JP6917063B2

JP6917063B2 - 攪拌装置及び攪拌方法

Info

Publication number: JP6917063B2
Application number: JP2017233651A
Authority: JP
Inventors: 慎眞田; 道雄戸巻; 敏明菊地
Original assignee: 株式会社アクトラス
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2021-08-11
Anticipated expiration: 2037-12-05
Also published as: JP2019103303A

Description

本発明は、被撹拌物を撹拌するための攪拌装置及び攪拌方法に関する。

特異性の高い抗体を用いてサンプル中の抗原（特定タンパク質）を検出する免疫染色が利用されている。免疫染色では、抗体による抗原の認識反応を可視化して、特定の物質のみを検出するために発色反応を組み合わせる。しかしながら、免疫染色では、組織の抽出、標本への固定、洗浄、ブロッキング、抗原抗体反応、発色液による発色等の一連の工程に時間を要するため、術中の迅速病理診断に不向きであった。

そこで、抗原抗体反応を促進させるために、抗体と抗原とを含む試料を撹拌する。この場合、回転する部材の回転力を利用して、試薬等を撹拌するボルテックスミキサーやマグネチックスターラーは、微少量液滴での撹拌は困難である。

そこで、微少液滴を撹拌する方法も検討されている（例えば、特許文献１を参照。）。この文献に記載された技術では、固有の表面張力波の周波数を持っている微少量の液滴を支持部の表面に置く。ピエゾ素子によって構成された振動部に交流電圧を印加して、周波数で液滴を振動させる。ここで、表面張力波の周波数と振動周波数とが近くなると、液滴に共振を発生させて撹拌することができる。

更に、免疫染色を術中迅速病理診断に適用するための技術も検討されている（例えば、特許文献２を参照。）。この文献に記載された技術では、試料載置側電極と対向電極との間に、組織標本に対して一次抗体を滴下した一次試料を試料室内に載置する。そして、対向電極が試料載置側電極よりもマイナスになるようにして変動電界を所定時間印加し、一次試料を非接触で撹拌する。非接触で撹拌された一次試料に対して標識でラベルした二次抗体を滴下した二次試料に、対向電極が試料載置側電極よりもマイナスになるように変動電界を印加して二次試料を非接触で撹拌する。

また、少量の被撹拌液を浅い収容部において撹拌する技術も検討されている（例えば、特許文献３を参照。）。この文献に記載された技術では、２００μＬ以下の量の被撹拌液が収容され、１．５ｍｍ以下の深さを有する収容部を、電流の流れるコイルが磁界によって受ける力で上下方向に沿って振動するボイスコイルモータに接触させる。被振動部の共振周波数に基づき、予め設定された周波数範囲で変動させながら、ボイスコイルモータを振動させる。

また、微小な変位量を拡大する変位拡大装置も検討されている（例えば、特許文献４を参照。）。この文献に記載された変位拡大装置は、圧電素子と長さ方向寸法及び幅方向寸法が略同一に形成された長板状の板体から構成されている。板体の一端部側には圧電素子の固定端に支持される支点部が設けられ、板体の他端部側には圧電素子の自由端に支持される力点部が設けられる。そして、板体の上辺及び下辺の各中央部には作用点部が設けられる。従って、電圧印加に基づき圧電素子が伸長すると、板体内に形成されたハニカム状周期構造をなすリンク機構の働きにより、作用点部が圧電素子の長さ方向と直交する方向へ大きな変位拡大率でもって変位する。

特開２００１−３２７８４６号公報特開２０１２−１３５９８号公報特開２０１７−１１９２４３号公報特開２００５−９４９２０号公報

しかしながら、微少量の溶液では重力下における反応から液滴の表面張力が支配的となり、液滴内部の撹拌が起こりにくいことが知られている。超音波による撹拌方法は、２０〜４０ｋＨｚの超音波を照射することによって分子の運動が促進されて撹拌効果が認められるが、キャビテーションによる液温の上昇が起こり、被撹拌物の温度変化が生じる。また、超音波によって生じるキャビテーションにより、被撹拌物の飛散や被撹拌物への損傷が生じる場合もある。また、共振周波数を利用する場合、撹拌に適した振動数とならない場合もある。

