JP2015199037A - Agitation device and automatic analyzer - Google Patents

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細野 靖晴
Yasuharu Hosono
靖晴 細野
桂 増西
Katsura Masunishi
桂 増西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agitation device and an automatic analyzer capable of improving agitation efficiency and measurement precision, and in which, lead is not used.SOLUTION: A piezoelectric transducer 51 is oscillated by application of voltage. A holding part 52 is coupled to the piezoelectric transducer 51. A spacer 53 is attached to the holding part 52. A blade 55 is attached to the spacer 53 and agitates a solution. The piezoelectric transducer 51 includes a piezoelectric material having an ABOtype perovskite structure, the piezoelectric material includes at least one kind of bismuth and potassium as an A site chemical element.

Description

本発明の実施形態は、攪拌装置及び自動分析装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a stirring device and an automatic analyzer.

自動分析装置は、多サンプル、多項目の血清成分を自動的に定量評価する装置であり、現在臨床検査において広く用いられている。定量評価は、血液から分離した検体を反応管に吐出し、測定項目に対応する試薬を反応管に吐出し、反応管内の検体と試薬とを攪拌装置で攪拌し、反応管内の反応液を比色測定する、という順番で行われる。検体と試薬とを可能な限り短い時間で均一に混合する必要がある。自動分析装置に用いられる反応管の容量は、数百μlと小さい。このような微小容量の反応管内で反応液を攪拌するための方法として、従来、攪拌棒をモータや磁石で回転させていた。しかしながら、この方式においては反応管内の底部のみ攪拌されるため、攪拌の効果が反応管内の上部まで伝達しにくく、攪拌時間が長くなるという欠点がある。この方式においては時間短縮のためにモータの回転数を増加させることが考えられた。しかし、回転数を増加するにつれて反応液に泡が発生したり、気泡を巻き込んだりして、反応管の形状や大きさによって反応液が反応管から溢れたり飛び散ったりしていた。また、反応管内に残留した気泡は、後の比色測定における測定誤差を増大させる要因となる。   The automatic analyzer is an apparatus that automatically and quantitatively evaluates serum components of multiple samples and multiple items, and is currently widely used in clinical tests. In quantitative evaluation, a sample separated from blood is discharged into a reaction tube, a reagent corresponding to the measurement item is discharged into the reaction tube, the sample and the reagent in the reaction tube are stirred with a stirrer, and the reaction liquid in the reaction tube is compared. This is done in the order of color measurement. It is necessary to mix the specimen and the reagent uniformly in as short a time as possible. The volume of the reaction tube used for the automatic analyzer is as small as several hundred μl. As a method for stirring the reaction solution in such a small capacity reaction tube, conventionally, the stirring rod has been rotated by a motor or a magnet. However, in this method, since only the bottom part in the reaction tube is stirred, there is a drawback that the effect of stirring is difficult to be transmitted to the upper part in the reaction tube, and the stirring time becomes long. In this method, it was considered to increase the number of rotations of the motor in order to shorten the time. However, as the number of rotations increased, bubbles were generated in the reaction solution or bubbles were entrained, and the reaction solution overflowed or scattered from the reaction tube depending on the shape and size of the reaction tube. In addition, bubbles remaining in the reaction tube cause a measurement error in subsequent colorimetric measurement.

これらの課題を解決するため、バイモルフ圧電振動子にブレードと呼ばれる柔軟性を有する金属片を直接的に又はスペーサを介して間接的に接続された攪拌装置が利用されている(特許文献1、特許文献2、非特許文献1参照)。この攪拌装置によれば、ブレードを2次モードで振動させることにより攪拌効率を向上することができる。   In order to solve these problems, a stirring device is used in which a flexible metal piece called a blade is connected to a bimorph piezoelectric vibrator directly or indirectly via a spacer (Patent Document 1, Patent). Reference 2 and Non-Patent Document 1). According to this stirring device, the stirring efficiency can be improved by vibrating the blade in the secondary mode.

特許第3135605号公報Japanese Patent No. 3135605 特許第3756296号公報Japanese Patent No. 3756296

大屋英郎、外4名、“自動分析装置用圧電バイモルフ攪拌子の開発”、電学論C,122巻,9号,1672−1678頁、平成14年Hideo Oya, 4 others, “Development of a piezoelectric bimorph stirrer for automatic analyzers”, Denki Theory C, Vol. 122, No. 9, pp. 1672-1678, 2002

目的は、鉛を使用しない攪拌装置及び自動分析装置を提供することにある。   The object is to provide a stirrer and an automatic analyzer that do not use lead.

本実施形態に係る攪拌装置は、電圧の印加を受けて振動する振動部と、前記振動部に接続された保持部と、前記保持部に取り付けられたスペーサと、前記スペーサに取り付けられ溶液を攪拌するための攪拌棒と、を具備する攪拌装置であって、前記振動部は、ABO型のペロブスカイト構造を有する圧電材料を含み、前記圧電材料は、Aサイト元素としてビスマスとカリウムとの少なくとも一種を含む、ことを特徴とする。 The stirring device according to the present embodiment includes a vibrating portion that vibrates upon application of a voltage, a holding portion connected to the vibrating portion, a spacer attached to the holding portion, and a solution attached to the spacer. And a vibrating device including a piezoelectric material having an ABO 3 type perovskite structure, wherein the piezoelectric material is at least one of bismuth and potassium as an A-site element. It is characterized by including.

本実施形態に係る自動分析装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the automatic analyzer which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る攪拌部の攪拌子の正面の概略図。The schematic of the front of the stirring element of the stirring part which concerns on this embodiment. 図2の攪拌子のA−A断面の概略図。The schematic of the AA cross section of the stirring bar of FIG. 図2の圧電振動子の概略的な構成断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the piezoelectric vibrator of FIG. 2. 図1の攪拌部の振動に係る電気系統を概略的に示す図。The figure which shows schematically the electric system which concerns on the vibration of the stirring part of FIG. 1次の振動モードにおける攪拌子を模式的に示す図。The figure which shows typically the stirring element in a primary vibration mode. 2次の振動モードにおける攪拌子を模式的に示す図。The figure which shows the stirrer in a secondary vibration mode typically. 本実施形態に係る攪拌子と従来例に係る攪拌子とのブレードの先端の振幅の周波数依存性を示したグラフを示す図。The figure which shows the graph which showed the frequency dependence of the amplitude of the front-end | tip of the braid | blade of the stirring element which concerns on this embodiment, and the stirring element which concerns on a prior art example. 本実施形態に係る攪拌性能の評価方法を説明するための図。The figure for demonstrating the evaluation method of the stirring performance which concerns on this embodiment. 発泡が生じていない、攪拌中の反応管内の溶液の動きを高速カメラで撮影した様子を示す図。The figure which shows a mode that the motion of the solution in the reaction tube under stirring which was not foaming was image | photographed with the high-speed camera. 発泡が生じている、攪拌中の反応管内の溶液の動きを高速カメラで撮影した様子を示す図。The figure which shows a mode that the movement of the solution in the reaction tube under stirring in which the foaming has arisen was image | photographed with the high-speed camera. 2次モードにおける本実施形態に係る攪拌子の振動の節と従来例に係る攪拌子の振動の節とを比較するための図。The figure for comparing the vibration node of the stirring bar which concerns on this embodiment in the secondary mode, and the vibration node of the stirring bar which concerns on a prior art example. 本実施形態に係る他の圧電振動子の概略的な構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of another piezoelectric vibrator according to the embodiment.

従来の攪拌装置における圧電振動子としては、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛:lead zirconate titamate)に代表される鉛を用いた圧電材料が用いられている。しかし、鉛による環境や生物への影響を排除するため、鉛を用いない製品が望まれている。また、攪拌時間の短縮への要望は根強く、更なる短縮が望まれている。また、患者の負担を減らすため、採血量を減らすことも望まれている。既存の攪拌装置において検体の液量を減らした場合、反応液に発泡が生じやすくなる。反応液に生じた泡は、反応管の内側面に残留しやく、比色検査等の光学測定に係る測定誤差を増大させてしまう。   As a piezoelectric vibrator in a conventional stirring device, a piezoelectric material using lead represented by PZT (lead zirconate titamate) is used. However, in order to eliminate the influence of lead on the environment and organisms, products that do not use lead are desired. Further, there is a strong demand for shortening the stirring time, and further shortening is desired. It is also desired to reduce the amount of blood collected in order to reduce the burden on the patient. When the amount of the sample liquid is reduced in the existing stirring device, foaming is likely to occur in the reaction solution. Bubbles generated in the reaction solution tend to remain on the inner surface of the reaction tube, and increase measurement errors related to optical measurement such as colorimetric inspection.

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる攪拌装置及び自動分析装置を説明する。   Hereinafter, a stirring device and an automatic analyzer according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る自動分析装置1の構成を示す図である。図1に示すように、自動分析装置1は、分析機構2、分析機構制御部3、解析部4、表示部5、操作部6、記憶部7、及びシステム制御部8を備える。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an automatic analyzer 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the automatic analyzer 1 includes an analysis mechanism 2, an analysis mechanism control unit 3, an analysis unit 4, a display unit 5, an operation unit 6, a storage unit 7, and a system control unit 8.

