(57)【要約】【課題】部品の摩耗などの変形が発生しても安定な揺動処理を実施できる回転駆動装置を備えた分析装置を提供することを目的とする。【解決手段】設定値に対応して第２の駆動手段（Ｄ２）の揺動周波数を記憶したメモリ（１２２）と、分析用デバイス（１）に目的の周波数の揺動を与えるに必要な設定値を読み出して第２の駆動手段（Ｄ２）に供給する揺動処理ルーチンを実行する制御装置（１２３）とを設け、かつ制御装置（１２３）を、第２の駆動手段（Ｄ２）に学習用の設定値を供給して前記揺動周波数を実測し、この実測値に応じて揺動周波数の変動（Δｆ）が小さくなる方向にメモリ（１２２）の内容を更新する負荷変動学習ルーチンを実行するよう構成したことを特徴とする。【選択図】図１
2010071904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セットされた分析用デバイスに回転運動を与える第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段に選択的に係合し分析用デバイスに往復運動を与える第２の駆動手段と、前記第１の駆動手段と第２の駆動手段が係合する位置と係合しない位置に相対移動させる第３の駆動手段とを備えた回転駆動装置を備えた分析装置であって、
設定値に対応して前記第２の駆動手段の揺動周波数を記憶したメモリと、
前記分析用デバイスに目的の周波数の揺動を与えるに必要な設定値を読み出して前記第２の駆動手段に供給する揺動処理ルーチンを実行する制御装置と
を設け、かつ前記制御装置を、前記第２の駆動手段に学習用の設定値を供給して前記揺動周波数を実測し、この実測値に応じて揺動周波数の変動が小さくなる方向に前記メモリの内容を更新する負荷変動学習ルーチンを実行するよう構成した
分析装置。
【請求項２】
前記制御装置は、揺動運転の内容に応じたカウント値を前記揺動処理ルーチンにおいて累積加算するとともに、前記累積加算値が閾値を越えたことを検出して前記負荷変動学習ルーチンに実行を指示して前記前記累積加算値をリセットする累積揺動値判定ルーチンを実行するよう構成した
請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
前記制御装置は、揺動運転の内容に応じたカウント値と経年変化に応じたカウント値を前記揺動処理ルーチンにおいて累積加算する
請求項２記載の分析装置。
【請求項４】
前記制御装置は、負荷変動学習ルーチンにおいて学習用の単一の設定値を前記第２の駆動手段に供給して前記揺動周波数を実測し、この実測値に応じて揺動周波数の変動が小さくなる方向に前記メモリの内容を更新する
請求項１記載の分析装置。
【請求項５】
前記制御装置は、負荷変動学習ルーチンにおいて学習用の複数の設定値を前記第２の駆動手段に供給して各前記揺動周波数を実測し、この実測値の２点間を線形近似して揺動周波数の変動が小さくなる方向に前記メモリの内容を更新する
請求項１記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物などから採取した試料液が入った分析用デバイスを、遠心力によって測定チャンバーに向かって移送して分析する分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物などから採取した液体を分析する方法として、液体流路を形成した分析用デバイスを用いて分析する方法が知られている。分析用デバイスは、回転装置を使って流体の制御をすることが可能であり、遠心力を利用して、試料液の希釈、溶液の計量、固体成分の分離、分離された流体の移送分配、溶液と試薬の混合等を行うことができるため、種々の生物化学的な分析を行うことが可能である。
【０００３】
遠心力を利用して溶液を移送する特許文献１に記載の分析用デバイス５０は、図１９に示すように注入口５１からピペットなどの挿入器具によって検体としての試料液を計量室５２へ注入し、計量室５２の毛細管力で試料液を保持した後、分析用デバイスの回転によって、試料液を分離室５３へ移送するように構成されている。このような遠心力を送液の動力源とする分析用デバイスは、円盤形状にすることで送液制御を行うためのマイクロチャネルを放射状に配置でき、無駄な面積が発生しないため好ましい形状として用いられる。
【０００４】
試料液と希釈液の混合攪拌は、この分析用デバイス５０をセットしたターンテーブルを、同一回転方向に加減速あるいは正転、逆転することで行っている。
特許文献１のような分析用デバイスを取り扱うものではないが、特許文献２の遠心分離装置には、図２０に示すように基板３００に穿設された孔３０１に、モータ３０２によって回転駆動される偏芯カム３０３を挿入することによって、基板３００を振動させる技術が記載されている。
【特許文献１】特表平７−５００９１０号公報
【特許文献２】特許２８６６４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、分析用デバイスの慣性力や、駆動装置の応答性などが問題で、短時間で混合攪拌を行うに足りる加速度が十分に得られず、混合攪拌に長い時間を要しているのが現状である。