上記課題を解決するための振動装置は、振動条件により長さ方向へ伸縮するアクチュエータと、前記アクチュエータが固定支持される支点部と、前記アクチュエータの自由端と共に変位可能とされる力点部と、前記アクチュエータの自由端が長さ方向において変位する変位量よりも大きな変位量で前記長さ方向に対して直交する方向へ変位する作用点部と、前記作用点部、前記力点部及び前記支点部の各近傍にそれぞれ配置される複数のヒンジ部と、前記各ヒンジ部の間を剛体態様で連結するリンク部とを備える。そして、前記アクチュエータの自由端と共に前記力点部を前記振動条件で変位させ、前記各ヒンジ部と前記リンク部とにより形成される低次対偶のリンク機構の動きに基づき前記作用点部に接触させた被撹拌物を振動させる。

本発明によれば、被撹拌物を効率的に撹拌することができる。

本実施形態の振動装置の斜視図。本実施形態の変位拡大装置の説明図。本実施形態の変位拡大装置の作用の説明図であって、（ａ）はリンク機構、（ｂ）はリンク機構の変位態様、（ｃ）は変位拡大装置の変形の説明図。本実施形態の撹拌時の説明図。本実施形態の電圧供給の説明図であって、（ａ）は機能ブロック、（ｂ）は供給する交流電圧の説明図。他の実施形態の撹拌処理の説明図であって、（ａ）は粉末の比重が軽い場合の第１の態様、（ｂ）は第１の態様における交流電圧、（ｃ）は粉末の比重が重い場合の第２の態様、（ｄ）は第２の態様における交流電圧、（ｅ）は周波数を変更した場合の交流電圧、（ｆ）は撹拌状態に応じた振動条件を用いる制御装置の説明図。他の実施形態の変位拡大装置の説明図であって、（ａ）は複数段の変位拡大装置、（ｂ）は複数段の変位拡大装置の変位態様、（ｃ）は平面方向、上下方向に複数配置した変位拡大装置の説明図。

図１〜図５に従って、本実施形態の振動装置及び振動方法を説明する。ここでは、粉末を溶液中に分散させるための撹拌を行なう。
図１に示すように、本実施形態では、振動装置１０上に載置して固定されたスライドガラス４０を用いて、このスライドガラス４０上の溶液を撹拌する。この溶液は、スライドガラス４０の上面に突設されたガイド４１に収納される。

振動装置１０には、所定長さの積層型の圧電素子１１（アクチュエータ）が装備されており、圧電素子１１の長さ方向の両端面には、超硬アルミ合金からなる略直方体形状をなす一対の連結ブロック１２が接合されている。各連結ブロック１２の両側面には、半円柱状をなす凸部１２ａが突設されている。そして、この凸部１２ａを介して所定長さの変位拡大装置１３が圧電素子１１の長さ方向に沿うように組み付けられている。

圧電素子１１は、所定数のピエゾ素子（例えば圧電セラミック等）を長さ方向に積層したものであり、電極からの電圧の印加に基づき、長さ方向に伸長する。
変位拡大装置１３は、可撓性を有する材料（例えばチタン合金等）からなる長板状の板体１３ａで構成されており、その幅方向寸法及び長さ方向寸法は、圧電素子１１と略同一（具体的には、長さ方向寸法のみ連結ブロック１２の分だけ長い）に形成されている。

本実施形態では、図１に示すように、変位拡大装置１３の下側が机上等に設置される。圧電素子１１の両側の連結ブロック１２は固定されておらず（自由端）、圧電素子１１は、電圧の印加時において移動（変位）自在となっている。

