(57)【要約】【課題】阻害成分除去のための樹脂は高温に対して弱く、保存や搬送時の温度や湿度等の外部環境の影響により吸着機能を低下させる。【解決手段】外壁部２８とフィルター壁部３０の間にフィルター壁部３０の四方を取り囲んで洗浄液槽３２が形成されており、洗浄液槽３２には洗浄液が満たされている。従って、洗浄液が所定の厚みで樹脂を取り囲む構造になっているので、外気温に対して樹脂が影響を受けにくく、温度等外部環境に弱い樹脂は守られる構造となる。さらに、構造を工夫することによってカセット上面も洗浄液にて保護することも可能である。【選択図】図３
2008241436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の装置を機能させるために必要な複数種の成分を備えるカセットであって、前記複数種の成分のうち保護成分を保持する保護成分槽は、前記保護成分よりも外部環境に影響を受けにくい成分である防御成分を保持する防御成分槽に囲まれているカセット。
【請求項２】
所定の溶液成分の特性を測定する測定手段と、所定の容器を脱着する脱着手段とを備え、所定の溶液の濃度を測定する濃度測定装置に使用されるカセットであって、複数種の成分を備え、該複数種の成分のうち保護成分を保持する保護成分槽は、前記保護成分よりも外部環境に影響を受けにくい成分である防御成分を保持する防御成分槽に囲まれているカセット。
【請求項３】
前記防御成分は洗浄剤または合成吸着樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカセット。
【請求項４】
前記保護成分はイオン交換樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のカセット。
【請求項５】
前記所定の装置は印刷装置であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のカセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は種々の分野の装置で使用されるカセットに関するものであり、特に尿中グルコース濃度を測定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
尿中の成分を測定することは健康を管理する上で有用なことはよく知られている。特に尿中グルコース濃度の定量測定は年々増え続ける糖尿病の指標となるので重要である。尿中のグルコース濃度、すなわち尿糖濃度を測定する方法としてはＧＯＤ（グルコースオキシダーゼ）法による酵素を用いたバイオセンサーが知られている（例えば特許文献１参照）。上記の方法は選択透過膜を塗布した電極上にＧＯＤを固着させた酵素膜を設ける構成となっている。尿に接触させると以下の反応が起こる。
β-D-グルコース+ → D-グルコノ-δ-ラクトン＋ Ｈ2Ｏ2  ・・・（反応式１）
Ｈ2Ｏ2 →２Ｈ+ ＋ Ｏ2 ＋ ２ｅ- ・・・（反応式２）
このとき発生する電流量を測定することによりグルコース濃度を求めることが出来る。
【０００３】
また、光学的に尿糖の濃度を測定することもできる（例えば特許文献２参照）。旋光度を用いた光学的方式においては、直接試料液に触れることなく測定することが可能であり、センサー部に汚れが付着することもないため、特に部品の交換や消耗品等を必要とせず、長い期間において測定が可能である。
【０００４】
旋光度より試料液内の旋光性物質の濃度を求める方法の原理は式１に基づく。
θ＝１／１００×[α]λＴ×ｃ×Ｌ  （式１）
ここで、θは旋光度であり、一般に右旋光方向を＋、左旋光方向を−とする。[α]λＴは光線の波長がλ、温度がＴの場合の旋光性物質の比旋光度であり、物質固有の係数である。また、ｃは試料液中の旋光性物質の濃度、Ｌは試料液の光路長である。式１において、前述のように比旋光度[α]λＴは濃度測定前に既知の係数であり、試料液の光路長Ｌも同様に既知の値であるため、試料液に光線を通したときの旋光度θを測定することにより、試料液中の旋光性物質の濃度ｃを求めることが出来る。
【０００５】
しかし、上記の方法により所定成分の濃度を求めることは可能だが、実際の測定試料液は目的とする成分以外の成分が混在することが多い。例えば尿糖（尿中のグルコース）測定の場合は、尿中にビタミンＣ（アスコルビン酸）がサプリメントの摂取などにより排泄されることがある。アスコルビン酸は強い還元作用を持つため上述の酵素による測定の電流値に影響を及ぼすのみでなく、旋光性成分（比旋光度２３°）であるので上述の旋光度による測定にも影響を及ぼす。さらには尿中にはアスコルビン酸のみならずペプチドやアミノ酸など種々の測定阻害となる成分が存在する。また、これらの成分は測定精度の弊害となるばかりでなく、測定部位の汚れの原因となる成分が多く含まれている。
【０００６】
上記課題の解決策として、試料液中の旋光性物質による旋光角を測定することにより試料液中の旋光性物質の濃度を測定する光学測定装置において、樹脂類により除去することが有効である。例えば尿糖測定の場合は、ビタミンＣやアミノ酸はイオン交換樹脂により除去され、ペプチド類は合成吸着樹脂や活性炭により除去される（例えば特許文献３参照）。
【０００７】
図１４は上記樹脂類を用いた場合の従来の例である。図１４において採尿容器１０１は尿を採取するための容器であり、電磁弁１０２は採尿容器１０１とイオン交換樹脂層１０３の間に備えられた電磁弁であり、尿を一定量以上通さないよう開閉する。イオン交換樹