【０００６】
このことは、微量の流体の混合の場合に特に顕著であり、十分な時間をかけても混合攪拌が不十分である場合が発生する。
そこで、分析用デバイスに回転運動と所定の停止位置の分析用デバイスを所定の振幅範囲、周期で左右に往復運動をさせことができる図２１に示す回転駆動装置１０６が考えられる。
【０００７】
図２１に示すように、分析用デバイスがセットされるターンテーブル１０１は、第１の駆動手段Ｄ１の第１のモータ７１ａの出力軸に取り付けられており、第１のモータ７１ａを運転することによって分析用デバイスを右方向に連続回転または左方向に連続回転させることができる。
【０００８】
第１のモータ７１ａが取り付けられているシャーシ７５には、第１の駆動手段Ｄ１に選択的に係合し分析用デバイスに往復運動を与える第２の駆動手段Ｄ２の第２のモータ７２ａと、第１の駆動手段Ｄ１と第２の駆動手段Ｄ２が係合する位置と係合しない位置に相対移動させる第３の駆動手段Ｄ３の第３のモータ７３ａなどが取り付けられている。シャーシ７５に対して矢印７６方向（図２２（ａ）参照）にスライド自在に取り付けられた支持テーブル７７には、支持軸７８が取り付けられている。
【０００９】
支持軸７８にはレバー７９が枢支されている。レバー７９の前記ターンテーブル１０１の側の一端には、ターンテーブル１０１の第１のギア部７４に噛合できる第２のギア部８０が形成されている。レバー７９の他端には、凹部８１が形成されている。凹部８１には、第２のモータ７２ａの出力軸８２に取り付けられた偏芯カム８３が係合している。
【００１０】
第１のモータ７１ａによって分析用デバイスを連続回転させる場合には、支持テーブル７７はシャーシ７５との間に介装されている引っ張りコイルバネ８８によって、図２２（ａ）に示すようにターンテーブル１０１の第１のギア部７４に第２のギア部８０が噛合しないように支持テーブル７７が後退している。
【００１１】
分析用デバイスを連続回転させずに所定の振幅範囲、周期で左右に往復運動をさせる場合には、シャーシ７５に取り付けられた第３のモータ７３ａを回転させると、第３のモータ７３ａの出力軸８４に取り付けられたウォーム８５が回転し、ウォームホイール８６が回転し、支持テーブル７７に形成され前記ウォームホイール８６に噛合するラック８７が駆動されて、図２２（ｂ）に示すように支持テーブル７７が前進してターンテーブル１０１の第１のギア部７４に第２のギア部８０が噛合する。具体的には、検出スイッチ９１が図２２（ｂ）に示すように支持テーブル７７を検出するまで第３のモータ７３ａに通電してウォームホイール８６を矢印８９方向（図２２（ａ）参照）に回転させると、ラック８７がウォームホイール８６に噛合している支持テーブル７７が、ターンテーブル１０１に接近するようスライドして、図２２（ｂ）に示すように、レバー７９の第２のギア部８０がターンテーブル１０１の第１のギア部７４に噛合する。
【００１２】
この状態でさらに、第２のモータ７２ａを回転させると、偏芯カム８３を介してレバー７９が図２２（ｂ）に示す実線位置と仮想線位置にターンテーブル１０１の接線方向に揺動する。第２のモータ７２ａの回転数を高くすることによって、前記ターンテーブル１０１にセットされた分析用デバイス内の微量の流体を攪拌するに十分な加速度を、短時間にして得ることができる。
【００１３】
しかし、第１のギア部７４に第２のギア部８０を噛合させて前記ターンテーブル１０１を往復運動をさせた場合には、この分析装置を長期間にわたって運転した場合には、第２のギア部８０が摩耗して、図２３に仮想線で示す当初の歯の形状が、実線で示すように変形する。
【００１４】
このように第２のギア部８０が摩耗した場合には、前記ターンテーブル１０１にセットされた分析用デバイス内の微量の流体を攪拌することを目的とした揺動処理の周波数が変動し、分析精度を維持できなくなる問題がある。
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、分析用デバイスがセットされるターンテーブルに係合してこのターンテーブルを往復運動させる場合に、部品の摩耗などの変形が発生しても安定な揺動処理を実施できる回転駆動装置を備えた分析装置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】
【００１６】