分析機構2は、分析機構制御部3による制御に従って作動する。分析機構2は、自動分析装置の筐体に設けられている。分析機構2は、例えば、図1に示すように、反応ディスク11、サンプルディスク13、第1試薬庫15、第2試薬庫17、サンプルアーム19―1、サンプルプローブ21―1、第1試薬アーム19―2、第1試薬プローブ21―2、第2試薬アーム19―3、第2試薬プローブ21―3、攪拌部23、光学測定部25、及び洗浄部27を搭載する。   The analysis mechanism 2 operates according to control by the analysis mechanism control unit 3. The analysis mechanism 2 is provided in the housing of the automatic analyzer. For example, as shown in FIG. 1, the analysis mechanism 2 includes a reaction disk 11, a sample disk 13, a first reagent container 15, a second reagent container 17, a sample arm 19-1, a sample probe 21-1, and a first reagent arm. 19-2, the first reagent probe 21-2, the second reagent arm 19-3, the second reagent probe 21-3, the stirring unit 23, the optical measurement unit 25, and the washing unit 27 are mounted.

反応ディスク(保持機構)11は、円周上に配列された複数の反応管31を保持することができる。反応ディスク11は、既定の時間間隔で回動と停止とを交互に繰り返す。サンプルディスク13は、反応ディスク11の近傍に配置されている。サンプルディスク13は、検体が収容されたサンプル容器33を保持することができる。サンプルディスク13は、分注対象の検体が収容されたサンプル容器33が検体吸入位置に配置されるように回動する。第1試薬庫15は、検体の測定項目に選択的に反応する第1試薬が収容された複数の第1試薬容器35を保持する。第1試薬庫15は、分注対象の第1試薬が収容された第1試薬容器35が第1試薬吸入位置に配置されるように回動する。第2試薬庫17は、反応ディスク11の近傍に配置される。第2試薬庫17は、第1試薬に対応する第2試薬が収容された複数の第2試薬容器37を保持する。第2試薬庫17は、分注対象の第2試薬が収容された第2試薬容器37が第2試薬吸入位置に配置されるように回動する。   The reaction disk (holding mechanism) 11 can hold a plurality of reaction tubes 31 arranged on the circumference. The reaction disk 11 is alternately rotated and stopped at predetermined time intervals. The sample disk 13 is disposed in the vicinity of the reaction disk 11. The sample disk 13 can hold a sample container 33 containing a specimen. The sample disk 13 rotates so that the sample container 33 containing the sample to be dispensed is disposed at the sample inhaling position. The first reagent storage 15 holds a plurality of first reagent containers 35 in which a first reagent that selectively reacts with a measurement item of a sample is accommodated. The 1st reagent storage 15 rotates so that the 1st reagent container 35 in which the 1st reagent of the dispensing object was stored may be arranged in the 1st reagent inhalation position. The second reagent storage 17 is disposed in the vicinity of the reaction disk 11. The second reagent store 17 holds a plurality of second reagent containers 37 in which a second reagent corresponding to the first reagent is accommodated. The 2nd reagent storage 17 rotates so that the 2nd reagent container 37 in which the 2nd reagent of dispensing object was stored may be arranged in the 2nd reagent inhalation position.

反応ディスク11とサンプルディスク13との間にはサンプルアーム19―1が配置される。サンプルアーム19―1の先端には、サンプルプローブ21―1が取り付けられている。サンプルアーム19―1は、サンプルプローブ21―1を上下動可能に支持している。また、サンプルアーム19―1は、円弧状の回動軌跡に沿って回動可能にサンプルプローブ21―1を支持している。サンプルプローブ21―1の回動軌跡は、サンプルディスク13上のサンプル吸入位置や反応ディスク11上のサンプル吐出位置を通過する。サンプルプローブ21―1は、サンプルディスク13上のサンプル吸入位置に配置されているサンプル容器33から検体を吸入し、反応ディスク11上の吐出位置に配置されている反応管31に検体を吐出する。   A sample arm 19-1 is disposed between the reaction disk 11 and the sample disk 13. A sample probe 21-1 is attached to the tip of the sample arm 19-1. The sample arm 19-1 supports the sample probe 21-1 so as to be movable up and down. The sample arm 19-1 supports the sample probe 21-1 so as to be rotatable along an arcuate rotation locus. The rotation trajectory of the sample probe 21-1 passes through the sample suction position on the sample disk 13 and the sample discharge position on the reaction disk 11. The sample probe 21-1 sucks the specimen from the sample container 33 disposed at the sample suction position on the sample disk 13 and discharges the specimen to the reaction tube 31 disposed at the discharge position on the reaction disk 11.

反応ディスク11の外周近傍には第1試薬アーム19―2が配置される。第1試薬アーム19―2の先端には第1試薬プローブ21―2が取り付けられている。第1試薬アーム19―2は、第1試薬プローブ21―2を上下動可能に支持する。また、第1試薬アーム19―2は、円弧状の回動軌跡に沿って回動可能に第1試薬プローブ21―2を支持している。第1試薬プローブ21―2の回動軌跡は、第1試薬庫15上の第1試薬吸入位置と反応ディスク11上の第1試薬吐出位置とを通る。第1試薬プローブ21―2は、第1試薬庫15上の第1試薬吸入位置に配置されている第1試薬容器35から第1試薬を吸入し、反応ディスク11上の第1試薬吐出位置に配置されている反応管31に第1試薬を吐出する。   A first reagent arm 19-2 is arranged in the vicinity of the outer periphery of the reaction disk 11. A first reagent probe 21-2 is attached to the tip of the first reagent arm 19-2. The first reagent arm 19-2 supports the first reagent probe 21-2 so as to be movable up and down. The first reagent arm 19-2 supports the first reagent probe 21-2 so as to be rotatable along an arcuate rotation locus. The rotation locus of the first reagent probe 21-2 passes through the first reagent suction position on the first reagent storage 15 and the first reagent discharge position on the reaction disk 11. The first reagent probe 21-2 sucks the first reagent from the first reagent container 35 arranged at the first reagent suction position on the first reagent storage 15, and puts it in the first reagent discharge position on the reaction disk 11. The first reagent is discharged into the arranged reaction tube 31.

反応ディスク11と第2試薬庫17との間には第2試薬アーム19―3が配置される。第2試薬アーム19―3の先端には第2試薬プローブ21―3が取り付けられている。第2試薬アーム19―3は、第2試薬プローブ21―3を上下動可能に支持する。また、第2試薬アーム19―3は、円弧状の回動軌跡に沿って回動可能に第2試薬プローブ21―3を支持している。第2試薬プローブ21―3の回動軌跡は、第2試薬庫17上の第2試薬吸入位置と反応ディスク11上の第2試薬吐出位置とを通る。第2試薬プローブ21―3は、第2試薬庫17上の第2試薬吸入位置に配置されている第2試薬容器37から第2試薬を吸入し、反応ディスク11上の第2試薬吐出位置に配置されている反応管31に第2試薬を吐出する。   Between the reaction disk 11 and the second reagent storage 17, a second reagent arm 19-3 is arranged. A second reagent probe 21-3 is attached to the tip of the second reagent arm 19-3. The second reagent arm 19-3 supports the second reagent probe 21-3 so as to be movable up and down. The second reagent arm 19-3 supports the second reagent probe 21-3 so as to be rotatable along an arcuate rotation locus. The turning locus of the second reagent probe 21-3 passes through the second reagent suction position on the second reagent storage 17 and the second reagent discharge position on the reaction disk 11. The second reagent probe 21-3 sucks the second reagent from the second reagent container 37 arranged at the second reagent suction position on the second reagent storage 17 and puts it at the second reagent discharge position on the reaction disk 11. The second reagent is discharged into the arranged reaction tube 31.

反応ディスク11の外周近傍には攪拌部23が配置される。攪拌部23は、攪拌子保持機構(支持部)23−1と攪拌子23−2とが取り付けられている。攪拌子保持機構23−1は、攪拌子23−2を上下動可能に支持する。攪拌子23−2は、攪拌子保持機構23−1により、反応ディスク11上の攪拌位置に配置された反応管31内に下降される。攪拌子23−1の下降後、攪拌部23は、攪拌子23−2を振動させ、反応管31内の検体と第1試薬との混合液、または、検体と第1試薬と第2試薬との混合液を攪拌する。以下、これら溶液を反応液と呼ぶことにする。また、攪拌部23は、攪拌終了後の所定のタイミングにおいて、攪拌子23−2に洗浄液を噴射することにより攪拌子23−2を洗浄する。この際、攪拌部23は、攪拌子23−2を振動させ、攪拌子23−2に付着している洗浄液を振り落す。   A stirring unit 23 is disposed near the outer periphery of the reaction disk 11. The stirrer 23 is provided with a stirrer holding mechanism (support unit) 23-1 and a stirrer 23-2. The stirrer holding mechanism 23-1 supports the stirrer 23-2 so as to be movable up and down. The stirrer 23-2 is lowered into the reaction tube 31 arranged at the stirring position on the reaction disk 11 by the stirrer holding mechanism 23-1. After the stirring bar 23-1 is lowered, the stirring unit 23 vibrates the stirring bar 23-2 to mix the sample and the first reagent in the reaction tube 31, or the sample, the first reagent, and the second reagent. Stir the mixture. Hereinafter, these solutions are referred to as reaction solutions. Moreover, the stirring part 23 wash | cleans the stirring element 23-2 by injecting a washing | cleaning liquid to the stirring element 23-2 in the predetermined timing after completion | finish of stirring. At this time, the stirring unit 23 vibrates the stirring bar 23-2 and shakes off the cleaning liquid adhering to the stirring bar 23-2.

