WO2007132520A1

WO2007132520A1 - 液体パック収納用カートリッジ及びそれを用いた液体導入機能を備えた装置

Info

Publication number: WO2007132520A1
Application number: PCT/JP2006/309691
Authority: WO
Inventors: Masanori Akiba
Original assignee: Canon Semiconductor Equipment Inc.
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2007-11-22
Also published as: JP4024283B1; JPWO2007132520A1; KR20090029206A

Description

明細書

液体パック収納用カートリッジ及びそれを用いた液体導入機能を備えた装

置技術分野

[0001] 本発明は、液体導入機能を備えた装置に適用される技術、例えば、薬液を系内に導入可能な分析装置に適用される技術に関するものであり、より詳細には、薬液供給針を介して薬液パック内の薬液を分析系に導入することによりサンプル中の所定成分を分析可能な分析装置及びそれに用いる薬液パック収納用カートリッジに関する。背景技術

[0002] 近年、様々な分野で、微量成分又は超微量成分の定量又は半定量分析技術が検討されている。例えば、半導体プロセスにおいては、 Siウェハの洗浄その他の洗浄工程、露光'現像工程、エッチング工程において、様々な薬液が用いられる。これらの薬液に金属不純物が混入している場合、サブ ppb乃至は pptオーダーであっても、製品性能 ·歩留まりに深刻な悪影響を及ぼすことがあるので、当該濃度の不純物測定は極めて重要である。

[0003] 更に、前記薬液の分析に至るまでの流れは、（1)薬液毎にサンプルを採取し、 (2) 濃縮等で検出感度を高める処理を行った後、（3) ICP— MS (Inductively couple d plasma-mass spectrometer :誘導結合プラズマ質量分析）などの高感度分析装置により分析を行う、である。このような方法では、試料濃縮などの処理が必要なために、分析結果が出るまでに最短でも一日程度要し、その結果、薬液の不純物濃度が高、と判断された場合は、それにかかる製品をすベて廃棄するなどの無駄を生じ、結果として、歩留まりの低下を引き起こしていた。力！]えて、前記手法では、サンプルが測定されるまでの間、濃縮プロセス等の複数の工程を介在させるので、汚染の機会が増え、必ずしも超微量分析に適した手法とはいえない。そこで、微量の金属元素をオンサイトで分析する手法として、フロー分析 (フローインジェクション分析)を適用する手法が提案されている（特許文献 1)。この手法によれば、サンプルがリアルタイムかつ自動的に反応系に導かれるので、汚染の危険性が相当低減される。 [0004] ここで、前記フロー分析は、分析に必要な薬液を封入した溶液バッグを用いることにより、完全閉鎖系測定システムとすることができ、測定環境からの汚染を遮断することが可能となる。これに加え、測定後、瞬時に測定結果が得られ、更には手軽に持ち運びでき、装置調整も簡単であることから、オンサイト分析が可能である。そのため、半導体プロセス中に設置し、その結果を半導体プロセスに直ちに反映できる。

[0005] ここで、分析に際しては、通常複数種の薬液を用いるので、これに対応させて複数の薬液パックを分析装置に取り付ける必要がある。そこで、当該取り付けの便宜上、当該薬液パックを薬液パック収納用カートリッジに収納した上で、当該カートリッジをカートリッジ受入部に挿入するという、あた力も引出しのような形式の分析装置が提案されている。ここで、当該カートリッジ受入部側では、薬液供給針が挿入方向に突出しており、カートリッジを挿入すると、当該薬液供給針はカートリッジに設けられた開口部を介して薬液パックの薬液供給口（スパゥト）に当接し、更なる挿入により、当該薬液供給針が薬液供給口を挿通する結果、薬液パック内の薬液するカートリッジ内の薬液が分析装置内に導入される。

特許文献 1：特開 2004 - 163191

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] ここで、当該分析装置、特に、例えば半導体プロセスにおける各種液中に含まれる超微量成分 (例えば金属成分)の分析装置においては、前記のように、汚染には特に配慮する必要があることに加え、他の薬液の僅かな汚染も超微量分析に影響を与えかねない。そこで、このような汚染が、例えば、カートリッジを誤って逆向きに挿入してしまったり、本来別のカートリッジ受入部に挿入すべきカートリッジを誤って挿入してしまった場合に発生し得ることを踏まえ、従来の分析装置においては、図 19に示すように、カートリッジの左右両側面 (挿入方向に対して左右両側面）に金属製のピンを固定する手法が採用されている。例えば、図 19に示す態様は、 6箇所のカートリツジ受入部が存在する分析装置に対応可能なものであり、例えば図に示すように上から 3個目の孔に金属製のピンが固定されて、る場合、上から 3段目のカートリッジ受入部にのみ当該カートリッジが挿入可能なように構成されている。 [0007] しかしながら、誤挿入防止手段としてこのような金属製のピンを用いた場合、当該ピンを取り付けた状態で輸送すると、当該ピンとの接触により、当該カートリッジを包装する榭脂製袋が破損することがある。このような場合、せつ力べ外部との汚染を極力回避するために榭脂製袋内にカートリッジを封入していても、当該汚染回避の努力が無になるという問題を生じる。また、当該ピンは、水平方向に挿入されているので、必ずしも安定な状態で側壁に固定されているとはいい難ぐ輸送の際に外れてしまうこともある。この場合には、誤挿入防止手段が無いので、誤ったカートリッジ受入部に挿入される事態を招く。更には、金属製のピンが突出していると、操作者が思わぬ怪我をする可能性もあり、安全上決して好ましいとはいえない。カロえて、異なるカートリッジ受入部に装着した、場合には、 V、ち、ち金属製のピンの取り外しと取り付けを行う必要があり、操作者にとっては非常に煩わしい。更には、当該手段では、カートリッジ受入部の数だけ上下方向に孔を設ける必要があり、ある程度の数しか対応できないという問題もある。

