JP2023032321A - 搬送装置、搬送装置を備えた検体分析システム、および、搬送装置を備えた検体前処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送装置の各巻線のインダクタンスが場所によって異なるのを抑制する。【解決手段】磁性体を有する被搬送体を搬送する搬送装置は、磁性体からなる複数のティース２０ａ、２０ｂ及び２０ｃと、ティース２０ａ、２０ｂ及び２０ｃの各々に巻かれた複数の巻線３０と、ティース２０ａ、２０ｂ及び２０ｃに磁気的に接続された磁性体であってティース２０ａ、２０ｂ及び２０ｃを支持する格子状のヨーク４０と、ヨーク４０の外端部に磁気的に接続される磁性体からなる追加ヨーク４５と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、血液や尿などの生体試料（以下、検体と記載）の分析を行う検体分析システムや分析に必要な前処理を行う検体前処理装置に好適な搬送装置、搬送装置を備えた検体分析システムや検体前処理装置に関する。

特許文献１には、永久磁石を有する被搬送体と、コアおよびコアの外周に巻かれた巻線を有する磁極と、巻線に電圧を印加する駆動回路と、巻線に流れる電流値を検出する電流検出部と、電流検出部によって検出された電流値を基に、永久磁石の位置を演算する演算部と、を備えた搬送装置が記載されている。

特開２０２０－１０６３５４号公報

臨床検査のための検体分析システムでは、血液、血漿、血清、尿、その他の体液等の検体に対し、指示された分析項目の検査を実行する。検体分析システムでは、複数の機能の装置をつなげ、自動的に各工程を処理することができる。つまり、検査室の業務合理化のために、生化学や免疫など複数の分析分野の分析部や分析に必要な前処理を行う前処理部を搬送ラインで接続して、１つのシステムとして運用している。

従来の検体分析システムで用いられている搬送ラインは、主にベルト駆動方式がメインである。このようなベルト駆動方式では、搬送途中でなんらかの異常により搬送が停止してしまうと、それより下流側の装置に検体を供給できなくなる、との問題がある。このため、ベルトの摩耗について十分に注意を払う必要があった。

医療の高度化及び高齢化社会の進展により、検体処理の重要性が高まってきている。そこで、検体分析システムの分析処理の能力の向上のために、検体の高速搬送や大量同時搬送、および、複数方向への搬送が望まれている。そのような搬送を実現する技術の一例として、磁力を使って被搬送体を搬送する技術（特許文献１参照）がある。

上記した特許文献１のシステムでは、永久磁石の位置に応じて変化する巻線のインダクタンスを検知し、永久磁石の位置を推定している。また、推定された位置を基に永久磁石に推力を発生するように各巻線に印加される電圧を制御している。しかしながら、この方式では、縦横に複数並べた巻線を有する搬送装置において、各巻線のインダクタンスが、搬送装置の中央部と、縦方向の端部と、横方向の端部とで異なる。したがって、永久磁石の位置の推定精度が場所によって変化する。または、場所によって永久磁石の位置を推定するための特性を場所毎に設定する必要があった。さらに、場所によって巻線のインダクタンスが異なるため、各場所に対する電流‐推力特性（一定の推力を得るのに必要な電流の大きさ）が異なるため、推力のばらつきや推力制御が煩雑になるなどの課題があった。

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、磁性体を有する被搬送体を搬送する搬送装置であって、磁性体からなる複数のティースと、複数のティースの各々に巻かれた複数の巻線と、複数のティースに磁気的に接続された磁性体であって、複数のティースを支持する格子状のヨークと、ヨークの外端部に磁気的に接続される磁性体からなる追加ヨークと、を備える。

本発明によれば、外端部に磁気的に接続される磁性体からなる追加ヨークを備えることによって、巻線のインダクタンスが場所によって異なるのを抑制することができる。そのため、被搬送体の搬送時および停止時の推力の大きさが被搬送体の位置に依存するのを小さくすることができる。また、被搬送体の位置の検出に必要な電流の検出値および変化値が安定した搬送装置を提供することができる。つまり、被搬送体の制御性が高く、被搬送体の推定位置精度の高い搬送装置を実現することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

実施例１の搬送装置の構成を示す図である。 実施例１の搬送装置の磁気回路部を示す斜視図である。 実施例１の搬送装置の磁気回路部及び追加ヨークを示す斜視図である。 実施例２の搬送装置の磁気回路部及び追加ヨークを示す斜視図である。 実施例３の搬送装置の磁気回路部及び追加ヨークを示す斜視図である。 実施例４の搬送装置の磁気回路部及び追加ヨークを示す斜視図である。 実施例４の変形例の搬送装置の磁気回路部及び追加ヨークを示す斜視図である。 実施例５の搬送装置の磁気回路部の断面を示した斜視図である。 実施例５の搬送装置の磁気回路部の効果を示す図である。 搬送システムの構成を示す図である。 検体分析システムの構成を示す図である。 検体前処理装置の構成を示す図である。