図２に示すように、この板体１３ａには、略アレイ形状の孔部１４が形成されている。孔部１４は、一対の円孔１４ａと長孔１４ｂとからなる。各円孔１４ａは、板体１３ａの両端側（図２において左右端側）の各位置に配置される。また、長孔１４ｂは、前記板体１３ａの長さ方向に沿うように形成され、両円孔１４ａ間を繋ぐ。なお、各円孔１４ａは、その直径が連結ブロック１２の半円柱状の凸部１２ａを平面視した場合の弦の長さと同一寸法に形成されている。そして、これら各円孔１４ａに凸部１２ａが嵌合係止される。また、板体１３ａの長さ方向に沿う両側部（図２において上辺及び下辺）の略中央寄り部分には、長さ方向において対応する上下各位置に、二対の半円状の切欠部１４ｃが形成されている。なお、この切欠部１４ｃの直径は、円孔１４ａの直径と同等の長さである。

（変位拡大装置１３の力学的構造）
次に、図３を用いて、変位拡大装置１３の力学的構造について説明する。
板体１３ａにおいて、複数（本実施形態では８つ）のヒンジ部１５ａ〜１５ｈが設けられる。各ヒンジ部は、各円孔１４ａ及び切欠部１４ｃの中心をそれぞれ通って、板体１３ａの長さ方向と直交する方向へ延びる各直線上の位置に存在する。各ヒンジ部１５ａ〜１５ｈは、板体１３ａに対して長さ方向に作用する力が加わった際に、板体１３ａの所定部位を変位させて、板体１３ａを変形させるための弾性ヒンジとして機能する部位となる。

また、図３（ａ）に示すように、板体１３ａの長さ方向において互いに隣り合うヒンジ部１５ａ〜１５ｈ同士は、剛体態様で機能するリンク機構１６によって連結されている。このリンク機構１６は、リンク部１６ａ〜１６ｈにより構成される。具体的には、リンク部１６ａはヒンジ部１５ａ及びヒンジ部１５ｂ、リンク部１６ｂはヒンジ部１５ｂ及びヒンジ部１５ｃ、リンク部１６ｃはヒンジ部１５ｃ及びヒンジ部１５ｄ、リンク部１６ｄはヒンジ部１５ｄと及びヒンジ部１５ｅを連結する。また、リンク部１６ｅはヒンジ部１５ｅ及びヒンジ部１５ｆ、リンク部１６ｆはヒンジ部１５ｆ及びヒンジ部１５ｇ、リンク部１６ｇはヒンジ部１５ｇ及びヒンジ部１５ｈ、リンク部１６ｈはヒンジ部１５ｈ及びヒンジ部１５ａを連結する。ここで、ヒンジ部１５ｅ，１５ｆ間の水平方向（板体１３ａの長さ方向）の長さを「Ｌ１」、鉛直（板体１３ａの長さ方向と直交方向）の長さを「Ｌ２」とする。

リンク機構１６を構成する各ヒンジ部１５ａ〜１５ｈ及び各リンク部１６ａ〜１６ｈは、板体１３ａに対して長さ方向に作用力が加わった場合、板体１３ａの所定部位を紙面と直交する方向には変位させることなく、紙面と平行な方向に変位させるように機能する。なお、ハニカム状周期構造は、一般には正六角形セル又は正四角形セルからなる蜂の巣状構造を意味するが、本実施形態では、例示したリンク機構１６のような周期構造を有する多角形セル構造のものを意味する。

板体１３ａ内に、低次対偶のハニカム状周期構造をなすリンク機構１６が形成されたことにより、板体１３ａには、支点部１７、力点部１８及び作用点部１９が設けられることになる。板体１３ａの下辺は接地され、支点部１７が設けられる。圧電素子１１の連結ブロック１２を介して支持される左右端側は、共に変位可能とされる力点部１８が設けられる。

