JP2008292314A - 攪拌装置及び自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電基板や容器の発熱を抑制することが可能な攪拌装置及び自動分析装置を提供すること。
【解決手段】容器に保持された液体を音波によって攪拌する攪拌装置及び自動分析装置。攪拌装置２０は、容器５に設ける圧電基板２３ａ及び圧電基板に形成した電極２３ｂを有し、液体を攪拌する音波を発生させる表面弾性波素子２３と、圧電基板の電極が形成された面とは異なる面、又は容器外壁壁面に設けられ、表面弾性波素子が出射した音波の一部を吸収する吸音部材２４とを備えている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、攪拌装置及び自動分析装置に関するものである。

従来、自動分析装置は、検体と試薬を含む液体試料を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定することにより、検体中の成分濃度等を分析している。このとき、液体試料を攪拌する攪拌装置は、いわゆるキャリーオーバーを回避すべく検体と試薬を含む液体試料に音波発生手段が発生した音波を照射することによって非接触で攪拌する攪拌装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された攪拌装置で使用する音波発生手段は、圧電基板上に櫛歯状電極（ＩＤＴ）からなる振動子が形成され、容器の壁面に取り付けて使用され、振動子が音波を発生させる。

特開２００６−９０７９１号公報

ところで、特許文献１の攪拌装置は、音波発生手段が発生した音波を液体試料に照射することによって生ずる音響流による液体試料の発熱や、音波発生手段の圧電基板や容器壁内での音波の干渉による容器の発熱が生じる。この場合、音響流による液体試料の発熱は回避できないが、圧電基板や容器の壁は、攪拌対象である液体試料と接するか、液体試料に接近した位置にあることから液体試料への熱的影響が大きい。しかも、近年、分析コストの低減や被験者への負担低減から、検体や試薬の微量化が望まれている。しかし、検体や試薬の微量化によって液体試料が微量になる程、液体試料の熱容量が小さくなるため、液体試料の温度上昇が大きくなってしまうという問題があった。特に、生化学分析装置は、血液等の生体試料を分析することから液体試料の温度上昇によって攪拌対象が変性し、検体の正確な分析に支障を生ずる可能性があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圧電基板や容器の発熱を抑制することが可能な攪拌装置及び自動分析装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の攪拌装置は、容器に保持された液体を音波によって攪拌する攪拌装置において、前記容器に設ける圧電基板及び当該圧電基板に形成した電極を有し、前記液体を攪拌する音波を発生させる音波発生手段と、前記圧電基板の電極が形成された面とは異なる面、又は前記容器外壁壁面に設けられ、前記音波発生手段が出射した音波の一部を吸収する吸音部材と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の攪拌装置は、上記の発明において、前記吸音部材は、前記音波の伝搬経路に交差する面に設けられることを特徴とする。

また、本発明の攪拌装置は、上記の発明において、前記容器は、前記壁から突出し、前記壁内を伝搬する音波を音響インピーダンスの境界部によって前記容器から遠ざかる方向へ導く誘導部が設けられ、前記吸音部材は、前記誘導部に設けられることを特徴とする。

また、本発明の攪拌装置は、上記の発明において、前記音波発生手段は、表面弾性波素子又は厚み縦振動子であることを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、前記攪拌装置を用いて検体と試薬とを攪拌し、反応液を光学的に分析することを特徴とする。

本発明の攪拌装置は、容器に設ける圧電基板及び圧電基板に形成した電極を有し、液体を攪拌する音波を発生させる音波発生手段と、圧電基板の電極が形成された面とは異なる面、又は容器外壁壁面に設けられ、音波発生手段が出射した音波の一部を吸収する吸音部材とを備え、本発明の自動分析装置は、攪拌装置を用いて検体と試薬とを攪拌し、反応液を光学的に分析するので、音波の干渉に起因した圧電基板や容器の発熱を抑制することができるという効果を奏する。