本発明の請求項１記載の分析装置は、セットされた分析用デバイスに回転運動を与える第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段に選択的に係合し分析用デバイスに往復運動を与える第２の駆動手段と、前記第１の駆動手段と第２の駆動手段が係合する位置と係合しない位置に相対移動させる第３の駆動手段とを備えた回転駆動装置を備えた分析装置であって、設定値に対応して前記第２の駆動手段の揺動周波数を記憶したメモリと、前記分析用デバイスに目的の周波数の揺動を与えるに必要な設定値を読み出して前記第２の駆動手段に供給する揺動処理ルーチンを実行する制御装置とを設け、かつ前記制御装置を、前記第２の駆動手段に学習用の設定値を供給して前記揺動周波数を実測し、この実測値に応じて揺動周波数の変動が小さくなる方向に前記メモリの内容を更新する負荷変動学習ルーチンを実行するよう構成したことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項２記載の分析装置は、請求項１において、前記制御装置は、揺動運転の内容に応じたカウント値を前記揺動処理ルーチンにおいて累積加算するとともに、前記累積加算値が閾値を越えたことを検出して前記負荷変動学習ルーチンに実行を指示して前記前記累積加算値をリセットする累積揺動値判定ルーチンを実行するよう構成したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項３記載の分析装置は、請求項２において、前記制御装置は、揺動運転の内容に応じたカウント値と経年変化に応じたカウント値を前記揺動処理ルーチンにおいて累積加算することを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項４記載の分析装置は、請求項１において、前記制御装置は、負荷変動学習ルーチンにおいて学習用の単一の設定値を前記第２の駆動手段に供給して前記揺動周波数を実測し、この実測値に応じて揺動周波数の変動が小さくなる方向に前記メモリの内容を更新することを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項５記載の分析装置は、請求項１において、前記制御装置は、負荷変動学習ルーチンにおいて学習用の複数の設定値を前記第２の駆動手段に供給して各前記揺動周波数を実測し、この実測値の２点間を線形近似して揺動周波数の変動が小さくなる方向に前記メモリの内容を更新することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この構成によれば、第１の駆動手段と第２の駆動手段の少なくとも一方に負荷変動を伴う機械的変動が発生しても、前記制御装置が第２の駆動手段に指示する設定値を定期的に自動修正するので、分析用デバイスの揺動周波数の変動を低減でき、分析精度を長期間にわたって維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の分析装置を図１〜図１８の各実施の形態に基づいて説明する。
先ず、分析に使用される分析用デバイスを図９と図１０に基づいて説明する。この分析用デバイスが、分析装置の図１８で説明した回転駆動装置１０６のターンテーブル１０１に、図１１と図１２に示すように分析用デバイスを分析装置にセットして分析処理が実行される。
【００２３】
図９（ａ）（ｂ）は分析用デバイス１の保護キャップ２を閉じた状態と開いた状態を示している。図１０は図９（ａ）における下側を上に向けた状態で分解した状態を示している。
【００２４】
図９と図１０に示すこの分析用デバイス１は、微細な凹凸形状を表面に有するマイクロチャネル構造が片面に形成されたベース基板３と、ベース基板３の表面を覆うカバー基板４と、希釈液を保持している希釈液容器５と、試料液飛散防止用の保護キャップ２とを合わせた４つの部品で構成されている。
【００２５】
ベース基板３とカバー基板４は、希釈液容器５などを内部にセットした状態で接合され、この接合されたものに保護キャップ２が取り付けられている。
ベース基板３の上面に形成されている数個の凹部の開口をカバー基板４で覆うことによって、複数の収容エリアとその収容エリアの間を接続するマイクロチャネル構造の流路などが形成されている。１１は希釈液容器収容部、２３は分離キャビティ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃは空気孔、２８，３０は溢流流路、２９は溢流キャビティ、３１はリファレンス測定チャンバー、３３は毛細管キャビティ、３４は連結流路、３６は溢流キャビティ、３７は毛細管流路、３８は計量流路、４０は測定チャンバー、４１は連結流路である。
【００２６】
検査しようとする試料液が血液の場合、毛細管力の作用する前記マイクロチャネル構造の各流路の隙間は、５０μｍ〜３００μｍに設定されている。図９（ｂ）の状態で点着部１３に付けられた試料液は、ベース基板３とカバー基板４の間に形成されている流路の毛細管力によって吸い上げて取り込むように構成されている。保護キャップ２の片側は、ベース基板３とカバー基板４に形成された軸６ａ，６ｂに係合して開閉できるように枢支されており、図９（ｂ）に示すように保護キャップ２を閉じることによって、希釈液容器５に収容されている希釈液は、希釈液容器５が分析用デバイス１の中で移動することによって希釈液容器５から分析用デバイス１の内部に放出される。分析用デバイス１の収容エリアのうちの必要なものには各種の分析に必要な試薬が予め担持されている。
【００２７】
