超音波の音圧
強度が異なり、攪拌状態および分析結果に差が生じる問
題がある。従って、安定した分析結果を得るためには、
個々の超音波発生源に対して超音波出力の強度を調整す
る必要がある。

【０００９】特に、超音波発生源によっては、インピー
ダンスの周波数特性が急峻な変化特性を示し、わずかな
周波数変位で大きくインピーダンスが変化するものも存
在し、発振周波数が温度等の変化により目標発振周波数
から離れた場合に、急激に超音波発生強度が減少するこ
とも考えられる。

【００１０】インピーダンスの周波数特性および共振周
波数のばらつきによる超音波強度の違いは、個々の超音
波発生源に対して発振周波数の調整と印加電圧の調整に
より対処できるが、周波数と電圧振幅の両方を同時に調
整する必要があるため、熟練を要し、時間とコストがか
かる。

【００１１】また、装置に搭載した後、超音波発生源に
後天的に発生した傷，脱分極，劣化等により超音波発生
源の共振周波数が変化することも考えられ、各超音波発
生源に対して発振周波数および電圧振幅を調整した場合
でも、周波数特性の経時変化により再調整が必要にな
り、メンテナンス性も好ましくない。

【００１２】本発明の目的は、第一に超音波攪拌に使用
する超音波発生源の周波数特性の影響を軽減し攪拌部の
調整作業を簡素化すること、第二に効率的な攪拌を実現
し、良好な分析結果を得ること、第三に回路の消費電力
を軽減することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の構成を
備える。

【００１４】（１）超音波を発生する超音波発生素子
と、該超音波発生素子に電力を供給し超音波発生素子に
超音波を発生させる駆動回路と、該駆動回路への電源供
給を制御する電力供給制御部と、超音波発生素子を駆動
する信号を生成し、電圧振幅や周波数を変化させる発振
部と、を含む超音波攪拌装置である。

【００１５】（２）前記（１）において、更に、超音波
発生素子の駆動周波数，印加電圧，超音波発生タイミン
グ，発生超音波強度の少なくともひとつを変化させるよ
うに前記電力供給制御部及び前記発振部を制御する制御
部を備えた超音波攪拌装置。

【００１６】（３）前記（１）または（２）の超音波攪
拌装置において、前記駆動回路はＳＥＰＰ（Single End
Push-Pull）構造の電力増幅器を備え、周波数，電圧振
幅の少なくとも一方を変化させた信号の電力増幅を行
い、前記超音波発生素子を駆動するように制御を行う制
御部を備えた超音波攪拌装置。

【００１７】（４）前記（１）または（２）の超音波攪
拌装置において、前記駆動回路にスイッチング方式の電
力増幅器を備え、周波数，電圧振幅の少なくとも一方を
変化させた信号の電力増幅を行い、前記超音波発生素子
を駆動するように制御を行う制御部を備えた超音波攪拌
装置。

【００１８】（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記
載の超音波攪拌装置において、前記電力供給制御部が前
記駆動回路への電力供給をＯＮ，ＯＦＦすることによ
り、超音波発生源を駆動する駆動信号にＯＮ，ＯＦＦの
繰り返しを発生させる超音波攪拌装置。

【００１９】（６）試薬を収容する試薬容器を載置する
試薬設置部と、試料を収容する試料容器を載置する試料
設置部と、試薬と試料を混合して反応させる反応容器を
載置する反応部と、試薬と試料の反応を測定する測定部
と、前記試薬容器から前記反応容器に試薬を分注する試
薬分注装置と、前記試料容器から前記反応容器に試料を
分注する試料分注装置と、を備えた自動分析装置におい
て、前記反応容器中の試薬と試料の混合物を攪拌するた
めの攪拌装置が、前記（１）〜（６）のいずれかに記載
の超音波攪拌装置である自動分析装置。

