(57)【要約】【課題】作業性や操作性に優れた電界撹拌装置を提供すること。【解決手段】電界撹拌装置１００は、第１電極としての下電極１０及び第２電極としての上電極２０を備え、下電極１０と上電極２０との間に液体が滴下された基板を配置可能であり、下電極１０と上電極２０との間に生じさせた電界により液体を撹拌させる。下電極１０は、基板を載置可能な載置部１１と、第１の方向としての前後方向において載置部１１の一方の端側に設けられた度当たり部とを含み、載置部１１は、第１の方向において度当たり部と反対側の他方の端の一部が切り欠かれた切欠き部を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2015208327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極及び第２電極を備え、前記第１電極と前記第２電極との間に液体が滴下された
基板を配置可能であり、前記第１電極と前記第２電極との間に生じさせた電界により前記
液体を撹拌させる電界撹拌装置であって、
前記第１電極は、前記基板を載置可能な載置部と、第１の方向において前記載置部の一
方の端側に設けられた度当たり部とを含み、
前記載置部は、前記第１の方向において前記度当たり部と反対側の他方の端の一部が切
り欠かれた切欠き部を含むことを特徴とする電界撹拌装置。
【請求項２】
前記第１電極は、前記第１の方向と交差する第２の方向に配置された複数の前記載置部
と、前記第２の方向に隣り合う前記載置部の間に配置されたガイド部と、を含むことを特
徴とする請求項１に記載の電界撹拌装置。
【請求項３】
前記載置部は、前記第１電極から前記基板がはみ出ないように、前記基板を載置可能で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の電界撹拌装置。
【請求項４】
前記第１電極を昇降させる昇降機構と、
制御部と、を備え、
前記昇降機構は、前記第１電極と前記第２電極とを接触させない範囲で、前記第１電極
を昇降するように前記制御部によって制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れか一項に記載の電界撹拌装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１電極と前記第２電極とを所定の距離で対向させた後に、前記所
定の距離を微小寸法単位で増加及び／または減少させるように前記昇降機構を制御可能で
あることを特徴とする請求項４に記載の電界撹拌装置。
【請求項６】
前記第１の方向において、前記第１電極と前記第２電極とが対向する第１の位置と、前
記第１の位置から前記第２電極を後退させた第２の位置との間で、前記第２電極を移動さ
せる移動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電
界撹拌装置。
【請求項７】
前記移動機構は、前記第２電極を前記第１の方向に脱着可能に支持する支持部を備えて
いることを特徴とする請求項６に記載の電界撹拌装置。
【請求項８】
前記支持部は、前記第１の方向において前記第２電極を位置決めする位置決め部を有す
ることを特徴とする請求項７に記載の電界撹拌装置。
【請求項９】
前記第２電極は、導電性の板状部材からなり、前記板状部材の一方の面と前記一方の面
に対して反対側の他方の面とが前記位置決め部に対して位置決め可能な形状となっている
ことを特徴とする請求項８に記載の電界撹拌装置。
【請求項１０】
前記第２電極の表面に撥水処理が施されていることを特徴とする請求項７乃至９のいず
れか一項に記載の電界撹拌装置。
【請求項１１】
前記第１電極と前記第２電極とが対向配置されたときに、前記第２電極に電位を与える
給電部を備えたことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の電界撹拌装置
。
【請求項１２】
前記第１電極と前記第２電極とが対向配置されたときに、前記第１電極と前記第２電極
との隙間を前記度当たり部側から照明可能な照明部を備え、
前記載置部の一方の端側に前記度当たり部が設けられていない部分があることを特徴と
する請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電界撹拌装置。
【請求項１３】
作業台と、前記作業台に立設された仕切り部と、カバー部とを有し、
前記作業台と前記仕切り部と前記カバー部とにより規定された室に、前記第１電極と前
記第２電極とが対向配置可能な状態に構成され、
前記カバー部は、前記室を開閉可能に取り付けられ、
前記カバー部には、前記第１電極と前記第２電極とを視認可能な開口部が設けられてい
ることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の電界撹拌装置。
【請求項１４】
前記カバー部の前記開口部には、透明部材が配置されていることを特徴とする請求項１
３に記載の電界撹拌装置。
【請求項１５】
前記作業台と前記仕切り部とには、漏液防止構造が適用されていることを特徴とする請
求項１３または１４に記載の電界撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を非接触で撹拌する電界撹拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体が滴下された基板を対向する電極間に配置し、電極間に電圧を印加して電界を生じ
させ、該電界によるクーロン力を利用して、基板上の液体を振動させ撹拌する非接触撹拌
装置（特許文献１）あるいは免疫組織染色装置（特許文献２）が知られている。
【０００３】
上記特許文献１や上記特許文献２に示された非接触撹拌装置（免疫組織染色装置）は、
対向して配置された平行平板電極と、ファンクションゼネレーターや高電圧アンプを含み
該平行平板電極に印加される交流の高電圧を発生させる装置とを備えている。
【０００４】
上記非接触撹拌装置は、例えば、遺伝子解析におけるハイブリダイゼーション工程や、
ＥＬＩＳＡ（Ｅｎｚｙｍｅ−Ｌｉｎｋｅｄ  ＩｍｍｕｎｏＳｏｒｂｅｎｔ  Ａｓｓａｙ；
試料中に含まれる抗体あるいは抗原の濃度を検出・定量する際に用いられる）における抗
原定着工程、ブロッキング工程、抗原抗体反応工程、発色反応工程、または病原菌の同定
、ＣＲＰ（Ｃ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）検査、化学分析、などのバイオ検出
の工程にて、少量の検体溶液を撹拌させつつ反応させる装置としての利用が挙げられてい
る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１９３８８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、上述したＥＬＩＳＡでは、抗原定着工程、ブロッキング工程、抗原抗体反応工
程、発色反応工程の他に、前段の工程から後段の工程に行く前に、前段の工程で付与され
た試薬などを除く目的で、検体が配置された基板を洗浄する工程が組み込まれている。し
たがって、上記非接触撹拌装置を用いる反応工程が終了した後に洗浄工程を行い、再び上
記非接触撹拌装置を用いる反応工程を行うことが考えられる。すなわち反応工程や洗浄工
程を行う度に上記非接触撹拌装置に対して上記基板をセット・リセットすることになり、
作業性や操作性に優れた非接触撹拌装置が求められているという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例］本適用例に係る電界撹拌装置は、第１電極及び第２電極を備え、前記第１電