反応ディスク11の近傍には、光学測定部25が設けられている。光学測定部25は、分析機構制御部3による制御に従って作動する。具体的には、光学測定部25は、光源210と検出器220とを有している。光源210は、反応ディスク11内の測光位置にある反応管31内の反応液に向けて光を照射する。検出器220は、測光位置にある反応管31を挟んで光源に対向する位置に配置される。検出器220は、光源から照射され反応管31及び反応液を透過した光、反応管31及び反応液により反射された光、あるいは、反応管31及び反応液により散乱された光を検出する。検出器220は、検出された光の強度に応じた計測値を表現するデータ(以下、測光データと呼ぶことにする。)を生成する。生成された測光データは、解析部4に供給される。   An optical measurement unit 25 is provided in the vicinity of the reaction disk 11. The optical measurement unit 25 operates according to control by the analysis mechanism control unit 3. Specifically, the optical measurement unit 25 includes a light source 210 and a detector 220. The light source 210 irradiates light toward the reaction solution in the reaction tube 31 at the photometric position in the reaction disk 11. The detector 220 is disposed at a position facing the light source across the reaction tube 31 at the photometric position. The detector 220 detects light irradiated from the light source and transmitted through the reaction tube 31 and the reaction liquid, light reflected by the reaction tube 31 and the reaction liquid, or light scattered by the reaction tube 31 and the reaction liquid. The detector 220 generates data representing a measurement value corresponding to the detected light intensity (hereinafter referred to as photometry data). The generated photometric data is supplied to the analysis unit 4.

反応ディスク11の外周には、洗浄部27が設けられている。洗浄部27は、分析機構制御部3による制御に従って作動する。具体的には、洗浄部27は、洗浄ノズルと乾燥ノズルとを装備している。洗浄部27は、反応ディスク11の洗浄位置にある反応管31を洗浄ノズルで洗浄し、乾燥ノズルで乾燥する。   A cleaning unit 27 is provided on the outer periphery of the reaction disk 11. The cleaning unit 27 operates according to control by the analysis mechanism control unit 3. Specifically, the cleaning unit 27 is equipped with a cleaning nozzle and a drying nozzle. The cleaning unit 27 cleans the reaction tube 31 at the cleaning position of the reaction disk 11 with a cleaning nozzle and dries it with a drying nozzle.

分析機構制御部3は、システム制御部8による制御に従って分析機構2の各装置や機構を作動する。解析部4は、測光データに基づいて反応液についての測定項目の値を計算する。具体的には、解析部4は、測光データに基づいて反応液の吸光度を算出したり、算出された吸光度に基づいて濁度を算出したりする。表示部5は、例えばCRTディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示デバイスを有する。表示部5は、解析部4による解析結果を表示する。操作部6は、オペレータからの入力機器を介した各種指令や情報入力を受け付ける。入力機器としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチボタン等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスが適宜利用可能である。記憶部7は、自動分析装置1の動作プログラム等を記憶している。システム制御部8は、自動分析装置1の中枢として機能する。システム制御部8は、記憶部7から動作プログラムを読み出し、動作プログラムに従って各部3,4,5,7を制御する。   The analysis mechanism control unit 3 operates each device and mechanism of the analysis mechanism 2 according to control by the system control unit 8. The analysis unit 4 calculates the value of the measurement item for the reaction solution based on the photometric data. Specifically, the analysis unit 4 calculates the absorbance of the reaction solution based on the photometric data, or calculates the turbidity based on the calculated absorbance. The display unit 5 includes a display device such as a CRT display, a liquid crystal display, an organic EL display, or a plasma display. The display unit 5 displays the analysis result by the analysis unit 4. The operation unit 6 receives various commands and information input from an operator via an input device. As the input device, a pointing device such as a mouse or a trackball, a selection device such as a switch button, or an input device such as a keyboard can be used as appropriate. The storage unit 7 stores an operation program of the automatic analyzer 1. The system control unit 8 functions as the center of the automatic analyzer 1. The system control unit 8 reads out the operation program from the storage unit 7 and controls the units 3, 4, 5, and 7 according to the operation program.

次に、本実施形態に係る自動分析装置1の詳細について説明する。   Next, the details of the automatic analyzer 1 according to the present embodiment will be described.

図2は、本実施形態に係る攪拌部23の攪拌子23−2の正面の概略図であり、図3は、図2の攪拌子23−2のA−A断面の概略図である。図2の実線部分は外部から視認可能な部分であり、点線部分は外部から視認不能な部分を表している。   FIG. 2 is a schematic diagram of the front surface of the stirring bar 23-2 of the stirring unit 23 according to the present embodiment, and FIG. 3 is a schematic diagram of an AA cross section of the stirring bar 23-2 of FIG. The solid line portion in FIG. 2 is a portion that is visible from the outside, and the dotted line portion represents a portion that is not visible from the outside.

図2及び図3に示すように、攪拌子23−2は、筐体50を有している。筐体50の内部には、振動部51、保持部52、及びスペーサ53が収容されている。振動部51は、図示しない電源部からの電圧の印加を受けて振動する。振動部51は、圧電振動子からなる。保持部52は、柔体構造を有する金属基板により構成される。保持部52の前面と裏面との各々には圧電振動子51が貼り付けられている。すなわち、保持部52は圧電振動子に接続されている。以下、表面に張り付けられた圧電振動子51を表側振動子51−1と呼び、裏面に張り付けられた圧電振動子51を裏側振動子51−2と呼ぶことにする。このように、保持部52と表側振動子51−1と裏側振動子51−2とはバイモルフ圧電振動子70を構成する。保持部52の一端は、ねじ等の締結具54−1により筐体50に固定されている。保持部52の他端にはスペーサ53を介してブレード55が取り付けられている。筐体50の下端には切欠きが形成され、スペーサ53とブレード55とが外部に露出されている。保持部52とスペーサ53とブレード55とは、筐体50の下部において、ねじ等の締結具54−2により一体に固定されている。ブレード55は、反応管31内の反応液を攪拌するための攪拌棒である。典型的には、ブレード55と保持部52とは、同一の材質の金属により形成される。ブレード55の表面は、反応管31内の様々な液性の溶液にブレード55が耐えられるように保護用コーティングがされている。締結具54−2の軸心に沿うスペーサ53の厚みaは、筐体50とブレード55との接触を避けるため、締結具54−1側の保持部52と筺体50のない壁面との間隔bよりも厚くなるように設計されることが好ましい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the stirrer 23-2 has a housing 50. A vibration unit 51, a holding unit 52, and a spacer 53 are accommodated in the housing 50. The vibration unit 51 vibrates upon application of a voltage from a power supply unit (not shown). The vibration unit 51 is composed of a piezoelectric vibrator. The holding part 52 is configured by a metal substrate having a flexible structure. A piezoelectric vibrator 51 is attached to each of the front surface and the back surface of the holding portion 52. That is, the holding part 52 is connected to the piezoelectric vibrator. Hereinafter, the piezoelectric vibrator 51 attached to the front surface is referred to as a front-side vibrator 51-1, and the piezoelectric vibrator 51 attached to the back surface is referred to as a back-side vibrator 51-2. Thus, the holding unit 52, the front-side vibrator 51-1 and the back-side vibrator 51-2 constitute a bimorph piezoelectric vibrator 70. One end of the holding portion 52 is fixed to the housing 50 by a fastener 54-1 such as a screw. A blade 55 is attached to the other end of the holding portion 52 via a spacer 53. A notch is formed in the lower end of the housing 50, and the spacer 53 and the blade 55 are exposed to the outside. The holding portion 52, the spacer 53, and the blade 55 are integrally fixed by a fastener 54-2 such as a screw at the lower portion of the housing 50. The blade 55 is a stirring rod for stirring the reaction solution in the reaction tube 31. Typically, the blade 55 and the holding part 52 are formed of the same metal material. The surface of the blade 55 is coated with a protective coating so that the blade 55 can withstand various liquid solutions in the reaction tube 31. The thickness a of the spacer 53 along the axis of the fastener 54-2 is the distance b between the holding portion 52 on the fastener 54-1 side and the wall surface without the casing 50 in order to avoid contact between the housing 50 and the blade 55. It is preferably designed to be thicker.