（実施の形態１）
以下、本発明の攪拌装置及び自動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、本発明の攪拌装置を備えた実施の形態１の自動分析装置を示す概略構成図である。図２は、実施の形態１の自動分析装置及び攪拌装置の構成を示すブロック図である。図３は、実施の形態１の自動分析装置で使用される攪拌装置の表面弾性波素子と、表面弾性波素子を取り付けた反応容器とを示す斜視図である。図４は、表面弾性波素子が取り付けられ、実施の形態１の自動分析装置で使用される反応容器を送電体と共に示す斜視図である。

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。

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、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。

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ており、試薬テーブル２，３の駆動手段とは異なる駆動手段によって正転或いは逆転されて反応容器５を搬送する。反応テーブル４は、例えば、一周期で時計方向に（１周−１反応容器）／４周回転し、四周期で（１周−１反応容器）周回転する。

反応容器５は、容量が数ｎＬ〜数十μＬと微量な容器であり、分析光学系１２の発光部１２ａから出射された分析光に含まれる光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オ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、図３及び図４に示すように、側壁５ａ，５ｂと底壁とによって液体を保持する水平断面が四角形の液体保持部が形成され、液体保持部の上部に開口５ｃを有する四角筒形状のキュベットである。反応容器５は、側壁５ａに取り付けられる表面弾性波素子２３と共に攪拌装置２０を構成している。反応容器５は、表面弾性波素子２３を半径方向外方へ向けて反応テーブル４に配置され、反応テーブル４の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を有している。

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駆動アーム１１ａとプローブ１１ｂとを有する検体分注機構１１によっ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、洗浄水によってプローブ１１ｂを洗浄する洗浄手段を有している。

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によって受光される。受光部１２ｃは、制御部１５と接続され、受光した分析光の光量信号を制御部１５へ出力する。

洗浄機構１３は、ノズル１３ａによって反応容器５内の液体を吸引して排出した後、ノズル１３ａから洗剤や洗浄水等の洗浄液を注入し、吸引する動作を複数回繰り返すことにより、分析光学系１２による測光が終了した反応容器５内を洗浄する。

制御部１５は、例えば、マイクロコンピュータ等が使用され、図１及び図２に示すように、自動分析装置１の各構成部と接続されてこれら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内の液体の吸光度に基づいて検体の成分濃度等を分析する。制御部１５は、キーボード等の入力部１６から入力される分析指令に基づいて自動分析装置１の各構成部の作動を制御しながら分析動作を実行させると共に、分析結果や警告情報の他、入力部１６から入力される表示指令に基づく各種情報等をディスプレイパネル等の表示部１７に表示する。

攪拌装置２０は、表面弾性波素子２３を駆動して発生する音波によって反応容器５に保持された液体を攪拌するもので、反応容器５の他に、図１及び図２に示すように、送電体２１と表面弾性波素子２３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２３に送電する。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２３の電気端子２３ｄ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２３ｄに電力を送電する。

配置決定部材２２は、送電体２１から電気端子２３ｄ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２３ｄ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２３ｄに電力を送電していない非送電時は作動を停止し、送電体２１と電気端子２３ｄとの間を一定の距離に保持している。

そして、反応テーブル４が回転を停止すると、配置決定部材２２は、制御部１５の制御の下に送電体２１を移動させ、送電体２１と電気端子２３ｄ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、相対配置を決定する。これにより、反応テーブル４が回転を停止すると、送電体２１は、接触子２１ａが電気端子２３ｄに接触し、接触子２１ａから電気端子２３ｄに電力を送電する。

表面弾性波素子２３は、図３及び図５に示すように、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等からなる圧電基板２３ａの一方の面に複数の櫛歯状電極（ＩＤＴ）からなる振動子２３ｂが設けられると共に、バスバー２３ｃの端部に受電手段となる電気端子２３ｄが設けられた音波発生手段である。振動子２３ｂは、送電体２１から送電された電力によって音波を発生する。表面弾性波素子２３は、振動子２３ｂ及び電気端子２３ｄを外側に向け、エポキシ樹脂や紫外線硬化樹脂等の音響整合層を介して反応容器５の側壁５ａに取り付けられる。