[0008] そこで、本発明は、誤挿入を確実に防止できると共に、輸送時における榭脂製袋の破損や誤挿入防止手段の脱着の心配が無ぐカートリッジ装着の際も安全であることに加えて、異なったカートリッジ受入部にも対応でき、かつ、カートリッジ受入部の数力 Sどんなに多くなつた場合でも容易に対応可能な、誤挿入防止手段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

[0009] 本発明（1)は、液体供給口（薬液供給口 141)を備えた液体パック (薬液パック 140 )を内部に装着するカートリッジ (薬液パック収納用カートリッジ 100)であって、前記カートリッジ (薬液パック収納用カートリッジ 100)の一側面上に設けられ、装着された前記液体パック (薬液パック 140)の前記液体供給口（薬液供給口 141)とその位置が整合する第一開口部 (第一開口部 122)と、

前記第一開口部 (第一開口部 122)が設けられた前記側面上又はこれと異なる側面上に設けられた複数の第二開口部 (第二開口部 122)と、

前記複数の第二開口部 (第二開口部 122)の少なくとも一部を閉鎖する部材 (プレート 130)を保持する保持機構 (プレート受け部 124)とを有するカートリッジ (薬液パック収納用カートリッジ 100)であって、前記複数の第二開口部（第二開口部 122)のうち、閉鎖される第二開口部（第二開口部 122)の組み合わせが前記液体パック (薬液パック 140)に充填されて!ヽる液体種別に応じることを特徴とするカートリッジ (薬液パック収納用カートリッジ 100)である。

[0010] ここで、より具体的には、第一開口部は、液体パック装着時においては、装着された液体パックの液体供給口とその位置が整合すると共に、装置へのカートリッジ装着時においては、前記カートリッジ内部への液体供給針の侵入を許容する。また、複数の第二開口部は、装置へのカートリッジ装着時においては、開状態においては前記力ートリッジ内部への棒状部材の侵入を許容すると共に、閉状態においては前記カートリッジ内部への棒状部材の侵入を禁止する。更に、保持機構は、前記複数の第二開口部の開状態 ·閉状態パターンを構築する部材を保持する。

[0011] ここで、第一態様として、第一開口部が第二開口部と同一側面上に設けられている場合を挙げることができる。この場合、第一開口部と第二開口部は、いずれも挿入方向の前面に位置していることが好適である。このような構成を採ることにより、装置のカートリッジ受入部に設置される棒状部材ゃ液体供給針を固定的に設置することが可能となる。但し、第一開口部と第二開口部は、いずれも挿入方向の前面と異なる面 (例えば挿入方向の前面と 90度の位置関係にある側面）に設けてもよい。この場合は、例えば、カートリッジをカートリッジ受入部に装着した後、当該装着に基づく信号を受けて、棒状部材可動機構を介して、まず棒状部材が第二開口部に向けて挿入される。ここで、当該棒状部材とその位置が整合する当該カートリッジの第二開口部が「開状態」である場合には、当該棒状部材の当該カートリッジ内部への挿入が許容される (誤挿入防止機構をクリア)。そして、誤挿入防止機構をクリアした場合、当該タリァに基づく信号を受けて、液体供給針可動機構を介して、液体供給針が第一開口部に向けて挿入される。

[0012] 次に、第二態様として、第一開口部が第二開口部と異なる側面上に設けられている場合を挙げることができる。この場合、第二開口部は、挿入方向の前面に位置することが好適である。このような構成を採ることにより、装置のカートリッジ受入部に設置される棒状部材を固定的に設置することが可能となる。具体的には、例えば、カートリツジをカートリッジ受入部に挿入した際、挿入方向に沿ってカートリッジ受入部に固定的に設置された当該棒状部材とその位置が整合する第二開口部が「開状態」である場合には、当該棒状部材の当該カートリッジ内部への挿入が許容される (誤挿入防止機構をクリア)。そして、誤挿入防止機構をクリアした場合、当該クリアに基づく信号を受けて、液体供給針可動機構を介して、液体供給針が第一開口部に向けて挿入される。尚、前記の例は、第一開口部が挿入方向の前面に設置されていない場合であるが、例えば前面が段差状になっている場合等、第一開口部とは異なる面ではある力第二開口部が挿入方向の前面に位置する場合も想定される。この場合には、液体供給針を固定的に設置することが可能となる。

[0013] 本発明（2)は、前記複数の第二開口部 (第二開口部 122)は、前記保持機構 (プレート受け部 124)による前記部材 (プレート 130)の保持態様を変更することにより、同一部材であっても、異なる閉鎖パターン (又は開状態'閉状態パターン)が構築され得る位置に設けられている、前記発明（1)のカートリッジ (薬液パック収納用カートリツジ 100)である。

[0014] 本発明（3)は、前記機構 (プレート受け部 124)を複数有する、前記発明（1)又は（ 2)のカートリッジ (薬液パック収納用カートリッジ 100)である。

[0015] 本発明（4)は、前記発明（1)〜（3)のいずれか一つのカートリッジ (薬液パック収納用カートリッジ 100)用である、一又は複数の第三開口部（第三開口部 131)を有する部材 (プレート 130)である。ここで、具体的には、カートリッジが当該部材を保持した状況下では、当該一又は複数の第三開口部は、前記複数の第二開口部のいずれかとその位置が整合する結果、前記複数の第二開口部 (第二開口部 122)の閉鎖バターン (又は開状態'閉状態パターン)が構築される。

