特許 7662495 セルおよびセル部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-07

(45)【発行日】2025-04-15

(54)【発明の名称】セルおよびセル部材

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/02 20060101AFI20250408BHJP

【ＦＩ】

G01N35/02 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021188876

(22)【出願日】2021-11-19

(65)【公開番号】P2023075768

(43)【公開日】2023-05-31

【審査請求日】2023-12-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110003041

【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】西山 正洋

(72)【発明者】

【氏名】高木 亮二

(72)【発明者】

【氏名】坂本 泰宏

【審査官】鴨志田 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１０１３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０４３４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６１１６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／００－３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検体または試薬を貯留する複数のセルを装着可能な移動体と、前記移動体を往復運動させる駆動機構と、前記複数のセルの少なくとも一つに検査光を出射する発光部と、前記セルを透過した検査光を受光する受光部とを備える測定装置が備える前記移動体に装着可能なセルであって、
前記検体または前記試薬を受け入れる開口部と、
前記開口部と反対側に位置する底部と、
前記開口部と前記底部との間に設けられる複数の側壁とを備え、
前記複数の側壁は、前記発光部から前記受光部への検査光の透過方向において互いに対向する一対の第１側壁と、前記透過方向とは異なる方向において互いに対向する一対の第２側壁とを含み、
前記一対の第２側壁と前記底部との境界部分は丸みを帯びており、
前記複数の側壁の少なくとも一つは、前記一対の第１側壁間の距離又は前記一対の第２側壁間の距離を変化させる段差を有しており、
前記一対の第１側壁のうち一方は前記発光部に面する第１面を有し、且つ他方は前記受光部に面する第２面を有し、
前記段差は、前記一対の第１側壁のいずれかに設けられ、前記段差にて、前記第１面又は前記第２面より前記透過方向に突出する突出部を形成しており、
前記突出部における前記一対の第１側壁間の距離を、前記突出部外における前記一対の第１側壁間の距離よりも大きくしており、
前記段差は、前記開口部から前記底部への方向に延びて、前記突出部を前記開口部から前記底部に至るまで形成しており、
前記段差は、前記突出部を挟んで、前記透過方向とは異なる方向において互いに対向するように一対設けられているセル。

【請求項2】

検体または試薬を貯留する複数のセルを装着可能な移動体と、前記移動体を往復運動させる駆動機構と、前記複数のセルの少なくとも一つに検査光を出射する発光部と、前記セルを透過した検査光を受光する受光部とを備える測定装置が備える前記移動体に装着可能なセルであって、
前記検体または前記試薬を受け入れる開口部と、
前記開口部と反対側に位置する底部と、
前記開口部と前記底部との間に設けられる複数の側壁とを備え、
前記複数の側壁は、前記発光部から前記受光部への検査光の透過方向において互いに対向する一対の第１側壁と、前記透過方向とは異なる方向において互いに対向する一対の第２側壁とを含み、
前記一対の第２側壁と前記底部との境界部分は丸みを帯びており、
前記複数の側壁の少なくとも一つは、前記一対の第１側壁間の距離又は前記一対の第２側壁間の距離を変化させる段差を有しており、
前記段差は、前記一対の第２側壁の少なくとも一つに設けられ、
前記段差から前記開口部側の前記一対の第２側壁間の距離を、前記段差から前記底部側の前記一対の第２側壁間の距離よりも大きくしているセル。

【請求項3】

検体または試薬を貯留する複数のセルを装着可能な移動体と、前記移動体を往復運動させる駆動機構と、前記複数のセルの少なくとも一つに検査光を出射する発光部と、前記セルを透過した検査光を受光する受光部とを備える測定装置が備える前記移動体に装着可能なセルであって、
前記検体または前記試薬を受け入れる開口部と、
前記開口部と反対側に位置する底部と、
前記開口部と前記底部との間に設けられる複数の側壁とを備え、
前記複数の側壁は、前記発光部から前記受光部への検査光の透過方向において互いに対向する一対の第１側壁と、前記透過方向とは異なる方向において互いに対向する一対の第２側壁とを含み、
前記一対の第２側壁と前記底部との境界部分は丸みを帯びており、
前記複数の側壁の少なくとも一つは、前記一対の第１側壁間の距離又は前記一対の第２側壁間の距離を変化させる段差を有しており、
前記段差は、一対設けられ、各段差が前記一対の第２側壁のそれぞれに設けられており、
前記一対の第２側壁の前記段差から前記開口部側の前記一対の第２側壁間の距離を、前記段差から前記底部側の前記一対の第２側壁間の距離よりも大きくしているセル。

【請求項4】

前記底部は、全体に丸みを帯びている請求項１から３のいずれか１項に記載のセル。

【請求項5】

請求項１から３のいずれか１項に記載されたセルの集合体であって、
複数の前記セルが一体形成されている、セル部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検体中の物質の濃度を光学的に測定する測定装置において使用されるセルおよびセル部材に関する。