図4は、圧電振動子51の概略的な構成断面図である。表側振動子と裏側振動子とは略同一の構成を有している。従って、図4においては、表側振動子と裏側振動子とをまとめて圧電振動子51として例示している。図4に示すように、圧電振動子51は、圧電材料からなる圧電体511と電極材料からなる電極512とを有している。圧電体511は、板形状を有している。圧電体511の表面と裏面との各々に電極512が形成されている。圧電振動子51は、電極511間に直流電圧を印加して、圧電体の双極子モーメントの向きを揃える分極処理が予めなされている。図中の矢印は分極の向きを示す。圧電材料としては、Aサイト元素としてビスマスBiとカリウムKとの少なくとも一種を含むABO型のペロブスカイト構造を有する圧電材料が用いられる。電極材料としては、銀Ag焼き付け電極あるいは、クロムCr/金AuやチタンTi/金Au等のスパッタ電極が用いられる。電極512のいずれか一方が保持部52と対向するように設けられる。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the piezoelectric vibrator 51. The front-side vibrator and the back-side vibrator have substantially the same configuration. Therefore, in FIG. 4, the front-side vibrator and the back-side vibrator are collectively illustrated as the piezoelectric vibrator 51. As shown in FIG. 4, the piezoelectric vibrator 51 has a piezoelectric body 511 made of a piezoelectric material and an electrode 512 made of an electrode material. The piezoelectric body 511 has a plate shape. Electrodes 512 are formed on the front and back surfaces of the piezoelectric body 511. The piezoelectric vibrator 51 is preliminarily subjected to a polarization process in which a DC voltage is applied between the electrodes 511 to align the direction of the dipole moment of the piezoelectric body. The arrows in the figure indicate the direction of polarization. As the piezoelectric material, a piezoelectric material having an ABO 3 type perovskite structure containing at least one of bismuth Bi and potassium K as an A site element is used. As an electrode material, a silver Ag baked electrode or a sputter electrode such as chromium Cr / gold Au or titanium Ti / gold Au is used. One of the electrodes 512 is provided so as to face the holding portion 52.

図5は、攪拌部23の振動に係る電気系統を概略的に示す図である。図5に示すように、攪拌部23は、電源部60と圧電振動子51(表側振動子51−1及び裏側振動子51−2)と保持部52とを有している。電源部60は、分析機構制御部3による制御に従って、表側振動子51−1と裏側振動子51−2とに印加するための交流電圧を、外部電源(図示せず)からの電圧を利用して発生する。電源部60と表側振動子51−1の電極と裏側振動子51−2の電極とは導線により接続されている。図5のように、圧電振動子51−1と圧電振動子51−2は分極の向きが同じになるように、保持部(金属基板)52に接着されている。よって、電源部60により発生された交流電圧は、表側振動子51−1と裏側振動子51−2の分極の向きに対してはお互いに反対向きに印加されることになる。交流電圧の印加を受けた表側振動子51−1と裏側振動子51−2は、一方が伸張し、他方が収縮することを交互に繰り返すため振動する。   FIG. 5 is a diagram schematically showing an electrical system related to the vibration of the stirring unit 23. As shown in FIG. 5, the stirring unit 23 includes a power supply unit 60, a piezoelectric vibrator 51 (front-side vibrator 51-1 and back-side vibrator 51-2), and a holding unit 52. The power supply unit 60 uses an AC voltage to be applied to the front-side vibrator 51-1 and the back-side vibrator 51-2 according to control by the analysis mechanism control unit 3, using a voltage from an external power supply (not shown). Occur. The power supply unit 60, the electrode of the front-side vibrator 51-1 and the electrode of the back-side vibrator 51-2 are connected by a conducting wire. As shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrator 51-1 and the piezoelectric vibrator 51-2 are bonded to the holding portion (metal substrate) 52 so that the polarization directions are the same. Therefore, the AC voltage generated by the power supply unit 60 is applied in directions opposite to each other with respect to the polarization directions of the front-side vibrator 51-1 and the back-side vibrator 51-2. The front-side vibrator 51-1 and the back-side vibrator 51-2 that have received the application of the alternating voltage vibrate because one of them alternately expands and the other shrinks.

表側振動子51−1と裏側振動子51−2との振動に伴い保持部52が振動する。保持部52は、自身の振動による余計なぶれや位置ずれが締結具54−2により抑制される。保持部52の振動は、スペーサ53を介してブレード55に伝導し、ブレード55の先端が振動する。ブレード55の先端の振動を利用して反応管31内の反応液が攪拌される。スペーサ53は、ブレード55の先端の振動の振幅を反応管31内の液体を適切に攪拌するように制御するための適度な硬さと重さとに設計される。なおスペーサ53の硬さは、保持部52の振動を必要以上に吸収しない硬さに設計されれば良い。ブレード53の先端の振動の振幅は、表側振動子51−1と裏側振動子51−2とに印加される交流電圧の波高値や周波数に依存する。また、ブレード55の先端の振動の振幅は、圧電材料の物性や材料、スペーサ53や締結具54−1,54−2の重量、攪拌子23−2に関する各構成要素の形状や重量にも依存する。   The holding part 52 vibrates with the vibration of the front-side vibrator 51-1 and the back-side vibrator 51-2. The holding part 52 is restrained by the fastener 54-2 from being excessively shaken or displaced due to its own vibration. The vibration of the holding part 52 is conducted to the blade 55 through the spacer 53, and the tip of the blade 55 vibrates. The reaction liquid in the reaction tube 31 is stirred using the vibration of the tip of the blade 55. The spacer 53 is designed to have an appropriate hardness and weight for controlling the amplitude of vibration at the tip of the blade 55 so as to appropriately stir the liquid in the reaction tube 31. In addition, the hardness of the spacer 53 should just be designed to the hardness which does not absorb the vibration of the holding | maintenance part 52 more than necessary. The amplitude of the vibration at the tip of the blade 53 depends on the peak value and frequency of the AC voltage applied to the front-side vibrator 51-1 and the back-side vibrator 51-2. The amplitude of vibration at the tip of the blade 55 also depends on the physical properties and materials of the piezoelectric material, the weight of the spacer 53 and the fasteners 54-1 and 54-2, and the shape and weight of each component relating to the stirrer 23-2. To do.

圧電振動子51に印加される交流電圧の周波数を変化させていくと攪拌子23−2の振動モードが変化する。図6は、1次の振動モード(以下、1次モードと呼ぶ)における攪拌子を模式的に示す図であり、図7は、2次の振動モード(以下、2次モードと呼ぶ)における攪拌子を模式的に示す図である。図6に示すように、1次モード(1次共振)においては、バイモルフ圧電振動子70とブレード55とが同位相で振動する。1次モードにおいては、振動の節が存在しない。図7に示すように、2次モード(2次共振)においては、バイモルフ圧電振動子70とブレード55とが逆位相で振動する。すなわち、2次モードにおいては、振動の節が発生する。2次モードは、1次モードに比して、ブレード先端の触れ角θが増大する。従って、2次モードは、1次モードに比して、反応管内の溶液をブレードで巻き上げることができるので攪拌効率が良い。従って、反応管内の反応液の攪拌においては2次モードが用いられる。   As the frequency of the AC voltage applied to the piezoelectric vibrator 51 is changed, the vibration mode of the stirrer 23-2 changes. FIG. 6 is a diagram schematically showing a stirrer in a primary vibration mode (hereinafter referred to as a primary mode), and FIG. 7 is a diagram of stirring in a secondary vibration mode (hereinafter referred to as a secondary mode). It is a figure which shows a child typically. As shown in FIG. 6, in the primary mode (primary resonance), the bimorph piezoelectric vibrator 70 and the blade 55 vibrate in the same phase. In the primary mode, there are no vibration nodes. As shown in FIG. 7, in the secondary mode (secondary resonance), the bimorph piezoelectric vibrator 70 and the blade 55 vibrate in opposite phases. That is, a vibration node occurs in the secondary mode. In the secondary mode, the touch angle θ at the blade tip increases as compared to the primary mode. Accordingly, in the secondary mode, the solution in the reaction tube can be wound up with a blade as compared with the primary mode, so that the stirring efficiency is good. Therefore, the secondary mode is used for stirring the reaction solution in the reaction tube.

電源部60は、ブレード55が2次モードで振動するような周波数、換言すれば、ブレード55とバイモルフ圧電振動子70とが互いに逆位相で振動するような周波数を有する交流電圧を、表側振動子51−1と裏側振動子51−2とに印加する。交流電圧の周波数は、予め操作部6等を介して任意に設定可能である。   The power source 60 generates an AC voltage having a frequency at which the blade 55 vibrates in the secondary mode, in other words, an AC voltage having a frequency at which the blade 55 and the bimorph piezoelectric vibrator 70 vibrate in mutually opposite phases. Apply to 51-1 and back-side vibrator 51-2. The frequency of the AC voltage can be arbitrarily set in advance via the operation unit 6 or the like.

上述のように、本実施形態に係る圧電振動子に用いられる圧電材料としては、Aサイト元素としてビスマスBiとカリウムKとの少なくとも一種を含むABO型のペロブスカイト構造を有する圧電材料が用いられる。すなわち、本実施形態に係る圧電材料は、既存の圧電振動子において用いられていた鉛Pbを含んでいない。本実施形態に係る圧電材料は、鉛Pbを用いた既存の圧電材料に比して剛性が高い。 As described above, a piezoelectric material having an ABO 3 type perovskite structure containing at least one of bismuth Bi and potassium K as the A site element is used as the piezoelectric material used in the piezoelectric vibrator according to the present embodiment. That is, the piezoelectric material according to the present embodiment does not contain lead Pb used in existing piezoelectric vibrators. The piezoelectric material according to this embodiment has higher rigidity than existing piezoelectric materials using lead Pb.

従来において鉛Pbを用いた圧電材料としては、Aサイト元素として鉛Pbを使用したペロブスカイト構造を有する圧電材料が用いられていた。このような圧電材料としては、例えば、Pb(Zr,Ti)O3(PZT、チタン酸ジルコン酸鉛:lead zirconate titamate)が挙げられる。   Conventionally, as a piezoelectric material using lead Pb, a piezoelectric material having a perovskite structure using lead Pb as an A-site element has been used. Examples of such a piezoelectric material include Pb (Zr, Ti) O3 (PZT, lead zirconate titamate).