[0016] ここで、当該部材一例は、形状が略方形であるものである。このように構成することにより、前記機構 (プレート受け部 124)への当該部材 (プレート 130)の挿入パターンとして、同一部材でありながら、前記部材 (プレート 130)の一方の面を前記一側面（側壁 120a)に対向させた形で挿入する第一態様、前記第一態様において前記部材 (プレート 130)の上下を逆にした第二態様、前記第一態様において前記部材 (プレート 130)の表裏を逆にした第三態様、及び、前記第三態様において前記部材 (プレート 130)の上下を逆にした第四態様、からなる 4種類の挿入パターンを構築することが可能となる。更に、略方形が略正方形である場合には、前記機構 (プレート受け部 124)への当該部材 (プレート 130)の挿入パターンとして、同一部材でありながら、前記四態様の他、前記第一態様において前記プレートを右回りに 90度回転させて縦横を逆にした第五態様、前記第一態様において前記プレートを左回りに 90度回転させて縦横を逆にした第六態様、前記第三態様において前記プレートを右回りに 90度回転させて縦横を逆にした第七態様、及び、前記第三態様において前記プレートを左回りに 90度回転させて縦横を逆にした第八態様を更に構築し得る。

[0017] 本発明（5)は、前記発明（1)〜（3)のいずれか一つのカートリッジ (薬液パック収納用カートリッジ 100)を挿入可能であると共に、前記カートリッジ装着時には、前記第一開口部 (第一開口部 122)とその位置が整合する一の液体供給針 (薬液供給針 11 )と、前記複数の第二開口部 (第二開口部 122)のいずれかとその位置が整合する一又は複数の棒状部材 (ガイド部材 12)とを内部に備えた、複数のカートリッジ受入部（カートリッジ受入部 10)を有する装置である。

[0018] ここで、棒状部材の数は、一本でなくとも二本以上であってもよい。このように複数の棒状部材が存在する場合には、当該すベての棒状部材の貫通を許容するためには、第二開口部と第三開口部の重なり（整合部）が当該複数個形成される必要がある。例えば、棒状部材がニ本存在している場合 (便宜上、棒状部材 Aと Bという）には、部材に設けられた複数ある第三開口部の一つである第三開口部 Aの位置が、複数ある第二開口部の一つである第二開口部 Aの位置と整合する結果、例えば、装置本体力も挿入方向に沿って薬液供給針よりも長く突出した棒状部材 Aが、整合した第二開口部 A及び第三開口部 Aの重なりを介してカートリッジ内に侵入すると共に、プレートに設けられた複数ある第三開口部の一つである第三開口部 Bの位置が、複数ある第二開口部の一つである第二開口部 Bの位置と整合する結果、例えば、装置本体力も挿入方向に沿って薬液供給針よりも長く突出した棒状部材 Bが、整合した第二開口部 B及び第三開口部 Bの重なりを介してカートリッジ内に侵入する。

[0019] 本発明（6)は、前記棒状部材 (ガイド部材 12)がーつの場合には、少なくとも複数のカートリッジ受入部 (カートリッジ受入部 10)に関し、当該棒状部材 (ガイド部材 12) の位置が、当該複数のカートリッジ受入部 (カートリッジ受入部 10)毎に異なっており、前記棒状部材 (ガイド部材 12)が複数の場合には、少なくとも複数のカートリッジ受入部 (カートリッジ受入部 10)に関し、当該棒状部材 (ガイド部材 12)の少なくとも一部の位置が、当該複数のカートリッジ受入部 (カートリッジ受入部 10)毎に異なっている、前記発明（5)の装置である。

[0020] 本発明（7)は、前記一又は複数の棒状部材 (ガイド部材 12)は、前記挿入方向に突出している、前記発明（5)又は（6)の装置である。

[0021] 本発明（8)は、前記液体供給針 (薬液供給針 11)は、前記挿入方向に沿って突出していると共に、前記一又は複数の棒状部材 (ガイド部材 12)は、前記液体供給針（薬液供給針 11)よりも長い、前記発明（7)の装置である。

[0022] 本発明（9)は、前記液体供給針 (薬液供給針 11)を介して、二種類以上の前記液体パック (薬液パック 140)から二液以上を導入する手段と、当該二液以上を混合する手段を備えた、前記発明（5)〜（8)の、ずれか一つの装置である。

[0023] 本発明（10)は、分析装置又は飲料自動販売機である、前記発明（5)〜（9)のいずれか一つの装置である。

[0024] 本発明（11)は、フロー分析装置である、前記発明（10)の装置である。

[0025] ここで、本明細書における各用語の意義について説明する。まず、「複数の第二開口部の開状態'閉状態パターン」とは、カートリッジの外側力もカートリッジの一側面を眺めた際の、複数の第二開口部が織り成す開状態'閉状態のパターンを指す (例えば、図 7及び図 8参照)。「開状態」とは、第二開口部を介して外側力も内側へ棒状部材が侵入可能な状態を指し、「閉状態」とは、第二開口部を介して外側から内側へ棒状部材が侵入不能な状態を指す。「部材の保持態様」とは、例えば、機構の構造が不変であり部材の保持方向が異なる場合 (以下の最良形態での態様)のみならず、機構の構造が変化する場合をも包含する (例えば、機構の一方力 Sスライドすることにより、異なる大きさの部材が挿入可能な場合)。「分析」とは、定性分析、定量分析、半定量分析のいずれか又はこれらの組み合わせを指す。「分析装置」とは、分析の際に薬液を使用する分析に係る装置であれば特に限定されない。「薬液」とは、分析に関与する液体である限り特に限定されず、反応液、ノッファ液、中和液、希釈用の水、洗浄水等を例示することができる。「微量金属」の「微量」とは、対象金属の含有量が

10_⁷オーダー (ppb)以下である場合を指し、「超微量金属」の「超微量」とは、対象金属の含有量が 10_⁸オーダー（サブ ppb)以下 (より好適には 10_⁹オーダー以下)である場合を指す。尚、下限値は特に制限されないが、通常 10_¹²オーダー (ppt)である。「二液以上を混合する」とは、異なる液体パックに由来する二液以上を混合することを意味する。「飲料自動販売機」とは、濃縮液カートリッジを装着可能な自動販売機を指す。