極と前記第２電極との間に液体が滴下された基板を配置可能であり、前記第１電極と前記
第２電極との間に生じさせた電界により前記液体を撹拌させる電界撹拌装置であって、前
記第１電極は、前記基板を載置可能な載置部と、第１の方向において前記載置部の一方の
端側に設けられた度当たり部とを含み、前記載置部は、前記第１の方向において前記度当
たり部と反対側の他方の端の一部が切り欠かれた切欠き部を含むことを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、第１電極の載置部に基板を載置（セット）する際に度当たり部によ
って第１の方向における位置決めが可能となる。また例えば、基板の端を摘まんで取り扱
う場合、載置部に基板を載置（セット）したり、載置部に載置された基板を取り出したり
（リセット）する際に、度当たり部と反対側の他方の端の一部が切り欠かれているため指
や摘まむ器具が載置部に触れ難くなる。したがって、基板の端を保持した状態で確実にセ
ット・リセットの作業を行うことが可能となる。つまり、第１電極の載置部に対して繰り
返して基板をセット・リセットする際に、作業性に優れた電界撹拌装置を提供することが
できる。
【００１０】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記第１電極は、前記第１の方向と交差す
る第２の方向に配置された複数の前記載置部と、前記第２の方向に隣り合う前記載置部の
間に配置されたガイド部と、を含むことが好ましい。
この構成によれば、第１の方向は、載置部に基板をセット・リセットする方向となる。
第１の方向と交差する第２の方向に隣り合う載置部の間にガイド部が配置されていること
によって、ガイド部に沿って基板を確実に載置することができる。また、第２の方向に複
数の載置部が設けられている場合、隣り合う基板同士を確実にセット・リセットすること
ができるので、基板同士が接触する不具合などが低減される。
【００１１】
上記適用例に記載の電界撹拌装置では、前記載置部は、前記第１電極から前記基板がは
み出ないように、前記基板を載置可能であることが好ましい。
この構成によれば、載置部の他方の端の一部が切り欠かれていたとしても、基板は第１
電極からはみ出ないように載置されるので、基板を載置部で確実に支えてセットすること
ができる。また、基板を載置部からリセットする際に作業者が基板に触れたとしても、基
板が載置部の他方の端で傾いて滑り落ちるような不具合を防止することができる。
【００１２】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記第１電極を昇降させる昇降機構と、制
御部と、を備え、前記昇降機構は、前記第１電極と前記第２電極とを接触させない範囲で
、前記第１電極を昇降するように前記制御部によって制御されることが好ましい。
この構成によれば、昇降機構によって第１電極を昇降させても、第１電極の載置部に載
置された基板が第２電極に接触して損傷することを防止することができる。
【００１３】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記制御部は、前記第１電極と前記第２電
極とを所定の距離で対向させた後に、前記所定の距離を微小寸法単位で増加及び／または
減少させるように前記昇降機構を制御可能であることが好ましい。
第１電極と第２電極との間の電界によるクーロン力を基板に滴下された液体に働かせる
と、液体はクーロン力によって変形する。変形した液体が重力によって元に戻ろうとする
力が働くことで液体は撹拌される。クーロン力で変形した液体が第２電極に触れると液体
の撹拌が阻害されるので、第１電極と第２電極とは所定の距離をおいて対向させることが
好ましい。
この構成によれば、例えば基板に滴下された液体の容量がばらついて、第１電極と第２
電極とを所定の距離で対向させても、クーロン力で変形した液体が第２電極に触れるおそ
れがあったり、液体がクーロン力で十分に変形しないおそれがあったりする。その際には
、所定の距離をおいて第１電極と第２電極とを対向させた後に、所定の距離を微小寸法単
位で調整できることが好ましい。
【００１４】
上記適用例に記載の電界撹拌装置では、前記第１の方向において、前記第１電極と前記
第２電極とが対向する第１の位置と、前記第１の位置から前記第２電極を後退させた第２
の位置との間で、前記第２電極を移動させる移動機構をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、第１電極の載置部に対して基板をセット・リセットする際には、移
動機構により第２電極を第１の方向において第２の位置に後退させることができるので、
セット・リセットの作業を第２電極に邪魔されずに円滑に行うことができる。
【００１５】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記移動機構は、前記第２電極を前記第１
の方向に脱着可能に支持する支持部を備えていることが好ましい。
この構成によれば、支持部に対して第２電極が脱着可能となるので、例えば第２電極の
表面を洗浄したり、第２電極を交換したりするメンテナンスなどがし易くなる。
【００１６】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記支持部は、前記第１の方向において前
記第２電極を位置決めする位置決め部を有することが好ましい。
この構成によれば、第２電極を支持部の決められた位置に確実に装着することができる
。
【００１７】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記第２電極は、導電性の板状部材からな
り、前記板状部材の一方の面と前記一方の面に対して反対側の他方の面とが前記位置決め
部に対して位置決め可能な形状となっていることが好ましい。
この構成によれば、第２電極の表裏を利用することができる。第２電極は移動機構の支
持部に対して脱着可能であることから、第２電極の一方の表面が例えば傷ついたり、汚れ
たりする不具合が生じた場合には、第２電極を反転させて支持部に装着すれば反対側の他
方の面を利用することができる。
【００１８】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記第２電極の表面に撥水処理が施されて
いることが好ましい。
この構成によれば、第２電極の表面に液体が触れたとしても撥水処理が施されているの
で、第１電極と第２電極との間を広げると液体は表面張力によって確実に基板の方に引き
戻される。つまり、第２電極に触れることによる液体のロスを防止することができる。
【００１９】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記第１電極と前記第２電極とが対向配置
されたときに前記第２電極に電位を与える給電部を備えることが好ましい。
この構成によれば、第１電極と第２電極とが対向配置されたときに第２電極に対して給
電部から給電されるので、第１電極と対向配置される以前に第２電極に給電を開始する方
式に比べて、例えば他の構成物と第２電極との間に予期せぬ放電が生じてしまうことを低
減できる。つまり、安全で確実な作業と操作とを実現できる。
【００２０】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記第１電極と前記第２電極とが対向配置
されたときに、前記第１電極と前記第２電極との隙間を前記度当たり部側から照明可能な