脂部１０３には弱塩基性陰イオン交換樹脂（例えば三菱化学社製のWA20）が保持されており、脱着可能な構造となっている。導管１０５はイオン交換樹脂部１０３と測定容器１５５の間をつないで尿を通す。電磁弁１０６は測定容器１５５と導管１０７の間に備えられた電磁弁であり、尿を測定後に開く。導管１０７は測定し終わった尿を排出する。光学系１１１は旋光度測定するための装置である。
【０００８】
尿が採尿容器１０１に溜まると電磁弁１０２が開いて尿はイオン交換樹脂部１０３を通過する。このとき、尿中のグルコースは通り抜けるが、還元作用の強いビタミンＣはイオン交換樹脂部１０３中の弱塩基性陰イオン交換樹脂にトラップされる。
次に、透過光はハーフミラー１２４により反射光と直進光に分岐され、直進光は、水平軸と垂直軸が４５°傾斜した４分の１波長板１２６Ａに入射し、水平・垂直方向の振動成分をそれぞれ反対方向に回転する円偏光成分に変換する事ができる。さらに、直進光は尿の測定容器１５５に入射し、尿の旋光度に伴った右回り円偏光と左回り円偏光間で±θの位相差が与えられる。さらに、４分の１波長板１２６Ａと光軸が一致もしくは直交する４分の１波長板１２６Ｂを透過し、左右回りの円偏光が、それぞれ水平もしくは垂直方向に直交する偏光成分に変換される。
【０００９】
水平もしくは垂直方向から４５°傾斜した偏光子１２３Ｂを透過する事により、上述の直交する偏光成分間の干渉信号が得られ、一方の光速が位相変調されているためビート信号が得られ、フォトダイオード１２９Ａにより電気信号に変換される。フォトダイオード１２９Ｂより得られるビート信号は、試料の旋光度の影響は受けておらず、フォトダイオード１２９Ａ、１２９Ｂの信号間の位相差により、尿の旋光度が検出されることによって濃度を求める事ができる。この尿はイオン交換樹脂部１０３を通過することにより、ビタミンＣは除去されているためこの旋光度はほぼグルコース濃度に依存する。測定し終わると第２の電磁弁１０６が開き、尿は導管１０７を通って排出される。
【００１０】
しかしながら、上水による洗浄だけでは不十分であり、特にカビ発生の課題については上水以外に特別な洗浄液が必要であったり、市水の電気分解により発生させたイオン水を利用することも発明されている（例えば特許文献４参照）。
【００１１】
また、洗浄液の代わりに分析用試薬を備えた分析装置も発明されている（例えば特許文献５参照）。上記分析装置の構造は各種アミノ酸に対応する複数の試薬と１つの分離カラム（樹脂を充填）を備え、光学測定することを特徴としている。
【００１２】
図１５は上記濃度測定装置がトイレに導入されたときの全体イメージ図を示す。図中、本体２５１は濃度測定装置の外観であり、便座２５３の下の位置の便器２５２２に固定されている。本体２５１は電源線２６１によりコンセントに接続されており、配管２６０により上水に接続されている。本体２５１内部には尿糖測定に必要な制御装置、電磁弁、ポンプ等が備えられており、操作スイッチ群２５８をユーザーが操作することにより、自動的に尿糖を測定して表示装置２５７に表示する。採尿部２５４は尿を採取するための容器であり、本体２５１に接続されているアーム２５５により位置を動かすことができる。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−２７１２５９号公報（３頁、図２）
【特許文献２】特開２０００−８１３８６号公報（６頁、図１）
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２００５／０９３４１０号パンフレット（５頁、図１）
【特許文献４】特開２００２−９８６２８号公報（３頁、図２）
【特許文献５】特開平９−８００３７号公報（５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した樹脂による方法では充分に洗浄が行えず、別途多量の防腐剤・洗浄剤・試薬をあらかじめ装置内に保持しておくのはスペースやメンテナンス上は好ましくない。さらに、上記樹脂は高温に対して弱く、保存や搬送時の温度や湿度等の外部環境の影響により吸着機能を低下させることもあるという課題もある。
本発明では上述した問題点を解決し、省スペースでメンテナンスの手間が省けると共に、樹脂に対する温度の影響を軽減させる構造を有するカセット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】
【００１５】
これらの課題を解決するために本発明によるカセットは、下記に記載の構成を採用する。        
【００１６】
本発明のカセットは、所定の装置を機能させるために必要な複数種の成分を備えるカセットであって、複数種の成分のうち相対的に外部環境に影響を受けやすい成分である保護成分を保持する保護成分槽は相対的に外部環境に影響を受けにくい成分である防御成分を保持する防御成分槽に囲まれている。また、所定の溶液成分の特性を測定する測定手段と、所定の容器を脱着する脱着手段とを備え、所定の溶液の濃度を測定する濃度測定装置に使用されるカセットであって、カセットは複数種の成分を備え、複数種の成分のうち相対的に外部環境に影響を受けやすい成分である保護成分を保持する保護成分槽は相対的に外部環境に影響を受けにくい成分である防御成分を保持する防御成分槽に周囲を囲まれて設けられていることを特徴とする。