発明の効果

[0026] 本発明によれば、誤挿入を確実に防止できると共に、輸送時における榭脂製袋の破損や誤挿入防止手段の脱着の心配が無ぐカートリッジ装着の際も安全であることに加えて、異なったカートリッジ受入部にも対応でき、かつ、カートリッジ受入部の数力どんなに多くなつた場合でも容易に対応可能であるという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態

[0027] 以下、図面を参照しながら、棒状部材と液体供給針がカートリッジ受入部に固定的に設置されていると共に、第一開口部と第二開口部が挿入方向の前面に設置された態様を説明する。まずはじめに、本最良形態に係る分析装置の全体構成を説明する。尚、本最良形態においては、サンプル液中に含まれている分析対象元素を定量又は半定量的に測定可能なフロー分析装置又はフローインジェクション分析装置を例にとつて説明することとする。ここで、このフロー分析 (FA)とは、例えば、サンプルを流路内に流しておいて、連続的又は適当な間隔で薬液を注入し、当該反応液からの応答を検出し、前記サンプル内の分析対象物濃度を定量的に測定する手法である。図 18を参照しながら説明すると、サンプル液導入部 2 (2)カゝら導入されたサンプル液 Sは、図示しないポンプにより連続的に流路内に送液される。そして、流路内にサンプル液 Sが存在する状況下、限定された時間だけポンプ（図示せず)をシンクロ作動させること〖こより、発色液 R(2)及び発色補助液 {酸ィ匕液 0 (2)、緩衝液 B (2) }が同時に流路内に注入される。これにより、流路内のある一部分だけサンプルと薬液が混合した状態となり、当該混合液が発色反応を起こす。そして、当該混合液は、やがて下流の測定部 17 (2)に到達し、ここで吸光度が測定される。他方、混合していない部分 (即ち、サンプル液のみ）の吸光度も測定され、差 Δに基づき、サンプル液中の分析対象物の濃度を決定する。また、フローインジェクション分析 (FIA)とは、フロー分析の一種であり、流路にキャリア (試料を運ぶ流体)を流しておき、適時、キャリア中を分析試料に置きかえて、これら検出元素が発色する反応試薬と反応させて、キャリアの吸光度と分析試料の吸光度との差 Δを検出して元素濃度を分析する方法である。すなわち、 FIAにおいては、キャリアと反応試薬を混合して、これを攪拌'分散等によつてよく混ぜた後に、元素濃度を検出する検出器によって濃度検出 (典型的には吸光度分析による吸光度の測定)を行うのである力キャリアをある時点において、試料に置き換えることによって、吸光度の差分を測定することによって試料濃度を測定するものである。尚、特開 2004— 163191号公報（特願 2002— 327720号;)の内容は、本明細書に組み込まれるものとする。

[0028] 本発明に係る薬液パックは、このような FAや FIAにおヽて使用する薬液を密封したものであり、当該薬液パックを分析装置に装着する際には、まず、薬液パック収納用カートリッジ内に薬液パックをセットし、次に、装置側に設けられたカートリッジ受入部に当該カートリッジを挿入することにより実行する。以下、本発明の特徴であるこれらについて詳述する。

[0029] まず、図 1を参照しながら、分析装置 1の薬液パック収納用カートリッジ受入部 10を詳述する。図のように、略直方体状の空間を有するカートリッジ受入部 10が、段状に複数（図では 3段)形成されている。ここで、当該カートリッジ受入部 10の前面は、後述する薬液パック収納用カートリッジ 100を挿入するために略方形に開口しており、その大きさは、後述する薬液パック収納用カートリッジ 100よりも若干大きくかつ挿入後における薬液パック収納用カートリッジ 100の左右方向の移動を規制するサイズに設定されている。尚、本最良形態においては、左右面はフラットに形成されているが、薬液パック収納用カートリッジ 100の装着'脱着の際のスライド移動を補助するためにガイドレールを設けてもよい。そして、当該薬液パック収納用カートリッジ受入部 10 の奥面 10aには、略中央に薬液供給針 11が突出している。ここで、当該薬液供給針 11の設置場所は、すべてのカートリッジ受入部 10で共通している。そして、薬液供給針 11の長さは、薬液パック収納用カートリッジ 100を当該カートリッジ受入部 10に完全に挿入した際、当該薬液パック収納用カートリッジ 100に設けられた後述する第一開口部 122を介して、内部に固定された薬液パック 140の薬液供給口 141に挿通される長さに設定されている。次に、当該薬液パック収納用カートリッジ受入部 10の奥面 10aには、前記薬液供給針 11に加え、そこへの装着が許可されている薬液パック収納用カートリッジ 100のみを挿入可能とすることを担保するためのガイド部材 (誤挿入防止用棒状部材又は識別用棒状部材ともいい得る） 12も突出している。ここで、当該ガイド部材 12の設置場所は、異なる種類の薬液がセットされないように、カートリツジ受入部 10間で相違している。そして、ガイド部材 12の長さ {図 17 (b)の「Y」参照 } は、前記薬液供給針 11 {図 17 (b)の「X」参照 }よりも長く設定されている。これにより、薬液パック収納用カートリッジ 100の取り付けや交換作業を行う際に、例えば装着する方向を間違え、逆方向にして挿入したような場合でも、薬液パック収納用カートリッジ 100が薬液供給針 11の先端に接触して薬液供給針 11を損傷させたり汚染させるといった事態を回避することができる。