分析工程の概要は、このようにして取り込んだ試料液の少なくとも一部を前記希釈液で希釈した後に測定チャンバー４０にまで移送して測定しようとするものである。
この分析用デバイス１を図１１に示す分析装置１００の回転駆動装置１０６にセットする。ターンテーブル１０１の上面には溝１０２が形成されており、分析用デバイス１をターンテーブル１０１にセットした状態では分析用デバイス１のカバー基板４に形成された回転支持部１５と保護キャップ２に形成された回転支持部１６が溝１０２に係合してこれを収容している。
【００２８】
ターンテーブル１０１に分析用デバイス１をセットした後に、ターンテーブル１０１を回転させる前に分析装置１００のドア１０３を閉じると、分析用デバイス１は、図１２に示すようにセットされたドア１０３の側に設けられた可動片１０４によって、ターンテーブル１０１の回転軸心１０７上の位置がバネ１０５の付勢力でターンテーブル１０１の側に押さえられて、分析用デバイス１は回転駆動装置１０６によって回転駆動されるターンテーブル１０１と一体に回転する。
【００２９】
分析装置１００の分析工程は、上記のように第１のモータ７１ａによってターンテーブル１０１を高速回転して、分析用デバイス１の測定チャンバー４０に向かって試料液を移送し、その途中期間に第１のモータ７１ａの駆動を一時的に中止して分析用デバイス１を揺動させるために、前記第３のモータ７３ａを運転して第２のギア部８０を前記ターンテーブル１０１に接近させるとともに、第２のモータ７２ａを運転する。
【００３０】
なお、ここでは第２のモータ７２ａには直流モータが使用されており、印加電圧に応じて回転速度が変化する場合を例に挙げて説明する。
その後、試料液の特定成分を希釈液で希釈したサンプル液が、測定チャンバー４０に到着すると、第１のモータ７１ａの駆動を一時的に中止して第２のモータ７２ａを運転して分析用デバイス１を揺動させて測定チャンバー４０にセットされている試薬とサンプル液とを攪拌して反応させる。
【００３１】
そして、第１のモータ７１ａによってターンテーブル１０１を再び高速に回転させながら、図１２に示すように光源１１２から出射して測定チャンバー４０の溶液を通過した検出光をフォトディテクタ１１３で読み取って、成分の読み取りが行われる。
【００３２】
揺動処理を繰り返して実施していると、分析装置１００の使用開始の直後には、８１，８３とその周辺の揺動機構を構成する部材の摺動性が塗布されているグリスの潤滑によって図２に示すａ領域（負荷激減領域）のように第２のモータ７２ａの負荷が激減するため、第２のモータ７２ａへの印加電圧が同じであっても分析用デバイス１の揺動周波数が変化し、攪拌処理の内容が安定しない。
【００３３】
また、ａ領域が終了してもｂ領域（負荷微減領域）のように第２のギア部８０の摩耗が進行して第１のギア部７４との噛み込みが次第に浅くなり、第２のモータ７２ａの負荷が次第に軽くなることに起因して、図３に示すようにｂ領域のある時期の揺動周波数がａ領域の最終時点の特性と比べると、Δｆ（図３においては揺動周波数がαからβまでの＋４Ｈｚ）だけ高くなり、ｂ領域でも攪拌処理の内容が安定しない。
【００３４】
この問題を解消するために本発明では、図１に示すように揺動処理中の第１のモータ７１ａの揺動周波数を揺動周波数検出手段１２１によって検出し、この揺動周波数検出手段１２１で読み取った実測の揺動周波数と、不揮発性メモリ１２２に書き込まれているテーブルとに基づいて制御装置としてのマイクロコンピュータ１２３が揺動モータ駆動手段１２４を介して第２のモータ７２ａを前記Δｆが小さくなる方向に制御する。この実施の形態では、第１のモータ７１ａがブラシレスモータで構成されており、第１のモータ７１ａの内部にはロータの機械角検出用としてホールセンサーが搭載されている。攪拌による往復運動によって前記ホールセンサーの検出出力には電圧の揺らぎが発生する。そこで揺動周波数検出手段１２１は、前記ホールセンサーの検出出力の電圧の揺らぎから揺動周波数を検出する。また、マイクロコンピュータ１２３は揺動動作の際に着脱モータ駆動手段１２５を介して第３のモータ７３ａへの通電のタイミングと回転方向を制御している。
【００３５】
分析装置１００の製造直後には、マイクロコンピュータ１２３は学習モードにセットされる。この学習モードでは、揺動モータ駆動手段１２４へ出力する設定値を変更しながら揺動周波数検出手段１２１の実測値を読み込んで、マイクロコンピュータ１２３が不揮発性メモリ１２２に、図３に示すａ領域の特性をテーブルとして書き込む。
【００３６】
この学習モードでは分析用デバイス１をターンテーブル１０１にセットした状態で実測して揺動周波数を学習することが理想的であるが、この実施の形態では、分析用デバイス１をターンテーブル１０１にセットしない状態で学習するとして説明する。
【００３７】
この学習が終わるとマイクロコンピュータ１２３は分析運転モードに切り換えられる。
分析運転モードにセットされたマイクロコンピュータ１２３は、分析工程中の前記揺動処理に同期して図４の揺動処理ルーチン４００を実行する。