また、防御成分は洗浄剤であることが好ましい。さらには、防御成分は合成吸着樹脂であり、保護成分はイオン交換樹脂であることが好ましい。また、所定の装置は印刷装置であることが好ましい。さらには、保護成分槽および防御成分槽への注入口および排出口が形成された面以外の面が防御成分槽に囲まれていることが好ましい。
【００１７】
（作用）
本発明では図３に示すとおり、フィルター壁部３０に樹脂を保持するフィルター槽３１（外部環境に影響を受けやすい成分である保護成分を保持する保護成分槽）が形成され、フィルター壁部３０を取り囲んで洗浄液を保持する洗浄液槽３２が形成されている。洗浄液層３２は樹脂に比べて相対的に外部環境の影響を受けにくい洗浄液が満たされている。すなわち、洗浄液が所定の厚みで樹脂を取り囲む構造になっているので、外気温に対して樹脂が影響を受けにくく、洗浄液に比較して相対的に温度に弱い樹脂は守られる構造となる。また、図８に示すカセット構造をとることにより、カセット上面まで洗浄液槽で囲まれることとなるので、さらに外気温に対して樹脂が影響を受けにくくなる。また、保護する成分としては洗浄液に限らず、例えば図１２に示すとおり、相対的に温度変化に弱い樹脂（例えばイオン交換樹脂）を守るため、相対的に温度変化に強い樹脂（例えば合成吸着樹脂）を周辺に形成することも効果的である。
【００１８】
カセットの肉厚を厚くする構造も考えられるが、洗浄スペースに加えてフィルタースペースの全体サイズが大きくなり、取り扱いに制限ができる。また、外装は通常プラスチックであるが、洗浄液は水の比熱に近い約1 cal/(g・K)であり、比熱容量の大きいプラスチックであるポリエチレンでも０．５５ cal/(g・K)程度であるので、同じスペースであれば洗浄液等の水溶液による保護はプラスチックによる効果よりも特に良い。
すなわち、本発明においては、外部環境に影響を受けやすい成分を保護するために壁を
厚くしたり特別な断熱材等を配置するのではなく、所定の装置に使用する同じ容器内の相対的に外部環境に影響を受けにくい成分を周囲に積極的に配置することにより、上記影響を軽減する構造のカセットを提供する。
【発明の効果】
【００１９】
以上の説明のように、本発明のカセットにおいては、下記に記載する効果を有する。
相対的に外部環境（例えば温度）に弱いカセット内の所定の成分を保護するため、周囲にカセット内の相対的に外部環境（例えば温度）に強い上記所定の成分とは異なる成分を配置するので、相対的に外部環境に弱い成分は保護され、各々の成分の機能が保たれる。
【００２０】
また、相対的に外部環境に弱い保護成分を保護するための特別な素材を配置することなく、元々所定装置を機能させるのに必要な相対的に外部環境に強い防御成分で保護するため、カセットは小型化でき、構造は簡素化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明を利用したカセットの最適な実施形態を説明する。
（第一の実施形態）
図１は本発明の第一の実施形態の例である。
【００２２】
図１は本発明によるカセットを用いた濃度測定装置の全体システム図を示す。図中、制御装置１は全体システムを制御するためのＣＰＵおよび表示部や操作部を含む周辺部から構成される。光学測定装置９は測定セル８の試料液（尿）の旋光度を測定するための装置であり、制御装置１の指示によって測定する。試料液容器２は測定する試料液（尿）を溜めておく容器であり、ノズル２６２は制御装置１からの指示により電磁弁２７１を開閉して市水を試料液容器２に注ぐ。１０方向弁４はチューブ３と１０本のチューブからなるチューブ群５に接続されており、制御装置１からの指示によりチューブ３をチューブ群５の所定の１本のチューブにつなげる。
【００２３】
チューブ群５の１０本のチューブは脱着装置６に備えられた１０箇所の接続口群に各々接続されている。脱着装置６はカセット７を脱着するための装置である。カセット７は１０個のフィルター槽３１と洗浄液槽３２を有し、１０測定使用毎に脱着して交換する。チューブ群１０の１０本のチューブは脱着装置６に備えられた１０箇所の接続口群に各々接続されている。脱着装置６とカセット７の接続関係等の詳細については後に説明する。
【００２４】
１０方向弁１１はチューブ１２と１０本のチューブからなるチューブ群１０に接続されており、制御装置１からの指示によりチューブ１２をチューブ群１０の所定の１本のチューブにつなげる。チューブ１２の対抗側はフローセル８の導入口に接続されている。フローセル８に試料を通液して制御装置１からの指示により旋光計９で旋光成分の濃度が測定される。チューブ２６０はフローセルの排出口とポンプ１４を介して電磁弁１３に接続されている。
【００２５】
ポンプ１４は制御装置１の指示により双方向に送液する機能を持つ。電磁弁１３はチューブ１５とチューブ２６０をつなぐか、チューブ１５とチューブ２６１をつなぐかを制御装置１の指示により選択する。チューブ２６１は脱着装置６の洗浄液流出接続口２０３に接続されている。チューブ１５は測定し終わった試料の外部への排出を導く。
【００２６】
次に脱着装置６によるカセット７の詳細な構造と接続関係について説明をする。図２はカセット７を交換するための脱着装置６の詳細機構を示す。上脱着板１６の上側にはチューブ群５が接続されており、空気口１８が空いている。さらに、上脱着板１６の下側にはカセット７の１０カ所の注入口群２０の位置に合わせた１０カ所に上側突起群および空気
