JPH076943B2 - 拡散制限膜保持具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は拡散制限膜保持具に関し、さらに詳細にいえ
ば、測定対象物質濃度の測定可能範囲を拡大するために
使用される拡散制限膜を濃度測定電極の表面に密着さ
せ、測定後は廃棄する操作を簡素化するための新規な拡
散制限膜保持具に関する。

＜従来の技術＞ 従来から非常に複雑な有機化合物、蛋白質等を極めて高
感度に、かつ選択的に検知することができるという特質
に着目して、電極の表面に生理活性物質を固定してなる
酵素電極により上記有機化合物、蛋白質等の測定を行な
うための研究開発が行なわれている。

そして、上記酵素電極を使用して対象物質の測定を行な
う場合には、通常測定対象物質の酸化、還元等を上記生
理活性物質の存在下において行なわせ、生成物質、或は
消失物質の量を測定することにより測定対象物質の濃度
を測定するのであるから、測定可能な濃度の上限が、酸
化、還元等を行なわせる物質、例えば酵素等の存在量に
より制限されることになってしまう。

このような点に着目して、生理活性物質を固定した固定
化酵素膜の表面側に拡散制限膜を取付け、測定対象物質
の透過割合を制限することにより測定限界濃度を高める
試みがなされている。

具体的には、棒状の酵素電極基部に対してねじ止めされ
るキャップに拡散制限膜を取付けておき、キャップのね
じ込みにより自動的に拡散制限膜を固定化酵素膜に密着
させる構成が採用されている。

そして、このような構成を採用することにより、拡散制
限膜が測定対象物質の透過割合を制限し、かなり高い濃
度までの測定を可能とすることができる。また、上記拡
散制限膜は、測定対象溶液に含まれる妨害物質の影響
（例えば妨害物質の付着に起因する拡散制限効果の増大
等）を排除して良好な測定を行なうために、取外し可能
とすることが必要であり、キャップによるねじ込み機構
が採用されている。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上記の構成の拡散制限膜保持具を採用した場合には、拡
散制限膜の交換を比較的簡単に行なうことができるので
あるが、酵素電極基部の取付け構造によっては着脱が非
常に困難になるとともに、ねじ込み時の力加減によって
は、固定化酵素膜に対する均一な密着状態を達成するこ
とができなくなってしまうという問題がある。

また、酵素電極基部が小径になり、この結果としてキャ
ップが小さくなると手動操作が非常に困難になり、上記
の問題が一層顕著になるのである。

さらに、拡散制限膜がキャップに装着されているのであ
るから、保管、運搬のために必要とされる空間が嵩むこ
とになるという問題もある。

このような問題点を考慮して、薄板材の所定位置に開口
を形成し、開口の一側を覆うように拡散制限膜を貼着し
た構成の拡散制限膜保持具を採用し、拡散制限膜を固定
化酵素膜に圧接した状態で被検溶液の濃度測定を行なう
ことが考えられるが、薄板材は通常こしがなく、測定対
象物質を含む溶液（以下、測定対象溶液と略称する）の
滴下作業および測定装置本体に対する装着が困難になっ
てしまうという問題がある。また、上記拡散制限膜は使
用に伴なって目詰り等が発生するので、所定回数の濃度
測定を行なう毎、好ましくは、１回の濃度測定を行なう
毎に廃棄し、新しい拡散制限膜が貼着された薄板材を使
用しなければならないため、必要以上の薄板材が廃棄さ
れることになり、不経済であるとともに、薄板材の廃棄
および新たな薄板材の取出しが必要になるので、測定対
象物質の濃度測定を行なうための一連の操作が著しく繁
雑化してしまうという問題がある。

操作が繁雑化する点についてさらに詳細に説明すると、 測定装置本体の電源スイッチを投入し、 測定装置のカバーを開き、 拡散制限膜が貼着された薄板材を開封して取出し、 測定対象溶液を薄板材上に滴下し（測定対象溶液が
血液の場合には、採血し、次いで薄板材に血液を点着す
る）、 薄板材を測定装置に挿入し、 挿入した薄板材に貼着された拡散制限膜を濃度測定
用の電極表面に密着させ、この状態で測定対象物質の濃
度を測定する。

その後、拡散制限膜の電極表面に対する密着状態を
解除し、 薄板材を測定装置から抜取り、 測定装置のカバーを閉じ、 抜取った薄板材を廃棄し、 測定装置の電源スイッチを開放する。

という一連の操作が必要になるのであり、しかも部分的
には操作が困難な箇所もあるので、濃度測定作業が全体
として著しく繁雑化することになる。

また、以上には濃度が既知の標準液に基く較正作業には
全く触れていないのであるから、実際には較正作業が必
要になることに伴なって必要な作業が一層繁雑化してし
まうことになる。