このとき、表面弾性波素子２３は、図５に示すように、圧電基板２３ａの振動子２３ｂが形成された面とは異なる端面２３ｅに吸音部材２４が設けられている。ここで、端面２３ｅは、音波の伝搬方向において音響インピーダンスが不連続となる不連続面である。

吸音部材２４は、表面弾性波素子２３が出射した音波の一部を吸収する部材であり、圧電基板２３ａとの密着性に優れた接着剤や弾性体等からなる高分子物質、例えば、厚み約０．５ｍｍ、吸収係数７５neper／ｃｍ以上の弾性体が使用される。厚み約０．５ｍｍ、吸収係数７５neper／ｃｍの弾性体を使用すると、吸音部材２４に入射した音波は、入射前の１／４００まで強度が減少する。このような吸音部材２４としては、入手が容易で安価なことからニトリルゴムやシリコーンゴム等の合成ゴムを使用することができ、特にスチレンブタジエンゴムは吸収係数が１６０neper／ｃｍであることから好ましい。

以上のように構成される自動分析装置１は、制御部１５の制御の下に作動し、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，３ａ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によってラック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内の反応液は、受光部１２ｃで測光され、制御部１５によって成分濃度等が分析される。そして、反応液の測光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。

このとき、攪拌装置２０は、送電体２１から電力を送電して表面弾性波素子２３を駆動すると、図６に示すように、振動子２３ｂの発生した音波（バルク波）が圧電基板２３ａ及び側壁５ａを伝搬して反応容器５に保持された液体試料Ｌs中へ入射し、液体試料Ｌs中に音響流を発生させて液体試料Ｌsを攪拌する。

この場合、振動子２３ｂが発生した音波（バルク波）には、図６に示すように、反射しながら圧電基板２３ａ内を伝搬する音波ＷbA、反射しながら側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbB及び液体試料Ｌs中へ入射する音波ＷbCがある。これらの音波のうち、音波ＷbCのみが液体試料Ｌsの攪拌に寄与し、音波ＷbA，ＷbBは圧電基板２３ａ内及び側壁５ａ内を多重反射しながら伝搬することで減衰してゆく。なお、図６に示す攪拌装置２０は、圧電基板２３ａと側壁５ａとの間に配置される音響整合層を省略しており、以下の説明で使用する他の図面においても音響整合層を省略している。

このとき、本発明の攪拌装置２０は、図６及び図７に示すように、圧電基板２３ａの上下の端面２３ｅに吸音部材２４が設けられている。このため、表面弾性波素子２３の振動子２３ｂの発生した音波（バルク波）のうち反射しながら圧電基板２３ａ内を伝搬する音波ＷbAは、吸音部材２４によって吸収されて端面２３ｅで反射しないので、反射した音波との干渉は発生しない。

従って、攪拌装置２０は、音波の干渉に起因する圧電基板２３ａの発熱、従って反応容器５の発熱を抑制することができる。この結果、自動分析装置１は、攪拌装置２０を使用することによって、反応容器５に保持された液体試料Ｌsの過度の温度上昇を抑えることができるので、温度上昇に伴う液体試料Ｌsの変性を回避することができ、検体の分析精度が向上する。

ここで、本実施の形態では、端面２３ｅは、図５に矢印で示す音波の伝搬方向に交差した面である。この場合、図８に示すように、圧電基板２３ａ内を伝搬する音波ＷbAは、吸音部材２４がないと、音響インピーダンスの不連続面である圧電基板２３ａの上下の端面２３ｅで反射する。このため、例えば、圧電基板２３ａの上端面２３ｅ及びその近傍を拡大して示す図９に示すように、表面弾性波素子２３は、上端面２３ｅで反射した音波ＷbARが圧電基板２３ａ内を伝搬してくる音波ＷbAと干渉し、端面近傍の領域Ａiの発熱が特に大きくなる。従って、この発熱が大きい端面２３ｅに吸音部材２４を設けることは、発熱抑制の効果が高い。