圧電素子１１に電圧が印加された場合、圧電素子１１が伸長して長さ方向へ変位すると、板体１３ａの力点部１８に向けて作用力が加わる。そのため、板体１３ａにおいては、力学的に、各ヒンジ部１５ａ〜１５ｈに、それぞれ予め決められた方向に作用力が働き、各方向に各ヒンジ部１５ａ〜１５ｈが変位することになる。その結果、板体１３ａの上辺側では２つの切欠部１４ｃと位置が対応する２つのヒンジ部１５ｆ，１５ｇの近傍部位（両ヒンジ部１５ｆ，１５ｇの略中間となる部位）が作用点部１９となる。そして、作用点部１９が、板体１３ａの長さ方向に対して直交する方向（上方向）へ変位する。同様に、板体１３ａの下辺側では、２つの切欠部１４ｃと位置対応する２つのヒンジ部１５ｂ，１５ｃの近傍部位（両ヒンジ部１５ｂ，１５ｃの略中間となる部位）が支点部１７となり、支点部１７が、板体１３ａを方向（上方向）へ持ち上げる。

低次対偶のリンク機構１６は、力点部１８間を結ぶ直線を基準とした場合に線対称となるように構成されている。そして、各ヒンジ部１５ａ〜１５ｈ間を連結する各リンク部１６ａ〜１６ｈは、リンク機構１６に作用力が加わった場合に剛体態様で機能する。従って、水平方向へ力点部１８が変位すると、この力点部１８を囲むように位置する剛体態様のリンク部１６ｄ，１６ｈが水平方向へ変位する。そして、このリンク部１６ｄ，１６ｈの変位に追随するように、上辺側及び下辺側に位置する各ヒンジ部１５ａ〜１５ｈ及び残りの各リンク部１６ａ〜１６ｃ，リンク部１６ｅ〜１６ｇが上辺側及び下辺側において同一の変位態様となるように変位する。

図３（ｂ）に示すように、板体１３ａの上辺側においては、力点部１８と共にリンク部１６ｄが水平方向へ変位した場合、リンク部１６ｄに連結されたヒンジ部１５ｅは変位量ｕだけ水平方向に変位する。この場合、このヒンジ部１５ｅにリンク部１６ｅを介して連結されたヒンジ部１５ｆは、リンク部１６ｅが剛体態様の連結要素として機能し、両ヒンジ部１５ｅ，１５ｆ間の距離（長さ）を変化させないため、変位量ｖだけ鉛直方向に変位する。なお、この場合において、長さ方向の変位量ｕと幅（高さ）方向の変位量ｖとの比率（変位拡大率）は、ｖ／ｕ＝ｃｏｔθ１の式で表される。

そして、各リンク部１６ａ〜１６ｈが剛体態様で機能するため、リンク部が伸びた場合に発生する変位拡大率は頭打ちしない。リンク部１６ｇが水平方向に対してなす角度（リンク機構１６の特性角θ１）を小さな鋭角（例えば７度程度等）に設定した場合、変位拡大率を増大することが可能となる。また、両変位量ｕ，ｖにより表される板体１３ａにおける長さ方向と幅（高さ）方向の単位長さ当りの変位（ひずみ）の関係を示すポアソン比は、アクチュエーション方向となる幅（高さ）方向において幅狭になる縮み変位でなく幅広になる伸び変位となるため負の値となり、リンク機構１６は負のポアソン比を有することになる。

その結果、図３（ｃ）に示すように、このような負のポアソン比を有するリンク機構１６の下辺部においても、同様の変位が生じるが、支点部１７は接地されているため、板体１３ａを方向（上方向）へ持ち上げる。

このように、各ヒンジ部１５ａ〜１５ｈは、圧電素子１１が長さ方向に沿う方向に変位した際に、圧電素子１１の長さ方向へ変位する第１ヒンジ部と、圧電素子１１の長さ方向と直交する方向へ変位する第２ヒンジ部に分類される。具体的には、各ヒンジ部１５ａ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｈが圧電素子１１の長さ方向へ変位する第１ヒンジ部として機能し、各ヒンジ部１５ｂ，１５ｃ，１５ｆ，１５ｇが圧電素子１１の長さ方向と直交する方向へ変位する第２ヒンジ部として機能する。そして、第２ヒンジ部となる各ヒンジ部１５ｆ，１５ｇが作用点部１９の近傍に配置される。