【背景技術】

【0002】

検体に含まれる特定の物質の濃度を光学的な手法により測定する装置が知られている。例えば、特許文献１には、土壌の減衰スペクトルに基づいて硝酸性窒素濃度を判定する硝酸性窒素測定システムが開示されている。当該硝酸性窒素測定システムは、土壌と抽出溶媒との混合物を含むように構成されるサンプルチャンバー（セル）を備える。サンプルチャンバーは、光源からの光が土壌と抽出溶媒との混合物を通って検出器まで伝搬するように、光源と検出器との間で光学的に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－７５６９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の一態様は、従来よりも測定に適したセルおよびセル部材を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るセルは、検体または試薬を貯留する複数のセルを装着可能な移動体と、前記移動体を往復運動させる駆動機構と、前記複数のセルの少なくとも一つに検査光を出射する発光部と、前記セルを透過した検査光を受光する受光部とを備える測定装置が備える前記移動体に装着可能なセルであって、前記検体または前記試薬を受け入れる開口部と、前記開口部と反対側に位置する底部と、前記開口部と前記底部との間に設けられる複数の側壁とを備え、前記複数の側壁は、前記発光部から前記受光部への検査光の透過方向において互いに対向する一対の第１側壁と、前記透過方向とは異なる方向において互いに対向する一対の第２側壁とを含み、前記一対の第２側壁と前記底部との境界部分は丸みを帯びており、前記複数の側壁の少なくとも一つは、前記一対の第１側壁間の距離又は前記一対の第２側壁間の距離を変化させる段差を有してお
り、前記一対の第１側壁のうち一方は前記発光部に面する第１面を有し、且つ他方は前記受光部に面する第２面を有し、前記段差は、前記一対の第１側壁のいずれかに設けられ、前記段差にて、前記第１面又は前記第２面より前記透過方向に突出する突出部を形成しており、前記突出部における前記一対の第１側壁間の距離を、前記突出部外における前記一対の第１側壁間の距離よりも大きくしており、前記段差は、前記開口部から前記底部への方向に延びて、前記突出部を前記開口部から前記底部に至るまで形成しており、前記段差は、前記突出部を挟んで、前記透過方向とは異なる方向において互いに対向するように一対設けられている。前記底部は、全体に丸みを帯びている。また、本発明の一態様に係るセル部材は、前記セルの集合体であって、複数の前記セルが一体形成されている。

【0006】

また、本発明の一態様に係るセルは、検体または試薬を貯留する複数のセルを装着可能な移動体と、前記移動体を往復運動させる駆動機構と、前記複数のセルの少なくとも一つに検査光を出射する発光部と、前記セルを透過した検査光を受光する受光部とを備える測定装置が備える前記移動体に装着可能なセルであって、前記検体または前記試薬を受け入れる開口部と、前記開口部と反対側に位置する底部と、前記開口部と前記底部との間に設けられる複数の側壁とを備え、前記複数の側壁は、前記発光部から前記受光部への検査光の透過方向において互いに対向する一対の第１側壁と、前記透過方向とは異なる方向において互いに対向する一対の第２側壁とを含み、前記一対の第２側壁と前記底部との境界部分は丸みを帯びており、前記複数の側壁の少なくとも一つは、前記一対の第１側壁間の距離又は前記一対の第２側壁間の距離を変化させる段差を有しており、前記段差が、前記一対の第２側壁の少なくとも一つに設けられ、前記段差から前記開口部側の前記一対の第２側壁間の距離を、前記段差から前記底部側の前記一対の第２側壁間の距離よりも大きくしている。前記底部は、全体に丸みを帯びている。また、本発明の一態様に係るセル部材は、前記セルの集合体であって、複数の前記セルが一体形成されている。

【0007】

また、本発明の一態様に係るセルは、検体または試薬を貯留する複数のセルを装着可能な移動体と、前記移動体を往復運動させる駆動機構と、前記複数のセルの少なくとも一つに検査光を出射する発光部と、前記セルを透過した検査光を受光する受光部とを備える測定装置が備える前記移動体に装着可能なセルであって、前記検体または前記試薬を受け入れる開口部と、前記開口部と反対側に位置する底部と、前記開口部と前記底部との間に設けられる複数の側壁とを備え、前記複数の側壁は、前記発光部から前記受光部への検査光の透過方向において互いに対向する一対の第１側壁と、前記透過方向とは異なる方向において互いに対向する一対の第２側壁とを含み、前記一対の第２側壁と前記底部との境界部分は丸みを帯びており、前記複数の側壁の少なくとも一つは、前記一対の第１側壁間の距離又は前記一対の第２側壁間の距離を変化させる段差を有しており、前記段差は、一対設けられ、各段差が前記一対の第２側壁のそれぞれに設けられており、前記一対の第２側壁の前記段差から前記開口部側の前記一対の第２側壁間の距離を、前記段差から前記底部側の前記一対の第２側壁間の距離よりも大きくしている。前記底部は、全体に丸みを帯びている。また、本発明の一態様に係るセル部材は、前記セルの集合体であって、複数の前記セルが一体形成されている。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、従来よりも測定に適したセルおよびセル部材を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１に係る測定装置の平面図である。

【図2】実施形態１に係る測定装置が備えるターンテーブルの平面図である。

【図3】セル部材の形状を示す斜視図である。

【図4】セルの具体的な形状の例を示す図である。

【図5】別のセル部材の形状を示す斜視図である。

【図6】セルの具体的な形状の例を示す図である。

【図7】試薬を溶解させる容器の形状を示す斜視図である。

【図8】セルの具体的な形状の例を示す図である。

【図9】実施形態１に係る測定装置の、ターンテーブルを取り外した状態の斜視図である。

【図10】実施形態１に係る測定装置におけるアーム、チューブおよびノズルの斜視図である。

【図11】本体の内部における貯留部、洗浄部および溶媒供給部の構成について説明するための図である。

【図12】光学系の構成を示す図である。

【図13】実施形態１に係る測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図14】実施形態２に係るセルを装着した状態の測定装置の部分拡大図である。

【図15】実施形態２に係るセルの形状の例を示す図である。

【図16】実施形態２に係るセルの形状の例を示す図である。

【図17】実施形態３に係るセルを装着した状態の測定装置の部分拡大図である。

【図18】実施形態３に係るセルの形状の例を示す図である。

【図19】実施形態３に係るセルの形状の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

【0011】

（測定装置１の構成）
図１は、測定装置１の平面図である。図２は、測定装置１が備えるターンテーブル３の平面図である。測定装置１は、検体中の物質の濃度を光学的に測定する測定装置であり、例えば土壌抽出液の成分を測定する測定装置である。図１および図２に示すように、測定装置１は、本体２、本体２に対して回転駆動するターンテーブル（移動体）３、ターンテーブル３に配置された複数のセル４ａおよび複数のセル５ａの少なくとも１つに液体（検体または試薬）を注入するノズル１３、を備えている。