尚、以上は、酵素電極を用いて測定対象物質の濃度を測
定する場合についてのみ説明したが、酵素電極以外の電
極を用いて測定対象物質の濃度を測定する場合にも同様
な問題が生じる。

＜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、
拡散制限膜の装着、廃棄頻度を著しく減少させ、ひいて
は濃度測定作業を著しく簡素化することができる拡散制
限膜保持具を提供することを目的としている。

＜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、この発明の拡散制限膜保
持具は、長尺のシートに長手方向に複数の測定対象溶液
通過用の開口が形成されているとともに、各開口を覆う
ように拡散制限膜が設けられている。

また、他の発明の拡散制限膜保持具は、長尺のシートに
長手方向に複数の測定対象溶液通過用の開口および測定
電極貫通用の開口が交互に形成されているとともに、各
測定対象溶液通過用の開口を覆うように拡散制限膜が設
けられている。

但し、上記対象溶液通過用の開口および測定電極貫通用
の開口のそれぞれに対応させて位置検出部が設けられて
いることが好ましい。この場合において、先端および終
端の開口のそれぞれに対応させて先端検出、終端検出を
兼ねる位置検出部が設けられていることが一層好まし
い。

＜作用＞ 以上の構成の拡散制限膜保持具であれば、長尺のシート
を濃度測定装置に装着しておいて、何れかの開口を濃度
測定電極と正対させることにより拡散制限膜を密着状態
にすることができるので、開口、または開口の近傍に測
定対象溶液を滴下することにより、測定対象物質の濃度
測定電極に向かっての拡散を制限した状態で濃度測定を
行なうことができる。そして、次の濃度測定を行なう場
合には、長尺シートを所定距離だけ送ることにより次の
開口を濃度測定電極と正対させればよく、上記と同様に
濃度測定を行なうことができる。

以上のようにして全ての拡散制限膜を用いて濃度測定を
行なった後は、長尺シートを濃度測定装置から取出して
廃棄し、新たな長尺シートを装着することにより、再び
濃度測定を行ない得る状態にすることができる。

また、他の発明の拡散制限膜保持具であれば、長尺のシ
ートを濃度測定装置に装着しておいて、何れかの測定電
極貫通用の開口を濃度測定電極と正対させることによ
り、測定電極を開口を貫通させて保存液収容部と接触さ
せ、特性を安定させた状態で測定電極を保存することが
できる。そして、濃度測定を行なう場合には、測定電極
を開口から脱出させてから長尺シートを所定距離だけ送
って測定対象溶液通過用の開口を濃度測定電極と正対さ
せることにより拡散制限膜を密着状態にすることができ
るので、開口、または開口の近傍に測定対象溶液を滴下
することにより、測定対象物質の濃度測定電極に向かっ
ての拡散を制限した状態で濃度測定を行なうことができ
る。その後は、長尺シートを順次所定距離ずつ送ること
により上記と同様に測定電極の保存および濃度測定を行
なうことができる。

以上のようにして全ての拡散制限膜を用いて濃度測定を
行なった後は、長尺シートを濃度測定装置から取出して
廃棄し、新たな長尺シートを装着することにより、再び
濃度測定を行ない得る状態にすることができる。

そして、各開口に対応させて位置検出部が設けられてい
る場合には、測定対象溶液通過用の開口が測定電極と正
対する状態で長尺シートの送りを停止させることがで
き、長尺シートの送りを自動化することができる。

また、終端の開口に対応させて終端検出を兼ねる位置検
出部が設けられている場合には、全ての拡散制限膜を用
いて濃度測定が行なわれたことを検出することができ、
濃度測定動作を、未使用の拡散制限膜が貼着された開口
が存在する状態においてのみ遂行させることができる。