次に、図 2〜図 8を参照しながら、薬液パック収納用カートリッジ 100を詳述する。まず、図 2に示すように、薬液パック収納用カートリッジ 100は、蓋部材 110とベース部材 120とから構成される。尚、当該図においては、説明の便宜上、蓋部材 110及びベース部材 120のいずれも概観形状のみが記載されている力実際には、以後の図に記載されているように、例えば、蓋部材 110に関しては、内部に薬液パック挟持部（正確には第一挟持部材 111)が設置されており、ベース部材 120に関しては、挿入面には複数の第二開口部 123が設けられていると共に、内部にはプレート受け部 12 4等が設置されている。そこで、当該図を説明すると、まず、蓋部材 110の左右面には、二列のガイドレール 112が夫々の内側に形成されている。そして、ベース部材 12 0の左右面にも、前記二列のガイドレール 112に対応した箇所に、二列のガイド溝 12 5が夫々の外側に形成されている。これらガイドレール 112とガイド溝 125の協同により、蓋部材 110をベース部材 120の正しい位置に確実に被せることが可能になると共に、装着後も、蓋部材 110がベース部材 120に対してズレる（特に挿入方向へのズレ )ことも確実に防止することができる。尚、装着後の上下方向の脱着を防止するためには、例えば、蓋部材 110の左右面の幅（下端における内幅）をベース部材 120の左右面の幅 (外幅)と若干小さく設定するように構成すれば、装着後の蓋部材 110の弾性変形により蓋部材 110がベース部材 120を挟持した状態を形成でき、或いは、蓋部材 110に形成されたガイドレール 112の下端部にッメ部を更に形成することにより、当該ッメ部が蓋部材 110のガイド溝 125の下端部に係合した状態を形成できる。

[0031] 次に、図 3を参照しながら、本最良形態に係る薬液パック収納用カートリッジ 100の蓋部材 110について説明する。ここで、図 3は、蓋部材 110の上面図である。まず、前記のように、蓋部材 110の左右面には、二列のガイドレール 112が夫々形成されている。そして、蓋部材 110の上面には、略直方体状の二つの第一挟持部材 111が、前記ガイドレール 112から少なくともベース部材 120の左右面の厚み分離隔した位置に取り付けられている。ここで、これら第一挟持部材 111は、蓋部材 110をベース部材 120に装着する際に、ベース部材 120側にも取り付けられている第二挟持部材 121と協同して、ベース部材 120に収納されて!、る薬液パック 140の左右端部を上下方向から挟み込む結果、装着後における、薬液パック 140のベース部材 120内での移動を防止することが可能となる。尚、この挟持メカニズムについては後で詳述する。

[0032] 次に、図 4及び図 5を参照しながら、本最良形態に係る薬液パック収納用カートリツジ 100のベース部材 120について説明する。ここで、図 4及び図 5は、いずれもベース部材 120の斜視図であり、前者が挿入面を前面力眺めたものであり、後者が背面力も眺めたものである。まず、ベース部材 120の前面 (挿入面） 120aには、第一開口部 122が略中央部に設けられている。ここで、薬液パック収納用カートリッジ 100を力ートリッジ受入部 10にセットした際、当該カートリッジ受入部 10側力も突出している薬液供給針 11は、当該第一開口部 122を介して、カートリッジ 100内部の薬液供給口 141に揷通することになる（これについては後述する）。また、ベース部材 120の前面 (挿入面） 120aには、 8個の第二開口部 123が、左右対称の位置に 4個ずつ更に設けられている。ここで、薬液パック収納用カートリッジ 100をカートリッジ受入部 10にセットした際、当該カートリッジ受入部 10側力も突出しているガイド部材 12は、当該ガイド部材 12の位置に対応した位置に配された第二開口部 123が「開状態」の場合には、当該第二開口部 123を介してカートリッジ 100内部に挿通することになる（これについても後述する）。し力しながら、これも後述するように、当該第二開口部 123がプレート 130の存在により「閉状態」となっている場合には、薬液パック収納用カートリッジ 100をカートリッジ受入部 10にセットしょうとしても、当該カートリッジ受入部 10側から突出しているガイド部材 12が当該第二開口部 123の裏面に配されたプレート 130に当接する結果、当該ガイド部材 12がカートリッジ内部に挿通することができず、薬液パック収納用カートリッジ 100のカートリッジ受入部 10へのセットが妨害される。尚、この誤挿入防止メカニズムについては後で詳述する。また、ベース部の左右面の内側近傍には、前記のように、蓋部材 110をベース部材 120に装着した際に、蓋部材 11 0の第一挟持部材 111と協同してベース部材 120内の薬液パック 140の左右側面を挟持するように機能する、二つの第二挟持部材 121が前後方向に設置されている。尚、前述のように、この挟持メカニズムについても後で詳述する。