【0012】

複数のセル４ａ・５ａは、検体または試薬を貯留するセルである。ターンテーブル３には複数のセル４ａ・５ａを装着可能である。換言すれば、複数のセル４ａ・５ａは、ターンテーブル３に装着可能である。具体的には、複数のセル４ａ・５ａは、円形のターンテーブル３の外縁に沿って位置している。すなわち、複数のセル４ａ・５ａは、仮想的な円またはその一部に沿って配置されている。

【0013】

図３は、セル部材４の形状を示す斜視図である。セル部材４は、複数のセル４ａの集合体である。図３に示すように、セル部材４は、複数のセル４ａと、それらのセル４ａを連結させる連結部４ｂとを備えている。連結部４ｂは、セル４ａが上記の仮想的な円に沿って配置可能なように、セル４ａの縁の部分を互いに連結させる。換言すれば、連結部４ｂは、仮想的な円に沿う形状を有し、かつ複数の開口部が形成されている板状の部材であり、それぞれの開口部とセル４ａの開口部とが一致するように連結部４ｂとセル４ａとが連結されている。セル部材４は、樹脂成型品として一体形成されてもよい。複数のセル４ａを個別のセルとして形成してもよいが、セル部材４として一体に形成することにより、ターンテーブル３に対する複数のセル４ａの取り外しが効率的になる。図１に示す例では、１０個のセル４ａを備える５個のセル部材４がターンテーブル３に配置されている。ただし、各セル部材４が備えるセル４ａの個数、およびターンテーブル３に配置されるセル部材４の個数は、図１に示すものに限定されない。

【0014】

図４は、セル４ａの具体的な形状の例を示す図である。図４において、符号４０１はセル４ａの上面図であり、符号４０２は、ターンテーブル３に装着されたセル４ａをターンテーブル３の中心から見た場合の側面図である。図４に示すように、セル４ａは、互いに対向する２つの側壁４１ａと、側壁４１ａよりも幅広の、互いに対向する２つの側壁４１ｅと、側壁４１ａおよび側壁４１ｅに対する底部４１ｂとを備える。底部４１ｂは凸形状を有している。底部４１ｂが有する凸形状の先端には、平坦面４１ｄが形成されている。このため、セル４ａを台に載置する場合に安定的に載置できる。

【0015】

ターンテーブル３に装着されたセル４ａをターンテーブル３の中心から見たときの、底部４１ｂにおける側壁４１ａとの境界部分、すなわち、側壁４１ａと平坦面４１ｄとの間の部分を境界部分４１ｃと称する。境界部分４１ｃは、丸みを帯びている。換言すれば、セル４ａの４つの側壁４１ａ・４１ｅのうち、面積が小さい方の２つの側壁４１ａと、平坦面４１ｄとの間には、丸みを帯びた境界部分４１ｃが位置している。

【0016】

また、セル４ａにおいて、側壁４１ｅを当該側壁４１ｅに垂直な方向から平面視したときの平面図に投影される平坦面４１ｄの長さは特に限定されないが、例えば側壁４１ａ間の距離の５０％以下の範囲で任意に決定できる。また、側壁４１ｅを当該側壁４１ｅに垂直な方向から平面視したときの境界部分４１ｃの曲率は、０．５ｒａｄ／ｍ以下であることが好ましい。

【0017】

図５は、セル部材５の形状を示す斜視図である。セル部材５は、複数のセル５ａの集合体である。図５に示すように、セル部材５は、複数のセル５ａと、それらのセル５ａを連結させる連結部５ｂとを備えている。連結部５ｂは、セル５ａが上記の仮想的な円に沿って配置可能なように、セル５ａの縁の部分を互いに連結させる。換言すれば、連結部５ｂは、仮想的な円に沿う形状を有し、かつ複数の開口部が形成されている板状の部材であり、それぞれの開口部とセル５ａの開口部とが一致するように連結部５ｂとセル５ａとが連結されている。セル部材５は、樹脂成型品として一体形成されてもよい。複数のセル５ａをセル部材５として一体に形成することにより、ターンテーブル３に対する複数のセル５ａの取り外しが効率的になる。セル部材５についても、複数のセル５ａを個別のセルとして形成してもよい。また、各セル部材５が備えるセル５ａの個数およびターンテーブル３に配置されるセル部材５の個数は、図１に示すものに限定されない。

【0018】

図６は、セル５ａの具体的な形状の例を示す図である。図６において、符号６０１はセル５ａの上面図であり、符号６０２は、ターンテーブル３に装着されたセル５ａをターンテーブル３の中心から見た場合の側面図である。図６に示すように、セル５ａは、互いに対向する２つの側壁５１ａと、側壁５１ａよりも幅広の、互いに対向する２つの側壁５１ｅと、側壁５１ａおよび側壁５１ｅに対する底部５１ｂとを備える。底部５１ｂは凸形状を有している。底部５１ｂが有する凸形状の先端には、平坦面５１ｄが形成されている。このため、セル５ａを台に載置する場合に安定的に載置できる。

【0019】

ターンテーブル３に装着されたセル５ａをターンテーブル３の中心から見たときの、底部５１ｂにおける側壁５１ａとの境界部分、すなわち、側壁５１ａと平坦面５１ｄとの間の部分を境界部分５１ｃと称する。境界部分５１ｃは、丸みを帯びている。換言すれば、セル５ａの４つの側壁５１ａ・５１ｅのうち、面積が小さい方の２つの側壁５１ａと、平坦面５１ｄとの間には、丸みを帯びた境界部分５１ｃが位置している。

【0020】

側壁５１ｅを当該側壁５１ｅに垂直な方向から平面視したときの平面図に投影される平坦面５１ｄの長さは特に限定されないが、例えば側壁５１ａ間の距離の５０％以下の範囲で任意に決定できる。また、側壁５１ｅを当該側壁５１ｅに垂直な方向から平面視したときの境界部分５１ｃの曲率は、０．２５ｒａｄ／ｍ以下であることが好ましい。