（変形例１）
ここで、攪拌装置２０は、表面弾性波素子２３を反応容器５の底面に取り付けても液体試料を攪拌することができる。この場合、吸音部材２４は、図１０に示すように、圧電基板２３ａの振動子２３ｂが形成された面とは異なる端面２３ｅに設ける。

このようにしても、攪拌装置２０は、圧電基板２３ａ内を伝搬して端面２３ｅに到達した音波ＷbAを吸音部材２４によって吸収するので、圧電基板２３ａ内を伝搬してくる音波ＷbAが反射した音波と干渉することはない。従って、攪拌装置２０は、音波の干渉に起因する圧電基板２３ａの発熱、従って反応容器５の発熱を抑制することができる。

ここで、実施の形態１の攪拌装置は、表面弾性波素子２３が出射する音波としてバルク波を使用する場合について説明した。しかし、攪拌装置は、振動子２３ｂを側壁５ａに向けて表面弾性波素子２３を反応容器５に取り付け、表面弾性波（ＳＡＷ）によって反応容器５が保持した液体試料Ｌsを攪拌すると共に、吸音部材２４によって音波を吸収することで反応容器５の発熱を抑制してもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明の攪拌装置及び自動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、吸音部材を表面弾性波素子に設けたが、実施の形態２の攪拌装置は、吸音部材を反応容器の外壁に設けている。図１１は、実施の形態２の自動分析装置で使用される攪拌装置の表面弾性波素子、表面弾性波素子を取り付けた反応容器及び吸音部材を示す断面図である。ここで、以下に説明する各実施の形態の自動分析装置及び攪拌装置は、実施の形態１の自動分析装置１及び攪拌装置２０と基本構成が同じのものを使用するので、同じ構成要素には同じ符号を使用し、重複した説明を省略している。

実施の形態２の自動分析装置で使用される攪拌装置２５は、図１１に示すように、表面弾性波素子２３を反応容器５の側壁５ａに設けると共に、表面弾性波素子２３を挟んだ側壁５ａの上下に吸音部材２４を設けている。

攪拌装置２５は、図１１に示すように、表面弾性波素子２３を設けた面上の反応容器５の側壁５ａ外面に吸音部材２４を設けている。このため、攪拌装置２５は、表面弾性波素子２３が出射した音波のうち、反射しながら側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBが吸音部材２４を設けた位置に到達すると吸音部材２４によって吸収される。

従って、攪拌装置２５及び攪拌装置２５を搭載した自動分析装置は、反応容器５が保持した液体試料Ｌsの攪拌に寄与することなく側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBとその反射波との干渉に起因した反応容器５の発熱を抑制することができる。ここで、攪拌装置２５は、表面弾性波素子２３を反応容器５の底面に設けた場合も、表面弾性波素子２３を設けた面を除く反応容器５の底面に吸音部材２４を設ける。

この場合、側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBは、吸音部材２４がないと、音響インピーダンスの不連続面である側壁５ａの上下端面や外面で反射する。このため、例えば、圧電基板２３ａの下部及びその近傍を拡大して示す図１２に示すように、攪拌装置２５は、底面及び側壁５ａ外面で反射した音波ＷbBRが側壁５ａ内を伝搬してくる音波ＷbBと干渉し、領域Ａiが発熱してしまう。

（変形例１）
ここで、攪拌装置２５は、図１３に示すように、吸音部材２４を反応容器５外壁の圧電基板２３ａを設けた面を除く壁面、例えば、反応容器５の底面に設けてもよい。このようにすると、攪拌装置２５は、表面弾性波素子２３が出射した音波のうち、反射しながら側壁５ａ内を下方へ伝搬する音波ＷbBが反応容器５の底面で反射されることなく、吸音部材２４によって吸収される。従って、攪拌装置２５は、反応容器５が保持した液体試料Ｌsの攪拌に寄与することなく側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBとその反射波との干渉に起因する反応容器５の底面近傍における発熱を抑制することができる。