照明部を備え、前記載置部の一方の端側に前記度当たり部が設けられていない部分がある
ことが好ましい。
この構成によれば、度当たり部が邪魔にならずに照明部によって第１電極と第２電極と
の間が照明されるので、基板に滴下された液体を視認し易くなり、第１電極と第２電極と
の間の距離を調整する作業がやり易くなる。
【００２１】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、作業台と、前記作業台に立設された仕切り
部と、カバー部とを有し、前記作業台と前記仕切り部と前記カバー部とにより規定された
室に、前記第１電極と前記第２電極とが対向配置可能な状態に構成され、前記カバー部は
、前記室を開閉可能に取り付けられ、前記カバー部には、前記第１電極と前記第２電極と
を視認可能な開口部が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、電界を発生させるための電圧が印加される第１電極及び第２電極が
配置される室をカバー部によって保護することができる。つまり、電圧が印加された第１
電極や第２電極に作業者が触れることを防止可能である。また、カバー部を閉じた状態と
しても上記室の内部における第１電極と第２電極の状態、つまり第１電極と第２電極との
間に配置される液体が滴下された基板の様子を開口部から観察することができる。
【００２２】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記カバー部の前記開口部には、透明部材
が配置されていることが好ましい。
この構成によれば、カバー部を閉じることで上記室を閉空間とし、周囲の温度や湿度の
変化が基板に滴下された液体の撹拌状態に影響を及ぼすことを抑制できる。
【００２３】
上記適用例に記載の電界撹拌装置において、前記作業台と前記仕切り部とには、漏液防
止構造が適用されていることが好ましい。
この構成によれば、例えば液体が収容された容器や液体が滴下された基板の取り扱いな
どにおいて、液体が上記室にこぼれたとしても、作業台と仕切り部とに漏液防止構造が適
用されているので、こぼれた液体が装置内部に到達して電気系統などに触れ漏電する不具
合を防止することができる。つまり、電気的に安全な作業や操作が可能な電界撹拌装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は電界撹拌装置の外観を示す斜視図、（ｂ）はカバー部を開けた時の電界撹拌装置を示す斜視図。
【図２】電界撹拌装置の機械的及び電気的な構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は電界撹拌装置による液体の撹拌動作を示す概略図。
【図４】操作パネルにおける操作画面の一例を示す図。
【図５】ＥＬＩＳＡの工程を示すフローチャート。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は液滴の形成工程を示す斜視図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は電界撹拌装置への基板のセットの様子を示す斜視図。
【図８】下電極の全体形状を示す斜視図。
【図９】（ａ）は下電極の載置部を示す拡大平面図、（ｂ）は下電極の載置部を前方から見たときの側面図。
【図１０】（ａ）は上電極の支持部を示す斜視図、（ｂ）は支持部の位置決め部を示す斜視図。
【図１１】上電極を示す斜視図。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は上電極に電位を与える給電部とその動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図
面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示してい
る。
【００２６】
＜電界撹拌装置＞
本実施形態の電界撹拌装置の構成について、図１〜図３を参照して説明する。図１（ａ
）は電界撹拌装置の外観を示す斜視図、図１（ｂ）はカバー部を開けた時の電界撹拌装置
を示す斜視図である。図２は電界撹拌装置の機械的及び電気的な構成を示すブロック図で
ある。図３（ａ）〜（ｃ）は電界撹拌装置による液体の撹拌動作を示す概略図である。
本実施形態の電界撹拌装置は、液体が滴下された基板を一対の電極間に配置し、一対の
電極に電圧を印加して電界を発生させる。その電界によるクーロン力で基板に滴下された
少量の液体を振動させ撹拌する装置である。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の電界撹拌装置１００は、後述する電気系統など
が収容された本体ケース１０１と、電源スイッチ１１１や操作パネル１１２が取り付けら
れた前面ケース１０２と、前面ケース１０２の上方において本体ケース１０１にヒンジ１
０６を介して開閉可能に取り付けられたカバー部１０３と、を有している。
以下の説明では、電界撹拌装置１００の設置面に対して垂直な方向を「上下方向」とし
、重力が作用する方向を「下方」とし、「下方」に対して反対の方向を「上方」とする。
前面ケース１０２やカバー部１０３が取り付けられている側を「前方」とし、「前方」に
対して反対側を「後方」として「前後方向」とする。また、電界撹拌装置１００を「前方
」から見て、前面ケース１０２に電源スイッチ１１１が取り付けられている方を「左方」
とし、操作パネル１１２が取り付けられている方を「右方」として「左右方向」とする。
「前後方向」は本発明における第１の方向の一例であり、「左右方向」は本発明におけ
る第１の方向と交差する第２の方向の一例である。なお、前後方向と左右方向とは直交し
、上下方向は前後方向及び左右方向と直交している。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、カバー部１０３を開けると、平板状の作業台１０７と、第１
仕切り部１０８Ａと、カバー部１０３とで規定される電極室１０９が解放される。作業台
１０７には第１電極としての下電極１０が上下方向に昇降可能な状態で取り付けられてい
る。作業台１０７には水準器１１３が取り付けられている。水準器１１３によって作業台
１０７が水平な状態で設置面に対して電界撹拌装置１００が置かれているかどうかを確認
できる。すなわち、下電極１０は作業台１０７に昇降可能な状態で取り付けられているこ
とから、下電極１０自体が水平な状態か否かを水準器１１３で確認することができる。図
１には図示していないが、電界撹拌装置１００は底面の四隅のそれぞれに長さ調整可能な
脚部が設けられており、設置面に対する脚部の長さを調整することで作業台１０７を水平
な状態とすることが可能な構成となっている。
なお、上記第１仕切り部１０８Ａが本発明の「仕切り部」の一例であり、上記電極室１
０９が本発明の「室」の一例である。
【００２９】
カバー部１０３が開けられた状態では、第１仕切り部１０８Ａの後方に、第２電極とし
ての上電極２０が位置している。詳しくは後述するが、上電極２０はＴ字状の支持部３０
によって支持されている。支持部３０は前後方向に移動可能に構成されており、支持部３
０が前方に移動することで下電極１０に対して上電極２０が対向配置される。
カバー部１０３を閉じて電極室１０９を閉空間とすると、電圧が印加された下電極１０
や上電極２０に作業者が触れることを防止可能である。また、詳しくは後述するが、カバ
ー部１０３を閉じることで液体の撹拌において、周囲の温度や湿度の影響を受け難くする
ことができる。
【００３０】
第１仕切り部１０８Ａは、作業台１０７に立設されている。第１仕切り部１０８Ａの上