【0021】

一般的な成分の測定では、後述するように粉体を溶媒に溶解させた液体の試薬を使用する。しかし、測定する成分によっては試薬を溶媒に溶解させず、粉末の状態で使用する場合がある。セル５ａは、粉末状の試薬を使用して測定することが可能なセルである。セル５ａにはユーザによって粉末状の試薬が予め投入される。試薬の投入のしやすさおよび試薬の濃度のばらつきを低減することを考慮して、セル５ａはセル４ａよりも大きく形成されている。

【0022】

ノズル１３は、セル４ａ・５ａの少なくとも１つに液体を注入する。ノズル１３は、ノズル１３を移動させる移動機構としてのアーム１１によって支持されている。ノズル１３は消耗品であってよく、必要に応じて交換されてよい。

【0023】

図２に示すように、ターンテーブル３は、複数のセル部材４・５を配置可能な凹部または開口部を備えている。図２に示す例では、ターンテーブル３は、セル部材４を配置可能な開口部３ａ、およびセル部材５を配置可能な開口部３ｂを備える。セル部材４・５は消耗品であってよく、例えば測定ごとに交換される。そのため、セル部材４・５を、測定装置１の構成要素として捉えなくてもよい。

【0024】

また、測定装置１は、複数のセル４ａ・５ａとは大きさが異なる複数のセル６ａ（区画）を備える容器６をさらに備える。容器６は、試薬を溶解させる容器である。複数のセル４ａ・５ａに注入するために十分な量の試薬を調整するため、セル６ａは、セル４ａ・５ａよりも大きい。ターンテーブル３は、容器６を配置可能な開口部３ｃを備える。図２に示す例では、開口部３ａ・３ｂの径方向外側の外縁部によって規定される仮想的な円に開口部３ｃの外縁部が沿うように開口部３ｃが備えられている。開口部３ｃの径方向外側の外縁部は、前記仮想的な円と一致する必要はなく、前記仮想的な円の内側に位置していればよい。

【0025】

図７は、容器６の形状を示す斜視図である。容器６は、複数のセル６ａの集合体である。容器６には、ターンテーブル３の径方向に沿って複数のセル６ａが設けられている。また、容器６は、複数のセル６ａを連結させる連結部６ｂを備える。連結部６ｂは、セル６ａが上記の仮想的な円に沿って配置可能なように、セル６ａの縁の部分を互いに連結させる。換言すれば、連結部６ｂは、仮想的な円に沿う形状を有し、かつ複数の開口部を有する板状の部材であり、それぞれの開口部とセル６ａの開口部とが一致するように連結部６ｂとセル６ａとが連結されている。容器６は、樹脂成型品として一体形成されてもよい。複数のセル６ａを容器６として一体に形成することにより、ターンテーブル３に対する複数のセル６ａの取り外しが効率的になる。

【0026】

図７に示す例では、容器６には、ターンテーブル３の径方向に沿って２つのセル６ａが設けられている。ターンテーブル３の径方向に複数のセル６ａを設けているのは、試薬の溶解を効率的に行うためである。この詳細については後述する。また、容器６には、ターンテーブル３の周方向に沿って３つのセル６ａのペアが設けられている。したがって、容器６全体では６つのセル６ａが設けられている。容器６には、測定装置１による測定で使用される試薬の数以上のセル６ａが設けられていればよい。それぞれのセル６ａには、ユーザによって測定前に試薬が粉末の状態で投入されてよい。測定時には、測定装置１は、粉末状の試薬を溶媒（希釈液）により溶解させて測定に用いる。容器６は、セル部材４・５等と同様に消耗品であってよく、必要に応じて交換されてよい。そのため、容器６を、測定装置１の構成要素として捉えなくてもよい。

【0027】

図８は、セル６ａの具体的な形状の例を示す図である。図８において、符号８０１はセル６ａの上面図であり、符号８０２は、ターンテーブル３に装着されたセル６ａをターンテーブル３の中心から見た場合の側面図である。図８に示すように、セル６ａは、互いに対向する２つの側壁６１ａと、側壁６１ａよりも幅広の、互いに対向する２つの側壁６１ｅと、側壁６１ａおよび側壁６１ｅに対する底部６１ｂとを備える。底部６１ｂは凸形状を有している。底部６１ｂが有する凸形状の先端には、平坦面６１ｄが形成されている。このため、セル６ａを台に載置する場合に安定的に載置できる。

【0028】

ターンテーブル３に装着されたセル６ａをターンテーブル３の中心から見たときの、底部６１ｂにおける側壁６１ａとの境界部分、すなわち、側壁６１ａと平坦面６１ｄとの間の部分を境界部分６１ｃと称する。境界部分６１ｃは、丸みを帯びている。換言すれば、セル６ａの４つの側壁６１ａ・６１ｅのうち、面積が小さい方の２つの側壁６１ａと、平坦面６１ｄとの間には、丸みを帯びた境界部分６１ｃが位置している。

【0029】

側壁６１ｅを当該側壁６１ｅに垂直な方向から平面視した時の平面図に投影される平坦面６１ｄの長さは特に限定されないが、例えば側壁６１ａ間の距離の５０％以下の範囲で任意に決定できる。また、側壁６１ｅを当該側壁６１ｅに垂直な方向から平面視した時の境界部分６１ｃの曲率は、０．２５ｒａｄ／ｍ以下であることが好ましい。

【0030】

また、測定装置１は、検体を貯留する複数の検体貯留部７をさらに備える。ターンテーブル３は、複数の検体貯留部７を、ターンテーブル３の外縁によって規定される仮想的な円の同心円またはその一部に沿って配置可能な凹部３ｄを備える。凹部３ｄは、ターンテーブル３における開口部３ａ・３ｂの内側に位置する。すなわち、測定装置１においては、複数の検体貯留部７が形成する円の外側にセル４ａ・５ａが配置されている。検体貯留部７は消耗品であってよく、測定装置１の構成要素として捉えなくてもよい。