（変形例２）
一方、攪拌装置２５は、図１４に示すように、圧電基板２３ａを設けた側壁５ａの上部に設けてもよい。このようにすると、攪拌装置２５は、表面弾性波素子２３が出射した音波のうち、反射しながら側壁５ａ内を上方へ伝搬する音波ＷbBが側壁５ａの上端面で反射されることなく、吸音部材２４によって吸収される。従って、攪拌装置２５は、反応容器５が保持した液体試料Ｌsの攪拌に寄与することなく側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBとその反射波との干渉に起因する反応容器５の側壁５ａ上端面近傍における発熱を抑制することができる。

（変形例３）
また、攪拌装置２５は、図１５に示すように、振動子２３ｂを側壁５ａに向けて表面弾性波素子２３を反応容器５に取り付け、表面弾性波（ＳＡＷ）によって反応容器５が保持した液体試料Ｌsを攪拌してもよい。本変形例では、攪拌装置２５は、反応容器５の側壁５ａ外面に吸音部材２４を設けている。

このため、攪拌装置２５は、表面弾性波素子２３が出射した音波のうち、反射しながら側壁５ａ内を伝搬する音波ＷaBが吸音部材２４を設けた位置に到達すると吸音部材２４によって吸収される。従って、攪拌装置２５は、反応容器５が保持した液体試料Ｌsの攪拌に寄与することなく側壁５ａ内を伝搬する音波ＷaBとその反射波との干渉に起因する反応容器５の発熱を抑制することができる。

（変形例４）
更に、攪拌装置２５は、実施の形態１と実施の形態２とを組み合わせ、図１６に示すように、反応容器５の側壁５ａ及び底面の全面に吸音部材２４を設けてもよい。このようにすると、攪拌装置２５は、音波ＷbA，ＷbBが吸音部材２４によって吸収され、音響インピーダンスの不連続面となる反応容器５の壁面及び圧電基板２３ａの端面における反射が抑えられる。

従って、攪拌装置２５は、反応容器５が保持した液体試料Ｌsの攪拌に寄与することなく圧電基板２３ａ内や側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbA，ＷbBとこれらの反射波との干渉に起因する圧電基板２３ａ内や反応容器５の壁内における発熱を抑制することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の攪拌装置及び自動分析装置にかかる実施の形態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、吸音部材を反応容器に直接設けたが、実施の形態３の攪拌装置は、吸音部材を反応容器に形成した誘導部に設けている。図１７は、実施の形態３の自動分析装置で使用される攪拌装置の表面弾性波素子、表面弾性波素子を取り付けた反応容器及び吸音部材を示す断面図である。

実施の形態３の自動分析装置で使用される攪拌装置３０は、図１７に示す反応容器５Ａを使用する。反応容器５Ａは、表面弾性波素子２３を取り付けた側壁５ａ下部に側壁５ａから外方へ突出する突縁状の誘導部５ｅが設けられ、誘導部５ｅの外面に吸音部材２４が設けられている。また、反応容器５Ａは、底面部材５１によって底壁が形成されている。

ここで、誘導部５ｅは、側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbB（図１８参照）を反応容器５Ａから遠ざかる方向へ導く突出部であり、側壁５ａと同じ素材から成形されている。底面部材５１は、外方に向かって低くなる傾斜面が周囲に形成された四角形状の板材であり、側壁５ａの下部に接着層５２によって接着されている。

このとき、反応容器５Ａは、誘導部５ｅ，底面部材５１，接着層５２の音響インピーダンスをそれぞれＺ1，Ｚ2，Ｚ3とし、音波の波長をλ、接着層５２の厚さをＬとしたとき、音響インピーダンスＺ1，Ｚ2，Ｚ3がそれぞれ次式の関係を満たすように設定する。