方側において、照明部としてのＬＥＤ素子１１４が左右方向に間隔をおいて２個配置され
ている。図１（ａ）に示すように、カバー部１０３には前方側に開口部１０４が設けられ
ている。また開口部１０４には例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を材料とし
て帯電防止処理が施された透明部材１０５が貼り付けられている。したがって、図１（ａ
）に示すように、カバー部１０３を閉じた状態でもＬＥＤ素子１１４によって照明して、
電極室１０９の内部を観察することができる。
【００３１】
カバー部１０３にヒンジ１０６が取り付けられた部分には、電極室１０９側に突出する
金属製の突出部１０３Ａが設けられている。また、本体ケース１０１にヒンジ１０６が取
り付けられた部分の直下に近接センサー１１５が取り付けられている。近接センサー１１
５が突出部１０３Ａを検出することで、カバー部１０３の開閉状態を検出可能となってい
る。近接センサー１１５は複数（２個）設けられているので、一方の近接センサー１１５
を例えばリレーなどに接続して電気的なスイッチングによる電界撹拌装置１００のインタ
ーロックを可能とする。また、他方の近接センサー１１５からの信号を取り込んで制御プ
ログラムにおけるカバー部１０３の開閉を確認するステップに利用する。なお、カバー部
１０３において左右方向で対向する側面のそれぞれには、電極室１０９側に突出する突出
部１０３Ｂが設けられている。カバー部１０３を閉じたときに、突出部１０３Ｂが作業台
１０７と接して、作業台１０７によりカバー部１０３が支持される構造となっている。ま
た、カバー部１０３は、閉じられたときに、カバー部１０３の前面が作業台１０７よりも
前方にはみ出るように形成されている。これにより、前面ケース１０２とカバー部１０３
との間に隙間が生じ、カバー部１０３のはみ出た部分に指を掛ければ、カバー部１０３を
手で容易に持ち上げて開けることが可能となっている。
【００３２】
次に、図２を参照して、電界撹拌装置１００の機械的及び電気的な構成について説明す
る。図２に示すように、電界撹拌装置１００は、下電極１０を上下方向に昇降させる昇降
機構１２０と、支持部３０を介して上電極２０を前後方向に移動させる移動機構１３０と
、下電極１０と上電極２０とに電気的に接続され、電界を生じさせるための電圧を生成す
る電源装置１４０と、これらの構成を統括的に制御する制御部１５０と、を備えている。
【００３３】
下電極１０の上面（電極面）には、基板Ｗが載置される。基板Ｗは、絶縁性の材料から
なり、例えばガラス基板やプラスチック基板を用いることができる。本実施形態では、後
述するＥＬＩＳＡで電界撹拌装置１００を用いる例を示すことから、基板Ｗは顕微鏡用ス
ライドガラスが用いられている。基板Ｗには試薬などの液体が滴下される。以降、基板Ｗ
に滴下された少量の液体を液滴Ｓと呼ぶ。
【００３４】
昇降機構１２０は、例えば、下電極１０を下方から支持するシリンダーと、シリンダー
に取り付けられたボールネジと、ボールネジを回転させるステップモーターとを含んで構
成される。
【００３５】
移動機構１３０は、例えば、支持部３０に対して前後方向に取り付けられたシリンダー
と、シリンダーに取り付けられたボールネジと、ボールネジを回転させるステップモータ
ーとを含んで構成される。
【００３６】
電源装置１４０は、例えば、周波数を可変可能であって、交流電圧を発生する電圧発生
部と、電圧発生部で発生した交流電圧を所望の電位に昇圧する昇圧部とを含んで構成され
る。
【００３７】
制御部１５０は、演算部１５１と、記憶部１５２とを含んで構成される。演算部１５１
は、例えばＣＰＵやＭＰＵなどの小型演算回路である。記憶部１５２は、例えばＲＯＭや
ＲＡＭなどであり、制御プログラムやデータテーブルを記憶したり、制御プログラムを展
開するための記憶領域を提供したりする。制御部１５０は、記憶部１５２に記憶された制
御プログラムを演算部１５１が実行することによって、電界撹拌装置１００の各構成要素
（ＬＥＤ素子１１４、近接センサー１１５、昇降機構１２０、移動機構１３０、電源装置
１４０など）を制御する。
【００３８】
次に、図３を参照して、電界撹拌装置１００を用いた液滴Ｓの基本的な撹拌動作につい
て説明する。
【００３９】
図３（ａ）に示すように、撥水処理が施された基板Ｗ上に試薬などの液体を滴下して液
滴Ｓを形成すると、液滴Ｓは基板Ｗ上において盛り上がる。盛り上がった液滴Ｓの基板Ｗ
上における高さｈは、主に、液滴Ｓの容量と、液滴Ｓの粘度と、液滴Ｓの表面張力と、液
滴Ｓが接している基板Ｗの表面の界面張力とにより決定される。特に、液滴Ｓの粘度は、
温度に依存するので、作業環境における温度管理は重要なファクターとなる。一方で試薬
などの液体は少量の滴下や撹拌、化学反応などの用法を考慮して、一般的には低粘度（例
えば５ｃｐｓ以下）の状態となっている。液滴Ｓの粘度が高い場合には、粘度を低下させ
るために液滴Ｓを加温する例えばヒーターなどを基板Ｗが載置される下電極１０を含む構
造体に組み込むようにすればよい。
【００４０】
なお、基板Ｗに滴下される液滴Ｓの容量は、検体の大きさや試薬の濃度などによるが、
一般的には５０μｌ（マイクロリットル）〜６００μｌである。
【００４１】
次に、液滴Ｓが形成された基板Ｗを下電極１０上に載置する。あるいは、下電極１０上
に基板Ｗを載置した後に試薬を滴下し液滴Ｓを形成してもよい。このとき、下電極１０は
上下方向における原点位置にある。原点位置は、電界撹拌装置１００に通電して、電源ス
イッチ１１１を入れる（ＯＮにする）と、制御部１５０が昇降機構１２０を駆動させて原
点位置を確認し、毎回リセットする制御プログラムが採用されている。
【００４２】
次に、制御部１５０は、移動機構１３０を駆動させ、前後方向において上電極２０を後
退していた第２の位置から、下電極１０と対向する第１の位置に移動させる。下電極１０
と上電極２０とが第１の位置で対向すると、制御部１５０は昇降機構１２０を駆動させ、
上下方向において互いに対向する電極面の距離が所定の距離Ｄ１となるように、下電極１
０を上電極２０に向かって上昇させる。
【００４３】
次に、所定の距離Ｄ１で対向配置された下電極１０と上電極２０とに電源装置１４０か
らそれぞれ電位を与えて交流電界を生じさせる。図３（ｂ）に示すように、交流電界によ
って液滴Ｓの頂部が引き上げられる方向にクーロン力が働くと、液滴Ｓは変形して高さが
増大する。また、交流電界によって液滴Ｓの頂部が引き上げられる方向のクーロン力が働
かなくなる、あるいは液滴Ｓの頂部が引き下げられる方向にクーロン力が働くと、図３（
ｃ）に示すように、液滴Ｓは初期の盛り上がった状態から潰れた状態となり、液滴Ｓの高
さは減少する。このようにして液滴Ｓを変形（振動）させることにより液滴Ｓを撹拌する
。液滴Ｓが反応試薬である場合、基板Ｗ上で液滴Ｓを静置させて反応試薬と検体とを反応
させる静置法に比べて、電界撹拌装置１００を用いる撹拌法は、少量の液滴Ｓを非接触で
撹拌して反応に要する時間を短縮することが可能である。
【００４４】
下電極１０と上電極２０との間の所定の距離Ｄ１は、撹拌によって変化する液滴Ｓの高
さの変化量Δｈを考慮する必要がある。液滴Ｓが上述したクーロン力によって変形して液
滴Ｓの頂部が上電極２０に触れると、撹拌が阻害される。撹拌を効果的に行うには、液滴
Ｓの高さの変化量Δｈを最大化することが好ましいが、変化量Δｈを最大化すると、液滴
Ｓが上電極２０に触れないように、上記所定の距離Ｄ１を大きくする必要がある。上記所
定の距離Ｄ１を大きくすることは、下電極１０と上電極２０との間に生じさせる電界の強
さが小さくなる方向に働く。電界の強さが小さくなることはクーロン力が小さくなること