【００２０】

【発明の実施の形態】電気回路では、超音波発生源の駆
動方法には自励発振と他励発振があるが、複数の超音波
発生源の中から任意の超音波発生源を、任意の数選択し
て駆動する場合には、駆動回路に対する負荷が変化する
ため、負荷自体が発振周波数を決定する定数の一部にな
っている自励発振では、駆動する超音波発生源の数を簡
単に変えることができないうえ、個々の超音波発生源に
対して独立した駆動系を設けた場合でも、前記理由から
個々の音源に対して調整を行う必要があり、自動分析装
置の攪拌機構には不向きである。特に接続される負荷の
数が変わるような負荷変動の大きい場合には適用できな
い。

【００２１】発振周波数を自動的に変化させることによ
り調整の簡素化を実現することは可能であるが、周波数
を変えることにより、本来最も強力な超音波を発生でき
る周波数以外の周波数でも発振させている時間が存在す
ることになるため、完全に共振周波数に一致した周波数
で超音波を発生させた時よりも、発生する超音波は平均
化されて弱くなってしまう。

【００２２】特に自動分析装置用の超音波攪拌装置にお
いては、使用する超音波発生源により共振周波数のばら
つきによる攪拌能力の差を軽減できるように、超音波発
生源に任意の周波数を印加できる他励発振方式の駆動回
路を有し、周波数を変化させることにより平均化され出
力低下した超音波でも良好な攪拌を可能にするため、液
体に対して強弱のある超音波を照射し、脈動効果による
攪拌効率向上と、電力消費の軽減を実現する電力供給制
御部を有した攪拌部を備えことが好ましいことを本発明
者らは見出したのである。

【００２３】以下本発明を実施例により詳細に説明す
る。

【００２４】（実施例１）図１は、自動分析装置におけ
る一実施例の概略構成図である。

【００２５】図１において、自動分析装置(１０１）
は、制御部(１０２），格納部(１０３)，分析部（１０
４），攪拌部（１０５）により構成されている。

【００２６】制御部（１０２）は、各部の詳細な動作制
御を行う電子回路や記憶装置により構成され、装置の動
作を統括制御する。

【００２７】格納部（１０３）は、検体（１０６）を入
れた検体容器（１０７）と試薬（１０９）を入れた試薬
容器（１１４）から構成されている。

【００２８】攪拌部（１０５）は、検体容器（１０７）
から反応容器（１０８）に吐出された検体と、試薬容器
(１１４）から反応容器(１０８）に吐出された試薬(１
０９)を、圧電素子（１１０）で発生した超音波（１１
１）による音響放射圧の効果による旋回流（１２０）に
より攪拌を行う。

【００２９】圧電素子（１１０）を、反応容器（１０
８）の下方および側方に設置し、下方から超音波(１１
１）を照射することにより、検体容器(１０７）と試薬
(１０９)の混合物の液面を隆起させた後、液面の隆起し
た部分に側方から超音波(１１１)を液体に照射すること
により、音響放射圧による旋回流（１２０）を発生させ
て撹拌を行う。

【００３０】攪拌部（１０５）と分析部（１０４）にあ
る反応容器（１０８）は、反応槽（１１２）に蓄えられ
た水を代表とする保温媒体（１１３）に浸っており、一
定の温度に保たれている。

【００３１】また、これら複数の反応容器（１０８）
は、反応ディスク（１１５）上に配置され、反応ディス
ク用軸（１１６）で反応ディスクモータ（１１７）に接
続されており、反応ディスクモータ（１１７）を制御部
（１０２）による制御で、反応ディスク(１１５）と共
に回転または移動し、攪拌部(１０５）と分光器(１１
８)との間を行き来する。

【００３２】分析部（１０４）は、分析部の反応容器
（１０８）中で、検体（１０６）と試薬（１０９）を混
合し、反応させたものを、分光器（１１８）で組成分析
を行う。

【００３３】図２は、攪拌部の概略構成図である。

【００３４】攪拌部（１０５）は、超音波（１１１）を
発生する圧電素子（１１０），圧電素子（１１０）に電
力を供給し圧電素子（１１０）に超音波（１１１）を発
生させる駆動回路（１１９），電源（２０３）から駆動
回路（１１９）への電源供給のＯＮ，ＯＦＦを制御する
電力供給制御部（１２１），アレイ化された圧電素子
（１１０）から駆動対象となる圧電素子（１１０）の選
択を行う圧電素子選択手段（２０１），圧電素子（１１
０）を駆動する信号を生成し、電圧振幅や周波数を変化
させる発振部（１２２）から構成される。