以下に、本発明の搬送装置、搬送装置を備えた検体分析システム、及び、搬送装置を備えた検体前処理装置の実施例を、図面を用いて説明する。

＜実施例１＞
実施例１の搬送装置について説明する。図１は、実施例１の搬送装置の構成を示す図である。搬送装置１は、被搬送体１０をＸ方向及びＹ方向に搬送する搬送装置である。図２は、実施例１の搬送装置の磁気回路部を示す斜視図である。長い距離を搬送する場合、図１に示した搬送装置１をＸ方向及び／又はＹ方向に複数接続して、被搬送体１０の長距離搬送を実現する。磁気回路部２の上には、搬送面１５が設置されており、搬送面１５の上を被搬送体１０に埋め込まれた磁性体の永久磁石１１（図８参照）が移動する。図２（ａ）に示した磁気回路部２は、Ｘ方向に被搬送体１０を搬送する３つの搬送ラインと、Ｙ方向に被搬送体１０を搬送する３つの搬送ラインと、を有する。磁性体の円筒形の複数のティース２０の各々には、巻線３０が巻かれている。なお、ティース２０は、ティース２０ａ～ｃの総称である。複数のティース２０は、搬送面１５と反対側（－Ｚ側）で磁性体のヨーク４０によって磁気的に結合されている。

図２（ｂ）は、磁気回路部２のヨーク４０を抜粋した図である。ヨーク４０は、Ｘ方向に沿って形成された３つの搬送ライン及びＹ方向に沿って形成された３つの搬送ラインに対応して形成されており、格子状である。ヨーク４０は、磁性体からなり、複数のティース２０と磁気的に結合されている。ヨーク４０は、複数のティース２０がＺ方向に延びるように、複数のティース２０を支持する。

ティース２０は、隣接するティースが１つのティース２０ａと、隣接するティースが２つのティース２０ｂと、隣接するティースが４つのティース２０ｃと、を有する。ティース２０ａは、最も外部側に配置されたティースである。ティース２０ａは、Ｘ方向またはＹ方向の一方のサイドでのみティースに隣り合う。ティース２０ｂは、Ｘ方向又はＹ方向の両サイドでティースに隣り合う。ティース２０ｃは、Ｘ方向の両サイドおよびＹ方向の両サイドでティースに隣り合う。

上記したティース２０ａ、２０ｂ及び２０ｃは、磁気回路的に異なる特性を有する。ティースに隣り合うティースの数の違いにより、各ティースのインダクタンス特性が異なる。外部側のティース２０ａは、内部側のティース２０ｂや２０ｃに比べて、隣り合うティースの数が少ない。そのため、巻線３０に一定の電流を流した際の発生する磁束量が、ティース２０ｂや２０ｃに比べて少ない。このため、ティース２０ａにおける被搬送体１０に作用する推力が小さくなる。また、外部側のティース２０ａの巻線３０と、内部側のティース２０ｂや２０ｃの巻線３０とでは、一定電圧を印加した際の電流値も変化するので、磁気飽和の程度も変化する。このため、磁気飽和を活用した被搬送体の位置検出の精度が悪化するという問題も生じる。

図３（ａ）は、実施例１の搬送装置の磁気回路部を示す斜視図である。また、図３（ｂ）は、実施例１の搬送装置の追加ヨークを示す斜視図である。磁気回路部２の外部側のティース２０ａは、隣り合うティースの数が少なく、磁気的な特性が低下する。そこで、ヨーク４０の外周部に磁性体からなる追加ヨーク４５を設置することで、外部側のティース２０ａの磁気的な特性を改善することができる。実施例１では、追加ヨーク４５をヨーク４０の外周部に接続したが、ヨーク４０の外端部であれば、外周部でなくても良い。図３（ａ）では、１つの磁気回路部２に１つの追加ヨーク４５を接続したが、複数の磁気回路部２に１つの追加ヨーク４５を接続しても良い。例えば、磁気回路部２をＸ方向又は／及びＹ方向に複数配置した場合でも、磁気的に性能が低下する外部側のティースが複数配置した磁気回路部２の外部側に存在する。このとき、複数の磁気回路部２を設置した後に、追加ヨーク４５を設置したり、追加ヨーク４５の大きさを変えたりすることによって、複数配置した磁気回路部２の磁気特性の調整が容易になる。磁気回路部２の内側の作業に比べて、外側から作業は容易であるから、追加ヨーク４５による磁気特性の調整は容易である。また、寸法の異なる追加ヨーク４５を交換することによって、磁気回路部２の磁気的な特性を変更することができる。その結果、被搬送体１０の質量や対象が変わった場合に、被搬送体１０に合わせて磁気回路部２の磁気的な特性の変更が容易となる。