に他ならない。クーロン力が小さくなれば液滴Ｓの変化量Δｈが小さくなる方向に働いて
しまう。また、前述したように、液滴Ｓの初期的な高さｈは、主に液滴Ｓの容量と、表面
張力とにより影響を受けることから、試薬などの液体の種類や液滴Ｓの容量に応じて、予
め撹拌試験を行って好ましい撹拌条件を選定しておく。撹拌条件としては、電極間距離、
電極間に与える電圧、交流電界（交流電圧）の周波数などが挙げられる。
【００４５】
本実施形態の電界撹拌装置１００は、試薬などの液体の種類や液滴Ｓの容量に応じて、
好ましい撹拌条件を選定できるようになっている。例えば、制御部１５０は、昇降機構１
２０を駆動して、下電極１０と上電極２０との上下方向における電極間距離を２．０ｍｍ
〜１８．０ｍｍの範囲内で、微小寸法単位（本実施形態では０．１ｍｍ単位）で可変する
ことができる。なお、電極間距離の最小値（この場合、２．０ｍｍ）は、下電極１０に基
板Ｗを載置した状態で、下電極１０及び基板Ｗが上電極２０と接触しない値となっている
。
電源装置１４０は、例えば、０Ｖ〜４．５ｋＶの電位差の範囲、且つ１Ｈｚ〜１００Ｈ
ｚの周波数範囲で交流電圧としての矩形波を発生させることができる。なお、上電極２０
に対して、下電極１０の極性を正（＋）とした矩形波や、下電極１０の極性を負（−）と
した矩形波を発生させることができる。
【００４６】
本実施形態の電界撹拌装置１００は、上記の撹拌条件を初めとして、各種の設定ができ
る構成となっている。図４は操作パネルにおける操作画面の一例を示す図である。
電界撹拌装置１００の電源スイッチ１１１をＯＮにすると、操作パネル１１２には、例
えば図４に示すような操作画面が現れる。操作画面の下側には、複数の操作ボタンが表示
される。操作パネル１１２にはタッチ式の入力装置が組み込まれており、作業者が表示さ
れた操作ボタンに触れることで、それぞれの操作ボタンに設定された操作が実行される。
複数の操作ボタンは、左から撹拌動作の開始ボタン、終了ボタン、プラスのセーフボタン
、マイナスのセーフボタン、撹拌条件のプログラムを確認するためのプログラムボタン、
各種設定が行える各種設定ボタンとなっている。プラスとマイナスのセーフボタンは、上
述した撹拌動作を開始して下電極１０と上電極２０との電極間距離を撹拌プログラムに応
じた所定の距離Ｄ１にした後に、実際の撹拌状態つまり液滴Ｓの変形（振動）状態を作業
者が確認して、例えば、液滴Ｓが上電極２０に触れるおそれがあるようならば、プラスの
セーフボタンを１度触れることで、微小寸法単位（０．１ｍｍ単位）で電極間距離を広げ
ることができる。また、例えば、液滴Ｓの変化量Δｈが十分でないときは、マイナスのセ
ーフボタンを１度触れることで、微小寸法単位（０．１ｍｍ単位）で電極間距離を狭める
ことができる。
【００４７】
操作画面において複数の操作ボタンの上方には各種設定に基づく情報が表示される。例
えば、撹拌動作を開始する前に、プログラムボタンに触れると、現時点で設定されている
撹拌プログラムの番号、撹拌時間、電極間距離、撹拌プログラムに対応したメッセージな
どを表示することができる。また、各種設定ボタンに触れれば、設定項目に応じた操作ボ
タンや操作画面を表示することができる。例えば、各種設定のうち電極間距離を選択すれ
ば、上述したように、２．０ｍｍ〜１８．０ｍｍの範囲において、微小寸法単位（０．１
ｍｍ単位）で電極間距離を設定することができる。このようにして、試薬などの液体の種
類や液滴Ｓの容量に応じて設定された各種の撹拌プログラムは、制御部１５０の記憶部１
５２に記憶される。また、制御部１５０は、各種の撹拌プログラムを実行した際の実績（
日時、回数など）も記憶部１５２に記憶させ、後に装置をメンテナンスする際に役立てる
ことができるようになっている。装置をメンテナンスするにあたり、制御部１５０に外部
からアクセス可能なインターフェースを備えてもよいし、記憶部１５２自体を制御部１５
０において脱着可能としてもよい。
【００４８】
なお、予め設定された撹拌プログラムや各種設定、あるいは電界撹拌装置１００の制御
プログラムなどが、許可者以外の第三者によって誤って改変されないように、操作パネル
に最初に表示される操作画面として、許可者を認証する画面を表示させるようにしてもよ
い。
【００４９】
＜ＥＬＩＳＡ＞
次に、本実施形態の電界撹拌装置１００を用いた、試料中に含まれる抗原の濃度を検出
・定量するＥＬＩＳＡの例について、図５〜図７を参照して説明する。図５はＥＬＩＳＡ
の工程を示すフローチャート、図６（ａ）〜（ｄ）は液滴の形成工程を示す斜視図、図７
（ａ）〜（ｃ）は電界撹拌装置への基板のセットの様子を示す斜視図である。
本実施形態における試料とは例えば血液のような抗原を含む液体であって、抗原とは該
液体に含まれる特定のタンパク質（病原体など）を指すものである。
【００５０】
図５に示すように、試料中に含まれる抗原の濃度を検出・定量するＥＬＩＳＡの工程は
、抗原定着工程（ステップＳ１）、洗浄工程（ステップＳ２）、ブロッキング工程（ステ
ップＳ３）、洗浄工程（ステップＳ４）、抗原抗体反応工程（ステップＳ５）、洗浄工程
（ステップＳ６）、発色反応工程（ステップＳ７）を含んでいる。
【００５１】
図５の抗原定着工程（ステップＳ１）では、まず、図６（ａ）に示すように、略直方管
状のテンプレートを用意する。テンプレートの上面には円形の貫通孔が設けられており、
管部には、顕微鏡用スライドガラスである基板Ｗを挿入可能となっている。長手方向にお
いて、テンプレートの長さと基板Ｗの長さとはほぼ同じである。そして、図６（ｂ）に示
すように、テンプレートに基板Ｗを挿入して外形を合わせ、上記貫通孔に撥水ペンを挿入
して内壁に沿って撥水ペンで基板Ｗの表面をなぞることで、基板Ｗの表面に撥水円を描く
。次に、図６（ｃ）に示すように、マイクロピペットなどを用いて試料を撥水円の内側に
滴下して液滴Ｓを形成し、電界撹拌装置１００を用いて液滴Ｓを撹拌する。具体的には、
図７（ａ）に示すように、カバー部１０３を開けて、電極室１０９の下電極１０上に液滴
Ｓが形成された基板Ｗを載置する。続いて、図７（ｂ）に示すように前後方向において第
２の位置に後退していた上電極２０を移動機構１３０により下電極１０と対向する第１の
位置に移動させる。次に、図７（ｃ）に示すように、昇降機構１２０により下電極１０と
上電極２０との電極間距離が予め設定された所定の距離Ｄ１となるまで下電極１０を上昇
させる。そして、下電極１０と上電極２０とに電圧を印加して交流電界を発生させ、液滴
Ｓを変形（振動）させて撹拌する。なお、図７（ｂ）及び図７（ｃ）では、各部の動きが
分かるように、カバー部１０３を開けた状態を示して説明した。実際には、下電極１０に
基板Ｗを載置した後に、カバー部１０３を閉めることで電気的なインターロックが解除さ
れ、前述した操作パネル１１２の撹拌動作を開始させる操作ボタンを操作することで、撹
拌プログラムに基づく一連の動作が行われる。これにより、抗原が基板Ｗに固定される。
なお、基板Ｗへの抗原の固定は一か所に限らず、例えば、図６（ｄ）に示すように、基板
Ｗの表面に間隔を置いて複数（２つ）の撥水円を描き、複数の試料中の抗原を固定しても
よい。そして、ステップＳ２へ進む。
【００５２】
図５の洗浄工程（ステップＳ２）では、電界撹拌装置１００から基板Ｗを取り出して、
基板Ｗ上の撥水円内を洗浄する。洗浄方法としては、洗浄液として例えば適宜の濃度に調
整したリン酸緩衝液などを用い、洗浄液中に基板Ｗを１分程度浸漬する方法などが挙げら
れる。洗浄後に洗浄液を液切りする。そして、ステップＳ３へ進む。なお、先の工程で、
撹拌動作が終了すると、移動機構１３０により上電極２０は前後方向における第２の位置