【0031】

図９は、測定装置１の、ターンテーブル３を取り外した状態の斜視図である。図９には、本体２の内部の構成が表れている。図９に示すように、測定装置１は、回転機構１５、駆動機構１６、ポンプ１７、および気体噴出部１８をさらに備える。図９においては、本体２の内部の部材（駆動機構１６、ポンプ１７、発光部２１および受光部２２）を支持する部材については省略している。

【0032】

回転機構１５は、ターンテーブル３を往復運動させる機構である。具体的には、回転機構１５は、ターンテーブル３を往復回転運動させる。往復回転運動とは、第一の方向への回転運動と、第二の方向への回転運動とを、交互に複数回繰り返す運動である。また、回転機構１５は、任意のセル４ａ・５ａ・６ａが円弧Ｃ上に位置するようにターンテーブル３を回転させる。

【0033】

ノズル１３は、チューブ１２を介して、本体２の内部に格納されたポンプ１７と連通している。ポンプ１７は、ノズル１３内の流体の吸引および排出を行う。ポンプ１７は、例えばシリンジポンプである。ノズル１３を支持するアーム１１は、本体２の内部に格納された駆動機構１６により回動する。その結果、ノズル１３の先端は、図１に示した円弧Ｃを描くように移動する。また、駆動機構１６は、アーム１１を上下方向に移動させる。その結果、ノズル１３の先端も上下方向に移動する。

【0034】

円弧Ｃは、ターンテーブル３上の、複数のセル４ａ・５ａおよびセル６ａによって規定される仮想的な円、および複数の検体貯留部７によって規定される仮想的な円と交差している。仮想的な円の中心は、ターンテーブル３の回転駆動の中心と一致している。このため、ターンテーブル３の回転とアーム１１の回動および上下移動とを組み合わせることで、ノズル１３は、任意のセル４ａ・５ａ・６ａ、および検体貯留部７に対して液体の吸引または吐出を行うことができる。

【0035】

また、測定装置１は、セル４ａ・５ａに貯留された検体の測定を行うための光学系２０として、本体２の内部に発光部２１と受光部２２とを備える。光学系２０の具体的な構成については後述する。

【0036】

図１０は、測定装置１におけるアーム１１、チューブ１２およびノズル１３の斜視図である。図１０に示すように、アーム１１の先端には、チューブ１２およびノズル１３が接続される接続部１１ａが設けられている。接続部１１ａの内部には、チューブ１２とノズル１３とを連通させる通路が設けられている。このため、ノズル１３による検体または試薬の吸引および吐出を、ポンプ１７の動作により行うことができる。

【0037】

さらに、本体２には、ノズル１３に供給される液体を貯留する液体貯留部８、ノズル１３の内側の洗浄を行う洗浄部９および洗浄部１０が設けられている。洗浄部１０は、ノズル１３から排出された液体を受け入れる受液部として機能するとともにノズル１３の外側の洗浄を行う。液体貯留部８に貯留される液体は、例えば試薬の溶解および液化に使用される溶媒である。洗浄部９および洗浄部１０は、溶媒と同じ種類の液体を用いてノズル１３を洗浄する。液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０は、アーム１１によってノズル１３が移動している状態の測定装置１を平面視した場合に、ノズル１３の先端が描く円弧Ｃの一部と重なる位置に配置されている。このため、アーム１１によってノズル１３を、液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０のそれぞれの直上に移動させ、溶媒の吸引およびノズル１３の洗浄を行うことができる。また、本体２には、洗浄部１０においてノズル１３の外部を洗浄するために用いる溶媒を供給する溶媒供給部１４が設けられている。

【0038】

測定装置１は、ノズル１３から排出された液体を受け入れる受液部を、洗浄部１０とは別に備えていてもよい。この場合には、当該受液部についても、円弧Ｃの一部と重なる位置に配置される。また、測定装置１は、必ずしも液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０の全てを備えている必要はなく、これらのうちの少なくとも１つを備えていればよい。

【0039】

液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０は、ターンテーブル３の外側に設けられている。このため、アーム１１は、ターンテーブル３の回転とは無関係に、液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０のそれぞれの直上にノズル１３を移動させ、溶媒の吸引およびノズル１３の洗浄を行うことができる。

【0040】

（本体２の内部の構成）
図１１は、本体２の内部における液体貯留部８、洗浄部９、洗浄部１０および溶媒供給部１４の構成について説明するための図である。ただし、図１１における液体貯留部８、洗浄部９、洗浄部１０および溶媒供給部１４の位置関係は、概念的に示されており、図１に示す測定装置１におけるそれらの位置関係とは一致しない。

【0041】

図１１に示すように、液体貯留部８には、試薬の溶解および液化に用いるためにノズル１３により吸引される溶媒が貯留されている。洗浄部９には、ノズル１３の内側を洗浄するための溶媒が貯留されている。

【0042】

また、洗浄部１０の下方には、溶媒供給部１４と連通している洗浄用ノズル１４ａが配置されている。洗浄部１０に挿入されたノズル１３に対して、溶媒供給部１４から供給された溶媒を図示しないポンプにより吸引して洗浄用ノズル１４ａから吹き付けることで、ノズル１３の外側の洗浄を行うことができる。図９および図１１においては簡単のため、洗浄用ノズル１４ａを１つのみ示している。しかし、測定装置１は、互いに異なる複数の方向からノズル１３に洗浄用の溶媒を吹き付ける、複数の洗浄用ノズル１４ａを備えていてもよい。

【0043】

また、洗浄部１０の下方には、洗浄部１０に挿入されたノズル１３に対して気体１８ａを吹き付けることにより、ノズル１３の液滴１３ａを除去する気体噴出部１８が配置されている。さらに、気体噴出部１８の下方には、ノズル１３から排出される液体および落下する液滴１３ａを収容する容器１９が配置されている。