＜実施例２＞
実施例２の搬送装置について、図４を用いて説明する。実施例１と同様の部分の説明は省略する。図４（ａ）は、実施例２の搬送装置の磁気回路部を示す斜視図である。図４（ｂ）は、実施例２の搬送装置の追加ヨークを示す斜視図である。磁気回路部２の外部側のティース２０ａは、Ｘ方向又はＹ方向の１方向のみに隣り合うティースが１つ存在する。そこで、外部側のティース２０ａの磁気的な特性を改善するため、実施例２の磁気回路部２は、外部側のティース２０ａと外部側のティース２０ａのＸＹ方向（斜め方向）に存在するティースとを磁気的に接続する追加ヨーク４５を有する。このように構成することで、外部側のティース２０ａは、３つのティースと隣接することになり、外部側のティース２０ａの磁気的な特性が改善される。

また、磁気回路部２の端部は、自重による撓みなどが発生しやすい。ＸＹ方向（斜め方向）に沿って追加ヨーク４５を設けることによって、磁気回路部２の撓みも抑制することができる。

＜実施例３＞
実施例３の搬送装置について、図５を用いて説明する。実施例１と同様の部分の説明は省略する。図５（ａ）は、実施例３の搬送装置の磁気回路部を示す斜視図である。図５（ｂ）は、実施例３の搬送装置の追加ヨークを示す斜視図である。磁気回路部２の外部側のティース２０ａは、Ｘ方向又はＹ方向の１方向のみに隣り合うティースが１つ存在する。そこで、外部側のティース２０ａの磁気的な特性を改善するため、実施例３の磁気回路部２は、外部側のティース２０ａと外部側のティース２０ａのＸＹ方向（斜め方向）に存在するティースとを磁気的に接続するＴ字形状の追加ヨーク４５を有する。このように構成することで、外部側のティース２０ａは、３つのティースと隣接することになり、外部側のティース２０ａの磁気的な特性が改善される。

また、追加ヨーク４５をＴ字形状にすることで、ヨーク４０の外側部分に存在するコの字状の領域に、Ｔ字形状の追加ヨーク４５を後からはめ込むことができる。例えば、搬送装置１の設置後に、しまり嵌めの精度で構成したＴ字形状の追加ヨーク４５を、外周側からハンマなどでたたいて挿入することができる。したがって、搬送装置１の設置後に、磁気的な特性の調整が容易になる。また、磁気回路部２の角部には、Ｌ字状の追加ヨーク４６を結合する。この追加ヨーク４６は、ヨーク４０に初めから一体的に成形してもよい。

＜実施例４＞
実施例４の搬送装置について、図６を用いて説明する。実施例３と同様の部分の説明は省略する。図６（ａ）は、実施例４の搬送装置の磁気回路部を示す斜視図である。図６（ｂ）は、実施例４の搬送装置の追加ヨークを示す斜視図である。磁気回路部２の外部側のティース２０ａは、Ｘ方向又はＹ方向の１方向のみに隣り合うティースが１つ存在する。そこで、外部側のティース２０ａの磁気的な特性を改善するため、実施例４の磁気回路部２は、外部側のティース２０ａと外部側のティース２０ａのＸＹ方向（斜め方向）に存在するティースとを磁気的に接続するＴ字形状の追加ヨーク４５を有する。このように構成することで、外部側のティース２０ａは、３つのティースと隣接することになり、外部側のティース２０ａの磁気的な特性が改善される。

また、磁気回路部２の角部には、Ｌ字状の追加ヨーク４６を結合する。さらに、磁気回路部２の中央部には、十字状の追加ヨーク４７を結合する。

実施例４の搬送装置は、巻線が巻かれていない磁性体からなる補助ティース２１を備える。補助ティース２１は、略四辺形の搬送装置の四辺に沿って複数配置されている。この補助ティース２１は、追加ヨーク４５及び４６に磁気的に接続されている。補助ティース２１は、外部側のティース２０ａの間に配置されている。補助ティース２１は、巻線３０が巻かれたティース２０よりも、Ｚ方向の長さが短い。外部側のティース２０ａ間に補助ティース２１を設けることによって、外部側のティース２０ａに隣接するティースが増える。また、補助ティース２１が、外部側のティース２０ａ間に配置されるので、ティースの搬送面（図１参照）側（Ｚ方向）の磁束のリターンパスを設置することが可能となり、より磁気的な特性を改善することができる。