【００３５】攪拌部（１０５）は、制御部（１０２）の
制御により、圧電素子の駆動周波数，印加電圧，超音波
発生タイミング，発生超音波強度等を変化させ、駆動対
象圧電素子の選択を行い、圧電素子（１１０）を駆動し
て超音波（１１１）を発生させ、音響放射圧による旋回
流（１２０）により検体（１０６）と試薬（１０９）の
攪拌を行う。

【００３６】図３は、圧電素子のインピーダンスと出力
超音波の概略関係図である。

【００３７】圧電素子（１１０）のインピーダンスの周
波数特性は、インピーダンスが極小となる共振周波数
（ｆｒ）と、インピーダンスが極大となる反共振周波数
(ｆａ)が存在し、共振周波数（ｆｒ）より低い周波数で
は容量性負荷、反共振周波数（ｆａ）と共振周波数（ｆ
ｒ）の間の周波数領域では誘導性負荷、反共振周波数よ
り高い周波数では再び容量性として働く。圧電素子（１
１０）では、共振周波数（ｆｒ）の近傍にあるとされる
機械的共振周波数（ｆｓ）で最も強い超音波を発生する
と考えられ、機械的共振周波数（ｆｓ）での圧電素子
（１１０）の駆動が超音波攪拌においても最も効果的で
ある。

【００３８】一方で、共振周波数(ｆｒ)は、材質，製造
過程が同じでも、圧電素子(１１０)によりそれぞれ微妙
に異なるため、例えば、装置１に使用する圧電素子１の
共振周波数（ｆｒ）と装置２に使用する圧電素子２の共
振周波数（ｆａ′）とが異なっていれば、装置１と装置
２で同等の攪拌能力を得るためには、それぞれの圧電素
子（１１０）に対して駆動周波数および電圧振幅の調整
が必要となる。

【００３９】使用する圧電素子（１１０）によっては、
発生超音波強度の周波数特性に急峻なピークを持つ場合
や、複雑なインピーダンス特性をもつ場合もあり、駆動
周波数を一義的に決定することは難しい。

【００４０】また、発振部の周波数安定度にも高安定性
が要求されるため、安価に期待した撹拌能力を持つ攪拌
部（１０５）を構成することは難しい。

【００４１】図４は、圧電素子に印加する信号の周波数
変化方法の概略図である。

【００４２】圧電素子（１１０）を駆動する駆動信号の
周波数を変化させる方法の一例として、発振部（１２
２）に電圧制御型発振回路を用いた場合、電圧制御型発
振回路に印加する電圧により発振周波数を変化させるこ
とができる。

【００４３】電圧制御型発振回路に直流の定電圧を印加
した場合には、出力される発振周波数は一定の周波数で
固定される。また、電圧制御型発振回路に変動する電圧
を入力することにより、出力の発振周波数を変化させる
ことができ、例えば三角波を入力した場合、最低周波数
（ｆmin）から最高周波数（ｆmax）まで線形に周波数を
変化させることができる。この時、三角波オフセット電
圧が発振周波数の中心周波数（ｆｃ）となる。

【００４４】最低周波数（ｆmin）と最高周波数（ｆma
x）の間に機械的共振周波数（ｆｓ）を含んでいれば、
必ず最大エネルギーの超音波を発生させる時間を持つこ
とになるので、例えば、使用する圧電素子（１１０）の
共振周波数（ｆｒ）のばらつきが分かっていれば、共振
周波数（ｆｒ）の平均値を中心周波数（ｆｃ）、ばらつ
き範囲における下限を最低周波数（ｆmin）、上限を最
高周波数（ｆmax）に設定することにより、全ての圧電
素子（１１０）で機械的共振周波数（ｆｓ）を含んで発
振させることが可能になる。