次に、特に図 5を参照しながら、ベース部材 120内に設置されている薬液供給口固定部 126とプレート受け部 124を詳述する。まず、薬液供給口固定部 126は、ベース部材 120の前面 (挿入面） 120aの内側略中央に設置されている。ここで、薬液供給口固定部 126には、下方に向力つて幅狭となる 2段の切欠部 126aが形成されており、薬液パック 140を当該固定部に装着した際には、薬液パック 140の薬液供給口 14 1のリング状の溝部 14 laが最下段の切欠部 126aに嵌合する結果、薬液パック 140 の薬液供給口 141が、第一開口部 122と対面する位置に固定されることになる。尚、この嵌合メカニズムについても後で詳述する。次に、後述するプレート 130を直立状態で保持するためのプレート受け部 124が、前記薬液供給口固定部 126を挟んだ左右 2箇所に設置されている。ここで、当該プレート受け部 124の夫々は、プレート 130 の左端と右端を支持する、左右 2箇所の支持部 124aから構成されており、左右の支持部 124a間の間隔は、プレート 130の左右幅よりも若干大きく設定される。また、各支持部 124aとベース部材 120の前面（挿入面） 120aまでの間隔も、プレート 130の前後幅よりも若干大きく設定される。尚、支持部 124aの前記左右間隔及び前記前後間隔は、挿入すべきプレートの着脱が容易でかつ後述の誤挿入防止が確実に達成できるように、プレートのサイズに応じて適宜設定される。尚、例えば、一方の支持部 124aに対して他方の支持部 124aが位置を変更可能なように構成することも可能であり、この場合には異なった大きさの複数種のプレートにも対応することができる。次に、図 6を参照しながら、前記プレート受け部 124に挿入されるプレート 130を説明する。まず、当該プレート 130は、略方形状を成している。ここで、図 6 (2)は、第三開口部 131を示している。そして、図 6 (1)及び（2)中の想像線（点線）の丸は、プレート 130をプレート受け部 124に装着した際に、ベース部材 120の前面 (挿入面） 12 Oaに形成された第二開口部 123と対面するプレート位置を示したものである。尚、図 6 (1)の状態でプレート 130をプレート受け部 124に装着した場合には、上段の 4個の想像線が、第二開口部 123と対面する箇所であり、図 6 (1)の上下を反転させた状態でプレート 130をプレート受け部 124に装着した場合には、下段の 4個の想像線が、第二開口部 123と対面する箇所である。ここで、図 6 (1)より分力るように、前記想像線の丸は、上下方向に関しては 4個の丸力もなる 2段力構成され、左右方向に関しては 2個の丸力もなる 4段力も構成されている。そして、上下方向に関しては、中心線 Aを挟んで上段と下段は線対称の位置関係にあり、左右方向に関しても、中心線 Bを挟んで第一段と第二段は第三段と第四段と線対称の位置関係にある。このような状況下、例えば、当該想像線が付された 8箇所の内、図 6 (2)に示すように、上下 2箇所に第三開口部 131を設けるだけで、ベース部材 120の前面 (挿入面） 120aに設けられた 4個の第二開口部 123のいずれか一つのみが「開状態」となる全 4パターンをすベて構築することができる。このことを図 6及び図 7を参照しながら説明すると、まず、図 6 (2)の状態でプレート 130をプレート受け部 124に装着した場合には、最も左側の第二開口部 123のみが「開状態」となる {図 7 (1) }。次に、図 6 (2)を A軸回りに 18 0度回転させた状態でプレート 130をプレート受け部 124に装着した場合には、左から三番目の開口部のみが「開状態」となる {図 7 (2) }。次に、図 6 (2)を A軸回りに 180 度回転させた後 B軸回りに 180度回転させた状態でプレート 130をプレート受け部 1 24に装着した場合には、最も右側の第二開口部 123のみが「開状態」となる {図 7 (3 ) }。次に、図 6 (2)を B軸回りに 180度度回転させた状態でプレート 130をプレート受け部 124に装着した場合には、左から四番目の開口部のみが「開状態」となる {図 7 ( 4) }。尚、当該プレートを装着しない場合は、カートリッジが特定されない。したがって、例えば FIAにおいて全ラインに洗浄液を流す場合等、メンテナンスにも適用できる [0035] 尚、前記 A軸方向に 180度回転させる、及び Z又は、 B軸方向に回転させることにより、 1枚のプレートでも無数のパターンに対応可能である、という技術的思想に基づく限り、本発明は上記最良形態に何ら限定されるものではない。したがって、例えば、プレートの大きさ '形状'設置数、プレートにおける第三開口部の位置'数 '段数、力ートリッジ本体側の第二開口部の位置 .数.段数、装置本体側のガイド部材の位置 · 数等を変更したものにっヽても本発明の範囲内であることは、うまでもな、。例えば、図 8に一変更例として略正方形状としたプレートを示す。このように略正方形状とすることにより、 B軸方向への 90度や 270度の回転にも対応することが可能となる。

[0036] 次に、本最良形態に係る薬液パック収納用カートリッジ 100における、薬液パック 1 40の左右両端を蓋部材 110及びベース部材 120で挟み込んで固定する挟持メカ二ズム、薬液パック 140の薬液供給口 141をカートリッジ 100内部の切欠部 126aに嵌合する嵌合メカニズム、薬液パック収納用カートリッジ 100を誤ったカートリッジ受入部 10に挿入した際に当該挿入を防止する誤挿入防止メカニズムを説明する前に、当該カートリッジ 100内に収納される薬液パック 140の構造を簡単に説明する。図 9は、本最良形態に係る薬液バッグの概観図である.ここで、薬液パック 140は、例えば、ガスノリア層 Z強度付与層 Zシーラント層からなる積層体により形成された容器 142 と、前記容器 142内に収納された薬液 143と、前記容器 142をヒートシールする等により、気密的'液密的に当該容器 142に固定された薬液供給口 141 (スパゥト）とから構成されている。ここで、当該容器 142 (袋体）は、収納した薬液の量に追従して変形可能であり、薬液 143の量が減少するに従い扁平状に変形する。また、左右側部もヒ一トシールされており、当該箇所が、蓋部材 110とベース部材 120により挟み込まれてカートリッジ 100内で固定されることになる。