に後退し、カバー部１０３を開けることで電気的にインターロックされる。したがって、
カバー部１０３を開けた状態で操作パネル１１２に表示された例えば開始の操作ボタンを
操作しても一連の撹拌動作は行われない。
【００５３】
図５のブロッキング工程（ステップＳ３）では、後に行われる抗原抗体反応工程で、上
記特定のタンパク質に特異的に結合する抗体が、試料に含まれる抗原以外の物質や基板自
体と結合して特異性が阻害されることを防止するため、例えばウシ血清アルブミンやスキ
ムミルク、ゼラチンなどのブロッキング剤を含む溶液を基板Ｗの撥水円の内側に滴下して
液滴Ｓを形成し、上記抗原定着工程と同様に電界撹拌装置１００を用いて撹拌する。これ
により試料中に含まれる非特異的な結合を引き起こす因子や基板表面にブロッキング剤が
結合してブロッキング処理が施される。そして、ステップＳ４へ進む。
【００５４】
図５の洗浄工程（ステップＳ４）では、電界撹拌装置１００から基板Ｗを取り出して、
ブロッキング処理が施された基板表面を先の洗浄工程（ステップＳ２）と同様に洗浄する
。そして、ステップＳ５へ進む。
【００５５】
図５の抗原抗体反応工程（ステップＳ５）では、上記特定のタンパク質に特異的に結合
する抗体を含む溶液（試薬）を基板Ｗの撥水円の内側に滴下して液滴Ｓを形成する。そし
て、上記抗原定着工程と同様に電界撹拌装置１００を用いて、基板Ｗ上に形成された液滴
Ｓを撹拌する。これにより、上記特定のタンパク質と抗体とが結合する抗原抗体反応が進
む。そして、ステップＳ６へ進む。
【００５６】
図５の洗浄工程（ステップＳ６）では、電界撹拌装置１００から基板Ｗを取り出して、
抗原抗体反応が行われた基板表面を先の洗浄工程（ステップＳ２）と同様に洗浄する。そ
して、ステップＳ７へ進む。
【００５７】
図５の発色反応工程（ステップＳ７）では、発色基質を含む発色試薬を基板Ｗの撥水円
の内側に滴下して、上記抗体と発色基質とを反応させて発色させる。発色させた後に、例
えば希硫酸のような反応停止薬を滴下する。試料中に抗原としての特定のタンパク質が含
まれていれば抗体と結合して発色することになる。つまり、発色の強度を確認すれば試料
中に含まれる特定のタンパク質の有無を検出できる。また、発色の強度は、試料中に含ま
れている特定のタンパク質の量に比例する。発色反応工程が終了した基板Ｗにおける試料
の吸光度（発色基質に基づく特定波長の光の吸光度）を例えば分光光度計を用いて測定す
れば、特定のタンパク質の濃度を定量することができる。
【００５８】
上記ＥＬＩＳＡの工程では、抗原定着工程、ブロッキング工程、抗原抗体反応工程で電
界撹拌装置１００を用いた。電界撹拌装置１００を用いずに、基板Ｗ上で液滴Ｓを静置し
た状態で反応を進める場合に比べて、それぞれの反応に要する時間を短縮することができ
る。
なお、電界撹拌装置１００を用いる工程は、抗原定着工程、ブロッキング工程、抗原抗
体反応工程に限らず、これらの工程のうちの１つの工程で利用されるとしてもよい。とり
わけ、抗体を含む溶液（試薬）は高価であることから、少量の液滴Ｓを非接触で撹拌可能
な電界撹拌装置１００を抗原抗体反応工程で用いることがより効果的である。また、抗原
抗体反応工程は、１種の抗体を抗原と反応させる方法に限らず、例えば、まず抗原に１次
抗体を結合させ、さらに１次抗体に２次抗体を結合させる方法もある。また、同じ血液試
料などに対してそれぞれ別の抗体を結合させて、複数の異なるタンパク質の検出・定量を
行うことがある。
したがって、電界撹拌装置１００に対して１つの基板Ｗを繰り返しセット・リセットし
たり、それぞれに異なる試料が配置された複数の基板Ｗをセット・リセットしたりするの
で、作業性や操作性に優れていることが好ましい。発明者らは、このような課題を考慮し
て、下電極１０及び上電極２０の形状やこれらの電極に関連する構成を工夫した。以降、
電極および電極に関連する構成について説明する。
【００５９】
＜第１電極としての下電極＞
本実施形態の第１電極としての下電極について、図８及び図９を参照して説明する。図
８は下電極の全体形状を示す斜視図、図９（ａ）は下電極の載置部を示す拡大平面図、図
９（ｂ）は下電極の載置部を前方から見たときの側面図である。
【００６０】
図８に示すように、下電極１０の一方の面（上面）には、基板Ｗを載置するための載置
部１１が複数（６個所）設けられている。上述したように基板Ｗとして顕微鏡用スライド
ガラスを用いる場合、顕微鏡用スライドガラスはＪＩＳ  Ｒ  ３７０３：１９９８にて規
格化されており、幅２６ｍｍ、長さ７６ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの無色透明なガラスが用い
られる。基板Ｗの長手方向が前後方向に沿うように載置部１１が形成されている。載置部
１１の前後方向における後端（本発明の一方の端）側に度当たり部１２が形成されている
。載置部１１の前後方向における前端（本発明の他方の端）側に載置部１１を切り欠いた
切欠き部１３が形成されている。左右方向に隣り合う載置部１１の間にはガイド部１４が
前後方向に沿って形成されている。
基板Ｗ（顕微鏡用スライドガラス）は、載置部１１からはみ出ないように載置される。
言い換えれば、下電極１０に基板Ｗ（顕微鏡用スライドガラス）を載置したときに下電極
１０からはみ出ないように載置部１１が形成されている。
【００６１】
本実施形態の下電極１０は、厚みがおよそ８ｍｍ程度のアルミニウムの板を切削加工し
て形成されており、度当たり部１２、ガイド部１４に相当する部分は外観が黒色となるア
ルマイト処理が施されている。載置部１１には外観が白色となるクロメート処理が施され
ている。これにより、下電極１０において載置部１１を容易に見分けることができる構成
となっている。なお、下電極１０の載置部１１が形成された面と反対側の面には、アルマ
イト処理やクロメート処理が施されていない部分があり、電源装置１４０との電気的な接
続に用いられている。なお、載置部１１、度当たり部１２、ガイド部１４が外観色で容易
に識別できる状態であればよく、表面処理は、黒色のアルマイト処理、白色のクロメート
処理に限定されない。
【００６２】
図９（ａ）に示すように、度当たり部１２は、載置部１１の後端側においてガイド部１
４と繋がって配置され、載置部１１の後端側の中央付近には度当たり部１２が設けられて
いない部分が存在する。つまり、載置部１１に基板Ｗが載置されたとき、基板Ｗの短辺部
のうち角部付近が度当たり部１２と接することになる。
加えて、載置部１１の前端側において切欠き部１３は、載置部１１を左右方向において
全幅に亘って切り欠いて形成されておらず、ガイド部１４に沿ってエッジ部１７を残して
切り欠いて形成されている。
したがって、図９（ｂ）に示すように、載置部１１に基板Ｗを載置すると、載置部１１
の前端側では、エッジ部１７の上面１１ａによって基板Ｗの短辺方向の両端が支持される
ことになる。また、左右方向における載置部１１の配置ピッチはおよそ３０ｍｍであって
、ガイド部１４の上面の幅はおよそ１．５ｍｍである。そして、ガイド部１４と載置部１
１との間には、載置部１１の法線方向に対しておよそ３０度の傾斜角θを有する斜面１４
ａが形成されている。
載置部１１からガイド部１４の上面までの距離、つまりガイド部１４の高さは、ほぼ基
板Ｗ（顕微鏡用スライドガラス）の厚みと同じになっている。度当たり部１２の高さは、
ガイド部１４の高さ、つまり基板Ｗの厚みよりも大きい。
【００６３】
このような下電極１０によれば、基板Ｗを下電極１０に配置する際に、左右方向はガイ
ド部１４によって案内され、前後方向は度当たり部１２によって位置決めされる。また、