【００４５】図５は、圧電素子に印加する信号の電圧振
幅変化方法の概略図である。

【００４６】駆動回路（１１９）にＳＥＰＰを用いた場
合には、発振部（１２２）から電圧振幅を変化させた信
号を発生させて圧電素子（１１０）を駆動することがで
きる。例えば、振幅制御信号(５０１)として正弦波を用
い、周波数制御信号(４０２)として三角波を用いた場
合、振幅制御信号（５０１）の正弦波をエンベロープと
した周波数も振幅も変化した圧電素子駆動信号（４０
３）を生成することができる。周波数を変化させること
により、圧電素子（１１０）の機械的共振周波数（ｆ
ｓ）のばらつきを吸収し、電圧振幅を変化することによ
り発生する超音波（１１１）に強弱変化を与えることが
でき、超音波攪拌における脈動効果を発生させる。脈動
効果は攪拌対象となる液体の種類や、反応容器（１０
８）の形状等により効果的に働く条件が決まるが、振幅
制御信号（５０１）の周波数は低い周波数で効果が大き
い。

【００４７】図６は、圧電素子駆動方法の概略図であ
る。

【００４８】積極的に脈動効果を発生させる別の方法と
して、電力供給制御部（１２１）により駆動回路（１１
９）のＯＮ，ＯＦＦを繰り返すことで、圧電素子駆動信
号（４０３）の振幅を０と最大を繰り返し変化させるこ
とにより実現できる。また、駆動回路への電源供給をＯ
ＦＦにすることから消費電力を軽減することもできる。

【００４９】超音波強度を徐々に変化したい場合には、
電力供給制御信号（６０１）のＯＮ，ＯＦＦのデューテ
ィー比を変えることにより実現できる。デューティー比
を大きくすると発生する超音波強度は大きくなるが、消
費電力は多く、デューティー比を小さくすると発生する
超音波強度は小さくなるが、消費電力は少なくなる。

【００５０】圧電素子（１１０）の機械的共振周波数
（ｆｓ）のばらつき軽減するために、圧電素子駆動信号
（４０３）の周波数を変化させ、脈動効果を得るため
に、圧電素子駆動信号（４０３）の電圧振幅を変化さ
せ、電力消費も軽減するために電源供給ＯＮ，ＯＦＦの
デューティー比を小さくするといった制御を行うことも
できる。

【００５１】図７は、ＳＥＰＰを駆動回路に使用した例
の概略図である。

【００５２】駆動回路（１１９）をＳＥＰＰで構成する
場合、プリアンプ（７０１），バイアス回路（７０
２），ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＮｃｈＦＥＴ），Ｐ
チャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＰｃｈＦＥＴ）で構成し、発
振部（１２２）からの信号の電力増幅を行う。

【００５３】電力供給制御部（１２１）をＰチャンネル
ＭＯＳＦＥＴ（ＰｃｈＦＥＴ）とスイッチ制御回路（７
０４）で構成し、制御部（１０２）からの信号でＰチャ
ンネルＭＯＳＦＥＴ（ＰｃｈＦＥＴ）をＯＮ，ＯＦＦさ
せて駆動回路（１１９）に供給する電力の制御を行う。

【００５４】圧電素子（１１０）への印加電圧を高くす
るためにトランス（７０３）を使うこともでき、駆動回
路（１１９）のＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＮｃｈＦＥ
Ｔ）、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＰｃｈＦＥＴ）は、
代わりにパワートランジスタを使用することもできる。
電力供給制御部(１２１)のＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ
（ＰｃｈＦＥＴ）もパワートランジスタに置き換えるこ
とができ、逆特性のＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Ｎｃｈ
ＦＥＴ）を使用する場合には電源の低電位側（−Ｖｃ
ｃ）に設ければよい。

【００５５】（実施例２）駆動回路（１１９）にスイッ
チング方式の電力増増幅器を用いた場合には、電源電圧
自体のスイッチングを行うため、圧電素子駆動信号（４
０３）の振幅を変化させるには電源電圧の変化が必要で
ある。

【００５６】この方法では、圧電素子駆動信号（４０
３）の振幅は一定であるため、周波数変化による副次的
な超音波強度変化しか望めないため、積極的に脈動効果
を発生させるには最低周波数（ｆmin），最高周波数
（ｆmax），中心周波数（ｆｃ），周波数制御信号の周
波数等の各パラメータの綿密な検討が必要である。