突起（図示せず）が備えられている。下脱着板２４の下側にはチューブ群１０およびチューブ２６１が接続されている。下脱着板２４の上側にはカセット７の１０カ所の注入口（図示せず）の位置に合わせた１０カ所に下側突起群２２が備えられており、洗浄液用突起２３が備えられている。カセット７上面には注入口群２０と洗浄液上口２１が空けられており、その上に薄い塩化ビニールを素材とした上カバーシート１９が貼られている。カセット７下面には排出口群と洗浄液下口２０３が空けられており、薄い塩化ビニールを素材とした下カバーシート３４が貼られている。
【００２７】
ここで、カセット７の排出口群および洗浄液口を下脱着板２４の下側突起群２２および洗浄用突起２３に位置を合わせて押し込み、上脱着板１６の突起群および空気突起をカセット７の注入口群２０および洗浄液上口２１に位置を合わせて押し込む。上記操作によって、下側突起群２２および洗浄液用突起２３はカセット７の下カバーシートを突き破り、各々は排出穴群およびした洗浄液口２０３洗浄液穴と接続される。また、上側突起群、空気突起によりカセット７の上カバーシートを突き破り、各々は注入穴群２０および洗浄液上口２１と接続される。
【００２８】
次に本発明の主要部分であるカセット７の構造について図３により説明する。図３（ａ）はカセット７の立体図である。カセット７は外壁部２８およびふた部２７から構成されている。カセット７の上面には注入口群２０と洗浄液上口２１が空けられており、その上に薄い塩化ビニールを素材とした上カバーシート１９が貼られている。また、下面には排出口群と洗浄液下口２０３があけられており、その下に薄い塩化ビニールを素材とした下カバーシート３４が貼られている。
【００２９】
図３（ｂ）は図３（ａ）のＡＡ'の断面図を示す。図中、外壁部２８とフィルター壁部３０の間にフィルター壁部３０の四方を取り囲んで防御成分槽として洗浄液槽３２が形成されており、洗浄液槽３２には防御成分として洗浄液が満たされている。フィルター壁３０の内部には１０カ所に保護成分槽としてフィルター槽３１が形成されており、各々のフィルター槽３１には保護成分として阻害成分除去に必要な樹脂が満たされている。ここで、洗浄液が所定の厚みで樹脂を取り囲む構造になっているので、外気温に対して樹脂が影響を受けにくい。すなわち、樹脂に比べて相対的に熱に強い洗浄液を樹脂周辺に配置して外部の熱から保護するので、樹脂も洗浄液も機能を損うことはない。
【００３０】
図３（ｃ）は図３（ａ）のＢＢ'の断面図を示す。図中、フィルター槽３１の上部に目の細かい上目皿４５を備え、下部に下目皿４７を備えてフィルター槽３１内の樹脂の流出を防いでいる。流入口２０２はフィルター槽３１への試料の入口であり、排出口２２は試料がフィルター槽３１を通過後に排出される出口である。すなわち、試料が流入口２０２、フィルター槽３１、排出口２２の順に上から下に通液される構造となっている。
【００３１】
上カバーシート１９および下カバーシート３４はカセット７の搬送・保存期間中に内部の洗浄液の漏れを防ぎ、樹脂が乾燥しないようにするために貼られている。上カバーシート１９および下カバーシート３４は装着時に脱着装置により突き破られる。この時、下洗浄液口２０３は洗浄液槽３２中の洗浄液がカセット７の外部へ流出させる導管であり、上洗浄液口２１は洗浄液槽３２中の洗浄液を外部へ流出させるための空気穴の役目をする。また、ふた部２７は流入口２０２と上洗浄液口２１を形成したカセット７の上ぶたである。
【００３２】
カセット７の作製は外壁部２８およびフィルター壁部３０を形成後に下目皿４７、樹脂、上目皿４５をフィルター槽３１に詰め、上カバー１９を貼り付け、洗浄液を洗浄槽３２に入れた後、ふた部２７を溶着し、下カバー３４を貼り付けることにより行う。
【００３３】
また、上記カセットは強度や加工等の関係上、必ずしも四方を洗浄液槽で囲まなくてもかまわない。図４は三方を洗浄液槽４３で囲んだ場合のカセット２３の構造を示す。
図４（ａ）はカセット２３の立体図である。カセット２３は外壁部３８およびふた部３７から構成されている。カセット２３の上面には注入口群３６と上洗浄液口２０８があけられており、その上に薄い塩化ビニールを素材とした上カバーシート４２が貼られている。また、下面には排出口群と下洗浄液口２０７が空けられており、その下に薄い塩化ビニールを素材とした下カバーシート４４が貼られている。
【００３４】
図４（ｂ）は図４（ａ）のＣＣ'の断面図を示す。図中、外壁部３８にはフィルター槽４０の三方を取り囲んで洗浄液槽４３が形成されており、洗浄液槽４３には洗浄液が満たされている。各々のフィルター槽３１には阻害成分除去に必要な樹脂が満たされている。ここで、洗浄液が所定の厚みで樹脂を三方から取り囲む構造になっているので、外気温に対して樹脂が影響を受けにくい。
【００３５】
図４（ｃ）は図４（ａ）のＤＤ'の断面図を示す。図中、フィルター槽４０の上部に目の細かい上目皿４８を備え、下部に下目皿５０を備えてフィルター槽４０内の樹脂の流出を防いでいる。流入口２０６はフィルター槽４０への試料の入口であり、排出口２０５は試料がフィルター槽４０を通過後に排出される出口である。すなわち、試料が流入口２０６、フィルター槽４０、排出口２０５の順に上から下に通液される構造となっている。
【００３６】