【００３８】
ステップＳ１では、不揮発性メモリ１２２に書き込まれている設定値−揺動周波数関係式の前記テーブルを読み出す。
ステップＳ２では、前記分析工程中における目的の揺動周波数を得るに必要な設定値をステップＳ１で読み出したテーブルを参照して決定し、この設定値を揺動モータ駆動手段１２４に設定する。
【００３９】
ステップＳ３では、着脱モータ駆動手段１２５を介して第３のモータ７３ａに通電して第２のギア部８０をターンテーブル１０１に接近させるとともに、揺動駆動モータ駆動手段１２４を制御して第２のモータ７２ａに前記設定値に応じた電圧値の直流電圧を印加して、ステップＳ４で分析用デバイス１の揺動処理を実行する。
【００４０】
揺動処理の規定時間が経過したことを検出したマイクロコンピュータ１２３は、ステップＳ５において、揺動駆動モータ駆動手段１２４から第２のモータ７２ａへの直流電圧の印加を終了するとともに、着脱モータ駆動手段１２５を介して第３のモータ７３ａに通電して第２のギア部８０をターンテーブル１０１から離間させてその回の揺動処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ６では、予め摩耗実験を実施して決定されている図５に示す加算値テーブル１２６の一部または全部を参照して、その回の揺動処理の揺動周波数に基づいてレジスタＲに適切な加算値を加算する。具体的には、前回の揺動処理によって前記レジスタＲの累積値がＮ１であって、加算値テーブル１２６の上の三行を参照して処理する場合、ステップＳ２で設定した前記設定値で決まるその回の揺動周波数が１０Ｈｚ〜２０Ｈｚの場合には、今回のステップＳ６ではレジスタＲの累積値（累積揺動値）が＋１されて（Ｎ１＋１）に更新される。
【００４２】
加算値テーブル１２６の上の全部を参照して処理する場合には、マイクロコンピュータ１２３は分析装置の工場出荷からの経過時間を計数、または時々の日付データと工場出荷時の日付データの差から経過時間を計算しており、上記のように加算値テーブル１２６の上の三行を参照してレジスタＲを更新するとともに、前記経過時間に応じて経過時間が長いほど大きくなる重み付を持った加算値を加算する。具体的には、経過時間が３年を越えて４年までの場合には＋２するよう構成されているので、この場合には累積揺動値が（Ｎ１＋１＋２）に更新される。
【００４３】
揺動処理ルーチン４００のステップＳ６が終了すると、分析工程の終了直後などの適当なタイミングに、図６に示す累積揺動値判定ルーチン６００が実施される。
ステップＳ７では、マイクロコンピュータ１２３は前記レジスタＲから累積揺動値を読み出す。ステップＳ８では、ステップＳ７で読み出した累積揺動値が予め設定されている閾値を越えたかをチェックする。
【００４４】
累積揺動値が閾値を越えていないとステップＳ８で判定された場合には、累積揺動値判定ルーチン６００を終了して分析工程に戻る。
ステップＳ８において累積揺動値が閾値を越えたと判定された場合には、ステップＳ９の負荷変動学習ルーチン７００を実行する。この実施の形態では負荷変動学習ルーチン７００がターンテーブル１０１に分析用デバイス１がセットされていない状態で実施される。
【００４５】
図７にマイクロコンピュータ１２３の負荷変動学習ルーチン７００を示す。
この負荷変動学習ルーチン７００はステップＳ１１において、不揮発性メモリ１２２からステップＳ１で書き込んだ最新の設定値−揺動周波数関係式のテーブルを読み出す。
【００４６】
ステップＳ１２では、学習のために予め設定された設定値を読み出す。ここでは設定値が６０であるとする。
ステップＳ１３では、着脱モータ駆動手段１２５を介して第３のモータ７３ａに通電して第２のギア部８０をターンテーブル１０１に接近させるとともに、ステップＳ１２で読み出した設定値の６０を揺動モータ駆動手段１２４にセットする。これによってステップＳ１４で揺動処理される。この揺動中にステップＳ１５では、揺動周波数検出手段１２１から出力される実測値の揺動周波数を読み取る。このときの読み取り実測値が図８に示すβであった場合、ステップＳ１６では、
β  −  α  ＝  Δｆ
の揺動周波数のシフト量を計算し、ステップＳ１７では、不揮発性メモリ１２２のテーブルをΔｆがゼロに近づくように更新する。具体的には、図８における設定値６０で実測した揺動周波数βのポイントを、不揮発性メモリ１２２の現在のテーブル（更新前）が通過するように設定値をΔＶ分だけ上下方向に移動させた一点鎖線のテーブル（更新後）に書き換える。また、このとき次回のステップＳ１２で使用する学習のための設定値を、更新後のテーブルにおいて揺動周波数αを得るために必要な５０に更新する。
【００４７】
ステップＳ１７が終了すると、図６に示したステップＳ１０において、ステップＳ６で書き込みを実施した前記レジスタＲの累積揺動値をゼロにリセットしてから分析工程に戻る。
【００４８】