（リンク機構１６の作用）
ここで、長さ方向寸法が５０ｍｍ（≒Ｌ１×２）であって、高さ方向寸法が１４ｍｍ（≒Ｌ２×２）の板体１３ａを備えた変位拡大装置１３を用いる場合を想定する。この圧電素子１１に対して１５０Ｖの電圧を印加した場合、リンク機構１６による低次対偶でのリンク動作に基づき作用点部１９が４００μｍという解析結果を得た。従って、高さ方向の１４ｍｍを単位高さとすると、その単位高さ当りの伸び（変位）は４００μｍ／１４ｍｍ≒３％となる。

（撹拌処理）
図４に示すように、スライドガラス４０のガイド４１に、溶液Ｍ１を滴下する。この場合、粉末Ｍ２を混入させておく。このスライドガラス４０を、振動装置１０上に載置して固定することにより、作用点部に被撹拌物を接触させる。なお、スライドガラス４０が作用点部と連動すれば、固定方法は限定されるものではない。

そして、図５（ａ）に示すように、制御装置５０から圧電素子１１に交流電圧を供給する。ここでは、図５（ｂ）に示すように、０〜１２０Ｖ間で振動する正弦波を供給する。この電圧は、撹拌状況によって、適宜選択する。この場合、上述したリンク機構１６により、上下振動生じ、粉末Ｍ２が溶液Ｍ１内に撹拌される。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、電圧印加に基づき圧電素子１１が長さ方向へ伸長した場合、変位拡大装置１３は作用点部１９が低次対偶のリンク機構１６の動きにより圧電素子１１の長さ方向に対して直交する方向（アクチュエーション方向）に大きく変位する。これにより、省スペース化を図りながら、上下方向に、比較的大きな振幅の振動を得ることができる。従って、振動装置１０を平面に平置きした場合にも、圧電素子１１の長さ方向の伸縮を上下方向の振動に変換して、安定して撹拌を行なうことができる。

（２）本実施形態では、変位拡大装置１３において剛体態様のリンク機構１６により、ヒンジ部１５ｂ，１５ｃ，１５ｆ，１５ｇの変位を、作用点部１９のアクチュエーション方向（上下方向）の変位に反映させることができる。

（３）本実施形態では、リンク機構１６はハニカム状周期構造を有しているため、板体１３ａの長さ方向に沿う両側部（上辺側及び下辺側）において各ヒンジ部１５ａ〜１５ｈ及び各リンク部１６ａ〜１６ｈが同一の変位態様にて変位する。これにより、安定した変位拡大機能により撹拌を行なうことができる。

（４）本実施形態では、変位拡大装置１３を、可撓性材料からなる長板状の板体１３ａに一対の円孔１４ａと、両円孔１４ａ間を繋ぐ長孔１４ｂとからなる孔部１４、及び複数の切欠部１４ｃにより構成する。これにより、比較的簡易な構成で振動装置を実現することができる。

（５）本実施形態では、リンク機構１６は、負のポアソン比を有するハニカム状周期構造で構成される。これにより、圧電素子１１の伸長時に力点部１８に加わる作用力を、上下振動に有効利用することができる。

（６）本実施形態では、上下振動により溶液を撹拌する。超音波振動を利用した撹拌と異なり、溶液の飛散を抑制することができる。また、機械的な振動により撹拌するため、溶液に対する影響（例えば、温度変化）を低減することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、粉末を溶液中に分散させるための撹拌を行なう。撹拌の用途は、これに限定されるものではない。例えば、試料中の抗原に対して結合する抗体を含む試薬溶液を使用する免疫染色を行なう場合にも適用できる。この場合、分子量の大きな抗体分子を試料中の抗原の場所まで移動させるために撹拌を行なう。分子量の大きな抗体分子の拡散では、十分な染色を行うためには必然的に時間がかかり、一定の環境条件（温度、湿度）の維持が困難であるが、振動装置１０を用いることにより、迅速に染色を行なうことができる。

・上記実施形態では、制御装置５０から圧電素子１１に正弦波の交流電圧を供給する。圧電素子１１を伸縮できる電圧であれば、これに限定されるものではない。例えば、溶液Ｍ１と粉末Ｍ２との比重に応じて、交流電源の波形を変えてもよい。