下電極１０からはみ出ないように確実に基板Ｗを載置部１１にセット（載置）可能である
と共に、複数の基板Ｗをセットする際に、先にセットされた基板Ｗに後からセットされる
基板Ｗが接触し難くなる。また、セットされた複数の基板Ｗをリセットする（取り出す）
際に、リセットする基板Ｗがセットされた基板Ｗに接触し難くなる。
さらに、載置部１１の前端側において、エッジ部１７を残しつつ切欠き部１３が形成さ
れていることから、例えば基板Ｗをリセットするときに、切欠き部１３と重なる基板Ｗの
前端部を摘まもうとして指や器具が基板Ｗに触れたとしても、基板Ｗがエッジ部１７で支
えられていることから、基板Ｗが傾いて下電極１０から落下するような不具合を防止する
ことができる。
【００６４】
なお、下電極１０に形成される載置部１１の数、すなわち、下電極１０に載置可能な基
板Ｗの数は、６個に限定されるものではなく、１個でもよいし６個以上でもよい。例えば
、免疫組織染色法では、採取された組織から組織切片を作る際に、一般的には１つの組織
から、少なくとも３つの組織切片を取り出して１つの抗体と結合させて染色することがあ
る。そこで、本実施形態では電界撹拌装置１００の用途を考慮して、載置部１１の数を３
の倍数とした。
【００６５】
また、下電極１０の載置部１１が形成された側と反対側の面は、平坦な状態となってい
る。下電極１０は、昇降機構１２０に対して上記反対側の面からネジ止めされている。載
置部１１が形成された側には、ネジ止め用の孔が貫通していないことから、仮に載置部１
１に試薬などの液体がこぼれても、ネジ止め用の孔に入り込むことがなくクリーニングし
易い構造となっている。
【００６６】
＜第２電極としての上電極と上電極の関連構成＞
次に、本実施形態の第２電極としての上電極とその関連構成について、図１０〜図１２
を参照して説明する。図１０（ａ）は上電極の支持部を示す斜視図、図１０（ｂ）は支持
部の位置決め部を示す斜視図、図１１は上電極を示す斜視図、図１２（ａ）及び（ｂ）は
上電極に電位を与える給電部とその動作を示す図である。
【００６７】
図１０（ａ）に示すように、支持部３０は、前後方向に延びた部分と左右方向に延びた
部分とが繋がったＴ字形状となっている。支持部３０は、例えばアルミニウムからなり、
その表面は、外観が白色のアルマイト処理が施されている。Ｔ字形状の左右方向に延びた
部分の両端には位置決め部３１が取り付けられている。
図１０（ｂ）に示すように、位置決め部３１は、鋼材が用いられた直方体の底部３２と
、例えばフェノール樹脂を用いて断面がＬ字状に形成された取付部３３とを組み合わせて
構成されている。支持部３０に対して取付部３３を介して底部３２を下方からネジ止めす
ると、底部３２と取付部３３との間に隙間が生ずる。この隙間に上電極２０が挿入される
。また、この隙間において、取付部３３側に可動突起であるボールプランジャー３４が取
り付けられている。ボールプランジャー３４は、前後方向に間隔をおいて２つ取り付けら
れている。ボールプランジャー３４の球面状の突起部分は、取付部３３から下方、つまり
底部３２に向かって付勢されている。
【００６８】
図１１に示すように、第２電極としての上電極２０は、例えばアルミニウムからなる平
板状であって、その表面には外観が白色となるアルマイト処理が施されている。上電極２
０は、前述した位置決め部３１の隙間に挿入可能な厚みとなっている。具体的には、上電
極２０の厚みは例えば４ｍｍである。上電極２０の互いに向かい合う短辺の一方の端のそ
れぞれには、左右方向に突出する突出部２１が形成されている。突出部２１が形成された
側が上電極２０の前方となる。上電極２０の前方側における左右の両端側に平面視で円形
の窪み２２が形成されている。窪み２２は、上電極２０の一方の面２０ａに形成されてい
るだけでなく、反対側の他方の面２０ｂにも同じ位置に形成されている。
このような上電極２０は、図１０（ａ）に示すように、上電極２０の後端側から支持部
３０の位置決め部３１における隙間に挿入される。位置決め部３１の２つのボールプラン
ジャー３４のうち前方側のボールプランジャー３４と窪み２２とが嵌合して位置決めされ
る。２つのボールプランジャー３４のうち後方側のボールプランジャー３４は前方側に比
べて強く上電極２０を底部３２に向けて押圧することになる。位置決め部３１は支持部３
０の左右方向における両端側に対称に設けられているので、支持部３０に対して、上電極
２０を前後方向と左右方向とにおいて位置決めすることができる。また、位置決め部３１
に上電極２０を挿入して位置決めしても、前後方向に配置された２つのボールプランジャ
ー３４のうちの１つで位置決めされるので、突出部２１を把持して前方に引けば、窪み２
２が複数のボールプランジャー３４のそれぞれに対して設けられている場合に比べて、上
電極２０を位置決め部３１から容易に引き抜くことができる。つまり、上電極２０は、支
持部３０に対して脱着可能となっている。例えば、上電極２０の電極面に試薬や洗浄液な
どが触れても、上電極２０を支持部３０から引き出して容易にクリーングすることができ
る。
【００６９】
上電極２０は平板状であり、一方の面２０ａと他方の面２０ｂとにおいて対称な位置に
窪み２２が設けられていることから、上電極２０を上下に反転しても、位置決め部３１に
挿入することができ、一方の面２０ａと他方の面２０ｂの両方を電極面として使用するこ
とができる。例えば、一方の面２０ａが損傷した場合には、上電極２０を反転させて使用
すればよい。上電極２０は支持部３０に脱着可能となっているので、上電極２０が使用不
可能となっても容易に交換することができる。
【００７０】
なお、上電極２０の後端の側面においてハッチングされた部分２３は、アルマイト処理
が施されていない。詳しくは後述するが、当該部分２３が上電極２０に給電される部分と
なる。
【００７１】
図１２（ａ）及び（ｂ）は下電極１０と上電極２０とを所定の位置（前後方向における
第１の位置）で対向配置させたときに、右側から見た電界撹拌装置１００の内部の構造を
示す図である。
図１２（ａ）に示すように、支持部３０の前後方向に延びる部分の下方に、絶縁性のス
ペーサー３５を介して導電性の中継部４１が取り付けられている。中継部４１には前方に
向けて突出する第１のプローブ４２が取り付けられている。また、同じく支持部３０の前
後方向に延びる部分の下方に、作用点が下方に向くようにしてマイクロスイッチ３６が取
り付けられている。マイクロスイッチ３６の作用点には回転自在にローラーが取り付けら
れている。
【００７２】
支持部３０の位置決め部３１に上電極２０を上述したように挿入して位置決めすると、
上電極２０の後端と下電極１０の載置部１１の後端とが前後方向においてほぼ一致する。
また、上電極２０の後端がマイクロスイッチ３６のローラーを押し上げてマイクロスイッ
チ３６が作動する。さらに、上述したアルマイト処理が施されていない上電極２０の後端
の部分２３が第１のプローブ４２に接触して第１のプローブ４２の先端を押し込む。マイ
クロスイッチ３６は上電極２０が支持部３０にきちんと装着されたか否かを検出するため
の検出素子（リミットスイッチ）である。
昇降機構１２０が取り付けられている作業台１０７には、第２のプローブ４３が上方に
向かって立設されている。第２のプローブ４３は、前後方向において、下電極１０と第１
仕切り部１０８Ａとの間に配置されている。
また、第２のプローブ４３は、図１２（ｂ）に示すように、昇降機構１２０の昇降に伴
って上下方向に移動可能に取り付けられている。
下電極１０は昇降機構１２０を経由して電気的に前述した電源装置１４０の一方の出力
端に接続され、第２のプローブ４３は電気的に電源装置１４０の他方の出力端に接続され