[0037] そこで、まず、図 10〜図 12を参照しながら、薬液パック 140の左右両端を蓋部材 1 10及びベース部材 120で挟み込んで固定する挟持メカニズムについて説明する。はじめに、薬液パック 140の左右両端を挟持するために蓋部材 110側に取り付けられた第一挟持部材 111とベース部材 120側に取り付けられた第二挟持部材 121の構造について詳述する。まず、図 10は、蓋部材 110の裏側を示した図である。当該図から分かるように、左右両側に取り付けられた第一挟持部材 111は、前後方向に伸びた略直方体形状を成して!/、ると共に、前後方向において半円柱状の窪み部 11 laが形成されている。他方、図 11は、ベース部材 120に取り付けられた第二挟持部材 121のみを概念的に抽出した図であるが、当該図力も分力るように、第二挟持部材 121も、第一挟持部材 111と同様に、前後方向に伸びた略直方体形状を成しているが、第一挟持部材 111とは異なり前後方向には半円柱状の突出部 121aが形成されている。そして、図 11に示すように、蓋部材 110の左右に設けられた第一挟持部材 111は、ベース部材 120の左右に設けられた第二挟持部材 121と夫々対向していると共に、蓋部材 110をベース部材 120に装着した際、第二挟持部材 121の前記突出部 121aは、第一挟持部材 111の前記窪み部 11 laに入り込むように構成されて!ヽる。そして、薬液パック 140を薬液パック収納用カートリッジ 100内にセットする場合、まず、図 11に示すように、ベース部材 120左右に設置された第二挟持部材 121上に薬液パック 140の左右両端部を載せた後、図 2に示すようにベース部材 120上に蓋部材 110を被せることにより、図 12に示すように、薬液パック 140の端部が第一挟持部材 111の窪み部 111 a及び第二挟持部材 121の突出部 121 a間で堅固に挟まれる結果、薬液パック収納用カートリッジ 100内に薬液パック 140はしつ力りと保持される次に、図 13を参照しながら、薬液パック 140の薬液供給口 141をカートリッジ 100 内部の切欠部 126aに嵌合する嵌合メカニズムを説明する。これは、図 13に示すように、薬液供給口固定部 126の最下段の切欠部 126a内に薬液パック 140の薬液供給口 141を嵌合させることにより達成される。この際、まず、当該嵌合が達成できるように、薬液供給口 141の嵌合箇所 (即ち、リング状の溝部 141a)から当該口の先端までの距離力ベース部材 120の前面 (挿入面） 120aの内側から薬液供給口固定部 1 26までの距離よりも短いものである必要がある。但し、当該距離が余りに短すぎると（換言すれば、薬液供給口固定部 126がベース部材 120の前面力も余りに離隔していると)、相対的に第一開口部 122から薬液供給口 141までの距離が長くなり、装置側に設置される薬液供給針 11を長くする必要があるので、この点も踏まえ適切な距離を設定すべきである。 [0039] 次に、図 14〜図 17を参照しながら、薬液パック収納用カートリッジ 100を誤った力ートリッジ受入部 10に挿入した際に当該挿入を防止する誤挿入防止メカニズムを説明する。尚、以下では、挿入方向に対してガイド部材 12が一番右に設置されている（図 4でいえば、一番左の第二開口部 123の位置に対向した形でガイド部材 12が設置されている）カートリッジ受入部用としたカートリッジ 100を例にとり説明する。また、ここでの説明で「右」 ·「左」という用語は、図 14〜図 17に記載されたものを基準としている。まず、図 14に示すように、左側のプレート受け部 124には、第三開口部 131が全く存在しないプレート 130{図 6 (1)のプレート }を挿入する一方、右側のプレート受け部 124には、上段の右端に第三開口部 131が存在するような状態でプレート 130 を挿入する。この結果、図 15に示すように、ベース部材 120の前面 (挿入面)左に形成された 4個の第二開口部 123はすべて「閉状態」となる一方、ベース部材 120の前面 (挿入面)右に形成された 4個の第二開口部 123に関しては、左から 3個まで力 ^閉状態」となるが一番右の第二開口部 123は「開状態」となる。尚、右側のプレート受け部 124に挿入したプレート 130は下段の右から 2番目に第三開口部 131を有してヽる力当該開口部は、ベース部材 120の前面 (挿入面）に形成されたいずれの第二開口部 123にも対向して、ないので、ここでは当該開口部は第二開口部 123の閉塞には何ら関与しない。

[0040] 次に、図 15のように二枚のプレート 130を左右のプレート受け部 124に挿入した状況下、正しいカートリッジ受入部（即ち、挿入方向に対してガイド部材 12が一番右に設置されているカートリッジ受入部 10)に挿入した場合と、誤ったカートリッジ受入部（本例では、挿入方向に対してガイド部材 12が右力も三番目に設置されているカートリッジ受入部 10)に挿入した場合について説明する。尚、理解の容易上、以下の図では蓋部材 110を除、たものを示して、るが、実際には蓋部材 110は取り付けられている。まず、図 16を参照しながら、正しいカートリッジ受入部（即ち、挿入方向に対してガイド部材 12が一番右に設置されているカートリッジ受入部 10)に挿入した場合について説明する。まず、図 16 (a)に示すように、薬液パック収納用カートリッジ 100を矢印方向に挿入すると、まず、装置側に設けられたガイド部材 12が、対応する位置に配された第二開口部 123 (—番右の第二開口部 123)内に進入する。そして、ガイド部材 12は、薬液収納用カートリッジ 100の矢印方向への更なる挿入に従い、当該第二開口部 123を超えて右のプレート 130に到達する。ここで、右のプレート 130の、ガイド部材 12が到達した箇所には、第三開口部 131が設けられている。したがって、当該プレート 130の存在によってはガイド部材 12の更なる進入が抑制されない結果、図 16 (b)に示すように、当該カートリッジ 100は、当該カートリッジ受入部 10内に完全に挿入される。

[0041] 次に、図 17を参照しながら、誤ったカートリッジ受入部 (本例では、挿入方向に対してガイド部材 12が右力も三番目に設置されているカートリッジ受入部 10)に挿入した場合について説明する。まず、図 17 (a)に示すように、薬液パック収納用カートリッジ 100を矢印方向に挿入すると、まず、装置側に設けられたガイド部材 12が、対応する位置に配された第二開口部 123 (右から三番目の第二開口部 123)内に進入する。そして、ガイド部材 12は、薬液パック収納用カートリッジ 100の矢印方向への更なる挿入に従い、当該第二開口部 123を超えて右のプレート 130に到達する。ここで、右のプレート 130の、ガイド部材 12が到達した箇所には、開口部は形成されていない。したがって、図 17 (b)に示すように、薬液パック収納用カートリッジ 100の矢印方向へ更に挿入したとき、ガイド部材 12は右プレート 130に当接する結果、カートリッジ 100 のこれ以上の挿入が抑制される。ここで、前記のように、ガイド部材 12の長さ（図中の「Y」）は薬液供給針 11の長さ（図中の「X」）よりも大きく設定されているので、当該当接時点では、薬液供給針 11は、まだ当該カートリッジ 100内には進入していない（或いは薬液パック 140の薬液供給口 141を揷通する程には進入していない）。したがつて、異なる薬液に薬液供給針 11が接触するという事態を回避することができる。