このように図６のステップＳ８で累積揺動値が閾値を越えるまでは、分析工程で揺動処理が指定されるたびに、指定された揺動周波数での揺動運転に必要な設定値を不揮発性メモリ１２２から読み出した最新の設定値−揺動周波数関係式の最新のテーブルに基づいて決定してステップＳ４で揺動運転し、ステップＳ６で累積揺動値を更新しているので、揺動運転の内容に応じて適切な時期に図７に示した負荷変動学習ルーチン７００を実行して不揮発性メモリ１２２のテーブルを更新しているので、ａ領域とｂ領域において第２のモータ７２ａの負荷変動が発生しても、揺動処理における揺動周波数を安定させることが出来、分析処理のばらつきを解消することができる。
【００４９】
揺動処理における揺動周波数を安定させることが出来る点について、さらに詳しく説明する。
上記に説明した図７に示した負荷変動学習ルーチン７００を実行せずに、揺動モータ駆動手段１２４に指示する設定値として工場出荷時に設定された値を使用して長期間にわたって分析装置を稼働させた場合には、部品の摩耗などの変形が発生しているにもかかわらず工場出荷時に設定された値を設定値として揺動モータ駆動手段１２４に指示を続けるため、この設定値で揺動運転を開始して揺動周波数が安定しても、このときの揺動周波数は前記のように部品の摩耗などの変形が発生しているため、必要としている揺動周波数よりもΔｆだけ高く、フィードバック制御しながら揺動周波数を目標の揺動周波数に到達させることになって、揺動開始から必要としている揺動周波数に到達するまでの応答時間が大きくなり、応答時間における攪拌処理の内容が安定しなくなってしまう。
【００５０】
これに対して図６に示した累積揺動値判定ルーチン６００を実行して自動的に図７に示した負荷変動学習ルーチン７００を実行しているこの実施の形態では、不揮発性メモリ１２２に書き込まれているテーブルを前記Δｆが小さくなる方向に学習させた値を、設定値に採用して揺動モータ駆動手段１２４に指示するため、工場出荷時に設定された値を設定値とする場合に比べてΔｆの大きさを小さくすることができ、フィードバック制御しながら揺動周波数を目標の揺動周波数に到達させる際の応答時間を短くすることができ、応答時間における攪拌処理の内容が安定する。
【００５１】
なお、上記の実施の形態ではターンテーブル１０１に分析用デバイス１がセットされていない状態で学習した設定値−揺動周波数関係式のテーブルを参照してステップＳ４で揺動処理を実施したが、ターンテーブル１０１に分析用デバイス１がセットされた状態で設定値を変更しながら揺動周波数を実測すると、図１３に示す特性Ｐ２のように、ターンテーブル１０１に分析用デバイス１がセットされていない場合の特性Ｐ１と比べると、２５Ｈｚ未満の低周波揺動域では両者は略一致している。しかし、２５Ｈｚを越えた高周波揺動域ではターンテーブル１０１に分析用デバイス１がセットされた状態の揺動周波数は、設定値が同じであっても分析用デバイス１がセットされていない場合に比べて揺動周波数が低くなる傾向にある。
【００５２】
そのため、揺動処理が高周波揺動域に及ぶ場合には、不揮発性メモリ１２２に書き込んだ特性Ｐ１を、揺動周波数ごとに異なる規定の係数を掛け算して特性Ｐ２を算出し、この計算結果に不揮発性メモリ１２２の内容を書き換えてステップＳ４を実行することによって、低周波揺動域から高周波揺動域の広範囲にわたって分析用デバイス１を正確な揺動周波数で揺動させることが出来る。
【００５３】
あるいは、特性Ｐ１の特性Ｐ２への変換処理などを実施せずに、ターンテーブル１０１に分析用デバイス１をセットした状態で設定値を変更して揺動周波数を学習して特性Ｐ２を不揮発性メモリ１２２に書き込んでステップＳ４を実施することも出来る。
【００５４】
上記の各実施の形態では、ターンテーブル１０１に設けた第１のギア部７４に第２の駆動手段７２が係合して駆動するように構成したが、第１のモータ７１ａのアウターロータ９０の外周部に第１のギア部７４を形成し、これに第２の駆動手段７２の第２のギア部８０が噛合させることもできる。
【００５５】
上記の各実施の形態では、回転駆動手段１０６の第２のギア部８０が次第に摩耗して揺動周波数が変動する場合を例に挙げて説明したが、回転駆動手段１０６の構造が図１４に示すように、ターンテーブル１０１の外周にレバー７９の一端にも受けられた摩擦を有する部材２０２を当接させて、ターンテーブル１０１とレバー７９とを係合するように構成された回転駆動装置１０６の場合にも、運転の経過に伴って摩擦を有する部材２０２が摩耗するなどして揺動周波数が不安定になる場合があって、この場合にも前記Δｆを小さくするように同様に制御できる。図１５（ａ）は摩擦を有する部材２０２がターンテーブル１０１から離間した状態を示し、図１５（ｂ）は摩擦を有する部材２０２がターンテーブル１０１に当設した状態を示している。
【００５６】
図１４のように構成された回転駆動手段１０６の場合には、第２の駆動手段Ｄ２をターンテーブル１０１の接線方向に往復駆動させるように構成した点と、第３の駆動手段Ｄ３の駆動源をソレノイドにした点だけが図２１の場合とは異なっている。この相違点について説明する。
【００５７】