ている。
【００７３】
電界撹拌装置１００の制御部１５０は、前述したように撹拌プログラムが実行されると
、移動機構１３０を駆動して支持部３０を前方に移動させ、下電極１０と上電極２０とを
対向配置させる。そして、制御部１５０は昇降機構１２０を駆動して、下電極１０と上電
極２０とが所定の距離Ｄ１を置いて対向するように下電極１０を上昇させる。
下電極１０の上昇に伴って第２のプローブ４３も上昇し、その先端が中継部４１に接触
して押し込まれる。これにより、上電極２０は第１のプローブ４２と中継部４１とを介し
て第２のプローブ４３に電気的に接続される。すなわち、中継部４１と、第１のプローブ
４２と、第２のプローブ４３とにより、電源装置１４０から上電極２０に電位を供給する
給電部４０が構成されている。
制御部１５０は、マイクロスイッチ３６の作動を検出して上電極２０がきちんと支持部
３０に挿入されていることが確認されると、電源装置１４０から下電極１０と上電極２０
とに電圧を印加して、下電極１０と上電極２０との間に交流電界を発生させる。
つまり、上電極２０に対して電源装置１４０から直接に配線を繋ぐことなく、支持部３
０に対して上電極２０を脱着可能な状態としつつ給電可能な構成を実現している。言い換
えれば、支持部３０の前後方向への動きに伴って、電源装置１４０から上電極２０に電圧
を印加するための配線が動くことがないので、当該配線の動きに伴う電気的な劣化や漏電
などの不具合を防止することが可能な給電構造となっている。
【００７４】
次に、図１２を参照して、照明部としてのＬＥＤ素子１１４による電極室１０９の照明
について説明する。ＬＥＤ素子１１４は、下電極１０と上電極２０とが対向配置されたと
きに、電極間を照明可能な第１仕切り部１０８Ａの上端に近い位置に取り付けられている
。
また、上電極２０は前述したようにアルミニウムからなる平板状であって、ＬＥＤ素子
１１４からの発光を電極面で反射させる。加えて、ＬＥＤ素子１１４はＬＥＤチップから
の発光が拡散するように、ＬＥＤチップを覆う例えばレンズなどの光拡散部材を有してい
る。なお、照明部はＬＥＤ素子１１４に限定されず、豆電球などでもよい。
一方で下電極１０の前後方向における後端には、基板Ｗを位置決めする度当たり部１２
が設けられているが、載置部１１の左右方向では、度当たり部１２が設けられていない部
分がある。
仮に下電極１０と上電極２０との電極間隔を最小値（本実施形態では２．０ｍｍ）とし
ても、ＬＥＤ素子１１４からの発光は上電極２０の電極面と、度当たり部１２が設けられ
ていない部分との間の隙間を通じて前方側に射出される。したがって、下電極１０と上電
極２０との間において基板Ｗ上に形成された液滴Ｓの撹拌状況を容易に確認することがで
きる。
なお、上電極２０に給電するための第１のプローブ４２は、左右方向において支持部３
０のほぼ中央に位置している。このため、下電極１０において中央のガイド部１４に他の
載置部１１と同様にして度当たり部１２を設けると第１のプローブ４２と度当たり部１２
とが接触するおそれがある。そこで、本実施形態の下電極１０では、図８に示すように、
左右方向の中央に位置するガイド部１４の延長線上に度当たり部がない部分１６を設け、
当該部分１６を挟むようにして、度当たり部１２よりも左右方向の幅が小さな度当たり部
１５を設けている。
【００７５】
さらに、図１２を参照して、電極室１０９の漏液防止構造について説明する。下電極１
０と上電極２０とが対向配置される電極室１０９は、作業台１０７と第１仕切り部１０８
Ａとにより区分されている。作業台１０７には、第２のプローブ４３、水準器１１３、昇
降機構１２０が取り付けられているものの、作業台１０７を貫通して装置内部に通ずる孔
は形成されていない。第１仕切り部１０８Ａは作業台１０７に立設されているが、後方に
折り曲げられた部分を利用して作業台１０７にネジ止めされている。つまり、第１仕切り
部１０８Ａは電極室１０９側で作業台１０７にネジ止めされていない。また、第１仕切り
部１０８Ａの後方には、作業台１０７に立設された第２仕切り部１０８Ｂが設けられてい
る。第２仕切り部１０８Ｂは、前後方向に移動する支持部３０と接しないように形成され
ていると共に、支持部３０の上面とほぼ同じ位置に上端が達するように形成されている。
また、第２仕切り部１０８Ｂは、第１仕切り部１０８Ａ側に傾斜するように折り曲げられ
、折り曲げられた側の先端部が作業台１０７にネジ止めされている。
【００７６】
前述したように、電界撹拌装置１００が用いられる例えばＥＬＩＳＡの工程では、試薬
や洗浄液などの液体が使用される。これらの液体が電極室１０９の作業台１０７にこぼれ
たとしても、装置内部には到達しない。また、例えば、カバー部１０３を閉じた状態で、
電界撹拌装置１００の本体ケース１０１やカバー部１０３の上にこれらの液体がこぼれ、
電極室１０９に浸入したり、第１仕切り部１０８Ａと第２仕切り部１０８Ｂとの間に浸入
したりしても、装置内部には到達しない。つまり、電界撹拌装置１００において、これら
の液体の取り扱いミスが生じても装置内部に液体が浸入しない漏液防止構造となっている
ので、電気的に安全でクリーニングし易い電界撹拌装置１００を提供できる。
【００７７】
以上述べたように、本実施形態によれば、液滴Ｓが滴下された基板Ｗの下電極１０への
セット・リセットをスムーズ且つ確実に行うことが可能であり、作業性やメンテナンスを
含む操作性に優れた電界撹拌装置１００を提供することができる。
【００７８】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体か
ら読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような
変更を伴う電界撹拌装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態
以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００７９】
（変形例１）上電極２０の電極面に撥水処理が施されていてもよい。これによれば、撥
水処理によって液滴Ｓが弾かれるので、電極面に液滴Ｓが触れて、電極面が試薬などの液
体で濡れたり、液滴Ｓにおける容量が減少したりすることを防止することができる。
撥水処理としては、例えば含フッ素樹脂材料で電極面をコーティングする方法が挙げら
れる。
【００８０】
（変形例２）下電極１０の載置部１１における切欠き部１３は、角張って形成されるこ
とに限定されない。例えば、円弧状に載置部１１を切り欠いて形成してもよい。
【００８１】
（変形例３）対向配置された下電極１０と上電極２０との電極間距離を調整可能とする
セーフモードは、プラスとマイナスの両方可能であることに限定されない。例えば、液滴
Ｓが上電極２０に触れないように電極間距離を大きくするプラスのセーフモードだけでも
よい。
【符号の説明】
【００８２】
１０…第１電極としての下電極、１１…載置部、１２…度当たり部、１３…切欠き部、
１４…ガイド部、２０…第２電極としての上電極、２０ａ…上電極の一方の面、２０ｂ…
上電極の他方の面、３０…支持部、３１…位置決め部、４０…給電部、１００…電界撹拌
装置、１０３…カバー部、１０４…開口部、１０５…透明部材、１０７…作業台、１０８
Ａ…仕切り部としての第１仕切り部、１０９…室としての電極室、１１４…照明部として
のＬＥＤ素子、Ｓ…液滴、Ｗ…基板。
【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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