＜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。

第１図はこの発明の拡散制限膜保持具の一実施例を示す
一部切欠斜視図であり、所定幅の長尺シート（１）の中
央部に所定間隔毎に測定対象溶液通過用の開口（11）が
形成されているとともに、各開口（11）を覆うように長
尺シート（１）の下面に、微細孔を多数有するポリカー
ボネート膜等からなる拡散制限膜（12）が貼着されてい
る。そして、終端の開口（11）を除く全ての開口に対し
て所定の位置関係で位置検出用の孔（13）が形成されて
いるとともに、終端の開口（11）に対して所定の位置関
係で位置検出用の長尺孔（14）が形成されている。尚、
上記長尺シート（１）は被検溶液に耐性を有する材質で
あればよい。また、上記拡散制限膜（３）は血球等の妨
害物質の分離を主機能とするもの、例えば微小孔を多数
有するポリカーボネート膜等であり、後述する濃度測定
電極（31）に測定対象物質の透過を制限する拡散制限膜
が装着されている場合に、濃度測定電極（31）に装着さ
れた拡散制限膜の目詰りを阻止することができる。但
し、上記拡散制限膜（12）として測定対象物質の透過を
制限し得るものを使用し、濃度測定電極（31）には拡散
制限膜を装着しない構成を採用するすることもできる
が、妨害物質による目詰りに起因する測定精度の低下を
排除するためには、妨害物質の分離を主機能とする拡散
制限膜（12）を長尺シート（１）に貼着し、測定対象物
質の透過を制限する拡散制限膜を濃度測定電極（31）に
装着することが好ましい。さらに、上記開口（11）の近
傍位置に拡散制限膜（12）の残量を表示するための数字
が印刷されていることが好ましい。

第２図は上記長尺シートをカートリッジに収容した状態
を示す一部切欠斜視図であり、長尺シート（１）が予め
巻回してある供給部（21）と、長尺シート（１）をロー
ル状に巻き取る巻取部（22）と、供給部（21）および巻
取部（22）を一体的に連結するブリッジ部（23）とを有
している。そして、ブリッジ部（23）の中央部が濃度測
定電極（31）の上面の曲率半径よりやや大きい曲率半径
となるように突出状に湾曲されているとともに、湾曲部
の中央部に開口（24）が形成されている。また、上記供
給部（21）および巻取部（22）にそれぞれ設けられた供
給軸（21a）および巻取軸（22a）はカートリッジ（２）
の外部に突出させられており、後述するモータ（38）に
より選択的に回転力が伝達されるようにしている。尚、
上記巻取部（22）には、長尺シート（１）に点着された
測定対象溶液を拭き取るための清掃部材（25）（第３図
参照）が設けられている。

第３図は濃度測定装置の構成を示す縦断面図、第４図は
透視平面図であり、ハウジング（33）の所定位置にカー
トリッジ（２）を収容するための空間が形成されている
とともに、長尺シート（１）の走行路から離れた所定位
置に保存液収容タンク（34）が配置されている。そし
て、濃度測定電極（31）をカートリッジ（２）の開口
（24）に正対する位置および保存液収容タンク（34）に
正対する位置との間において往復動させるとともに、各
移動限界位置において昇降させるための電極駆動機構
（４）（第５図参照）が配置されている。尚、上記濃度
測定電極（31）は、例えば、Ptからなる作用電極および
Agからなる対向電極を覆うように、アセチルセルロース
からなる過酸化水素選択透過膜、グルコースオキシダー
ゼをポリアクリルニトリルに固定してなるGOD固定膜お
よびセロハンからなる拡散制限膜をこの順に装着した構
成である。さらに、長尺シート（１）の孔（13）、長尺
孔（14）と正対し得る所定位置に１対のセンサ（35）
（36）が配置されている。上記１対のセンサ（35）（3
6）は、長尺孔（14）によってのみ同時動作させられ、
孔（13）によっては同時動作させられない間隔で配置さ
れた反射型フォトカプラである。尚、（37）は濃度測定
電極（31）を動作させるためのモータ、（38）は長尺シ
ート（１）を送るためのモータであり、さらに濃度測定
電極（31）により取出される電気信号に基づいて必要な
処理を行なって濃度データを生成する処理部（図示せ
ず）および各モータ（37）（38）を駆動するための制御
部（図示せず）を有している。