上カバーシート４２および下カバーシート４４はカセット２３の搬送・保存期間中に内部の洗浄液の漏れを防ぎ、樹脂が乾燥しないようにするために貼られている。上カバーシート４２および下カバーシート４４は装着時に脱着装置により突き破られる。この時、下洗浄液口２０７は洗浄液槽４３中の洗浄液がカセット７の外部へ流出させる導管であり、上洗浄液口２０８は洗浄液槽４３中の洗浄液を外部へ流出させるための空気穴の役目をする。また、ふた部３７は流入口２０６と上洗浄液口２０８を形成したカセット２３の上ぶたである。
【００３７】
カセット２７の作製は外壁部３８を形成後に下目皿５０、樹脂、上目皿４８をフィルター槽４０に詰め、上カバー４２を貼り付け、洗浄液を洗浄槽４３に入れた後、ふた部３７を溶着し、下カバー４４を貼り付けることにより行う。
【００３８】
次に全体システムの動作について説明する。図５は制御装置１０（図１中）のシステムフローチャートを示す。最初にカセット７を装着した後に測定を開始すると、電磁弁１３をチューブ２５０とチューブ１５が通液するようにセットし、１０方向弁４および１０方向弁１１によりカセット７の所定のフィルターに通液するよう選択する（Ｓ１５１）。次に、ポンプ１４をチューブ１５側に動かして、採尿容器２の試料をカセット７とフローセル８を通液させて旋光計９により測定し、ポンプ１４を停止する（Ｓ１５２）。次に、電磁弁１３をチューブ２６０とチューブ２６１が通液するようにセットする（Ｓ１５３）。カセット２３についても全体動作は同様である。
【００３９】
次に、ポンプ１４をフローセル８側に動かして、カセット７中の所定量の洗浄液をフローセル８とカセット７を通液させて、ポンプ１４を停止する（Ｓ１５４）。次に、電磁弁１３をチューブ２５０とチューブ１５が通液するようにセットし、市水ノズル２６２より市水を採尿容器２に溜める（Ｓ１５５）。次に、ポンプ１４をチューブ１５側に動かして、採尿容器２の試料をカセット７とフローセル８を通液させて市水で洗浄し、ポンプ１４を停止する（Ｓ１５６）。
【００４０】
以上で、本発明の第一の実施形態の例を説明した。ここで、容器部内の成分としては洗浄液に限らず、薬品などの成分であっても良い。また、カセット内のフィルターの数に制
限はない。また、通常のプラスチックの比熱容量に比べ、水溶液は約４倍以上の比熱容量であるので、効率がよく特に有効である。
【００４１】
（第二の実施形態）
図６は本発明の第二の実施形態の例である。
【００４２】
図６は本発明によるカセットを用いた濃度測定装置の全体システム図を示す。図中、制御装置５１は全体システムを制御するためのＣＰＵおよび表示部や操作部を含む周辺部から構成される。光学測定装置９は測定セル８の試料液（尿）の旋光度を測定するための装置であり、制御装置５１の指示によって測定する。試料液容器５２は測定する試料液（尿）を溜めておく容器であり、ノズル２６５は制御装置５１からの指示により電磁弁２７８を開閉して市水を試料液容器５２に市水を注ぐ。１０方向弁５４はチューブ５３と１０本のチューブからなるチューブ群５５に接続されており、制御装置５１からの指示によりチューブ５３をチューブ群５５の所定の１本のチューブにつなげる。
【００４３】
チューブ群５５の１０本のチューブは脱着装置５６に備えられた１０箇所の試料を流し込むための流入接続口群に各々接続されている。脱着装置５６はカセット５７を脱着するための装置である。カセット５７は１０個のフィルター槽８１と洗浄液槽７９を有し、１０測定使用毎に脱着して交換する。チューブ群６０の１０本のチューブは脱着装置５６に備えられた１０箇所の排出接続口群に各々接続されている。脱着装置５６とカセット５７の接続関係等の詳細については後に説明する。
【００４４】
１０方向弁６１はチューブ６２と１０本のチューブからなるチューブ群６０に接続されており、制御装置５１からの指示によりチューブ６２をチューブ群６０の所定の１本のチューブにつなげる。チューブ６２の対抗側はフローセル８の導入口に接続されている。フローセル８に試料を通液して制御装置５１からの指示により旋光計９で旋光成分の濃度が測定される。チューブ２６３はフローセル８の排出口とポンプ６４を介して電磁弁６３に接続されている。
【００４５】
ポンプ６４は制御装置５１の指示により双方向に送液する機能を持つ。電磁弁６３はチューブ６５とチューブ２６３をつなぐか、チューブ６５とチューブ７５をつなぐかを制御装置５１の指示により選択する。チューブ７５は脱着装置５６の洗浄液流出接続口７３に接続されている。チューブ６５は測定し終わった試料の外部への排出を導く。
【００４６】
次に脱着装置５６によるカセット５７の詳細な構造と接続関係について説明をする。図７はカセット５７を交換するための脱着装置５６の詳細機構を示す。脱着板７４には１０カ所のチューブ群５５および１０カ所のチューブ群６０が接続されており、脱着板７４の上側にはカセット５７の１０カ所の注入口９７および１０カ所の排出口２１２の位置に合わせた２０カ所に突起群７２が備えられており、洗浄液用突起７３が備えられている。カセット５７上面には洗浄液上口７１があけられており、その上に薄い塩化ビニールを素材とした上カバーシート８３が貼られている。カセット５７の下面には注入口群と排出口群と下洗浄液口２７８があけられており、薄い塩化ビニールを素材とした下カバーシート８４が貼られている。
【００４７】
ここで、カセット５７の排出口群および下洗浄液口２７８を脱着板７４の突起群７２および洗浄用突起７３に位置を合わせて押し込み、上カバーシート８３を剥がす。上記操作によって、側突起群２２および洗浄液用突起２３はカセット７の下カバーシートを突き破り、各々は排出穴群および下洗浄液穴と接続される。また、カセット５７の上カバーシート８３を剥がすので、上洗浄液口７１は大気に開放される。