【００５７】積極的に脈動効果を発生させる方法とし
て、電力供給制御部（１２１）により駆動回路(１１９)
のＯＮ，ＯＦＦを繰り返すことで、圧電素子駆動信号
(４０３)の振幅を０と最大を繰り返し変化させることに
より実現できる。また、駆動回路への電源供給をＯＦＦ
にすることから消費電力を軽減することもできる。

【００５８】超音波強度を徐々に変化したい場合には、
電力供給制御信号（６０１）のＯＮ，ＯＦＦのデューテ
ィー比を変えることにより実現できる。デューティー比
を大きくすると発生する超音波強度は大きくなるが、消
費電力は多く、デューティー比を小さくすると発生する
超音波強度は小さくなるが、消費電力は少なくなる。

【００５９】図８は、スイッチング方式の電力増幅器を
駆動回路に使用した例の概略図である。

【００６０】駆動回路（１１９）をスイッチングアンプ
（８０１）とＮチャンネルMOSFET（ＮｃｈＦＥＴ），Ｐ
チャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＰｃｈＦＥＴ）で構成し、発
振部（１２２）からの発振信号により電力スイッチング
を行う。

【００６１】電力供給制御部（１２１）をＮチャンネル
ＭＯＳＦＥＴ（ＮｃｈＦＥＴ）とスイッチ制御回路（７
０４）で構成し、制御部（１０２）からの信号でＮチャ
ンネルＭＯＳＦＥＴ（ＮｃｈＦＥＴ）をＯＮ，ＯＦＦさ
せて駆動回路（１１９）に供給する電力の制御を行う。

【００６２】圧電素子（１１０）への印加電圧を高くす
るためにトランス（７０３）を使うこともでき、駆動回
路（１１９）のＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＮｃｈＦＥ
Ｔ）、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ（ＰｃｈＦＥＴ）は、
代わりにパワートランジスタを使用することもできる。
電力供給制御部(１２１)のＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ
（ＮｃｈＦＥＴ）もパワートランジスタに置き換えるこ
とができ、逆特性のＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Ｐｃｈ
ＦＥＴ）を使用する場合には電源の高電位側（＋Ｖｃ
ｃ）に設ければよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明によると、超音波攪拌装置、特に
自動分析装置用の超音波攪拌装置において、超音波によ
る検体と試薬等の攪拌を行う撹拌部に、超音波発生源を
駆動する他励発振方式の駆動回路を設けることにより、
任意の周波数で任意の電圧振幅の駆動信号で超音波発生
源を駆動することができ、周波数を変化させて超音波発
生源を駆動することにより、使用する超音波発生源の個
々に特性のばらつきや乱れがある場合でも、超音波発生
源の周波数特性の影響の軽減が可能であり、攪拌部の調
整作業を簡素化できる。

【００６４】また、電圧振幅を変化させて超音波発生源
を駆動することにより、超音波強度の強弱による脈動効
果を得て攪拌効率向上が実現でき、良好な分析結果を得
る。

【００６５】さらに、超音波発生源を駆動する駆動回路
に供給する電力のＯＮ，ＯＦＦを制御する電力供給制御
部を設けることにより、駆動回路がＳＥＰＰ、または、
駆動回路が駆動信号の電圧振幅を変化させることが難し
いスイッチング方式でも、駆動回路に供給する電力のＯ
Ｎ，ＯＦＦを繰り返すことにより、駆動信号の電圧振幅
を変化させて脈動効果を発生させることが可能となり、
効率的な攪拌を実現し、良好な分析結果を得ることがで
きる。

【００６６】また、駆動回路に供給する電力のＯＦＦす
る時間が発生することにより、回路の消費電力を軽減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動分析装置における一実施例の概略構成図。