電極駆動機構（４）は、第５図Ａ〜Ｃに示すように、モ
ータ（37）により正逆回転させられるねじ軸（41）と、
ねじ軸（41）に螺合された濃度測定電極支持用の基台
（42）と、基台（42）に一体的に設けられた突部（43）
を案内する溝（44）と、突部の移動を規制する規制部
（45）とを有している。上記溝（44）は水平方向に延び
る水平部（44a）と、水平部（44a）の両端部において上
方に延びる垂直部（44b）（44c）から構成されている。
したがって、水平部（44a）と垂直部（44b）との間にお
いてはねじ軸（41）の回転方向を切替えるだけで、突部
（43）が水平部（44a）に沿って移動する状態と垂直部
（44b）に沿って移動する状態とを得ることができる。
また、上記規制部（45）は、突部（43）が水平部（44
a）に沿って移動する状態と垂直部（44c）に沿って移動
する状態とを選択するためのものであり、軸（45a）を
支点として所定角度だけ回動可能であるとともに、デッ
ドポイントを越えることによりばね（45b）により逆方
向に回動付勢される揺動部材（45c）を有しているとと
もに、軸（45d）を支点として所定角度だけ回動可能で
あるとともに、ばね（45b）による作用点との間に調節
されたばね（45e）により選択的に何れかの側に回動付
勢されるストッパアーム（45f）を有している。そし
て、上記揺動部材（45c）の一部が、ばね（45b）による
回動付勢力の向きに対応して水平部（44a）または垂直
部（44c）にまで突出させられているとともに、突出量
が、突部（43）により強制的に押込まれることによりデ
ッドポイントを越えさせることができるように設定され
ている。また、ストッパアーム（45f）の先端部が、ば
ね（45e）による回動付勢力の向きに対応して水平部（4
4a）の端部または垂直部（44c）の端部に突出されてい
る。したがって、突部（43）が水平部（44a）を移動し
て揺動部材（45c）を押込むことにより、ストッパアー
ム（45f）が突部（43）の復動を阻止し得る状態にな
り、突部（43）が垂直部（44c）を移動して揺動部材（4
5c）を押込むことにより、一旦下降した後における突部
（43）の復動を阻止し得る状態になる。尚、同様の作用
を達成させるために、上記の構成に代えてソレノイドプ
ランジャ等を採用してもよい。

また、モータ（38）により長尺シート（１）を移動させ
るための構成は、第６図に示すとおりである。即ち、モ
ータ（38）の回転軸に原動歯車（38a）を取付けている
とともに、原動歯車（38a）と噛合う歯車（38b）を支持
板（38c）により上記回転軸に回動可能に支持してい
る。そして、互に異なる位置で上記歯車（38b）と噛合
って互に異なる方向の回転力をそれぞれ供給軸（21
a）、巻取軸（22a）に伝達する伝達機構（38d）（38e）
を有している。

上記の構成の長尺シート（１）をカートリッジ（２）に
収容し、さらに濃度測定装置（３）に組込んだ状態で、
以下のようにして被検溶液の対象物質濃度を測定するこ
とができる。但し、第７図は各部の動作を示すタイミン
グチャートである。

濃度測定のために必要な作業を全く行なっていない状態
においては、両センサ（35）（36）が共に長尺シート
（１）の孔（13）が形成されていない箇所に正対してい
るので、両センサ（35）（36）からON信号が出力され、
長尺シート（１）の先端を検出する。そして、この状態
において、制御部によりモータ（38）を正転させて長尺
シート（１）を送る。即ち、モータ（38）が正転させら
れれば、原動歯車（38a）の回転に追従して歯車（38b）
が回動し、伝達機構（38e）を介して巻取軸（22a）に巻
取方向の回転力が伝達される。そして、先ず一方のセン
サ（35）からOFF信号が出力され、かつ他方のセンサ（3
6）からON信号が出力され、その後、長尺シート（１）
を所定距離だけ送ることにより一方のセンサ（35）から
ON信号が出力され、かつ他方のセンサ（36）からOFF信
号が出力されるので、後者の組合せの信号が出力された
ことを条件としてモータ（38）による長尺シート（１）
の送りを停止する。この時点において、長尺シート
（１）の開口（11）が一方の移動限界位置における濃度
測定電極（31）と正対する。尚、この時点においては、
濃度測定電極（31）が他方の移動限界位置において上昇
させられることにより保存液収容タンク（34）の開口に
位置させられているので、濃度測定動作を行なうことは
できず、そのまま次の測定スイッチ操作を待つことにな
る。

次いで、第１回目の測定スイッチ操作を行なえば、モー
タ（37）および図示しない電極駆動機構により濃度測定
電極（31）を下降させた後、一方の移動限界位置まで移
動させてから上昇させることにより開口（11）を覆う拡
散制限膜（12）と濃度測定電極（31）とを接触させる。
この状態においてカートリッジ（２）の開口（24）を通
して被検溶液を滴下すれば、開口（11）および拡散制限
膜（12）を通って濃度測定電極（31）に導かれた測定対
象物質が所定の反応を行ない、反応生成物質、または反
応消失物質の量に対応する電気信号を生成するので、図
示しない処理部において所定の処理を施すことにより測
定対象物質濃度を得ることができる。

そして、濃度測定動作が終了した後は、モータ（37）お
よび制御部により濃度測定電極を逆方向に動作させるこ
とにより濃度測定電極（31）を保存液収容タンク（34）
の開口に位置させ、次いでモータ（38）により長尺シー
ト（１）を所定距離だけ送る。