図７に実施例４の変形例を示す。図７の変形例に係る搬送装置は、巻線が巻かれていない磁性体からなる補助ティース２１ａおよび２１ｂを備える。補助ティース２１ａは、Ｔ字形状の追加ヨーク４５に磁気的に接続されており、補助ティース２１ｂは、Ｌ字形状の追加ヨーク４６に磁気的に接続されている。補助ティース２１ａは、外部側のティース２０ａの間に配置されている。補助ティース２１ｂは、磁気回路部２の角部に配置されている。補助ティース２１ａ及び２１ｂは、略四辺形の四辺に沿って複数配置されており、ある一辺の中央部から角部に向かうにつれて、太く及び／又は長くなる。つまり、磁気回路部２の角部に設置される補助ティース２１ｂの径は、補助ティース２１ａより大きい。また、補助ティース２１ｂのＺ方向の長さは、補助ティース２１ａより長い。

実施例４の変形例の磁気回路部２は、Ｘ方向に被搬送体１０を搬送する３つの搬送ラインと、Ｙ方向に被搬送体１０を搬送する３つの搬送ラインと、を有する。Ｘ方向に被搬送体１０を搬送する３つの搬送ラインの中でも、内側の搬送ラインを構成するティースと、外側の搬送ラインを構成するティースとでは、磁気的な特性が異なる。また、Ｙ方向に被搬送体１０を搬送する３つの搬送ラインの中でも、内側の搬送ラインを構成するティースと、外側の搬送ラインを構成するティースとでは、磁気的な特性が異なる。そこで、搬送ラインの内側と外側とでの磁気的な特性を改善するために、補助ティース２１ａ及び２１ｂの長さ及び径の少なくとも一方を異ならせる。また、追加ヨーク４５及び４６の断面の寸法及び体積の少なくとも一方を異ならせることができる。

外部側のティース２０ａに関して、Ｘ方向またはＹ方向の内側から外側に向かって、外部側のティース２０ａのインダクタンスが小さくなる。そのため、Ｘ方向またはＹ方向の内側から外側に向かって、補助ティース２１ａ及び２１ｂの長さ及び径の少なくとも一方を大きくすることで、磁気的な特性を改善することができる。また、Ｘ方向またはＹ方向内側から外側に向かって、追加ヨーク４５及び４６の断面の寸法及び体積の少なくとも一方を大きくすることで、磁気的な特性を改善することができる。径及び長さの少なくとも一方が異なる補助ティース２１ａ及び２１ｂを用いて、磁気回路部２の磁気的な特性を調整することが可能となる。また、断面の寸法及び体積の少なくとも一方が異なる追加ヨーク４５及び４６を用いて、磁気回路部２の磁気的な特性を調整することが可能となる。また、補助ティース２１を追加ヨーク４５にねじ込む方式やピンのように差し込む構成にすることによって、磁気的な特性を調整する作業の作業性が向上する。

＜実施例５＞
実施例５の搬送装置１について、図８を用いて説明する。実施例１と同様の部分の説明は省略する。図８は、実施例５の搬送装置の磁気回路部の断面を示した斜視図である。図８では、磁気回路部２の外部側のティース２０ａと、内部側のティース２０ｂや２０ｃの断面が見えるように切り取ってある。磁気回路部２の外部側のティース２０ａと、内部側のティース２０ｂや２０ｃは、ヨーク４０を介して結合されている。また、被搬送体１０は、永久磁石１１と、永久磁石１１を保持し且つ磁束の漏れを抑制する磁性体で構成されたホルダカバー１２と、を含む。また、外部側のティース２０ａの外端部の下部には、磁性体で構成された追加ヨーク４５が設けられている。このように、外部側のティース２０ａの下部にのみ追加ヨーク４５を設置することで、磁気回路部２の磁気的な特性を改善することができる。本実施例では、外部側のティース２０ａの下部に追加ヨーク４５を設置することで、ヨーク全体としてのＺ方向の厚みを増やした。しかし、磁路の断面積を増やすことで同様の効果が得られるので、追加ヨーク４５により、ヨーク全体として厚みを増やしても良いし、幅を増やしたりしても良い。例えば、コの字状の追加ヨーク４５を、ヨーク４０に下からはめ込むような構成にしても良いし、上からかぶせる構成にしても良い。また、追加ヨーク４５をヨーク４０にねじ止めや溶接で結合しても良い。

本実施例の磁気的な特性の改善効果を図９に示す。図９の横軸は、対象となるティースの巻線に流した電流値（定格の値を１．０ｐ．ｕ．と表記）、縦軸は、その電流値における微小電流変化時のインダクタンス特性（ｐ．ｕ．表記）している。内部側のティース２０ｂ又は２０ｃのインダクタンス特性６０に対して、外部側のティース２０ａのインダクタンス特性６１は、隣接するティースの数が異なるため、異なる。そこで、外部側のティース２０ａと内部側のティース２０ｂ又は２０ｃとの磁気的な結合度合を強めるために、追加ヨーク４５を設ける。追加ヨーク４５を設置した場合における外部側のティース２０ａのインダクタンス特性６２は、外部側のティース２０ａのインダクタンス特性６１に比べて、内部側のティース２０ｂ又は２０ｃのインダクタンス特性６０に近似する。追加ヨーク４５の厚さは、ヨーク４０と同等である。つまり、ヨーク４０と追加ヨーク４５とで、ヨーク４０のみの箇所に比べて、厚さが２倍になっている。また、追加ヨーク４５の形状、幅、厚さ、材質、加工方法などを変えることにより、追加ヨーク４５による磁気回路部２の磁気的な特性の改善を調整することができる。