図１４と図１５に示すように、第１のモータ７１ａが取り付けられているシャーシ７５には、第２のモータ７２ａとソレノイド２０４および支持軸２０３ａ，２０３ｂ、支持軸２０９などが取り付けられている。
【００５８】
支持軸２０３ａ，２０３ｂには、レバー２０１が摺動可能にスペーサ２１０、締結部材２１２で枢支されている。レバー２０１の前記ターンテーブル１０１の側の辺は、第１のモータ７１ａのロータと平行になるように折り曲げられて成形されており、この折り曲げ辺２０１ｂの先端には、第１のモータ７１ａのロータと摩擦接触できるコルク、ブチルゴムなどでできた摩擦部材２０２が取り付けられている。またレバー２０１には、凹部２１１が形成され、第２のモータ７２ａの出力軸８２に取り付けられた偏芯カム８３が係合している。
【００５９】
図１５（ｂ）の状態で第２のモータ７２ａに通電すると、偏芯カム８３を介してレバー２０１が図１１の矢印２１３のように往復運動する。第３の駆動手段Ｄは、シャーシ７５に取り付けられたソレノイド２０４と、ソレノイド２０４と係合したレバー２０６と、中間部がシャーシ７５に植接された支持軸２０９に枢支され一端が前記レバー２０６に植設された軸２０６ｂに係合するレバー２０５とで構成されている。なお、レバー２０５の他端２０５ｂは、レバー２０１の穴部２１４に挿入されて折り曲げ辺２０１ｂの先端に係合している。
【００６０】
また、レバー２０５は、引っ張りコイルばね２０７によって図１５（ａ）の矢印２１５の方向にレバー２０１の板ばねの作用を有する折り曲げ辺２０１ｂの先端を付勢している。
【００６１】
このように構成したため、ソレノイド２０４に通電するとソレノイド２０４によりレバー２０６が移動すると同時にレバー２０５が図１５（ｂ）の矢印２１６のように支持軸２０９を回転軸として回転し、レバー２０１の折り曲げ辺２０１ｂの先端の板ばね形状部が復帰し、摩擦部材２０２が第１のモータ７１ａのロータに当接する。
【００６２】
この状態で第２のモータ７２ａが通電状態に維持されると、ターンテーブル１０１の接線方向にレバー７９によってターンテーブル１０１が揺動駆動されるので、第２のモータ７２ａの回転数を高くすることによって短い時間であっても分析用デバイス１内の微量の流体を攪拌するに十分な加速度を、短時間にして得ることができる。
【００６３】
なお、第１のモータ７１ａに対して第２の駆動手段Ｄ２のレバー２０１を接近させたが、第２の駆動手段Ｄ２のレバー２０１に対して第１のモータ７１ａを接近させて攪拌揺動したり、第１の駆動手段Ｄ１と、第２の駆動手段Ｄ２のレバー２０１とを互いに接近させて分析用デバイス１を攪拌揺動することもでき、第３の駆動手段Ｄ３によってレバー２０１と第１のモータ７１ａが係合する位置と係合しない位置に、第１の駆動手段Ｄ１と第２の駆動手段Ｄ２を相対移動させることによって実現できると言える。
【００６４】
なお、摩擦部材２０２を第１のモータ７１ａと係合するようにしたが、レバー２０１の摩擦部材２０２を第２のギア部８０に変更し、ターンテーブル１０１あるいは第１のモータ７１ａに設けた第１のギア部７４と係合するように構成しても実現できる。
【００６５】
上記の各実施の形態の負荷変動学習ルーチン７００では、図８に実線で示す不揮発性メモリ１２２の現在のテーブルを、設定値のΔＶ分だけ上下方向に移動させた一点鎖線のテーブルにステップＳ１６とステップＳ１７において書き換えたが、これは不揮発性メモリ１２２の内容を、図１６〜図１８に示すように複数点で学習した結果に更新することによって、より正確な制御を実現できる。
【００６６】
ここでは、不揮発性メモリ１２２の現在のテーブルが図８に示す特性Ｐ１であって、（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）（ｘ３，ｙ３）（ｘ４，ｙ４）（ｘ５，ｙ５）はこの特性Ｐ１の複数点である。
【００６７】
図１６のステップＳ１２−ａでは、複数（ｙ１〜ｙｎ）の揺動周波数に対応する前記設定値を、ステップＳ１１で不揮発性メモリ１２２から読み出した最新の設定値−揺動周波数関係式のテーブルに基づいて決定する。ここでは複数点をｙ１〜ｙ５の５点として説明する。この場合、例えば図１７に示す設定値ｙ１＝４０，ｙ２＝６０，ｙ３＝８０，ｙ４＝１００，ｙ５＝１２０を設定する。
【００６８】
ステップＳ１３−ａでは、着脱モータ駆動手段１２５を介して第３のモータ７３ａに通電して第２のギア部８０をターンテーブル１０１に接近させるとともに、揺動モータ駆動手段１２４に動作を指示する。
【００６９】
ステップＳ１３ｂでは、学習開始からの測定完了点を記憶しているマイクロコンピュータ１２３の中の特定のレジスタの内容をｙｎ＝ｙ１にセットする。
ステップＳ１４では、特定のレジスタの内容のｙ１に基づいて、揺動モータ駆動手段１２４に設定値４０を設定して揺動処理を実行する。
【００７０】
ステップＳ１５では、このときの揺動周波数検出手段１２１の実測した揺動周波数ｘｎ＝ｘ１１を読み取る。
ステップＳ１６−ａでは、マイクロコンピュータ１２３の中のＲＡＭに、ステップＳ１５で読み取ったｘ１１を設定値ｙ１と対応させて記憶する。