次に、圧電材料について詳細に説明する。より詳細には、本実施形態に係る圧電材料は、ABO型のペロブスカイト構造を有する圧電材料であり、圧電材料は、Aサイト元素としてビスマスBiとカリウムKとの少なくとも一種を含み、Bサイト元素としてチタンTi、ニオブNb、タンタルTaの少なくとも一種を含む。また、本実施形態に係る圧電材料は、添加物としてマンガンMnやニッケルNiやニオブNbを含む酸化物を含んでいても良い。このような圧電材料としては、例えば、KNbO(KN)や、x(Bi0.5,Na0.5)TiO−y(Bi0.5,K0.5)TiO(BNKT)、x+y=1や、x(Bi0.5,Na0.5)TiO−y(Bi0.5,K0.5)TiO+Mn、x+y=1等の化学式で表される材料が挙げられる。 Next, the piezoelectric material will be described in detail. More specifically, the piezoelectric material according to the present embodiment is an ABO 3 type perovskite structure, and the piezoelectric material includes at least one of bismuth Bi and potassium K as an A site element, and a B site element. As at least one of titanium Ti, niobium Nb, and tantalum Ta. Moreover, the piezoelectric material according to the present embodiment may include an oxide containing manganese Mn, nickel Ni, or niobium Nb as an additive. As such a piezoelectric material, for example, KNbO 3 (KN), x (Bi 0.5 , Na 0.5 ) TiO 3 -y (Bi 0.5 , K 0.5 ) TiO 3 (BNKT), Materials represented by chemical formulas such as x + y = 1, x (Bi 0.5 , Na 0.5 ) TiO 3 -y (Bi 0.5 , K 0.5 ) TiO 3 + Mn 2 O 3 , x + y = 1 Is mentioned.

また、本実施形態に係る圧電材料は、Aサイト元素として、ビスマスBiとカリウムKとの少なくとも一種に加え、ナトリウムNa、リチウムLi、及びバリウムBaの少なくとも一種を含んでいても良い。このような圧電材料としては、例えば、x(Bi0.5,Na0.5)TiO−y(Bi0.5,K0.5)TiO−zBaTiO、x+y+z=1や、xKNbO−yNaNbO−zLiNbO、x+y+z=1、xKNbO−yNaNbO−zLiTaO、x+y+z=1等の化学式で表される材料が挙げられる。 Further, the piezoelectric material according to the present embodiment may include at least one of sodium Na, lithium Li, and barium Ba in addition to at least one of bismuth Bi and potassium K as an A site element. As such a piezoelectric material, for example, x (Bi 0.5 , Na 0.5 ) TiO 3 -y (Bi 0.5 , K 0.5 ) TiO 3 −zBaTiO 3 , x + y + z = 1, xKNbO 3 -yNaNbO 3 -zLiNbO 3, x + y + z = 1, xKNbO 3 -yNaNbO 3 -zLiTaO 3, x + y + z = material expressed by the chemical formula such as 1 and the like.

次に、圧電材料としてチタン酸ジルコンサン鉛(PZT)、チタン酸ビスマスナトリウムとチタン酸バリウムの固溶体(BNBT)、チタン酸バリウム(BT)、及びニオブ酸カリウム(KN)を例に挙げて圧電材料の物性について説明する。なお、PZTは鉛を含む圧電材料であり、BNBT、BT、及びKNは鉛を含まない圧電材料である。圧電材料の周波数定数(横効果における周波数定数)N31を考える。一般的にN31は、N31=l・fとして表現される。lは、振動方向に関する圧電体の長さであり、fは共振周波数である。PZTの周波数定数N31は、l・f=1400m・Hz、BNBTの周波数定数N31は、l・f=2300m・Hz、BTの周波数定数N31は、l・f=2200m・Hz、KNの周波数定数N31は、l・f=2600m・Hzである。このように、本実施形態に係る非鉛系圧電材料は、PZT等の鉛系圧電材料に比して剛性が高いことに関連して、PZT等の鉛系圧電材料に比して周波数定数N31が高い。上記の数値の比較によれば、PZT等の鉛系圧電材料は、周波数定数N31が概して2000m・Hzより低く、非鉛系圧電材料は、周波数定数N31が概して2000m・Hzより高い。すなわち、本実施形態に係る圧電材料としては、周波数定数N31が略2000m・Hz以上である材料により構成されると良い。 Next, the piezoelectric material is exemplified by lead zirconate titanate (PZT), bismuth sodium titanate and barium titanate solid solution (BNBT), barium titanate (BT), and potassium niobate (KN). The physical properties of will be described. PZT is a piezoelectric material containing lead, and BNBT, BT, and KN are piezoelectric materials not containing lead. Consider the frequency constant (frequency constant in the lateral effect) N 31 of the piezoelectric material. In general, N 31 is expressed as N 31 = l · f. l is the length of the piezoelectric body with respect to the vibration direction, and f is the resonance frequency. The frequency constant N 31 of PZT is l · f = 1400 m · Hz, the frequency constant N 31 of BNBT is l · f = 2300 m · Hz, and the frequency constant N 31 of BT is l · f = 2200 m · Hz, KN. The frequency constant N 31 is l · f = 2600 m · Hz. As described above, the lead-free piezoelectric material according to the present embodiment has a higher frequency constant N than the lead-based piezoelectric material such as PZT in relation to higher rigidity than the lead-based piezoelectric material such as PZT. 31 is high. According to the above comparison of numerical values, lead-based piezoelectric materials such as PZT have a frequency constant N 31 generally lower than 2000 m · Hz, and lead-free piezoelectric materials have a frequency constant N 31 generally higher than 2000 m · Hz. That is, the piezoelectric material according to the present embodiment, it is preferable frequency constant N 31 is made of a material is substantially 2000 m · Hz or more.

圧電振動子51の剛性が高まることにより本実施形態に係る2つの主要な効果が生じる。第1の効果としては、本実施形態に係る攪拌子23−2が、従来例に係る攪拌子に比して単位時間あたりの振動回数を増加するため、反応管31内の検体と試薬とを短時間で均一に混合できることが挙げられる。第2の効果としては、本実施形態に係る攪拌子23−2が、従来例に係る攪拌子に比して、攪拌中の発泡を抑制することができるため、発泡に起因する測定誤差を低減できることが挙げられる。以下、第1の効果と第2の効果とについて順番に説明する。まずは、本実施形態に係る第1の主要な効果について説明する。   Increasing the rigidity of the piezoelectric vibrator 51 produces two main effects according to the present embodiment. As a first effect, since the stirrer 23-2 according to the present embodiment increases the number of vibrations per unit time as compared with the stirrer according to the conventional example, the sample and the reagent in the reaction tube 31 are removed. It can be mixed uniformly in a short time. As a second effect, the stirrer 23-2 according to the present embodiment can suppress foaming during stirring as compared with the stirrer according to the conventional example, thereby reducing measurement error due to foaming. What can be done. Hereinafter, the first effect and the second effect will be described in order. First, the 1st main effect which concerns on this embodiment is demonstrated.

図8は、本実施形態に係る攪拌子23−2と従来例に係る攪拌子とのブレードの先端の振幅の周波数依存性を示したグラフである。なお、従来例に係る攪拌子は、本実施形態に係る攪拌子と同一の構成を有しており、圧電材料としてはAサイト元素に鉛Pbを含むABO型のペロブスカイト構造を有するPZTが用いられている。図8の縦軸はブレードの先端の振幅[mm]に規定され、横軸はブレードの先端の振動の周波数[Hz]に規定される。図8の実線は本実施形態に係る攪拌子23−2、点線は従来例に係る攪拌子を示している。ブレードの先端の振動の周波数は、圧電振動子に印加される交流電圧の周波数や圧電振動子の物性、圧電振動子の材料等の種々の要因に依存する。図8においては、圧電振動子に印加される交流電圧の周波数を変化させることにより、ブレードの先端の振動の周波数を変化させている。 FIG. 8 is a graph showing the frequency dependence of the amplitude of the blade tip of the stirrer 23-2 according to the present embodiment and the stirrer according to the conventional example. Note that the stirrer according to the conventional example has the same configuration as the stirrer according to the present embodiment, and PZT having an ABO 3 type perovskite structure containing lead Pb in the A site element is used as the piezoelectric material. It has been. The vertical axis of FIG. 8 is defined by the amplitude [mm] of the blade tip, and the horizontal axis is defined by the vibration frequency [Hz] of the blade tip. The solid line in FIG. 8 indicates the stirrer 23-2 according to this embodiment, and the dotted line indicates the stirrer according to the conventional example. The frequency of vibration at the tip of the blade depends on various factors such as the frequency of the AC voltage applied to the piezoelectric vibrator, the physical properties of the piezoelectric vibrator, and the material of the piezoelectric vibrator. In FIG. 8, the frequency of the vibration at the tip of the blade is changed by changing the frequency of the AC voltage applied to the piezoelectric vibrator.