その後は、測定スイッチ操作が行なわれる毎に上記一連
の濃度測定動作を行なうことができる。

以上のようにして最後の拡散制限膜（12）が所定位置ま
で送れらた場合には、両センサ（35）（36）から共にOF
F信号が出力されるので、その後の測定スイッチ操作を
受けつけないようにするとともに、図示しない表示器に
より終端が検知されたことを表示する。したがって、濃
度測定装置（３）からカートリッジ（２）と共に長尺シ
ート（１）を取出して廃棄し、新たな長尺シート（１）
を収容することにより、再び複数回の濃度測定動作を行
なうことができる。

尚、この実施例においては、終端検知のために長尺孔
（14）が形成された長尺シート（１）を使用している
が、測定動作遂行回数を計数するようにして全て同一の
孔（13）にすることが可能であるほか、開口（11）同士
の距離は予め定められているのであるから、位置決め用
の孔（13）を省略してモータ（38）の動作量を制御する
ことにより開口（11）を位置決めすることも可能であ
り、さらに、先端検知のための長尺孔をも形成すること
が可能である。

また、濃度測定のための開蓋動作と連動させて長尺シー
ト（１）を開口（11）同士の間隔だけ巻戻し、この状態
において上記と同様に濃度測定動作を行ない、最後に長
尺シート（１）を開口（11）同士の間隔の２倍の距離だ
け送ることが好ましく、濃度測定動作終了直後における
点着された被検溶液の拭き取り等を行なわせることがで
きる。

第８図Ａは較正用の標準液の濃度測定と被検溶液の濃度
測定とをこの順に行なう場合のタイミングチャートであ
る。

但し、この場合には、被検溶液の滴下位置を変化させな
いようにして間違いを未然に防止するため被検溶液の滴
下位置の次の開口（11）に標準液の滴下を行なうべく、
カートリッジ（２）のブリッジ部（23）を長尺化し、２
つの開口（11）が同時にブリッジ部（23）に位置し得る
ようにしているとともに、開口（24）のほかにも開口を
形成している（図示せず）。

上記タイミングチャートに示されているように、先ず標
準液の濃度測定を行なうのであるから、モータ（38）を
所定時間だけ正転させることにより開口（11）２つ分の
距離だけ長尺シート（１）を送り、この状態で濃度測定
電極（31）を拡散制限膜（12）と接触させることにより
濃度が既知の標準液に基づく濃度測定を行なう。次い
で、モータ（38）を正転時間の1/2の時間だけ逆転させ
ることにより開口（11）１つ分の距離だけ長尺シート
（１）を戻し、この状態で濃度測定電極（31）を拡散制
限膜（12）と接触させることにより濃度が未知の被検液
の濃度測定を行なう。最後に、モータ（38）を当初の正
転時間と等しい時間だけ正転させることにより開口（1
1）２つ分の距離だけ長尺シート（１）を送り、新たな
拡散制限膜（12）を濃度測定電極（31）と接触し得る状
態にする。

尚、長尺シート（１）を巻戻す場合における位置決め精
度を向上させるためには、第８図Ｂに示すように、セン
サ（36）からON信号が出力されるとともに、センサ（3
5）からOFF信号が出力されるまでモータ（38）を逆転さ
せて長尺シート（１）を巻戻し、次いで、センサ（35）
からON信号が出力されるとともに、センサ（36）からOF
F信号が出力されるまでモータ（38）を正転させて長尺
シート（１）を送ればよく、位置検出用の孔（13）の大
きさ等に起因する位置決め精度の低下を確実に解消させ
ることができる。

したがって、その後は、第７図に示す被検溶液の濃度測
定のみを行ない、または第８図Ａに示すように標準液の
濃度測定および被検溶液の濃度測定をこの順に行なうこ
とができる。

また、被検溶液点着位置の下流側に標準液点着位置を設
けておき、先ず標準液に基づく較正動作が行なわれるよ
うに長尺シート（１）を移動させ、次いで被検溶液に基
づく濃度測定動作が行なわれるように長尺シート（１）
を移動させ、最後に開口（11）同士の間隔の２倍だけ長
尺シート（１）を送ることが好ましく、動作終了直後に
おける点着された標準液、被検溶液の拭き取り等を行な
わせることができる。

尚、この実施例においては供給部（21）と巻取部（22）
とを図示のように設定しているが、供給部（21）と巻取
部（22）とを逆の位置関係に設定してもよいことは勿論
である。

＜実施例２＞ 第９図はこの発明の拡散制限膜保持具の他の実施例を示
す一部切欠斜視図であり、第１図に示す拡散制限膜保持
具と異なる点は、開口（11）同士の間隔を大きくしてい
るとともに、各開口（11）に対して所定距離だけ離れた
箇所に濃度測定電極（31）を挿通するための大径開口
（15）が形成されている点、大径開口（15）に対して所
定の位置関係で位置検出用の孔（16）が形成されている
点、孔（13）と孔（16）とが長尺シート（１）の互に逆
の辺縁部に形成されている点、終端の開口（11）を挾ん
で形成された大径開口（15）に対応させて孔（16）と反
対側にも位置検出用の孔（17）が形成されている点、先
端の大径開口（15）が長円形状である点および開口（1
1）と先行する大径開口（15）との距離が開口（11）と
次続する大径開口（15）との距離よりも大きく設定され
ている点のみである。