【0044】

（光学系２０の構成）
図１２は、光学系２０の構成を示す図である。上述したとおり、測定装置１は、光学系２０として発光部２１と受光部２２とを備える。発光部２１は、セル４ａ・５ａの少なくとも１つに検査光２３を出射する。発光部２１は例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。受光部２２は、セル４ａ・５ａを透過した検査光２３を受光する。受光部２２は例えばフォトダイオードである。測定装置１は、発光部２１から出射される検査光２３の強度と、受光部２２が受光する検査光２３の強度とを用いて吸光分析を行う。ただし、発光部２１および受光部２２はこれらに限られない。

【0045】

セル部材４は、ターンテーブル３の外縁側に位置する外側面４ｃを有する。ターンテーブル３には、外側面４ｃがターンテーブル３の外縁に沿って揃うように、複数のセル４ａを配置可能である。セル部材５および容器６も同様に、ターンテーブル３の外縁側に位置する外側面を有し、かつ当該外側面がターンテーブル３の外縁に沿って揃うように配置される。ターンテーブル３の径方向における外側に位置するセル６ａについても同様である。

【0046】

図１に示したように、ターンテーブル３の径方向における内側に位置するセル６ａは、セル４ａ・５ａよりも中心側に位置する。すなわち、容器６はセル４ａ・５ａよりもターンテーブル３の中心側へ突出している。このため、光学系２０において、ターンテーブル３の中心に近い側に配置される構成要素（発光部２１）は、ターンテーブル３の回転によって容器６に衝突しないよう、セル４ａ・５ａから離隔して配置されることとなる。

【0047】

測定装置１においては、発光部２１がターンテーブル３の中心に近い側に設けられる。検査光２３は、ターンテーブル３の中心に近い側から、中心から遠い側に向かう方向に出射される。受光部２２は、外側面４ｃと対向する位置に設けられている。上述のように、セル部材４・５および容器６の外側面がターンテーブル３の外縁に沿って揃うように配置されている。容器６の、ターンテーブル３の径方向の幅は、セル部材４・５の当該幅よりも大きいため、受光部２２をターンテーブル３の中心に近い側に配置すると、受光部２２とセル４ａ・５ａとの距離が大きくなる。受光部２２を外側面と対向する位置に設けることにより、受光部２２をターンテーブル３の中心に近い側に設ける場合と比較して、受光部２２を、セル４ａ・５ａに近い位置に配置することができる。したがって、セル４ａ・５ａを透過した検査光２３のうち、受光部２２が受光する光の比率を向上させることができる。さらに、大きさの異なるセル部材４・５および容器６を１つのターンテーブル３に搭載して測定を行うことができるため、従来よりも測定効率を高めることができる。

【0048】

図１２においては、セル４ａ内に攪拌子４ｄが投入されている。攪拌子４ｄは、ターンテーブル３の往復回転によりセル４ａを揺動させることで検体および試薬を攪拌させる場合に、攪拌の効率を向上させる部材である。攪拌子４ｄは、例えばセラミックの球体である。測定装置１においては、セル４ａ内に攪拌子４ｄが存在している場合であっても、検査光２３の光路が攪拌子４ｄによって遮られないように発光部２１と受光部２２との位置関係が規定されている。図１２に示す例では、攪拌子４ｄは、セル４ａの底部に位置する。これに対し、発光部２１と受光部２２との位置関係は、検査光２３の光路が攪拌子４ｄの上側であるように規定されている。このため、セル４ａ内に攪拌子４ｄが存在していても測定に支障が生じない。また、セル５ａ・６ａ内にも攪拌子が投入されていてもよい。

【0049】

（測定装置１の動作）
図１３は、測定装置１の動作の一例を示すフローチャートである。ここで示す測定方法は、あくまで一例に過ぎず、粉末の試薬ではなく液体の試薬を用いてもよい。また、セル４ａおよびセル５ａのいずれか一方のみを用いてもよい。また、検体と試薬とのどちらを先にセル４ａまたはセル５ａに注入するのかについても特に限定されない。図１３に示す例では、測定装置１は、まず検体をセル４ａ・５ａに注入する（Ｓ１）。次に、測定装置１は、試薬を調整する（Ｓ２）。具体的には、測定装置１は、ノズル１３により液体貯留部８から溶媒を吸引し、当該溶媒を、粉末の試薬が投入されているセル６ａに注入する。さらに測定装置１は、ターンテーブル３の往復回転によりセル６ａを揺動させることで攪拌して試薬を溶解させる。

【0050】

上述したとおり、容器６には、ターンテーブル３の径方向に沿って複数のセル６ａが設けられている。径方向における外側に設けられたセル６ａは、径方向における内側に設けられたセル６ａと比較して、ターンテーブル３の回転に伴う移動速度が大きくなる。このため、径方向における外側に設けられたセル６ａに、溶媒に溶解しにくい試薬を投入することで、ステップＳ２において効率良く試薬を攪拌して溶解させることができる。

【0051】

測定装置１は、調整した試薬をセル４ａに注入する（Ｓ３）。このとき、測定装置１は、試薬を注入されたセル４ａを、ターンテーブル３の往復回転により揺動させることで攪拌する。また、ステップＳ２・Ｓ３におけるターンテーブル３の往復回転により、セル５ａに注入された検体も、予めセル５ａに投入されていた粉末状の試薬と攪拌される。測定装置１は、検体と試薬とが攪拌されたセル４ａ・５ａを、光学系２０による測定位置に移動させる（Ｓ４）。その状態で、測定装置１は、セル４ａ・５ａ内の検体を透過した検査光２３の強度を測定する（Ｓ５）。