Ｚ3≠（Ｚ1＋Ｚ2）／２
Ｚ1＜Ｚ2＜Ｚ3， 又はＺ3＜Ｚ1＜Ｚ2， 又はＺ2＜Ｚ1＜Ｚ3， 又はＺ3＜Ｚ2＜Ｚ1
Ｌ≠（λ／２）・ｎ （ｎは自然数）

但し、誘導部５ｅと底面部材５１は、同一素材であってもよいので、音響インピーダンスＺ1，Ｚ2，Ｚ3は以下の式を満たせばよい。

Ｚ1＝Ｚ2＜Ｚ3， 又はＺ3＜Ｚ1＝Ｚ2

音響インピーダンスＺ1，Ｚ2，Ｚ3を以上のように設定すると、接着層５２は、誘導部５ｅと底面部材５１との間で音響インピーダンスが不連続となる音響インピーダンスの境界部となり、側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBを反射して反応容器５Ａから遠ざかる誘導部５ｅへと導くことができる。

従って、反応容器５Ａを使用した攪拌装置３０においては、表面弾性波素子２３が出射した音波のうち、図１８に示すように、反射しながら側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBは、音響インピーダンスの相違によって接着層５２の表面で反射され、反応容器５Ａから遠ざかる誘導部５ｅへと伝搬する。このようにして誘導部５ｅへ伝搬した音波ＷbBは、誘導部５ｅの外面に到達すると吸音部材２４によって吸収される。従って、攪拌装置３０及び攪拌装置３０を搭載した自動分析装置は、反応容器５Ａが保持した液体試料Ｌsの攪拌に寄与することなく側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBとその反射波との干渉に起因する反応容器５Ａの発熱を抑制することができる。

（変形例１）
ここで、攪拌装置３０で使用する反応容器は、図１９に示す反応容器５Ｂのように、２つの側壁５ａの下部に誘導部５３を設け、表面弾性波素子２３を設けた側壁５ａ側に位置する誘導部５３の外面に吸音部材２４を設けてもよい。誘導部５３は、側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbB（図２０参照）を反応容器５Ｂから遠ざかる方向へ導く部材であり、斜めに切断した接着面５３ａが一方に形成されている。また、反応容器５Ｂは、底壁５ｄの側面に接着面５３ａに対応して傾斜させた傾斜面５ｆが形成されている。反応容器５Ｂは、傾斜面５ｆと接着面５３ａとの間が接着層５４によって接着されている。

このとき、反応容器５Ｂは、側壁５ａ，誘導部５３，接着層５４の音響インピーダンスをそれぞれＺ1，Ｚ4，Ｚ3とし、音波の波長をλ、接着層５４の厚さをＬとしたとき、音響インピーダンスＺ1，Ｚ2，Ｚ3がそれぞれ次式の関係を満たすように設定する。

Ｚ3＝（Ｚ1＋Ｚ4）／２
Ｌ＝（λ／２）・ｎ （ｎは自然数）

音響インピーダンスＺ1，Ｚ2，Ｚ3を以上のように設定すると、接着層５４は、側壁５ａと誘導部５３との間で音響インピーダンスが不連続となる音響インピーダンスの境界部となり、側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBを反射して反応容器５Ｂから遠ざかる方向へ導くことができる。

以上のように設定することにより、反応容器５Ｂを使用した攪拌装置３０においては、表面弾性波素子２３が出射した音波のうち、図２０に示すように、反射しながら側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBは、音響インピーダンスの相違によって接着層５４を透過し、反応容器５Ｂから遠ざかる誘導部５３へと伝搬する。このようにして誘導部５３へ伝搬した音波ＷbBは、誘導部５３の外面に到達すると吸音部材２４によって吸収される。

従って、攪拌装置３０は、反応容器５Ｂが保持した液体試料Ｌsの攪拌に寄与することなく側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBとその反射波との干渉に起因する反応容器５Ｂの発熱を抑制することができる。

（変形例２）
また、攪拌装置３０で使用する反応容器は、図２１に示す反応容器５Ｃのように、誘導部５ｅと底壁５ｄとの間に半円形の溝からなる凹部５ｇを設けてもよい。反応容器５Ｃは、凹部５ｇが音響インピーダンスの境界部となって、反射しながら側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbB（図２２参照）を反射して反応容器５Ｃから遠ざかる誘導部５ｅへ導く。