【００４８】
次に本発明の主要部分であるカセット５７の構造について図８により説明する。図８（ａ）はカセット５７の立体図である。カセット５７はふた部７７および本体部２７５から構成されている。カセット５７の上面には洗浄液上口７１が空けられており、その上に薄い塩化ビニールを素材とした上カバーシート８３が貼られている。また、下面には流入口群、排出口群および下洗浄液口２０３が空けられており、その下に薄い塩化ビニールを素材とした下カバーシート８４が貼られている。
【００４９】
図８（ｂ）は図８（ａ）のＥＥ'の断面図を示す。図中、ふた部７７とフィルター壁部８０の間にフィルター壁部８０の四方を取り囲んで洗浄液槽７９が形成されており、洗浄液槽７９には洗浄液が満たされている。フィルター壁槽の内部には１０カ所にフィルター槽８１が形成されており、各々のフィルター槽８１には阻害成分除去に必要な樹脂が満たされている。ここで、洗浄液が所定の厚みで樹脂を取り囲む構造になっているので、外気温に対して樹脂が影響を受けにくい。
【００５０】
図８（ｃ）は図８（ａ）のＦＦ'の断面図を示す。図中、フィルター槽８１の上部に目の細かい上目皿９５を備え、下部に下目皿２１１を備えてフィルター槽８１内の樹脂の流出を防いでいる。流入口９７はフィルター槽８１への試料の入口であり、排出口２１２は試料がフィルター槽８１を通過後に排出される出口である。すなわち、試料が流入口９７、フィルター槽８１、排出口２１２の順に下から下に通液される構造となっている。
【００５１】
上カバーシート８３および下カバーシート８４はカセット５７の搬送・保存期間中に内部の洗浄液の漏れを防ぎ、樹脂が乾燥しないようにするために貼られている。下カバーシート８４は装着時に脱着装置により突き破られる。この時、下洗浄液口２７８は洗浄液槽７９中の洗浄液がカセット５７の外部へ流出させる導管であり、上洗浄液口２７６は洗浄液槽７９中の洗浄液を外部へ流出させるための空気穴の役目をする。また、本体部２７５は流入口９７、排出口２１２および下洗浄液口２７８を形成したカセット５７および樹脂層が形成されている。図中、ふた部７７と本体部２７５の左右と上方の三方を取り囲んで洗浄液槽７９が形成されている。すなわち、カセット５７は前後左右面及び上面が洗浄液槽７９中の洗浄液に囲まれているので外気温に対して樹脂が影響を受けにくい。すなわち、樹脂に比べて相対的に熱に強い洗浄液を樹脂周辺に配置して外部の熱から樹脂を保護するので、樹脂も洗浄液も機能を損うことはない。
【００５２】
カセット５７の作製は本体部２７５を形成後に内ふた部２７９を溶着し、上目皿９５、樹脂、下目皿２１１の順でフィルター槽８１に詰め、洗浄液を洗浄槽７９に入れた後、ふた部７７を溶着することにより行う。
【００５３】
次に全体システムの動作について説明する。図９は制御装置５１（図６中）のシステムフローチャートを示す。最初に電磁弁６３をチューブ２６３とチューブ６５が通液するようにセットし、１０方向弁５４および１０方向弁６１によりカセット５７の所定のフィルターに通液するよう選択する（Ｓ１７１）。次に、ポンプ６４をチューブ６５側に動かして、採尿容器５２の試料をカセット５７とフローセル８を通液させて旋光計９により測定し、ポンプ６４を停止する（Ｓ１７２）。次に、電磁弁６３をチューブ２６３とチューブ７５が通液するようにセットする（Ｓ１７３）。
【００５４】
次に、ポンプ６４をフローセル８側に動かして、カセット５７中の所定量の洗浄液をフローセル８とカセット５７を通液させて、ポンプ６４を停止する（Ｓ１７４）。次に、電磁弁６４をチューブ２６３とチューブ６５が通液するようにセットし、市水ノズル２６５より市水を採尿容器５２に溜める（Ｓ１７５）。次に、ポンプ６４をチューブ６５側に動かして、採尿容器５２の試料をカセット５７とフローセル８を通液させて市水で洗浄し、ポンプ６４を停止する（Ｓ１７６）。上記手順により、溶液濃度を測定および洗浄ができ
る。
【００５５】
以上で、本発明の第二の実施形態の例を説明した。ここで、容器部内の成分としては洗浄液に限らず、薬品などの成分であっても良い。また、カセット内のフィルターの数に制限はない。また、通常のプラスチックの比熱容量に比べ、水溶液は約４倍以上の比熱容量であるので、効率がよく特に有効である。
【００５６】
（第三の実施形態）
図１０は本発明の第三の実施形態の例である。
【００５７】
図１０は本発明によるカセットを用いた濃度測定装置の全体システム図を示す。図中、制御装置２２１は全体システムを制御するためのＣＰＵおよび表示部や操作部を含む周辺部から構成される。光学測定装置９は測定セル８の試料液（尿）の旋光度を測定するための装置であり、制御装置２２１の指示によって測定する。試料液容器２２２は測定する試料液（尿）を溜めておく容器である。電磁弁２２５は制御回路２２１の指示により、チューブ２２３とチューブ２６８をつなぐか、チューブ２３５をつなぐかを選択する。１０方向弁２２４はチューブ２６８と１０本のチューブからなるチューブ群２２４に接続されており、制御装置２２１からの指示によりチューブ２６８をチューブ群２２６の所定の１本のチューブにつなげる。１０方向弁２３３はチューブ２３５と１０本のチューブからなるチューブ群２６７に接続されており、制御装置２２１からの指示によりチューブ２３５をチューブ群２６７の所定の１本のチューブにつなげる。