図8に示すように、圧電振動子に印加される交流電圧の周波数を低周波波から高周波に向けて上昇させると、ある周波数付近を境に攪拌子の振動モードが1次モードから2次モードに転移する。本実施形態に係る攪拌子23−2の場合、ブレードの先端の振幅は、共振現象により、1次モード範囲内で最大値になり、次に2次モード範囲内で極大値になる。共振現象が発生する周波数は、共振周波数と呼ばれている。共振周波数付近においてブレードの先端の振幅は急激に高まる。従来例に係る攪拌子の場合、ブレードの先端の振幅は、1次モード範囲内において本実施形態に係る攪拌子23−2よりも低周波数側で最大値になり、次に2次モード範囲内において本実施形態に係る攪拌子23−2よりも低周波数側で極大値になる。2次モードの振幅値は、1次モードの振幅値の略2分の1である。このように本実施形態に係る攪拌子23−2は、従来例に係る攪拌子に比して剛性を有する圧電材料を用いているため、共振周波数が高周波数側にシフトしている。本実施形態に係る圧電材料を用いることにより、本実施形態に攪拌部23は、ブレードの先端の振幅が同一という条件下において、従来例に係る攪拌部に比して振動周波数を上昇させることができる。   As shown in FIG. 8, when the frequency of the AC voltage applied to the piezoelectric vibrator is increased from a low frequency wave to a high frequency, the vibration mode of the stirrer changes from the primary mode to the secondary mode around a certain frequency. To metastasize. In the case of the stirrer 23-2 according to the present embodiment, the amplitude of the blade tip becomes a maximum value within the primary mode range and then becomes a maximum value within the secondary mode range due to a resonance phenomenon. The frequency at which the resonance phenomenon occurs is called the resonance frequency. In the vicinity of the resonance frequency, the amplitude of the blade tip increases rapidly. In the case of the stirrer according to the conventional example, the amplitude of the tip of the blade becomes a maximum value on the lower frequency side than the stirrer 23-2 according to the present embodiment within the primary mode range, and then within the secondary mode range In FIG. 5, the maximum value is obtained on the lower frequency side than the stirrer 23-2 according to the present embodiment. The amplitude value of the secondary mode is approximately one half of the amplitude value of the primary mode. Thus, since the stirrer 23-2 according to the present embodiment uses a piezoelectric material having rigidity compared to the stirrer according to the conventional example, the resonance frequency is shifted to the high frequency side. By using the piezoelectric material according to the present embodiment, the stirring unit 23 according to the present embodiment can increase the vibration frequency as compared with the stirring unit according to the conventional example under the condition that the amplitude of the tip of the blade is the same. it can.

攪拌効率の観点から言えば、ブレード55の先端の振動の周波数が高い方が望ましい。ただし、周波数の変化に伴い急激に振幅が変化する周波数範囲は、安定した振幅を確保する点から、圧電振動子51に印加される交流電圧には好ましくない。この観点から、分析機構制御部3は、電源部60が発生する交流電圧の周波数を、周波数変化に伴うブレード55の先端の振幅変化が比較的小さい周波数範囲に設定すると良い。例えば、二次モードで振動する振幅のピークの2/3以下の振幅を示す周波数に設定すると良い。例えば、二次モードで振動する振幅のピークの1/2以下の振幅を示す周波数に設定すると良い。すなわち、電源部60は、ブレードが2次モードで振動する周波数の交流電圧を圧電振動子51に印加可能である。   From the viewpoint of stirring efficiency, it is desirable that the vibration frequency at the tip of the blade 55 is higher. However, the frequency range in which the amplitude changes suddenly as the frequency changes is not preferable for the AC voltage applied to the piezoelectric vibrator 51 from the viewpoint of securing a stable amplitude. From this point of view, the analysis mechanism control unit 3 may set the frequency of the alternating voltage generated by the power supply unit 60 in a frequency range in which the amplitude change at the tip of the blade 55 accompanying the frequency change is relatively small. For example, it may be set to a frequency indicating an amplitude that is 2/3 or less of the amplitude peak that vibrates in the secondary mode. For example, it may be set to a frequency indicating an amplitude that is ½ or less of an amplitude peak that vibrates in the secondary mode. That is, the power supply unit 60 can apply an AC voltage having a frequency at which the blade vibrates in the secondary mode to the piezoelectric vibrator 51.

また、反応管31の内壁間の物理的制限の観点から言えば、ブレード55の先端の振幅は、反応管31の内壁間の距離よりも小さくなければならない。この観点から、分析機構制御部3は、電源部60が発生する交流電圧の周波数を、ブレード55の先端の振幅が反応管31の内壁間の距離よりも小さくなる周波数範囲に設定すると良い。ここで、内壁間の距離とは、反応管31の断面が円形であるときは円の内壁の直径であり、反応管31の断面が楕円形であるときは、内壁の短軸である。   From the viewpoint of physical limitations between the inner walls of the reaction tube 31, the amplitude of the tip of the blade 55 must be smaller than the distance between the inner walls of the reaction tube 31. From this point of view, the analysis mechanism control unit 3 may set the frequency of the AC voltage generated by the power supply unit 60 to a frequency range in which the amplitude of the tip of the blade 55 is smaller than the distance between the inner walls of the reaction tube 31. Here, the distance between the inner walls is the diameter of the inner wall of the circle when the cross section of the reaction tube 31 is circular, and the short axis of the inner wall when the cross section of the reaction tube 31 is elliptical.

典型的には、分析機構制御部3は、電源部60が発生する交流電圧の周波数を、ブレード55の先端の振幅が反応管31の内壁間の距離よりも小さくなり、周波数変化に伴うブレード55の先端の振幅変化が比較的小さい周波数範囲に設定する。これにより、電源部60は、ブレード55の先端の振幅が反応管31の内壁間の距離よりも小さく、周波数変化に伴うブレード55の先端の振幅変化が小さい周波数範囲に属する交流電圧を圧電振動子51に印加することができる。   Typically, the analysis mechanism control unit 3 sets the frequency of the AC voltage generated by the power supply unit 60 so that the amplitude of the tip of the blade 55 is smaller than the distance between the inner walls of the reaction tube 31, and the blade 55 is associated with the frequency change. Is set to a frequency range in which the amplitude change at the tip of the filter is relatively small. As a result, the power supply unit 60 applies an AC voltage belonging to a frequency range in which the amplitude of the tip of the blade 55 is smaller than the distance between the inner walls of the reaction tube 31 and the amplitude change of the tip of the blade 55 accompanying the frequency change is small. 51 can be applied.

本実施形態に係る攪拌子23−2と従来例に係る攪拌子とを2次モードで振動させた場合における攪拌性能の評価結果を示す。図9は、攪拌性能の評価方法を説明するための図である。図9に示すように、反応管31内に食塩水を入れ、当該食塩水の上に2層になるように色素液(エバンスブルー)を入れた。このような反応管を二つ用意した。二つの反応管内31の溶液を、それぞれ本実施形態に係る攪拌子23−2と従来例に係る攪拌子とで攪拌した。反応管31内の5つの測定点で色度を測定した。測定点は、A〜Eの5つであり、異なる高さに設定された。数値が高いほど溶液の透明度が高いことを示している。攪拌が始まる前は、5つの測定点の色度は高さに応じて異なる値を有していた。しかし、攪拌を開始すると時間経過に従って全ての測定点の色度が攪拌前の5点の色度の平均値に近づき一定値を示すようになる。一定値になれば攪拌完了である。   The evaluation result of the stirring performance in the case where the stirrer 23-2 according to the present embodiment and the stirrer according to the conventional example are vibrated in the secondary mode is shown. FIG. 9 is a diagram for explaining a method for evaluating the stirring performance. As shown in FIG. 9, a saline solution was put in the reaction tube 31, and a dye solution (Evans Blue) was put on the saline solution so as to form two layers. Two such reaction tubes were prepared. The solutions in the two reaction tubes 31 were respectively stirred with the stirrer 23-2 according to this embodiment and the stirrer according to the conventional example. The chromaticity was measured at five measurement points in the reaction tube 31. There were five measurement points A to E, which were set at different heights. The higher the value, the higher the transparency of the solution. Before the stirring started, the chromaticity of the five measurement points had different values depending on the height. However, when stirring is started, the chromaticity of all measurement points approaches the average value of the five chromaticities before stirring and shows a constant value as time passes. When it reaches a certain value, the stirring is completed.

従来例に係る攪拌子の場合、本実施形態に係る攪拌子23−2の場合に比して、色度が一定になるまでの時間が長いことが分かった。これは上述のように、ブレードの先端の振幅が同一という条件の場合、本実施形態に係る攪拌子23−2は、従来例に係る攪拌子に比して、振動周波数を上げることができ、単位時間当たりのブレード振動回数が増加したことの効果であると考えられる。   In the case of the stirrer according to the conventional example, it has been found that the time until the chromaticity becomes constant is longer than in the case of the stirrer 23-2 according to the present embodiment. As described above, when the amplitude of the blade tip is the same as described above, the stirrer 23-2 according to the present embodiment can increase the vibration frequency as compared with the stirrer according to the conventional example. This is considered to be due to the increase in the number of blade vibrations per unit time.

次に、本実施形態に係る第2の主要な効果(攪拌中の発泡を抑制することができるため、発泡に起因する測定誤差を低減できる)について説明する。   Next, a second main effect according to the present embodiment (because foaming during stirring can be suppressed, measurement error due to foaming can be reduced) will be described.