従って、反応容器５Ｃを使用した攪拌装置３０においては、表面弾性波素子２３が出射した音波のうち、図２２に示すように、反射しながら側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBは、音響インピーダンスの相違によって凹部５ｇで反射し、反応容器５Ｃから遠ざかる誘導部５ｅへと伝搬する。このようにして誘導部５ｅへ伝搬した音波ＷbBは、誘導部５ｅの外面に到達すると吸音部材２４によって吸収されるので、側壁５ａ内を伝搬してくる音波ＷbBと干渉しない。従って、攪拌装置３０は、反応容器５Ｃが保持した液体試料Ｌsの攪拌に寄与することなく側壁５ａ内を伝搬する音波ＷbBとその反射波との干渉に起因する反応容器５Ｃの発熱を抑制することができる。

ここで、反応容器５Ｃは、音響インピーダンスの境界部として音波の反射端面となれば、半円形の溝からなる凹部５ｇに代えて、図２３に示すように、誘導部５ｅと底壁５ｄとの間に断面形状三角形の溝からなる凹部５ｈを設けてもよい。この場合、凹部５ｈの斜面で反射し、反応容器５Ｃから遠ざかる誘導部５ｅへ伝搬した音波ＷbBは、誘導部５ｅの外面に到達すると吸音部材２４によって吸収される。従って、誘導部５ｅ内を伝搬する音波ＷbBは、反射波と干渉することがないため、攪拌装置３０は、反応容器５Ｃの音波の干渉による発熱を抑制することができる。

また、実施の形態３の攪拌装置は、表面弾性波素子２３が出射する音波としてバルク波を使用する場合について説明したが、振動子２３ｂを側壁５ａに向けて表面弾性波素子２３を反応容器５に取り付け、表面弾性波（ＳＡＷ）によって反応容器５が保持した液体試料Ｌsを攪拌すると共に、吸音部材２４によって音波を吸収することで反応容器５Ｃの音波の干渉による発熱を抑制してもよい。

（実施の形態４）
次に、本発明の攪拌装置及び自動分析装置にかかる実施の形態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１〜３の攪拌装置は、音波発生手段として表面弾性波素子を使用したが、実施の形態４の攪拌装置は、音波発生手段として厚み縦振動子を使用している。図２４は、実施の形態４の自動分析装置で使用される攪拌装置の厚み縦振動子、厚み縦振動子を取り付けた反応容器及び吸音部材を示す断面図である。

実施の形態４の自動分析装置で使用される攪拌装置４０は、図２４に示すように、実施の形態１と同じ反応容器５を使用し、側壁５ａの上部に吸音部材２４を設けると共に、表面弾性波素子２３に代えて、側壁５ａの下部に楔４１を介して厚み縦振動子４２を配置している。

従って、攪拌装置４０においては、厚み縦振動子４２が出射した音波のうち、図示のように、反射しながら側壁５ａ内を伝搬する音波Ｗは、側壁５ａの上部に到達すると吸音部材２４によって吸収され、端面の音響インピーダンスの不連続面で反射されることがない。従って、攪拌装置４０及び攪拌装置４０を搭載した自動分析装置は、側壁５ａ内を伝搬してくる音波Ｗが反射した音波と干渉しないので、音波の干渉に起因した反応容器５の発熱を抑制することができる。

なお、本発明の攪拌装置で使用する反応容器は、実施の形態１〜４で説明した各態様を適宜組み合わせて使用してもよい。

また、本発明の自動分析装置は、２つの試薬テーブル２，３を有するものについて説明したが、試薬テーブルは１つであってもよい。更に、本発明の自動分析装置は、１つの自動分析装置をユニットとして複数ユニット備えたものであってもよい。