【００５８】
チューブ群２６６の１０本のチューブおよびチューブ群２６７の１０本のチューブは脱着装置２２６に備えられた２０箇所の接続口群に各々接続されている。脱着装置２２６はカセット２２７を脱着するための装置である。カセット２２７は相対的に熱に弱い樹脂（例えばイオン交換樹脂）が入る１０個のフィルター槽２４５と相対的に熱に強い樹脂（例えば合成吸着樹脂）が入る１０個のフィルター槽２４６を有し、各々１０測定使用毎に脱着して交換する。チューブ群２６６の１０本のチューブは脱着装置２２６に備えられた１０箇所の接続口群２８１に各々接続され、チューブ群２６７の１０本のチューブは脱着装置２２６に備えられた１０箇所の接続口群２８２に各々接続されている。脱着装置２２６とカセット２２７の接続関係等の詳細については後に説明する。
【００５９】
１０方向弁２３１はチューブ２３４と１０本のチューブからなるチューブ群２３０に接続されており、制御装置１からの指示によりチューブ２３４をチューブ群２３０の所定の１本のチューブにつなげる。１０方向弁２３２はチューブ２３４と１０本のチューブからなるチューブ群２２９に接続されており、制御装置２２１からの指示によりチューブ２３４をチューブ群２２９の所定の１本のチューブにつなげる。チューブ２３４の対抗側はフローセル８の導入口に接続されている。フローセル８に試料を通液して制御装置２２１からの指示により旋光計９で旋光成分の濃度が測定される。チューブ２３５はフローセルの排出口と接続されており、制御装置２２１の指示により送液する機能を持つポンプ２３４により、測定し終わった試料の外部への排出を導く。
【００６０】
次に脱着装置２２６によるカセット２２７の詳細な構造と接続関係について説明をする。図１１はカセット２２７を交換するための脱着装置２２６の詳細機構を示す。上脱着板２８０はチューブ群２６６およびチューブ群２６７が接続されている。さらに、上脱着板２８０の下側にはカセット２２７の２０カ所の注入口群２４１および注入口群２４２の位置に合わせた２０カ所に上側突起群（図示せず）が備えられている。下脱着板２８５の下側にはチューブ群２２９およびチューブ群２３０が接続されている。下脱着板２８５の上側にはカセット２２７の２０カ所の注入口の位置に合わせた２０カ所に下側突起群２８３
および下側突起群２８４が備えられている。カセット２２７上面には注入口群２４１および注入口群２４２が空けられており、その上に薄い塩化ビニールを素材とした上カバーシート２４８が貼られている。カセット２２７下面には２０カ所に排出口群が空けられており、薄い塩化ビニールを素材とした下カバーシート２５０が貼られている。
【００６１】
ここで、カセット２２７の排出口群を下脱着板２８５の下側突起群２８３および下側突起群２８４に位置を合わせて押し込み、上脱着板２８０の突起群をカセット２２７の注入口群２４１および注入口群２４２に位置を合わせて押し込む。上記操作によって、下側突起群２８３および下側突起２８４はカセット２２７の下カバーシート２５０および上カバーシート２４８を突き破る。
【００６２】
次に本発明の主要部分であるカセット２２７の構造について図１２により説明する。図１２（ａ）はカセット２２７の立体図である。カセット２２７は本体部２４３およびふた部２４９から構成されている。カセット２２７の上面には注入口群２４１と注入口群２４２が空けられており、その上に薄い塩化ビニールを素材とした上カバーシート２４８が貼られている。また、下面には排出口群が空けられており、その下に薄い塩化ビニールを素材とした下カバーシート２５０が貼られている。
【００６３】
図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＧＧ'の断面図を示す。図中、本体部２４３には熱に弱い樹脂を入れるフィルター槽２４５の四方を取り囲んで熱に強いフィルター槽２４６が形成されている。ここで、フィルター槽２４６がフィルター槽２４５を取り囲む構造になっているので、フィルター槽２４５は外気温に対して樹脂が影響を受けにくい。すなわち、相対的に熱に強い樹脂を相対的に熱に弱い樹脂周辺に配置して外部の熱から保護するので互いの樹脂の機能を損うことはない。
【００６４】
図１２（ｃ）は図１２（ａ）のＨＨ'の断面図を示す。図中、フィルター槽２４５の上部に目の細かい上目皿２４６を備え、下部に下目皿２４７を備えてフィルター槽２４５内の樹脂の流出を防いでいる。流入口２２７はフィルター槽２４５への試料の入口であり、排出口２７８は試料がフィルター槽２４５を通過後に排出される出口である。すなわち、試料が流入口２７７、フィルター槽２４５、排出口２７８の順に上から下に通液される構造となっている。
【００６５】
上カバーシート２４８および下カバーシート２５０はカセット２２７の搬送・保存期間中に内部の洗浄液の漏れを防ぎ、樹脂が乾燥しないようにするために貼られている。上カバーシート２４８および下カバーシート２５０は装着時に脱着装置２２６により突き破られる。この時、下洗浄液口２７８は洗浄液槽２４５中の洗浄液がカセット２２７の外部へ流出させる導管である。また、ふた部２４９は流入口２７７を形成したカセット７の上ぶたである。この断面図では説明しないが、フィルター槽２４６に関しても同様である。
【００６６】
カセット２２７の作製は本体部２４３の形成後に上目皿２４６、樹脂、下目皿２４７をフィルター槽２４５に詰め、ふた部２４９を溶着することにより行う。