＜搬送システム＞
図１０は、被搬送体１０を搬送する搬送システムの構成の一例を示す図である。被搬送体１０の永久磁石１１は、磁気回路部２上に設置された搬送面１５の上で搬送される。図１０に示した搬送システムは、巻線に印加した電圧と巻線に流れる電流との関係から被搬送体１０の搬送面上の場所を推定するシステムである。本システムでは、巻線３０の各々に電流検出部５５を接続し、複数の電流検出部５５からの情報に基づいて、被搬送体１０の位置を推定する。駆動回路５０は、コイルに電圧を印加して、被搬送体１０に加わる推力を発生させる。演算部５３は、検出した電流値に基づいて、駆動回路５０を制御する。

永久磁石１１には、例えば、ネオジムやフェライトなどの永久磁石１１が使用される。永久磁石１１の代わりに、その他の磁石や軟磁性体を使用してもよい。また、永久磁石１１の代わりに、永久磁石１１と軟磁性体とを組み合わせて、使用してもよい。なお、ここで「磁性体」とは、永久磁石１１、その他の磁石や軟磁性体、又は、永久磁石１１と軟磁性体との組み合わせなどを、意味することとする。ここでは、磁性体の一例として、永久磁石１１を使用する。

搬送システムでは、被搬送体１０と巻線３０との相対的な位置情報が必要となる。これは、巻線３０に電流を流すことによりティース２０に発生させた電磁力を効率よく被搬送体１０に作用させるためであり、また、被搬送体１０を目的の方向に移動させるためである。例えば、被搬送体１０が、２つの巻線３０の一方の上方（直上）にある場合を想定する。被搬送体１０の直下にある巻線３０に電圧を印加しても、被搬送体１０には、搬送方向への力（推力）が発生しない。一方、被搬送体１０が上方（直上）にない（被搬送体１０の直下にない）巻線３０に電圧を印加すると、被搬送体１０をその巻線３０に引き寄せる力が発生し、搬送方向への力（推力）が発生する。つまり、所望の巻線３０に電圧を印加することによって、被搬送体１０に効率よく搬送方向への力を発生させることができる。そして、電圧を印加する巻線３０を選択することによって、搬送方向への力の向き（方向）を制御することができる。

＜搬送容器の位置検出の原理＞
被搬送体１０の位置検出について説明する。図１０の手前側の巻線３０の上に被搬送体１０があった場合、永久磁石１１が作る磁場が巻線３０に作用する。ここで、被搬送体１０に近い側の巻線３０と、遠い側の巻線３０とでは、作用する磁場の大きさが異なる。つまり、被搬送体１０と巻線３０の相対位置によって巻線３０に作用する磁場の大きさが変わることになる。

ティース２０は磁性体で構成されており、ティース２０を通る磁束は、磁束が大きくなると通りにくくなる、という性質がある。ここで、巻線３０に電圧を印加して電流を流すと、その電流によって生じた磁束（磁場）がティース２０に発生する。したがって、ティース２０には、永久磁石１１による磁束（磁場）と、巻線３０に流した電流によって生じる磁束（磁場）と、が発生する。一般的に、巻線３０に電流を流すと、その周りに磁場が発生し、生じる磁束は流した電流値に比例する。この比例定数はインダクタンスとよばれる。永久磁石１１からの磁場が存在すると、巻線３０に磁気飽和が起こって透磁率が小さくなるため、巻線３０に流れる電流に変化が生じることになる。

巻線３０に電圧を印加した場合、巻線３０に流れる電流とその流れ方を検出することにより、インダクタンスＬを演算で求めることができる。つまり、永久磁石１１の位置によって変化する巻線３０のインダクタンスＬを検出すれば、そのインダクタンスＬに影響を与える永久磁石１１の位置が求められることになる。そのため、巻線３０に駆動回路５０を接続するとともに、巻線３０に流れる電流値を検出する電流検出部５５（例えば、抵抗を配置）を設ける。そして、駆動回路５０により巻線３０に電圧を印加し、その電圧によって生じる電流値を電流検出部５５で検出し、その値を演算部５３で読み取る。