本発明の攪拌装置を備えた実施の形態１の自動分析装置を示す概略構成図である。 実施の形態１の自動分析装置及び攪拌装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の自動分析装置で使用される攪拌装置の表面弾性波素子と、表面弾性波素子を取り付けた反応容器とを示す斜視図である。 表面弾性波素子が取り付けられ、実施の形態１の自動分析装置で使用される反応容器を送電体と共に示す斜視図である。 実施の形態１の自動分析装置で使用される攪拌装置の表面弾性波素子であって、吸音部材を設けた表面弾性波素子の斜視図である。 表面弾性波素子が出射した音波の吸音部材による吸収を説明する要部を拡大して示す断面図である。 図６のＡ部拡大図である。 図６に示す表面弾性波素子に吸音部材を設けない場合に生ずる音波の干渉を説明する要部を拡大して示す断面図である。 図８のＢ部拡大図である。 実施の形態１の攪拌装置の変形例１に関する要部を拡大して示す断面図である。 実施の形態２の自動分析装置で使用される攪拌装置の表面弾性波素子、表面弾性波素子を取り付けた反応容器及び吸音部材を示す断面図である。 図１１に示す反応容器に吸音部材を設けない場合に生ずる音波の干渉を説明する要部を拡大して示す断面図である。 実施の形態２の攪拌装置の変形例１の要部を拡大して示す断面図である。 実施の形態２の攪拌装置の変形例２の要部を拡大して示す断面図である。 実施の形態２の攪拌装置の変形例３として、表面弾性波素子、表面弾性波素子を取り付けた反応容器及び吸音部材を示す断面図である。 実施の形態２の攪拌装置の変形例４として、表面弾性波素子、表面弾性波素子を取り付けた反応容器及び吸音部材を示す断面図である。 実施の形態３の自動分析装置で使用される攪拌装置の表面弾性波素子、表面弾性波素子を取り付けた反応容器及び吸音部材を示す断面図である。 表面弾性波素子が出射した音波の吸音部材による吸収を説明する図１７の要部を拡大して示す断面図である。 図１７に示す攪拌装置の変形例１の断面図である。 表面弾性波素子が出射した音波の吸音部材による吸収を説明する図１９の要部を拡大して示す断面図である。 図１７に示す攪拌装置の変形例２の断面図である。 表面弾性波素子が出射した音波の吸音部材による吸収を説明する図２１の要部を拡大して示す断面図である。 変形例２の他の例を示す断面図である。 実施の形態４の自動分析装置で使用される攪拌装置の厚み縦振動子、厚み縦振動子を取り付けた反応容器及び吸音部材を示す断面図である。

符号の説明

１ 自動分析装置
２，３ 試薬テーブル
４ 反応テーブル
５ 反応容器
５ｅ 誘導部
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
１２ 分析光学系
１３ 洗浄機構
１５ 制御部
１６ 入力部
１７ 表示部
２０ 攪拌装置
２１ 送電体
２２ 配置決定部材
２３ 表面弾性波素子
２４ 吸音部材
２５，３０ 攪拌装置
４０ 攪拌装置
４１ 楔
４２ 厚み縦振動子
５１ 底面部材
５２ 接着層
５３ 誘導部
５４ 接着層

Claims (5)

1. 容器に保持された液体を音波によって攪拌する攪拌装置において、
   前記容器に設ける圧電基板及び当該圧電基板に形成した電極を有し、前記液体を攪拌する音波を発生させる音波発生手段と、
   前記圧電基板の電極が形成された面とは異なる面、又は前記容器外壁壁面に設けられ、前記音波発生手段が出射した音波の一部を吸収する吸音部材と、
   を備えたことを特徴とする攪拌装置。
2. 前記吸音部材は、前記音波の伝搬経路に交差する面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
3. 前記容器は、前記壁から突出し、前記壁内を伝搬する音波を音響インピーダンスの境界部によって前記容器から遠ざかる方向へ導く誘導部が設けられ、
   前記吸音部材は、前記誘導部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
4. 前記音波発生手段は、表面弾性波素子又は厚み縦振動子であることを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
5. 複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、請求項１〜４のいずれか一つに記載の攪拌装置を用いて検体と試薬とを攪拌し、反応液を光学的に分析することを特徴とする自動分析装置。

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