第10図は上記長尺シートをカートリッジに収容した状態
を示す一部切欠斜視図であり、第２図に示すカートリッ
ジ（２）と異なる点は、ブリッジ部（23）が長尺に形成
されている点および開口（24）よりも巻取部（22）側に
濃度測定電極（31）を貫通させるための開口（26）が形
成されている点のみである。

第11図は濃度測定装置の構成を示す縦断面図、第12図は
要部概略平面図であり、第３図および第４図に示す濃度
測定装置と異なる点は、濃度測定電極（31）が昇降のみ
可能に設けられている点、長尺シート走行路の上方に保
存液収容タンク（34）が配置されている点、長尺シート
走行路の所定位置（以下、点着台と称する）が昇降可能
に構成されている点、モータ（37）（38）に代えて１つ
のモータ（39）が配置されている点およびハウジング
（33）が一層細長く形成されている点のみである。

上記濃度測定電極（31）および点着台（30）を昇降させ
るための昇降機構（５）は、第13図Ａ〜Ｄにも示すよう
に、長尺シート（１）を送るための機構をも兼ねてお
り、昇降動作および送り動作を互に同期させて遂行する
ためにワンウェイクラッチを介在させた２系統の回転力
伝達機構（51）（61）を有している。また、点着台（3
0）と濃度測定電極（31）との間隔は、開口（11）と先
行する大径開口（15）との距離を大きく設定している関
係上、大きく設定している。

長尺シート（１）を送るための回転力伝達機構（51）
は、モータ（39）により正逆転させられる円板（52）の
所定位置に係合ピン（53）が設けられているとともに、
円板（52）が所定角度だけ回転することにより係合ピン
（53）と係合して追従回転するカム（54）が設けられて
いる。そして、カム（54）の軸と巻取軸（22a）とが同
心状に配列されているとともに、両軸に、長尺シート
（１）巻取り方向にのみ回転力を伝達させるべく巻回さ
れたコイルばねからなるワンウェイクラッチ（55）が設
けられている。

濃度測定電極（31）および点着台（30）を昇降させるた
めの回転力伝達機構（61）の構成は以下の説明のとおり
である。モータ（39）により正逆転させられる円板（6
2）の中央部に円柱状の突軸（63）が設けられていると
ともに、突軸（63）と同心の筒状突部（64）が設けられ
ている。そして、上記突軸（63）と同径の突軸（65）お
よび筒状突部（64）と同径の筒状突部（66）とが互に一
体的に、かつ上記突軸（63）および筒状突部（64）と正
対するように配置されているとともに、両突軸（63）
（65）の外周および筒状突部（64）（66）の外周にそれ
ぞれコイルばねからなるワンウェイクラッチ（67）（6
8）が設けられている。上記ワンウェイクラッチ（67）
（68）は互に異なる方向に回転力を伝達するものであ
り、しかも、上記ワンウェイクラッチ（68）の外周に規
制筒体（69）が配置されている。この規制筒体（69）
は、所定位置に形成した切欠部（69a）がワンウェイク
ラッチ（68）を構成するコイルばねの一方の端部に係合
されることにより、ワンウェイクラッチ（68）に追従し
て回転するとともに、規制筒体（69）の外周面所定範囲
に形成されたフランジ（69b）が測定装置本体の所定位
置に設けられた規制突部（69c）と係合することにより
ワンウェイクラッチ（68）による回転力伝達を解除す
る。さらに、上記筒状突部（66）と一体的に設けられた
歯車（66a）と噛合う歯車（70a）に回転カム（70）が連
結されている。この回転カム（70）はフランジ（69b）
の形成範囲に基づいて定まる範囲を小径カム部（70b）
および半径漸増カム部（70c）とし、残余の範囲を大径
カム部（70d）としている。そして、上記回転カム（7
0）により濃度測定電極（31）を昇降させるパンタグラ
フ機構（71）および点着台（30）を昇降させるパンタグ
ラフ機構（72）を動作させるようにしている。上記パン
タグラフ機構（71）は、所定距離だけ離れた１対の基部
（71a）にそれぞれＸ字状に回動可能に連結された２対
の旱体（71b）（71c）を有しているとともに、２対の旱
体（71b）（71c）により支持された受け台（71d）を有
しており、しかも、一方の旱体（71b）の所定位置に上
記回転カム（70）と係合する係合突部（71e）を有して
いる。さらに、上記旱体（71b）が受け台（71d）に対し
て回転およびスライド可能に係合されているとともに、
上記旱体（71c）が基部（71a）に対して回転およびスラ
イド可能に係合されており、しかも、両旱体（71b）（7
1c）の下部間に引張りばね（71f）が設けられている。