図６（ａ）に示すように、粉末Ｍ２の比重が溶液Ｍ１の比重より大きく、粉末Ｍ２が浮遊する場合には、例えば、図６（ｂ）に示す波形（立上がりに比べて立下りの急峻な鋸波）を用いる。

図６（ｃ）に示すように、粉末Ｍ２の比重が溶液Ｍ１の比重より小さく、粉末Ｍ２が沈殿する場合には、例えば、図６（ｄ）に示す波形（立下りに比べて立上がりの急峻な鋸波）を用いる。
また、図６（ｅ）のように、交流電圧の周波数を変更してもよい。特定の周波数で撹拌できない場合にも、他の周波数で撹拌を行なうことができる。

・上記実施形態では、制御装置５０から圧電素子１１に０〜１２０Ｖの正弦波の交流電圧を供給する。この場合、撹拌状態を確認しながら、圧電素子１１に供給する交流電圧を変更してもよい。

この場合、図６（ｆ）に示すように、センサ６０を制御装置５０に接続する。そして、センサ６０を用いて、試料の撹拌状態を確認する。例えば、センサ６０として、受光器を用いて、制御装置５０は、溶液Ｍ１の透過率を算出する。また、センサ６０として撮像装置を用い、画像により撹拌状態を確認するようにしてもよい。そして、制御装置５０は、交流電圧の電圧、周波数、波形の少なくとも何れか一つを変更して、透過率の変化に応じた撹拌状態を検出する。この場合、センサ６０で撹拌状態を検知しながら、撹拌に適した（状態変化が大きい）電圧、周波数、波形を用いるようにしてもよい。そして、制御装置５０は、撹拌状態に基づいて撹拌状態の完了を検出した場合、交流電圧の供給を停止する。

・上記実施形態では、変位拡大装置１３を、板体１３ａに一対の円孔１４ａと、両円孔１４ａ間を繋ぐ長孔１４ｂとからなる孔部１４、及び複数の切欠部１４ｃにより構成する。ここで、複数の変位拡大装置１３を連結させて一体化した構成を用いてもよい。例えば、板体１３ａの長さ方向と直交する方向（上段、下段）に変位拡大装置１３を配置する。

この場合、図７（ａ）に示すように、上段の板体１３ａの支点部１７を、下段の板体１３ａの作用点部１９が互いに接合される態様に連結して一体化されている。そして、最上段の板体１３ａの作用点部１９に、スライドガラス４０等の容器を載置して固定する。

この場合、上下方向に配置されたすべての変位拡大装置１３の圧電素子１１には、同じ位相の交流電圧を供給する。これにより、図７（ｂ）に示すように、段数に応じた上下方向の変位（振幅）を得ることができる。

・上記実施形態では、板体１３ａに一つの作用点部１９を設けたが、作用点部１９の数は一つに限定されるものではない。例えば、同じ形態の複数の変位拡大装置１３を、平面上に配置するようにしてもよい。

例えば、図７（ｃ）に示すように、平面方向、上下方向に複数の変位拡大装置１３を連結させて一体化したものを用いることも可能である。この場合、平面方向に並べられた変位拡大装置１３の力点部１８同士が互いに接合される態様で連結する。連結された上段の板体１３ａの支点部１７を、下段の板体１３ａの作用点部１９が互いに接合される連結態様に連結して一体化されている。そして、最上段の板体１３ａの作用点部１９に、スライドガラス４０等の容器を載置して固定する。

この場合、平面方向、上下方向に配置されたすべての変位拡大装置１３の圧電素子１１には、同じ位相の交流電圧を供給する。これにより、段数に応じた上下方向の変位（振幅）を得るとともに、広い面積での撹拌を行なうことができる。

・上記実施形態では、変位拡大装置１３の板体１３ａにおいて、長さ方向に沿う両側部（上辺及び下辺）に二対の半円状の切欠部１４ｃを形成する。切欠部の形状は半円状でなく、例えば三角形状の切欠部でもよい。