[0042] 尚、図示しないが、誤った向きで挿入した場合も説明する。即ち、図 16や図 17において、カートリッジ 100を逆向き（即ち、 180度回転させた向き）で挿入した場合を説明する。この場合、薬液パック収納用カートリッジ 100を矢印方向に挿入したとき、装置壁面力も距離「Y」だけ離隔した地点で、ガイド部材 12が薬液パック収納用カートリッジ 100に当接する結果、カートリッジ 100をこれ以上挿入することが不可能となる。ここで、前記のように、ガイド部材 12の長さ（図中の「Υ」）は薬液供給針 11の長さ（図中の「Χ」）よりも大きく設定されているので、当該当接時点では、薬液供給針 11は、まだ当該カートリッジ 100には当接していない。したがって、薬液供給針 11が当該カートリッジに当接することにより薬液供給針 11が破損するという事態を回避することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本最良形態に係るカートリッジ受入部の概観図である。

[図 2]図 2は、本最良形態に係るカートリッジ受入部の蓋部材及びベース部材の概観図である。

[図 3]図 3は、本最良形態に係るカートリッジ受入部の蓋部材の上側面図である。

[図 4]図 4は、本最良形態に係るカートリッジ受入部のベース部材の上側面図である。

[図 5]図 5は、本最良形態に係るカートリッジ受入部のベース部材の上側面図である。

[図 6]図 6は、本最良形態に係るプレートの側面図である。

[図 7]図 7は、本最良形態に係る、プレートの挿入パターンの相違 (保持態様の相違）に基づぐ 4種類の第二開口部の開状態 ·閉状態パターンを示した図である。

[図 8]図 8は、本最良形態の変更例に係る、プレートの挿入パターンの相違 (保持態様の相違）に基づぐ 4種類の第二開口部の開状態 ·閉状態パターンを示した図である。

[図 9]図 9は、本最良形態に係る薬液パックの上面図である。

[図 10]図 10は、本最良形態に係るカートリッジ受入部の蓋部材の裏側面図である。

[図 11]図 11は、本最良形態に係る、薬液パックが蓋部材及びベース部材とで挟持される際の様子を示した図である。

[図 12]図 12は、本最良形態に係る、薬液パックが蓋部材及びベース部材とで完全に挟持された様子を示した図である。

[図 13]図 13は、本最良形態に係る、薬液パックがベース部材内に収納された際の様子を示した図である。

[図 14]図 14は、本最良形態に係る、 2枚のプレートがベース部材内に収納される際の様子を示した図である。

[図 15]図 15は、本最良形態に係る、 2枚のプレートがベース部材内に収納された様子を示した図である。 [図 16]図 16は、本最良形態に係る、カートリッジが正しく挿入された際の様子を示した図である。

[図 17]図 17は、本最良形態に係る、カートリッジが誤って挿入された際の様子を示した図である。

[図 18]図 18は、本最良形態に係る、装置のシステム構成を示した概念図である。

[図 19]図 19は、従来の誤挿入防止手段を示した図である。

符号の説明

1 分析装置

10 カートリッジ受入部

11 薬液供給針

12 ガイド部材

100 薬液パック収納用カートリッジ

120a 側壁

122 第一開口部

123 第二開口部

124 プレート受け部

130 プレート

131 第三開口部

140 薬液パック

141 薬液供給口

Claims

請求の範囲

[1] 液体供給口を備えた液体パックを内部に装着するカートリッジであって、

前記カートリッジの一側面上に設けられ、装着された前記液体パックの前記液体供給口とその位置が整合する第一開口部と、

前記第一開口部が設けられた前記側面上又はこれと異なる側面上に設けられた複数の第二開口部と、

前記複数の第二開口部の少なくとも一部を閉鎖する部材を保持する保持機構とを有するカートリッジ。

[2] 前記複数の第二開口部は、前記保持機構による前記部材の保持態様を変更することにより、同一部材であっても、異なる閉鎖パターンが構築され得る位置に設けられている、請求項 1記載のカートリッジ。

[3] 前記機構を複数有する、請求項 1又は 2記載のカートリッジ。

[4] 請求項 1〜3のいずれか一項記載のカートリッジ用である、一又は複数の第三開口部を有する部材。

[5] 請求項 1〜3のいずれか一項記載のカートリッジを挿入可能であると共に、前記力ートリッジ装着時には、前記第一開口部とその位置が整合する一の液体供給針と、前記複数の第二開口部の、ずれかとその位置が整合する一又は複数の棒状部材とを内部に備えた、複数のカートリッジ受入部を有する装置。

[6] 前記棒状部材がーつの場合には、少なくとも複数のカートリッジ受入部に関し、当該棒状部材の位置が、当該複数のカートリッジ受入部毎に異なっており、前記棒状部材が複数の場合には、少なくとも複数のカートリッジ受入部に関し、当該棒状部材の少なくとも一部の位置が、当該複数のカートリッジ受入部毎に異なっている、請求項 5記載の装置。

[7] 前記一又は複数の棒状部材は、前記挿入方向に突出している、請求項 5又は 6記載の装置。

[8] 前記液体供給針は、前記挿入方向に沿って突出していると共に、前記一又は複数の棒状部材は、前記液体供給針よりも長い、請求項 7記載の装置。

[9] 前記液体供給針を介して、二種類以上の前記液体パックから二液以上を導入する手段と、当該二液以上を混合する手段を備えた、請求項 5〜8のいずれか一項記載の装置。

分析装置又は飲料自動販売機である、請求項 5〜9の！、ずれか一項記載の装置。フロー分析装置である、請求項 10記載の装置。