尚、パンタグラフ機構（72）の構成は上記パンタグラフ
機構（71）の構成と同一であるから説明を省略する。

上記の構成の長尺シート（１）をカートリッジ（２）に
収容し、さらに濃度測定装置（３）に組込んだ状態で、
以下のようにして被検溶液の対象物質濃度を測定するこ
とができる。但し、第14図は各部の動作を示すタイミン
グチャートである。

濃度測定のために必要な作業を全く行なっていない状態
においては、両センサ（35）（36）が共に長尺シート
（１）の孔（13）（16）が形成されていない箇所に正対
しているので、両センサ（35）（36）からON信号が出力
され、長尺シート（１）の先端を検出する。但し、この
状態においては、濃度測定電極（31）が長円形状の大径
開口（15）を通して保存液収容タンク（34）の開口に接
触させられている。

そして、この状態において、制御部によりモータ（39）
を駆動して濃度測定電極（31）および点着台（30）を下
降させた後、長尺シート（１）を送る。即ち、モータ
（39）を正転させ、規制筒体（69）のフランジ（69b）
が規制突部（69c）と係合するまでワンウェイクラッチ
（68）による回転力伝達を行なわせ、回転カム（70）を
回転させることにより点着台（30）および濃度測定電極
（31）をこの順に退避させる。そして、退避動作が完了
した時点で係合ピン（53）とカム（54）とが係合するの
で、その後はワンウェイクラッチ（55）による巻取軸
（22a）への回転力の伝達が行なわれ、長尺シート
（１）を送ることができる。尚、長尺シート（１）が送
られている間は規制筒体（69）の回転が阻止されるの
で、回転カム（70）は停止させられたままである。

そして、一方のセンサ（35）からON信号が出力され、か
つ他方のセンサ（36）からOFF信号が出力されたことを
条件としてモータ（39）による長尺シート（１）の送り
を停止する。この時点において、長尺シート（１）の開
口（11）が点着台（30）と正対し、大径開口（15）が濃
度測定電極（31）と正対する。したがって、この状態に
おいてモータ（39）を逆転させることにより他方のワン
ウェイクラッチ（67）を介して回転カム（70）に回転力
が伝達され、濃度測定電極（31）および点着台（30）を
この順に上昇させることができる。この状態において、
濃度測定電極（31）と点着台（30）との距離が大きく設
定されているので点着台（30）の近傍に十分な空間を確
保し、被検溶液の滴下作業を容易化することができる。
また、濃度測定電極（31）と点着台（30）との距離を大
きくしても、開口（11）と次続する大径開口（15）との
距離を小さくすることにより、長尺シート（１）の全長
の増加を抑制することができる。

次いで、点着台（30）上に位置する開口（11）に被検溶
液を滴下した後、第１回目の測定スイッチ操作を行なえ
ば、先ずモータ（39）が正転して点着台（30）および濃
度測定電極（31）をこの順に下降させた後、長尺シート
（１）を所定距離だけ送ることにより拡散制限膜（12）
を濃度測定電極（31）と正対させる。次いで、濃度測定
電極（31）のリフレッシュ等が行なわれて測定可能状態
になったことを条件としてモータ（39）を短時間だけ逆
転させることにより濃度測定電極（31）のみを少しだけ
上昇させ、拡散制限膜（12）と接触させるので、被検溶
液に含まれる対象物質濃度を測定する。その後は、モー
タ（39）を正転させて濃度測定電極（31）のみを下降さ
せ、次いで長尺シート（１）を所定距離だけ送った後、
モータ（39）を逆転させて濃度測定電極（31）および点
着台（30）をこの順に上昇させる。

その後は、上記一連の動作を行なわせることにより被検
溶液に含まれる対象物質濃度、または標準液に含まれる
対象物質濃度を測定することができる。

そして、長尺シート（１）を送った結果、センサ（35）
（36）により孔（16）（17）が検出された場合には、最
後の拡散制限膜（12）であるから、１回だけ濃度測定動
作を行なわせた後の動作を阻止するとともに、必要に応
じて壁ての拡散制限膜（12）による濃度測定が行なわれ
たことを表示する。したがって、濃度測定装置（３）か
らカートリッジ（２）と共に長尺シート（１）を取出し
て廃棄し、新たな長尺シート（１）を収容することによ
り、再び複数回の濃度測定動作を行なうことができる。