【００７１】
ステップＳ１６−ｂでは、学習の完了した実測点の数が規定値の５点になったか判定する。ｙｎ≠ｙ５の場合にはステップＳ１６−ｃで前記特定のレジスタの内容をｙｎ＋１に更新してステップＳ１４に戻る。これによって次回のステップＳ１４では、揺動モータ駆動手段１２４に設定値６０を設定して揺動処理を実行する。ステップＳ１５では揺動周波数検出手段１２１の実測した揺動周波数ｘｎ＝ｘ２１を読み取る。ステップＳ１６−ａでは、マイクロコンピュータ１２３の中のＲＡＭに、ステップＳ１５で読み取ったｘ２１を設定値ｙ２と対応させて記憶する。
【００７２】
ステップＳ１６−ｂでｙｎ＝ｙ５を検出するまでステップＳ１６−ｃ〜ステップＳ１６−ａのルーチンを繰り返して、（ｘ１１，ｙ１）（ｘ２１，ｙ２）（ｘ３１，ｙ３）（ｘ４１，ｙ４）（ｘ５１，ｙ５）を学習する。
【００７３】
ステップＳ１６−ｄでは、（ｘ１１，ｙ１）（ｘ２１，ｙ２）の間の線形１を線形近似し、（ｘ２１，ｙ２）（ｘ３１，ｙ３）の間の線形２を線形近似し、（ｘ３１，ｙ３）（ｘ４１，ｙ４）の間の線形３を線形近似し、（ｘ４１，ｙ４）（ｘ５１，ｙ５）の間の線形４を線形近似して、線形１，線形２，線形３，線形４と、（ｘ１１，ｙ１）以下を線形１、（ｘ５１，ｙ５）以上を線形４としたテーブルに不揮発性メモリ１２２の内容を更新する。なお、図１８は線形１〜線形４を計算した具体例を示している。
【００７４】
上記の各実施の形態では、工場出荷時とその後の学習の際に分析用デバイス１がセットされていない状態で不揮発メモリ１２２を更新するように構成したため、分析装置に電源を供給して分析用デバイス１をセットするまでの待機時間に、不揮発メモリ１２２を最適値に更新できる。工場出荷時とその後の学習の際に分析用デバイス１がセットされた状態で不揮発メモリ１２２を更新するように構成できることは、先に述べた通りである。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、生物などから採取した液体の成分分析に使用する分析装置の分析精度を長期間にわたって安定に維持して分析効率の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の分析装置における回転駆動装置の制御系の構成図
【図２】同回転駆動装置の累積揺動処理回数と機械負荷量の変化の関係図
【図３】同回転駆動装置の揺動モータ駆動手段への設定値と揺動周波数の関係図
【図４】同実施の形態の揺動処理ルーチンのフロー図
【図５】同実施の形態の加算値テーブルの説明図
【図６】同実施の形態の累積揺動値判定ルーチンのフロー図
【図７】同実施の形態の負荷変動学習ルーチンのフロー図
【図８】同実施の形態の負荷変動学習ルーチンにおける更新の説明図
【図９】分析用デバイスの保護キャップを閉じた状態と開いた状態の外観斜視図
【図１０】同実施の形態の分析用デバイスの分解斜視図
【図１１】同実施の形態の分析装置のドアを開放した状態の斜視図
【図１２】分析用デバイスを分析装置にセットした状態の要部断面図
【図１３】分析用デバイスをセットした状態とセットしなかった場合の設定値と揺動周波数の関係図
【図１４】別の実施の形態の回転駆動装置の斜視図
【図１５】回転駆動装置の第１の駆動手段と第２の駆動手段との係合が解除された状態の平面図と、第１の駆動手段と第２の駆動手段が係合した状態の平面図
【図１６】複数点で揺動周波数を実測して学習する場合の負荷変動学習ルーチン図
【図１７】図１６の説明図
【図１８】図１６の具体的な計算例の説明図
【図１９】特許文献１の分析用デバイスの一部切り欠き斜視図
【図２０】特許文献２の一部切り欠き斜視図
【図２１】回転駆動装置の斜視図
【図２２】図２１の回転駆動装置の第１の駆動手段と第２の駆動手段との係合が解除された状態の平面図と、第１の駆動手段と第２の駆動手段が係合した状態の平面図
【図２３】第２のギア部の拡大図
【符号の説明】
【００７７】
１    分析用デバイス
Ｄ１    第１の駆動手段
Ｄ２    第２の駆動手段
Ｄ３    第３の駆動手段
７１ａ    第１のモータ
７２ａ    第２のモータ
７３ａ    第３のモータ
７４    第１のギア部
７９    レバー
８０    第２のギア部８０
８３    偏芯カム
８５    ウォーム
８６    ウォームホイール
８７    ラック
１０１    ターンテーブル
１０６    回転駆動装置
１２１    揺動周波数検出手段
１２２    不揮発性メモリ（メモリ）
１２３    マイクロコンピュータ（制御装置）
１２４    揺動モータ駆動手段
１２５    着脱モータ駆動手段
４００    揺動処理ルーチン
６００    累積揺動値判定ルーチン
７００    負荷変動学習ルーチン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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