【図２】攪拌部の概略構成図。

【図３】圧電素子のインピーダンスと出力超音波の概略
関係図。

【図４】圧電素子に印加する信号の周波数変化方法の概
略図。

【図５】圧電素子に印加する信号の電圧振幅変化方法の
概略図。

【図６】圧電素子駆動方法の概略図。

【図７】ＳＥＰＰを駆動回路に使用した例の概略図。

【図８】スイッチング方式の電力増幅器を駆動回路に使
用した例の概略図。

【符号の説明】

１０１…自動分析装置、１０２…制御部、１０３…格納
部、１０４…分析部、１０５…攪拌部、１０６…検体、
１０７…検体容器、１０８…反応容器、１０９…試薬、
１１０…圧電素子、１１１…超音波、１１２…反応槽、
１１３…保温媒体、１１４…試薬容器、１１５…反応デ
ィスク、１１６…反応ディスク用軸、１１７…反応ディ
スクモータ、１１８…分光器、１１９…駆動回路、１２
０…旋回流、１２１…電力供給制御部、１２２…発振
部、２０１…圧電素子選択手段、２０２…分析対象、２
０３…電源、３０１…周波数軸、３０２…インピーダン
ス軸、３０３…圧電素子１のインピーダンス、３０４…
圧電素子２のインピーダンス、３０５…エネルギー軸、
３０６…超音波エネルギー、４０１…電圧軸、402…周
波数制御信号、４０３…圧電素子駆動信号、４０４…時
間軸、４０５…圧電素子のインピーダンス、５０１…振
幅制御信号、６０１…電力供給制御信号、７０１…プリ
アンプ、７０２…バイアス回路、７０３…トランス、７
０４…スイッチ制御回路、８０１…スイッチングアン
プ。

フロントページの続き (72)発明者 神原 克宏 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 加藤 宗 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 2G058 CC03 CC17 CC18 FA01 4G036 AB22

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波を発生する超音波発生素子と、 該超音波発生素子に電力を供給し超音波発生素子に超音
   波を発生させる駆動回路と、 該駆動回路への電源供給を制御する電力供給制御部と、 超音波発生素子を駆動する信号を生成する発振部と、該
   発振部から発振される信号の電圧振幅，周波数の少なく
   とも一方を変化させる制御部と、を備えたことを特徴と
   する超音波攪拌装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の超音波攪拌装置において、 更に、超音波発生素子の駆動周波数，印加電圧，超音波
   発生タイミング，発生超音波強度の少なくともひとつを
   変化させるように前記電力供給制御部及び前記発振部を
   制御する制御部を備えたことを特徴とする超音波攪拌装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の超音波攪拌装置に
   おいて、 前記駆動回路はＳＥＰＰ（Single End Push-Pull）構造
   の電力増幅器を備え、周波数，電圧振幅の少なくとも一
   方を変化させた信号の電力増幅を行い、前記超音波発生
   素子を駆動するように制御を行う制御部を備えたことを
   特徴とする超音波攪拌装置。
4. 【請求項４】請求項１または２記載の超音波攪拌装置に
   おいて、 前記駆動回路にスイッチング方式の電力増幅器を備え、
   周波数，電圧振幅の少なくとも一方を変化させた信号の
   電力増幅を行い、前記超音波発生素子を駆動するように
   制御を行う制御部を備えたことを特徴とする超音波攪拌
   装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の超音波攪
   拌装置において、 前記電力供給制御部が前記駆動回路への電力供給をＯ
   Ｎ，ＯＦＦすることにより、超音波発生源を駆動する駆
   動信号にＯＮ，ＯＦＦの繰り返しを発生させることを特
   徴とする超音波攪拌装置。
6. 【請求項６】試薬を収容する試薬容器を載置する試薬設
   置部と、 試料を収容する試料容器を載置する試料設置部と、 試薬と試料を混合して反応させる反応容器を載置する反
   応部と、 試薬と試料の反応を測定する測定部と、 前記試薬容器から前記反応容器に試薬を分注する試薬分
   注装置と、 前記試料容器から前記反応容器に試料を分注する試料分
   注装置と、を備えた自動分析装置において、 前記反応容器中の試薬と試料の混合物を攪拌するための
   攪拌装置が、請求項１〜６のいずれかに記載の超音波攪
   拌装置であることを特徴とする自動分析装置。