尚、この実施例においては、終端検知のために孔（16）
（17）が形成された長尺シート（１）を使用している
が、測定動作遂行回数を計数するようにして孔（17）を
省略することが可能であるほか、開口（11）と大径開口
（15）との距離は予め定められているのであるから、位
置決め用の孔（13）（16）を省略してモータ（39）の動
作量を制御することにより開口（11）および大径開口
（15）を位置決めすることも可能であり、さらに、先端
検知のための孔をも形成することが可能である。

＜発明の効果＞ 以上のように第１の発明は、長尺シートに複数の開口を
形成し、各開口を拡散制限膜で覆っているのであるか
ら、長尺シートを所定距離ずつ送ることにより順次被検
溶液に含まれる対象物質の濃度測定を行なうことがで
き、拡散制限膜装着の手間、廃棄の手間を大巾に削減す
ることができるとともに、保管、運搬等に必要な空間を
少なくすることができるという特有の効果化を奏する。

第２の発明は、長尺シートに複数の被検溶液通過用の開
口および濃度測定電極挿通用の開口を形成し、被検溶液
通過用の各開口を拡散制限膜で覆っているのであるか
ら、長尺シートを所定距離ずつ送ることにより順次被検
溶液に含まれる対象物質の濃度測定および濃度測定電極
の保存液収容部への接触を交互に行なわせることがで
き、この結果、濃度測定電極の活性を維持させ続けるこ
とができ、しかも拡散制限膜装着の手間、廃棄の手間を
大巾に削減することができるとともに、保管、運搬等に
必要な空間を少なくすることができるという特有の効果
化を奏する。

第３の発明は、測定対象溶液通過用の開口が測定電極と
正対する状態で長尺シートの送りを停止させることがで
き、長尺シートの送りを自動化することができるという
特有の効果を奏する。

第４の発明は、全ての拡散制限膜を用いて濃度測定が行
なわれたことを検出することができ、濃度測定動作を、
未使用の拡散制限膜が貼着された開口が存在する状態に
おいてのみ遂行させる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】

第１図はこの発明の拡散制限膜保持具の一実施例を示す
一部切欠斜視図、 第２図は長尺シートをカートリッジに収容した状態を示
す一部切欠斜視図、 第３図は濃度測定装置の構成を示す縦断面図、 第４図は透視平面図、 第５図は電極駆動機構を示す図、 第６図は長尺シート駆動機構を示す図、 第７図は各部の動作を示すタイミングチャート、 第８図は較正用の標準液の濃度測定と被検溶液の濃度測
定とをこの順に行なう場合のタイミングチャート、 第９図はこの発明の拡散制限膜保持具の他の実施例を示
す一部切欠斜視図、 第10図は長尺シートをカートリッジに収容した状態を示
す一部切欠斜視図、 第11図は濃度測定装置の構成を示す縦断面図、 第12図は要部概略平面図、 第13図は昇降機構を示す図、 第14図は各部の動作を示すタイミングチャート。 （１）……長尺シート、 （11）……測定対象溶液通過用の開口、 （12）……拡散制限膜、 （13）（16）（17）……位置検出用の孔、 （14）……位置検出用の長尺孔、 （15）……大径開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 洋一 兵庫県西宮市宮西町10番29号 株式会社甲 南カメラ研究所内 (72)発明者 笠原 達也 兵庫県西宮市宮西町10番29号 株式会社甲 南カメラ研究所内 (72)発明者 中岡 貞明 兵庫県西宮市宮西町10番29号 株式会社甲 南カメラ研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−137395（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺のシート（１）に長手方向に複数の測
   定対象溶液通過用の開口（11）が形成されているととも
   に、各開口（11）を覆うように拡散制限膜（12）が設け
   られていることを特徴とする拡散制限膜保持具。
2. 【請求項２】長尺のシート（１）に長手方向に複数の測
   定対象溶液通過用の開口（11）および測定電極貫通用の
   開口（15）が交互に形成されているとともに、各測定対
   象溶液通過用の開口（11）を覆うように拡散制限膜（1
   2）が設けられていることを特徴とする拡散制限膜保持
   具。
3. 【請求項３】各開口（11）（15）に対応させて位置検出
   部（13）（14）（16）（17）が設けられている上記特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載の拡散制限膜保持
   具。
4. 【請求項４】終端の開口（11）（15）に対応させて終端
   検出を兼ねる位置検出部（14）（17）が設けられている
   上記特許請求の範囲第３項記載の拡散制限膜保持具。