内部側のティース２０ｂや２０ｃと外部側のティース２０ａとでインダクタンス特性が異なると、永久磁石１１の位置の推定や推力の発生に影響を及ぼす。つまり、被搬送体１０の安定した搬送や搬送に必要な動作要件（例えば、搬送の速度、搬送速度のむら、加減速特性など）に影響を及ぼす。そこで、上記した実施例では、追加ヨーク４５や４６を設けた。追加ヨーク４５や４６の設置例に関しては、実施例１乃至実施例５に示した通りである。内部側のティース２０ｂや２０ｃと外部側のティース２０ａとのインダクタンスのわずかな差が、大きな推定位置誤差や推力制御の遅れなどを発生させる。このため、搬送システムでは、各ティースのインダクタンス特性や推力特性差を小さくすることが、安定搬送の実現に向けて重要なポイントになる。したがって、ティースの位置毎の磁気的な特性を改善および調整できることが、高性能な搬送装置の実現につながる。

＜検体分析システム及び検体前処理装置＞
検体分析システム１００の全体構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、検体分析システム１００の全体構成を概略的に示す図である。

図１１において、検体分析システム１００は、反応容器に検体と試薬を各々分注して反応させ、この反応させた液体を測定する装置である。検体分析システム１００は、搬入部１０１、緊急ラック投入口１１３、搬送ライン１０２、バッファ１０４、分析部１０５、収納部１０３、表示部１１８、及び、制御部１２０を備える。

搬入部１０１は、血液や尿などの生体試料を収容する検体容器１２２が複数収納された検体ラック１１１を設置する場所である。緊急ラック投入口１１３は、標準液を搭載した検体ラック（キャリブラック）や緊急で分析が必要な検体が収容された検体容器１２２を収納する検体ラック１１１を装置内に投入するための場所である。

バッファ１０４は、検体ラック１１１中の検体の分注順序を変更可能なように、搬送ライン１０２によって搬送された複数の検体ラック１１１を保持する。分析部１０５は、バッファ１０４からコンベアライン１０６を経由して搬送された検体を分析する。収納部１０３は、分析部１０５で分析が終了した検体を収容する検体容器１２２が収納された検体ラック１１１を保持する。搬送ライン１０２は、搬入部１０１に設置された検体ラック１１１を搬送するラインであり、上述した実施例１乃至実施例５で説明した搬送装置のいずれかと同等の構成である。検体分析システムでは、永久磁石１１は、検体ラック１１１の裏面側に設けられている。つまり、検体ラック１１１が、被搬送体１０である。

分析部１０５は、コンベアライン１０６、反応ディスク１０８、検体分注ノズル１０７、試薬ディスク１１０、試薬分注ノズル１０９、洗浄機構１１２、試薬トレイ１１４、試薬ＩＤリーダー１１５、試薬ローダ１１６、分光光度計１２１を備える。コンベアライン１０６は、バッファ１０４中の検体ラック１１１を分析部１０５に搬入するラインである。

反応ディスク１０８は、複数の反応容器を備えている。検体分注ノズル１０７は、回転駆動や上下駆動により検体容器１２２から反応ディスク１０８の反応容器に検体を分注する。試薬ディスク１１０は、複数の試薬ボトルを保持する。試薬分注ノズル１０９は、試薬ディスク１１０内の試薬ボトルから反応ディスク１０８の反応容器に試薬を分注する。洗浄機構１１２は、反応ディスク１０８の反応容器を洗浄する。分光光度計１２１は、光源（図示省略）から反応容器の反応液を介して得られる透過光を測定することにより、反応液の吸光度を測定する。

試薬トレイ１１４は、検体分析システム１００内への試薬登録を行う場合に、試薬を設置する部材である。試薬ＩＤリーダー１１５は、試薬トレイ１１４に設置された試薬に付された試薬ＩＤを読み取ることで試薬情報を取得するための機器である。試薬ローダ１１６は、試薬を試薬ディスク１１０へ搬入する機器である。

表示部１１８は、血液や尿等の液体試料中の所定の成分の濃度の分析結果を表示するための表示機器である。制御部１２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ストレージなどを有するコンピュータであって、検体分析システム１００内の各機構の動作を制御する。制御部１２０は、血液や尿等の検体中の所定の成分の濃度を求める演算処理を行う。

検体分析システム１００による検体の分析処理は、以下の通りである。まず、検体ラック１１１が搬入部１０１または緊急ラック投入口１１３に設置され、搬送ライン１０２によって、ランダムアクセスが可能なバッファ１０４に搬入される。検体分析システム１００は、バッファ１０４に格納されたラックの中で、優先順位のルールに従い、最も優先順位の高い検体ラック１１１をコンベアライン１０６によって、分析部１０５に搬入する。