【0052】

一般に、粉末状の試薬を投入されたセルに角部が存在する場合、当該角部に試薬が溜まる可能性がある。セルの角部に溜まった試薬は、セルに溶媒を注入して攪拌したときに、当該溶媒に溶解しにくくなる。

【0053】

これに対し、上述したとおり、セル６ａにおいては、側壁６１ａと底部６１ｂとの境界部分６１ｃが丸みを帯びている。このため、ステップＳ２においてターンテーブル３を往復回転させたときに、試薬が溶媒に溶解しやすい。また、セル５ａにおいては、側壁５１ａと底部５１ｂとの境界部分５１ｃが丸みを帯びている。このため、ステップＳ２においてターンテーブル３を往復回転させた時に、試薬が検体に溶解しやすい。すなわち、セル５ａ・６ａにおいては、粉末状の試薬が溶媒または検体に溶解されやすくなっている。したがって、セル５ａ・６ａが上記の形状を有しない場合と比較して、ステップＳ２において粉末状の試薬が溶媒または検体に十分に溶解しないことに起因して測定精度が低下する可能性を低減し、測定装置１による測定精度を向上させることができる。すなわち、セル５ａ・６ａは、上述の形状を有しないセルと比較して測定に適したセルである。

【0054】

セル４ａについても同様に、境界部分４１ｃが丸みを帯びているため、検体と試薬とが攪拌されやすい。このため、検体と試薬とが十分に撹拌されないことに起因して測定精度が低下する可能性を低減し、測定装置１による測定精度を向上させることができる。

【0055】

粉末の試薬を溶解させた後に当該試薬の成分が時間の経過とともに変化すること、または、検体と試薬とを混合した後に混合液の成分が時間の経過とともに変化することがある。また、粉末の試薬が完全に溶解するまでには多少の時間がかかる。そのため、セル６ａまたはセル５ａにおいて試薬の溶解に要する時間および溶解のタイミングと、調整した試薬をセル４ａに注入するタイミングと、セル４ａ・５ｂの測定を行うタイミングとを考慮して、測定装置１の動作制御を行うことが好ましい。

【0056】

測定装置１の動作中、ノズル１３が検体または試薬の注入動作を行わない待機状態では、ノズル１３の先端は洗浄部１０の上方に位置している。このため、ノズル１３の先端に検体または試薬の液滴１３ａが付着している場合であっても、当該液滴１３ａが他の検体または試薬が注入されたセル４ａ・５ａ・６ａ、または検体貯留部７に落下する可能性は小さい。

【0057】

また、測定装置１においては、互いに異なる複数種類の液体をノズル１３により吸引および吐出する。複数種類の液体が混合すると、測定の精度が低下する。このため、測定の途中で必要に応じてノズル１３を洗浄してもよい。

【0058】

ノズル１３を洗浄する場合、まず、測定装置１は、洗浄部１０において、ノズル１３の内部に残留している液体を容器１９（図１１参照）に排出するとともに、ノズル１３の外部を洗浄する。次に、測定装置１は、ノズル１３により洗浄部９から溶媒を吸引する。測定装置１は、ノズル１３を揺動させることでノズル１３内の溶媒を攪拌した後、洗浄部１０において溶媒を容器１９に排出する。その状態で、測定装置１は、液滴１３ａを気体噴出部１８により除去することで、洗浄を終了する。このようにしてノズル１３を洗浄することで、液体の混合を防止し、高精度な測定が可能となる。

【0059】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0060】

図１４は、実施形態２に係るセル部材３４・３５を装着した状態の測定装置１の部分拡大図である。図１４においては、セル部材４・５の代わりに、セル部材３４・３５がターンテーブル３に配置されている。セル部材３４は、複数のセル４２を備えている。セル部材３５は、複数のセル５２を備えている。

【0061】

図１５は、実施形態２に係るセル４２の形状の例を示す図である。図１５において、符号１５０１はセル４２の上面図であり、符号１５０２はターンテーブル３に装着されたセル４２をターンテーブル３の中心から見た場合の側面図である。図１５に示すように、セル４２は、互いに対向する側面である第１面４２ａおよび第２面４２ｂを備える。また、セル４２は、検体または試薬を受け入れる開口部４２ｄと、開口部４２ｄと反対側に位置する底部４２ｅとを備える。底部４２ｅは全体に丸みを帯びている。光学系２０による測定時、第１面４２ａは発光部２１に面し、第２面４２ｂは受光部２２に面する。第２面４２ｂは、第１面４２ａと第２面４２ｂとの距離が他の箇所と比較して大きい突出部４２ｃを、開口部４２ｄから底部４２ｅに至るまで有している。

【0062】

図１６は、実施形態２に係るセル５２の形状の例を示す図である。図１６において、符号１６０１はセル５２の上面図であり、符号１６０２はターンテーブル３に装着されたセル５２をターンテーブル３の中心から見た場合の側面図である。図１６に示すように、セル５２は、互いに対向する側面である第１面５２ａおよび第２面５２ｂを備える。また、セル５２は、検体または試薬を受け入れる開口部５２ｄと、開口部５２ｄと反対側に位置する底部５２ｅとを備える。底部５２ｅは全体に丸みを帯びている。光学系２０による測定時、第１面５２ａは発光部２１に面し、第２面５２ｂは受光部２２に面する。第２面５２ｂは、第１面５２ａと第２面５２ｂとの距離が他の箇所と比較して大きい突出部５２ｃを、セル５２の開口部５２ｄから底部５２ｅに至るまで有している。

【0063】

セル４２の測定時には、検査光２３は、突出部４２ｃを透過する。セル５２の測定時には、検査光２３は、突出部５２ｃを透過する。このため、セル４２・５２の測定時には、検査光２３が検体を透過する距離が、突出部４２ｃ・５２ｃを有しないセルの測定時と比較して長くなる。検査光２３が検体を透過する距離が長い程、検査光２３が検体を透過するときの検査光２３の強度の変化量が大きくなる。換言すれば、外乱が検査光２３に与える影響が相対的に小さくなる。したがって、セル４２・５２によれば、外乱の影響を小さくすることで、測定装置１による測定精度を向上させることができる。すなわち、セル４２・５２は、上述の形状を有しないセルと比較して測定に適したセルである。