図10と図11とは、攪拌中の反応管内の溶液の動きを高速カメラで撮影した様子を示す図であり、図10の反応管内の溶液には発泡が生じておらず、図11の反応管内の溶液には発泡が生じている。図10の撮影においては、反応管内の溶液にトレーサ粒子が投入されている。トレーサ粒子は、反応管内の溶液の流動を視認可能にするために用いられる。トレーサ粒子としては、ガラスビーズが用いられた。   FIGS. 10 and 11 are views showing a state in which the movement of the solution in the reaction tube being stirred is photographed with a high-speed camera. The solution in the reaction tube of FIG. 10 is not foamed, and the reaction of FIG. Foaming occurs in the solution in the tube. In the imaging of FIG. 10, tracer particles are introduced into the solution in the reaction tube. Tracer particles are used to make the flow of the solution in the reaction tube visible. Glass beads were used as the tracer particles.

図10の左側は、攪拌開始前の静止時の画像であり、真中は、攪拌中の画像であり、右側は、攪拌終了後の静止時の画像である。図10に示すように、攪拌子が静止している場合、トレーサ粒子は、沈殿している。攪拌子の攪拌開始後、トレーサ粒子は、反応管内の溶液全域に巻き上げられる。   The left side of FIG. 10 is an image at rest before the start of stirring, the middle is an image during stirring, and the right is an image at rest after the end of stirring. As shown in FIG. 10, when the stirrer is stationary, the tracer particles are precipitated. After starting the stirring of the stirrer, the tracer particles are rolled up over the entire solution in the reaction tube.

図11に示すように、液面付近でブレードが大きく振動すると、ブレードの振幅の中心付近の液面が盛り下がり、空気が液体中に取り込まれて発泡に至る。つまり、発泡を抑制するには、液面付近での振幅を小さくすることが有効である。ただし、攪拌効率の観点から言えば、ブレード先端の振幅は大きいことが望ましい。   As shown in FIG. 11, when the blade vibrates greatly in the vicinity of the liquid level, the liquid level near the center of the amplitude of the blade falls and air is taken into the liquid to cause foaming. That is, in order to suppress foaming, it is effective to reduce the amplitude near the liquid surface. However, from the viewpoint of stirring efficiency, it is desirable that the blade tip has a large amplitude.

上述のように、本実施形態に係る圧電振動子51は、従来例に係る圧電振動子に比して剛性が高い。そのため、2次モードにおける振動の節は、圧電振動子51の剛性に応じて位置が変化する。   As described above, the piezoelectric vibrator 51 according to this embodiment has higher rigidity than the piezoelectric vibrator according to the conventional example. Therefore, the position of the vibration node in the secondary mode changes according to the rigidity of the piezoelectric vibrator 51.

図12は、2次モードにおける本実施形態に係る攪拌子23−2の振動の節と従来例に係る攪拌子の振動の節とを比較するための図である。図12に示すように、本実施形態に係る攪拌子は、従来例に係る攪拌子に比して振動の節がブレードの先端に近くなる。攪拌効率を高めるため攪拌子は、ブレードの先端が反応管の内底面付近に位置するように、攪拌子保持機構23−1により降下される。典型的な液量の場合、ブレードの先端から節までの距離は、反応管の内底面から液面までの距離に比して長い。従って、攪拌位置における攪拌子の降下量が同一の場合、本実施形態に係る攪拌子23−2は、従来例に係る攪拌子に比して反応管内の反応液の液面に近くなる。攪拌子保持機構23−1は、2次モードにおけるブレードの振動の節が溶液の液面近傍に位置するようにブレードを支持可能である。   FIG. 12 is a diagram for comparing the vibration node of the stirrer 23-2 according to the present embodiment in the secondary mode with the vibration node of the stirrer according to the conventional example. As shown in FIG. 12, the stirrer according to this embodiment has a vibration node closer to the tip of the blade than the stirrer according to the conventional example. In order to increase the stirring efficiency, the stirrer is lowered by the stirrer holding mechanism 23-1 so that the tip of the blade is positioned near the inner bottom surface of the reaction tube. In the case of a typical liquid amount, the distance from the tip of the blade to the node is longer than the distance from the inner bottom surface of the reaction tube to the liquid surface. Therefore, when the descending amount of the stirrer at the stirring position is the same, the stirrer 23-2 according to the present embodiment is closer to the liquid level of the reaction liquid in the reaction tube than the stirrer according to the conventional example. The stirrer holding mechanism 23-1 can support the blade so that the vibration node of the blade in the secondary mode is positioned near the liquid surface of the solution.

また、本実施形態に係る攪拌子23−2と従来例に係る攪拌子とでブレードの先端の振幅が同一値に設定されている場合、反応管内の溶液の液量に依らず、本実施形態に係る攪拌子23−2の方が従来例に係る攪拌子に比して振幅が小さい。従って本実施形態に係る攪拌子23−2は、従来に比して高い剛性を有することに起因して2次モードの振動の節が下がることにより、ブレードの先端の振幅が従来例と同一の場合であっても、液面近傍におけるブレードの振幅を抑制することができる。これにより本実施形態に係る攪拌子23−2は、従来例に比して液面近傍での振動に伴う発泡を抑制することができ、発泡に起因する測定誤差を低減することができる。   Further, when the amplitude of the blade tip is set to the same value in the stirrer 23-2 according to this embodiment and the stirrer according to the conventional example, this embodiment does not depend on the amount of the solution in the reaction tube. The amplitude of the stirring bar 23-2 is smaller than that of the conventional stirring bar. Therefore, the stirrer 23-2 according to the present embodiment has a rigidity higher than that of the prior art, and the amplitude of the blade tip is the same as that of the conventional example because the vibration node of the secondary mode is lowered. Even in this case, the amplitude of the blade in the vicinity of the liquid level can be suppressed. Thereby, the stirrer 23-2 according to the present embodiment can suppress foaming due to vibration near the liquid surface as compared with the conventional example, and can reduce measurement errors caused by foaming.

以上で、本実施形態に係る2つの主要な効果についての説明を終了する。   This is the end of the description of the two main effects according to the present embodiment.

上記の実施形態においては、図4に示すように、圧電振動子51は、一枚の圧電体511と2枚の電極512とにより構成されるものとした。しかしながら、本実施形態に係る圧電振動子51は、これに限定されない。例えば、圧電体が二枚の場合、図13に示すように、圧電振動子51´は、第1の圧電体511aと第2の圧電体511bが第1の電極512aと第2の電極512aを介して積層された構造を有していても良い。第1の電極512aと第2の電極512bは、それぞれ1層おきに配置、接続され、お互いは絶縁されている。圧電振動子51´の総厚を圧電振動子51と同じとして、同じ電圧でそれぞれの圧電振動子を駆動した場合、圧電体511a、511bに印加される電圧は、圧電体511の約2倍となるため、振幅も約2倍となる。よって、この構成により、図4の構成よりも低電圧の交流電圧の印加でブレードの先端を振動させることができる。また、図13においては、2枚の圧電体511を含む圧電振動子51´を例示しているが、本実施形態はこれに限定されない、本実施形態に係る圧電振動子51´は、2枚以上の圧電体511と電極512とを有していても良い。   In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the piezoelectric vibrator 51 is composed of one piezoelectric body 511 and two electrodes 512. However, the piezoelectric vibrator 51 according to the present embodiment is not limited to this. For example, when there are two piezoelectric bodies, as shown in FIG. 13, the piezoelectric vibrator 51 ′ includes a first piezoelectric body 511a and a second piezoelectric body 511b that connect the first electrode 512a and the second electrode 512a. You may have the structure laminated | stacked through. The first electrode 512a and the second electrode 512b are arranged and connected every other layer, and are insulated from each other. When the total thickness of the piezoelectric vibrator 51 ′ is the same as that of the piezoelectric vibrator 51 and each piezoelectric vibrator is driven with the same voltage, the voltage applied to the piezoelectric bodies 511 a and 511 b is about twice that of the piezoelectric body 511. Therefore, the amplitude is also doubled. Therefore, with this configuration, it is possible to vibrate the tip of the blade by applying an alternating voltage that is lower than the configuration of FIG. 13 illustrates a piezoelectric vibrator 51 ′ including two piezoelectric bodies 511. However, the present embodiment is not limited to this, and the piezoelectric vibrator 51 ′ according to the present embodiment includes two pieces. The piezoelectric body 511 and the electrode 512 described above may be included.

上記の説明の通り、本実施形態に係る攪拌部23は、振動部(圧電振動子)51、保持部(金属基板)52、スペーサ53、及び攪拌棒(ブレード)55を有している。圧電振動子51は、電圧の印加を受けて振動する。保持部52は、圧電振動子51を保持する。スペーサ53は、保持部52に取り付けられている。ブレード55は、スペーサ53に取り付けられ溶液を攪拌する。圧電振動子51は、ABO型のペロブスカイト構造を有する圧電材料を含み、当該圧電材料は、Aサイト元素としてBiとKとの少なくとも一種を含んでいる。 As described above, the stirring unit 23 according to the present embodiment includes the vibration unit (piezoelectric vibrator) 51, the holding unit (metal substrate) 52, the spacer 53, and the stirring rod (blade) 55. The piezoelectric vibrator 51 vibrates upon application of a voltage. The holding unit 52 holds the piezoelectric vibrator 51. The spacer 53 is attached to the holding part 52. The blade 55 is attached to the spacer 53 and stirs the solution. The piezoelectric vibrator 51 includes a piezoelectric material having an ABO 3 type perovskite structure, and the piezoelectric material includes at least one of Bi and K as an A site element.