【００６７】
次に全体システムの動作について説明する。図１３は制御装置２２１（図１０中）のシステムフローチャートを示す。最初に電磁弁２２５をチューブ２２３とチューブ２６８が通液するようにセットし、１０方向弁２２４および１０方向弁２３１によりカセット２２７の所定のフィルターＡに通液するよう選択する（Ｓ１９１）。次に、ポンプ２３４を動かして、採尿容器２２２の試料をカセット２２７とフローセル８を通液させて旋光計９により測定し、ポンプ２３４を停止する（Ｓ１９２）。次に、電磁弁２２５をチューブ２２３とチューブ２３５が通液するようにセットし、１０方向弁２３３および１０方向弁２３２によりカセット２２７の所定のフィルターＢに通液するよう選択する（Ｓ１９３）。次
に、ポンプ２３４を動かして、採尿容器２２２の試料をカセット２２７とフローセル８を通液させて旋光計９により測定し、ポンプ２３４を停止する（Ｓ１９４）。
【００６８】
以上で、本発明の第三の実施形態の例を説明した。ここで、容器部内の成分としては洗浄液に限らず、薬品などの成分であっても良い。また、カセット内のフィルターの数に制限はない。
【００６９】
以上、本発明について説明したが、フィルター槽の数は１０に限らない。また、洗浄液槽に入れるのは洗浄液とは限らず、断熱するための成分であれば良く特定するものではない。さらには、カセットの形状は限定するものではなく、六面体に限定するものでなく、機能や美的な観点等から考えられたデザインに基づいた形状でも良い。また、上述した全ての実施形態の例においては測定装置として旋光計としたが、制限があるものではなく、分光計などの光学測定装置のみならず、酵素を用いたバイオセンサー等でも良い。
【００７０】
もちろん、装置は尿糖測定に限るものではなく、装置機能に必要な複数の成分を保持するカセットであればどのような装置でも同様である。例えば印刷装置であるインクジェットプリンター装置に使用されるインクカセットには、１つのカセット内に黒色、マゼンダ色、イエロー色、シアン色の成分が備えられていることがあり、本発明に従って相対的に外部環境に強い色（例えば黒色）を周辺に配置し、相対的に外部環境に弱い色（例えばマゼンダ色、イエロー色、シアン色）を囲む位置に備えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第一の実施形態における濃度測定装置のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施形態におけるカセット脱着装置を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態におけるカセットの構成を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施形態における他のカセットの構成を示す図である。
【図５】本発明の第一の実施形態におけるシステムフローチャートを示す図である。
【図６】本発明の第二の実施形態における濃度測定装置のシステム構成を示す図である。
【図７】本発明の第二の実施形態におけるカセット脱着装置を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施形態におけるカセットの構成を示す図である。
【図９】本発明の第二の実施形態におけるシステムフローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の第三の実施形態における濃度測定装置のシステム構成を示す図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態におけるカセットの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第三の実施形態におけるカセット脱着装置を示す図である。
【図１３】本発明の第三の実施形態におけるシステムフローチャートを示す図である。
【図１４】従来の光学式濃度測定装置の構成を示す図である。
【図１５】従来の濃度測定装置の応用の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１    制御装置
６    脱着装置
７    カセット
８    測定セル
９    光学測定装置
１１  １０方向弁
１４  ポンプ
２０  注入口群
２１  上洗浄液口
３１  フィルター槽
３２  洗浄液槽
【図１】
2008241436.tif 000003
【図２】
2008241436.tif 000004
【図３】
2008241436.tif 000005
【図４】
2008241436.tif 000006
【図５】
2008241436.tif 000007
【図６】
2008241436.tif 000008
【図７】
2008241436.tif 000009
【図８】
2008241436.tif 000010
【図９】
2008241436.tif 000011
【図１０】
2008241436.tif 000012
【図１１】
2008241436.tif 000013
【図１２】
2008241436.tif 000014
【図１３】
2008241436.tif 000015
【図１４】
2008241436.tif 000016
【図１５】
2008241436.tif 000017