【0064】

具体的には、突出部４２ｃにおける第１面４２ａと第２面４２ｂとの距離は、１０ｍｍ以上であることが好ましい。突出部５２ｃにおける第１面５２ａと第２面５２ｂとの距離についても同様である。検査光２３がこのような距離を透過することで、測定精度を十分に向上させることができる。

【0065】

なお、セル４２においては、第１面４２ａと第２面４２ｂとの距離が他の箇所と比較して大きい突出部を、第２面４２ｂではなく第１面４２ａが有していてもよい。同様に、セル５２においては、第１面５２ａと第２面５２ｂとの距離が他の箇所と比較して大きい突出部を、第２面５２ｂではなく第１面５２ａが有していてもよい。

【0066】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。

【0067】

図１７は、実施形態３に係るセル４３・５３を装着した状態の測定装置１の部分拡大図である。図１７においては、セル部材４・５の代わりに、セル部材６４・６５がターンテーブル３に配置されている。セル部材６４は、複数のセル４３を備えている。セル部材６５は、複数のセル５３を備えている。

【0068】

図１８は、実施形態３に係るセル４３の形状の例を示す図である。図１８において、符号１８０１はセル４３の上面図であり、符号１８０２はターンテーブル３に装着されたセル４３をターンテーブル３の中心から見た場合の側面図である。図１８に示すように、セル４３は、互いに対向する側面である第１面４３ａおよび第２面４３ｂを備える。第１面４３ａは発光部２１に面し、第２面４３ｂは受光部２２に面する。また、セル４３は、第１面４３ａおよび第２面４３ｂとは別の複数の側面４３ｃと、検体または試薬を受け入れる開口部４３ｅと、開口部４３ｅと反対側に位置する底部４３ｆとを備える。底部４３ｆは、全体に丸みを帯びている。

【0069】

セル４３は、さらに、側面４３ｃ間の距離が、底部４３ｆにおける側面４３ｃ間の距離よりも大きい幅広部４３ｇを備える。第１面４３ａまたは第２面４３ｂを当該第１面４３ａまたは第２面４３ｂに垂直な方向から平面視したとき、図１８の符号１８０２に示すように、幅広部４３ｇと底部４３ｆとの境界において段差４３ｈが形成されている。すなわち、第１面４３ａまたは第２面４３ｂを当該第１面４３ａまたは第２面４３ｂに垂直な方向から平面視したとき、開口部４３ｅにおける側面４３ｃ間の距離が底部４３ｆにおける側面４３ｃ間の距離よりも広い。さらに、上記の方向から平面視したとき、側面４３ｃ間の距離の変化が不連続となる箇所が存在する。

【0070】

セル４３がこのような幅広部４３ｇを備えることで、幅広部４３ｇを備えないセルと比較してセル４３の容積が大きくなる。このため、セル４３に注入された検体および試薬が攪拌されやすくなる。したがって、セル４３に注入された検体および試薬が十分に攪拌されないことに起因して測定精度が低下する可能性を低減し、測定装置１による測定精度を向上させることができる。すなわち、セル４３・５３は、上述の形状を有しないセルと比較して測定に適したセルである。具体的には、段差４３ｈよりも開口部４３ｅ側における側面４３ｃ間の距離は、段差４３ｈよりも底部４３ｆ側における側面４３ｃ間の距離に対して２０％以上増加することが好ましい。

【0071】

図１９は、実施形態３に係るセル５３の形状の例を示す図である。図１９において、符号１９０１はセル５３の上面図であり、符号１９０２はターンテーブル３に装着されたセル５３をターンテーブル３の中心から見た場合の側面図である。図１９に示すように、セル５３は、互いに対向する側面である第１面５３ａおよび第２面５３ｂを備える。第１面５３ａは発光部２１に面し、第２面５３ｂは受光部２２に面する。また、セル５３は、第１面５３ａおよび第２面５３ｂとは別の複数の側面５３ｃと、検体または試薬を受け入れる開口部５３ｅと、開口部５３ｅと反対側に位置する底部５３ｆとを備える。底部５３ｆは、全体に丸みを帯びている。

【0072】

セル５３は、さらに、側面５３ｃ間の距離が、底部５３ｆにおける側面５３ｃ間の距離よりも大きい幅広部５３ｇを備える。第１面５３ａまたは第２面５３ｂを当該第１面５３ａまたは第２面５３ｂに垂直な方向から平面視したとき、図１９の符号１９０２に示すように、幅広部５３ｇと底部５３ｆとの境界において段差５３ｈが形成されている。セル５３が幅広部５３ｇを備えることで、セル４３と同様に、幅広部５３ｇを備えないセルと比較してセル５３の容積が大きくなり、セル５３に注入された検体および試薬が攪拌されやすくなる。

【0073】

また、セル４３・５３は、実施形態２において説明したセル４２・５２と同様に突出部を有していてもよい。セル４３・５３が突出部を有する場合、セル４２・５２と同様に測定装置１による測定精度を向上させることができる。

【0074】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0075】

１ 測定装置
３ ターンテーブル（移動体）
４ａ、５ａ、６ａ、４２、５２、４３、５３ セル
４１ａ、５１ａ、６１ａ 側壁
４１ｂ、４３ｆ、５１ｂ、５３ｆ、６１ｂ 底部
４１ｃ、５１ｃ、６１ｃ 境界部分
４１ｄ、５１ｄ、６１ｄ 平坦面
４２ｃ、５２ｃ 突出部
４３ｃ、５３ｃ 側面
４３ｇ、５３ｇ 幅広部
４３ｈ、５３ｈ 段差
２１ 発光部
２２ 受光部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】