分析部１０５に到着した検体ラック１１１は、コンベアライン１０６によって反応ディスク１０８近くの検体分取位置まで移送される。検体分注ノズル１０７は、検体ラック１１１の検体容器１２２から検体を反応ディスク１０８の反応容器に分取する。検体分注ノズル１０７は、当該検体に依頼された分析項目に応じて、必要回数だけ検体の分取を行う。検体分注ノズル１０７は、検体ラック１１１に搭載された全ての検体容器１２２から検体を分取する。全ての検体容器１２２に対する分取処理が終了した検体ラック１１１は、バッファ１０４に移送される。さらに、自動再検査を含め、全ての検体分取処理が終了した検体ラック１１１は、コンベアライン１０６および搬送ライン１０２によって収納部１０３へと移送される。

また、分析に使用する試薬は、試薬ディスク１１０上の試薬ボトルから試薬分注ノズル１０９により分取される。そして、分取された試薬は、先に検体が分注された反応容器に対して分注される。続いて、撹拌機構（図示省略）は、反応容器内の検体と試薬との混合液の撹拌を行う。光源から発生させた光は、撹拌後の混合液の入った反応容器を透過し、透過光の光度が分光光度計１２１により測定される。分光光度計１２１により測定された光度は、Ａ／Ｄコンバータおよびインターフェイスを介して制御部１２０に送信される。そして、制御部１２０は、演算を行い、血液や尿等の液体試料中の所定の成分の濃度を求め、結果を表示部１１８等にて表示させたり、記憶部（図示省略）に記憶させたりする。

なお、検体分析システム１００は、図１１に示したすべての構成を備えている必要はなく、前処理用のユニットを適宜追加したり、一部ユニットや一部構成を削除したりすることができる。また、分析部１０５は、生化学分析用に限られず、免疫分析用であってもよい、更に１つである必要はなく、２以上備えても良い。

次に、検体前処理装置１５０の全体構成について、図１２を用いて説明する。図１２は、検体前処理装置１５０の全体構成を示す図である。図１２において、検体前処理装置１５０は、検体の分析に必要な各種前処理を実行する装置である。検体前処理装置１５０は、閉栓ユニット１５２、検体収納ユニット１５３、空きホルダスタッカー１５４、検体投入ユニット１５５、遠心分離ユニット１５６、液量測定ユニット１５７、開栓ユニット１５８、子検体容器準備ユニット１５９、分注ユニット１６０、及び、移載ユニット１６１と、これら複数のユニットの動作を制御する操作部ＰＣ１６３、を備えている。

検体前処理装置１５０には、検体前処理装置１５０で処理された検体の移送先として、検体の成分の定性・定量分析を行うための検体分析システム１００が接続されている。検体投入ユニット１５５は、検体が収容された検体容器１２２を検体前処理装置１５０内に投入するためのユニットである。遠心分離ユニット１５６は、投入された検体容器１２２に対して遠心分離を行うためのユニットである。液量測定ユニット１５７は、検体容器１２２に収容された検体の液量測定を行うユニットである。開栓ユニット１５８は、投入された検体容器１２２の栓を開栓するユニットである。子検体容器準備ユニット１５９は、投入された検体容器１２２に収容された検体を次の分注ユニット１６０において分注するために必要な準備を行うユニットである。分注ユニット１６０は、遠心分離された検体を、検体分析システムなどで分析するために小分けを行うとともに、小分けされた検体容器１２２（以下、小分けされた検体容器１２２を子検体容器１２２とする）にバーコード等を貼り付けるユニットである。移載ユニット１６１は、分注された子検体容器１２２の分類を行い、検体分析システム１００への移送準備を行うユニットである。閉栓ユニット１５２は、検体容器１２２や子検体容器１２２に栓を閉栓するユニットである。検体収納ユニット１５３は、閉栓された検体容器１２２を収納するユニットである。

これら各ユニット間や検体前処理装置１５０と検体分析システム１００との間で検体容器１２２を保持する検体ホルダや検体ラックを搬送する機構として、実施例１乃至実施例５のいずれかの搬送装置を用いることができる。なお、検体前処理装置１５０は、上述したすべての構成を備えている必要はなく、一部ユニットや一部構成を削除したりすることができる。また、検体前処理装置１５０は、上述したユニット以外のユニットを備えていても良い。

また、本実施例の検体分析システムは、図１２に示すような検体前処理装置１５０と検体分析システム１００を含むシステム２００であっても良い。この場合は、各システム内だけではなく、システム２００とシステム２００との間を上述した実施例１乃至実施例５の搬送装置１で接続しても良い。

なお、上記した実施例では、検体が収容された検体容器１２２を５本保持する検体ラック１１１を被搬送体として搬送する場合について例示した。検体容器１２２を５本保持する検体ラック１１１以外にも、検体容器１２２を２本保持する検体ホルダを被搬送体として搬送することができる。