上記の構成により、鉛を用いる攪拌子よりも剛性が強い攪拌子を実現することができる。剛性が高いことに伴い、本実施形態に係る攪拌子23−2は、従来例に係る攪拌子に比して単位時間あたりの振動回数を増加するため、反応管31内の検体と試薬とを短時間で均一に混合できることができる。また、本実施形態に係る攪拌子23−2は、従来例に係る攪拌子に比して、攪拌中の発泡を抑制することができるため、発泡に起因する測定誤差を低減できることができる。   With the above configuration, a stirrer having higher rigidity than that of a stirrer using lead can be realized. Since the stirrer 23-2 according to the present embodiment increases the number of vibrations per unit time as compared with the stirrer according to the conventional example due to the high rigidity, the sample and the reagent in the reaction tube 31 are removed. It can be mixed uniformly in a short time. Moreover, since the stirring bar 23-2 which concerns on this embodiment can suppress foaming during stirring compared with the stirring bar which concerns on a prior art example, it can reduce the measurement error resulting from foaming.

かくして本実施形態によれば、攪拌効率や測定精度の向上を実現しつつ鉛を使用しない攪拌装置及び自動分析装置を提供することが実現する。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to provide a stirring device and an automatic analyzer that do not use lead while improving the stirring efficiency and measurement accuracy.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…自動分析装置、2…分析機構、3…分析機構制御部、4…解析部、5…表示部、6…操作部、7…記憶部、8…システム制御部、11…反応ディスク、13…サンプルディスク、15…第1試薬庫、17…第2試薬庫、19―1…サンプルアーム、19―2…第1試薬アーム、19―3…第2試薬アーム、21―1…サンプルプローブ、21―2…第1試薬プローブ、21―3…第2試薬プローブ、23…攪拌部、23−1…攪拌子保持機構、23−2…攪拌子、25…光学測定部、27…洗浄部、31…反応管、33…サンプル容器、35…第1試薬容器、37…第2試薬容器、50…筐体、51…振動部(圧電振動子)、52…保持部(金属基板)、53…スペーサ、54…締結具、55…攪拌棒(ブレード)、60…電源部、70…バイモルフ圧電振動子、511・・・圧電体、511a・・・第1の圧電体、511b・・・第2の圧電体、512・・・電極、512a・・・第1電極、512b・・・第2電極。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Automatic analyzer, 2 ... Analysis mechanism, 3 ... Analysis mechanism control part, 4 ... Analysis part, 5 ... Display part, 6 ... Operation part, 7 ... Memory | storage part, 8 ... System control part, 11 ... Reaction disk, 13 ... Sample disk, 15 ... First reagent compartment, 17 ... Second reagent compartment, 19-1 ... Sample arm, 19-2 ... First reagent arm, 19-3 ... Second reagent arm, 21-1 ... Sample probe, 21-2: First reagent probe, 21-3: Second reagent probe, 23: Stirring unit, 23-1: Stirring member holding mechanism, 23-2: Stirring bar, 25: Optical measuring unit, 27: Washing unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Reaction tube, 33 ... Sample container, 35 ... 1st reagent container, 37 ... 2nd reagent container, 50 ... Case, 51 ... Vibrating part (piezoelectric vibrator), 52 ... Holding part (metal substrate), 53 ... Spacer, 54 ... Fastener, 55 ... Stirring bar (blade), 60 ... Power supply, 70 Bimorph piezoelectric vibrator, 511 ... piezoelectric body, 511a ... first piezoelectric body, 511b ... second piezoelectric body, 512 ... electrode, 512a ... first electrode, 512b ... Second electrode.

Claims (10)

電圧の印加を受けて振動する振動部と、
前記振動部に接続された保持部と、
前記保持部に取り付けられたスペーサと、
前記スペーサに取り付けられ溶液を攪拌するための攪拌棒と、
を具備する攪拌装置であって、
前記振動部は、ABO型のペロブスカイト構造を有する圧電材料を含み、前記圧電材料は、Aサイト元素としてビスマスとカリウムとの少なくとも一種を含む、
ことを特徴とする攪拌装置。
A vibrating part that vibrates upon application of a voltage;
A holding part connected to the vibrating part;
A spacer attached to the holding part;
A stirring rod attached to the spacer for stirring the solution;
A stirring device comprising:
The vibrating portion includes a piezoelectric material having an ABO 3 type perovskite structure, and the piezoelectric material includes at least one of bismuth and potassium as an A site element.
A stirrer characterized by that.
前記振動部に印加される交流電圧を発生する電源部をさらに備え、
前記電源部は、前記攪拌棒が2次モードで振動する周波数の交流電圧を前記振動部に印加可能である、
請求項1記載の攪拌装置。
A power supply unit that generates an AC voltage applied to the vibrating unit;
The power supply unit can apply an alternating voltage having a frequency at which the stirring bar vibrates in a secondary mode to the vibrating unit.
The stirring device according to claim 1.
前記振動部に印加される交流電圧を発生する電源部をさらに備え、
前記交流電圧の周波数は、前記攪拌棒の先端の振幅が前記溶液を収容する容器の内壁間距離よりも狭くなるように設定される、
請求項1記載の攪拌装置。
A power supply unit that generates an AC voltage applied to the vibrating unit;
The frequency of the AC voltage is set so that the amplitude of the tip of the stirring bar is narrower than the distance between the inner walls of the container containing the solution.
The stirring device according to claim 1.
前記2次モードにおける前記攪拌棒の振動の節が前記溶液の液面近傍に位置するように前記攪拌棒を支持する支持部をさらに有する、請求項2記載の攪拌装置。   The stirrer according to claim 2, further comprising a support portion that supports the stirrer so that a node of vibration of the stirrer in the secondary mode is positioned in the vicinity of the liquid level of the solution. 前記保持部は、板形状を有する金属製の基板を有し、
前記振動部は、前記基板の前面に取り付けられ前記圧電材料を含む第1の圧電振動子と背面に取り付けられ前記圧電材料を含む第2の圧電振動子とを有する、
請求項1記載の攪拌装置。
The holding part has a metal substrate having a plate shape,
The vibration unit includes a first piezoelectric vibrator that is attached to the front surface of the substrate and includes the piezoelectric material, and a second piezoelectric vibrator that is attached to the back surface and includes the piezoelectric material.
The stirring device according to claim 1.
前記振動部は、前記圧電材料により形成された複数の圧電体が電極材料により形成された電極を介して積層され、電極は一層おきに接続され、かつ、互いの電極は絶縁された積層化構造を有している、請求項1記載の攪拌装置。   The vibrating portion is a laminated structure in which a plurality of piezoelectric bodies formed of the piezoelectric material are stacked via electrodes formed of an electrode material, the electrodes are connected every other layer, and the electrodes are insulated from each other. The stirring apparatus according to claim 1, comprising: 前記圧電材料は、Aサイト元素としてビスマスとカリウムとの少なくとも一種に加え、ナトリウム、リチウム、及びバリウムの少なくとも一種を含む、請求項1記載の攪拌装置。   The stirrer according to claim 1, wherein the piezoelectric material includes at least one of sodium, lithium, and barium in addition to at least one of bismuth and potassium as an A site element. 前記圧電材料は、Bサイト元素としてチタン、ニオブ、及びタンタルの少なくとも一種を含む、請求項1記載の攪拌装置。   The stirrer according to claim 1, wherein the piezoelectric material contains at least one of titanium, niobium, and tantalum as a B-site element. 前記圧電材料は、Aサイト元素として鉛を含まない、請求項1記載の攪拌装置。   The stirring device according to claim 1, wherein the piezoelectric material does not contain lead as an A-site element. 反応管を保持可能な保持機構と、
前記反応管内に収容された溶液を攪拌するための攪拌部と、
前記反応管内に収容された溶液に光を照射して前記照射された光を検出し、前記検出された光の強度に応じたデータを生成する光学測定部と、
前記データに基づいて前記溶液についての測定項目の値を計算する計算部と、を具備する自動分析装置であって、
前記攪拌部は、
電圧の印加を受けて振動する振動部と、
前記振動部に接続された保持部と、
前記保持部に取り付けられたスペーサと、
前記スペーサに取り付けられた攪拌棒と、を備え、
前記振動部は、ABO型のペロブスカイト構造を有する圧電材料を含み、前記圧電材料は、Aサイト元素としてビスマスとカリウムとの少なくとも一種を含む、
ことを特徴とする自動分析装置。
A holding mechanism capable of holding the reaction tube;
A stirring section for stirring the solution contained in the reaction tube;
An optical measurement unit that irradiates the solution contained in the reaction tube with light and detects the irradiated light, and generates data according to the intensity of the detected light;
A calculation unit that calculates a value of a measurement item for the solution based on the data, and an automatic analyzer comprising:
The stirring unit is
A vibrating part that vibrates upon application of a voltage;
A holding part connected to the vibrating part;
A spacer attached to the holding part;
A stirring bar attached to the spacer,
The vibrating portion includes a piezoelectric material having an ABO 3 type perovskite structure, and the piezoelectric material includes at least one of bismuth and potassium as an A site element.
An automatic analyzer characterized by that.
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