・上記実施形態では、変位拡大装置１３の板体１３ａにおいて、長孔１４ｂと共に孔部１４を画定する円孔１４ａが形成されているが、この円孔１４ａは円形以外の形状でもよい。例えば、楕円形状、四角形状等の孔で円孔１４ａの代わりとしてもよい。

・上記実施形態では、変位拡大装置１３において、可撓性を有する板体１３ａに複数の円孔１４ａ等を形成する。リンク機構の構成はこれに限定されるものではない。回動自在な複数のヒンジ部（例えば軸受等）と各ヒンジ部を連結する複数の剛体態様のリンク棒（リンク部）で構成してもよい。即ち、この変位拡大装置１３は、第１ヒンジ部及び第２ヒンジ部の間が剛体態様のリンク部（棒）によりハニカム状周期構造をなすように連結する。

１０…振動装置、１１…圧電素子、１２…連結ブロック、１２ａ…凸部、１３…変位拡大装置、１３ａ…板体、１４ａ…円孔、１４ｂ…長孔、１５ａ〜１５ｈ…ヒンジ部、１６…リンク機構、１６ａ〜１６ｈ…リンク部、１７…支点部、１８…力点部、１９…作用点部、４０…スライドガラス、４１…ガイド、５０…制御装置、Ｍ２…粉末、Ｍ１…溶液。

Claims

振動条件により長さ方向へ伸縮するアクチュエータと、
前記アクチュエータが固定支持される支点部と、
前記アクチュエータの自由端と共に変位可能とされる力点部と、
前記アクチュエータの自由端が長さ方向において変位する変位量よりも大きな変位量で前記長さ方向に対して直交する方向へ変位する作用点部と、
前記作用点部、前記力点部及び前記支点部の各近傍にそれぞれ配置される複数のヒンジ部と、前記各ヒンジ部の間を剛体態様で連結するリンク部とを備え、
前記アクチュエータの自由端と共に前記力点部を前記振動条件で変位させ、
前記各ヒンジ部と前記リンク部とにより形成される低次対偶のリンク機構の動きに基づき前記作用点部に接触させた被撹拌物を振動させることを特徴とする振動装置と、
当該振動装置上に載置して固定され、上面に突設され滴下された溶液を収納するガイドが設けられたスライドガラスとを備え、当該スライドガラス上の溶液を撹拌する攪拌装置。
前記各ヒンジ部は、前記力点部の変位時において、前記アクチュエータの長さ方向へ変位する第１ヒンジ部と、前記アクチュエータの長さ方向に対して直交する方向へ変位する第２ヒンジ部とを含んで構成され、前記第２ヒンジ部を前記作用点部の近傍に配置したことを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
振動条件により長さ方向へ伸縮するアクチュエータと、
前記アクチュエータが固定支持される支点部と、
前記アクチュエータの自由端と共に変位可能とされる力点部と、
前記アクチュエータの自由端が長さ方向において変位する変位量よりも大きな変位量で前記長さ方向に対して直交する方向へ変位する作用点部と、
前記作用点部、前記力点部及び前記支点部の各近傍にそれぞれ配置される複数のヒンジ部と、前記各ヒンジ部の間を剛体態様で連結するリンク部とを備えた振動装置と、当該振動装置上に載置して固定され、上面に突設され滴下された溶液を収納するガイドが設けられたスライドガラスとを備え、当該スライドガラス上の溶液を撹拌する攪拌装置を用いた攪拌方法であって、
前記作用点部に被撹拌物を接触させ、
前記アクチュエータの自由端と共に前記力点部を振動条件で変位させ、
前記各ヒンジ部と前記リンク部とにより形成される低次対偶のリンク機構の動きに基づき前記作用点部に接触させた被撹拌物を振動させることを特徴とする攪拌方法。
前記被撹拌物の比重に応じて、前記振動条件を変更することを特徴とする請求項３に記載の攪拌方法。
前記被撹拌物の撹拌状況を検出し、前記撹拌状況に応じて、前記振動条件を変更することを特徴とする請求項３又は４に記載の攪拌方法。