検体分析システム１００、２００及び検体前処理装置１５０は、実施例１乃至実施例５の搬送装置１を備えている。これにより、検体ラック１１１や検体ホルダの搬送時および停止時の推力の大きさが検体ラック１１１や検体ホルダの位置に依存するのを小さくすることができる。また、検体ラック１１１や検体ホルダの位置の検出に必要な電流の検出値および変化値が安定した搬送装置１を提供することができる。つまり、検体ラック１１１や検体ホルダの制御性が高く、検体ラック１１１や検体ホルダの推定位置精度の高い搬送装置１を実現することができる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

例えば、実施例１乃至実施例５では、搬送装置１で搬送する被搬送体が検体ラック１１１や検体ホルダである場合について説明した。被搬送体は、検体容器１２２を保持するラック、ホルダ等に限られず、大規模に搬送することが求められる様々な物体を被搬送体とすることができる。

また、実施例１乃至実施例４では、追加ヨーク４５をヨーク４０と別体としたが、追加ヨーク４５とヨーク４０とを一体的に成形しても良い。

１…搬送装置
２…磁気回路部
１０…被搬送体
１１…永久磁石
１２…ホルダカバー
１５…搬送面
２０…ティース
２０ａ…外部側のティース
２０ｂ、２０ｃ…内部側のティース
２１…補助ティース
２１ａ、２１ｂ…補助ティース
３０…巻線
４０…ヨーク
４５、４６、４７…追加ヨーク
５０…駆動回路
５３…演算部
５５…電流検出部
６０…内部側のティースのインダクタンス特性
６１…外部側のティースのインダクタンス特性
６２…追加ヨークを設置した場合における外部側のティースのインダクタンス特性
１００…検体分析システム
１０１…搬入部
１０２…搬送ライン
１０３…収納部
１０４…バッファ
１０５…分析部
１０６…コンベアライン
１０７…検体分注ノズル
１０８…反応ディスク
１０９…試薬分注ノズル
１１０…試薬ディスク
１１１…検体ラック
１１２…洗浄機構
１１３…緊急ラック投入口
１１４…試薬トレイ
１１５…試薬ＩＤリーダー
１１６…試薬ローダ
１１８…表示部
１２０…制御部
１２１…分光光度計
１２２…検体容器、子検体容器
１５０…検体前処理装置
１５２…閉栓ユニット
１５３…検体収納ユニット
１５４…ホルダスタッカー
１５５…検体投入ユニット
１５６…遠心分離ユニット
１５７…液量測定ユニット
１５８…開栓ユニット
１５９…子検体容器準備ユニット
１６０…分注ユニット
１６１…移載ユニット
１６３…操作部ＰＣ
２００…検体分析システム

Claims (14)

1. 磁性体を有する被搬送体を搬送する搬送装置であって、
   磁性体からなる複数のティースと、
   前記複数のティースの各々に巻かれた複数の巻線と、
   前記複数のティースに磁気的に接続された磁性体であって、前記複数のティースを支持する格子状のヨークと、
   前記ヨークの外端部に磁気的に接続される磁性体からなる追加ヨークと、を備える搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置であって、前記追加ヨークは、前記ヨークの外周部に結合される、搬送装置。
3. 請求項１に記載の搬送装置であって、前記追加ヨークは、前記ヨークと一体的に成形される、搬送装置。
4. 請求項１に記載の搬送装置であって、前記追加ヨークは、外部側のティースと他のティースとを磁気的に接続する、搬送装置。
5. 請求項４に記載の搬送装置であって、前記追加ヨークは、外部側のティースと内側のティースとを磁気的に接続する、搬送装置。
6. 請求項４に記載の搬送装置であって、前記追加ヨークは、前記外部側のティースと少なくとも２つの他のティースとを磁気的に接続する、搬送装置。
7. 請求項４に記載の搬送装置であって、前記追加ヨークは、少なくとも２つの前記外部側のティースを磁気的に接続する、搬送装置。
8. 請求項１に記載の搬送装置であって、前記追加ヨークには、巻線が巻かれていない磁性体の補助ティースが磁気的に接続される、搬送装置。
9. 請求項８に記載の搬送装置であって、前記補助ティースの高さは、巻線が巻かれたティースよりも短い、搬送装置。
10. 請求項８に記載の搬送装置であって、前記補助ティースは、略四辺形の前記搬送装置のある一辺に沿って複数配置されており、前記一辺の中央部から角部にいくにつれて太く又は／及び長くなる、搬送装置。
11. 請求項１に記載の搬送装置であって、前記追加ヨークの幅は、略四辺形の前記搬送装置のある一辺の中央部から角部にいくにつれて大きくなる、搬送装置。
12. 請求項１～請求項１１の何れか１項に記載の搬送装置であって、各巻線の電流値に基づいて被搬送体の位置を検出する、ことを特徴とする搬送装置。
13. 請求項１に記載の搬送装置を備えたことを特徴とする検体分析システム。
14. 請求項１に記載の搬送装置を備えたことを特徴とする検体前処理装置。

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