(57)【要約】【課題】  被搬送体を搬送する推力を大きくしつつ、巻線の損失が従来に比べて小さい搬送装置、およびそれを備えた検体分析システム、検体前処理装置を提供する。【解決手段】  搬送装置１は、検体ラック１１１側に設けられた永久磁石１０と、第２磁性体からなるティース２２と、ティース２２の外周側に巻かれている巻線２１と、を備え、ティース２２は、永久磁石１０に対向する部分の断面の断面積が他の部分に比べて大きくなっている。あるいは、検体ラック１１１側に設けられた永久磁石１０と、第２磁性体からなるティース２２と、ティース２２の外周に巻かれた巻線２１と、を備え、永久磁石１０と巻線２１との間隔Ｌｃと、永久磁石１０とティース２２との間隔Ｌｔとが、Ｌｃ＞Ｌｔの関係を満たしている。【選択図】  図２
2020142912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送体側に設けられた第１磁性体と、
第２磁性体からなるティースと、
前記ティースの外周側に巻かれている巻線と、を備え、
前記ティースは、前記第１磁性体に対向する部分の断面の断面積が他の部分に比べて大きくなっている
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の搬送装置において、
前記ティースのうち、前記第１磁性体に対向する部分の断面積が、前記巻線がまかれている部分の断面積に比べて大きい
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の搬送装置において、
前記第１磁性体と前記巻線との間隔Ｌｃと、前記第１磁性体と前記ティースとの間隔Ｌｔとが、Ｌｃ＞Ｌｔの関係を満たす
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項４】
被搬送体側に設けられた第１磁性体と、
第２磁性体からなるティースと、
前記ティースの外周に巻かれた巻線と、を備え、
前記第１磁性体と前記巻線との間隔Ｌｃと、前記第１磁性体と前記ティースとの間隔Ｌｔとが、Ｌｃ＞Ｌｔの関係を満たす
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項５】
請求項１に記載の搬送装置において、
前記ティースは、前記第１磁性体に対向する部分の断面の断面積が他の部分に比べて大きくなっている
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項６】
請求項１または４に記載の搬送装置において、
前記ティースのうち、前記被搬送体に対向する面の形状が円形、もしくは楕円形である
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
請求項１または４に記載の搬送装置において、
前記ティースのうち、前記被搬送体に対向する面の形状が多角形である
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項８】
請求項７に記載の搬送装置において、
前記ティースのうち、前記被搬送体に対向する面の形状が矩形である
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項９】
請求項８に記載の搬送装置において、
前記ティースのうち、前記被搬送体に対向する面の角部が、前記被搬送体の搬送方向と、その搬送方向に垂直な方向を向いている
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の搬送装置において、
前記ティースのうち、前記被搬送体に対向する面の角部が、前記被搬送体の搬送方向に４５度傾いた向きを向いている
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項１１】
請求項１または４に記載の搬送装置において、
前記ティースのうち、前記被搬送体に対向する面が、前記被搬送体側に近づくにつれて連続、または段階的に細くなる
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項１２】
請求項１または４に記載の搬送装置において、
前記ティースの前記被搬送体に対向する面のうち、前記被搬送体の搬送方向と前記搬送方向に直交する方向とで長さが異なる
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項１３】
請求項１または４に記載の搬送装置において、
前記ティースの前記被搬送体に対向する面のうち、前記被搬送体の搬送方向、あるいは前記搬送方向に直交する方向の長さに対して、前記搬送方向に４５度傾いた方向の長さが異なる
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項１４】
請求項１または４に記載の搬送装置において、
前記ティースのピッチＰｔに対して、前記ティースの最も大きい部分の幅が０．５Ｐｔ以下である
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項１５】
請求項１または４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。
【請求項１６】
請求項１または４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置、およびそれを備えた検体分析システム、検体前処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非常に柔軟であり高い搬送性能を与える、研究室試料配送システムおよび対応する動作方法の一例として、特許文献１には、いくつかの容器キャリアであって、各々が少なくとも１つの磁気的活性デバイス、好ましくは少なくとも１つの永久磁石を備え、試料容器を運ぶように適合された容器キャリアと、容器キャリアを運ぶように適合された搬送平面と、搬送平面の下方に静止して配置された幾つかの電磁アクチュエータであって、容器キャリアに磁力を印加することによって搬送平面の上で容器キャリアを移動させるように適合された電磁アクチュエータと、を備える、ことが記載されている。
【０００３】
また、従来技術の試料分配システムに関連して最適化される動作パラメータを有するラボラトリ試料分配システムの一例として、特許文献２には、ラボラトリ試料分配システムが複数の電磁アクチュエータを備え、各電磁アクチュエータが強磁性コアおよび励磁巻線を備え、各励磁巻線がその割り当てられる強磁性コアを越える、ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−７７９７１号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２０１７−１０２１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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（サンプル）に対し、指示された分析項目の検査を実行する。
【０００７】
この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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
そのような搬送を実現する技術の一例として、特許文献１，２に記載の技術がある。これら特許文献１，２に記載の技術では、検体搬送キャリアに設けられた磁気活性デバイスの位置を検出する容器キャリア検出デバイスが設けられている。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１，２では、容器キャリアを移動させるための推力が小さい、との課題がある。これに対し、推力を大きくするためには励磁巻線の巻数増加や励磁電流を大きくする必要があるが、このような方法では、推力を大きくしようとすると励磁巻線の損失が大きくなり、システムの発熱が大きくなる、との課題がある。
【００１２】
また、推力を大きくするために、永久磁石に対向する側の強磁性コアの面積を拡大する必要があるが、各励磁巻線がその割り当てられる強磁性コアを越えるため、強磁性コアの面積を拡大に伴って励磁巻線の空間が減少し、励磁巻線の損失が増大する、といった課題があった。
【００１３】
本発明は、被搬送体を搬送する推力を従来に比べて大きくしつつ、巻線の損失を小さくできる搬送装置、およびそれを備えた検体分析システム、検体前処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、被搬送体側に設けられた第１磁性体と、第２磁性体からなるティースと、前記ティースの外周側に巻かれている巻線と、を備え、前記ティースは、前記第１磁性体に対向する部分の断面の断面積が他の部分に比べて大きくなっていることを特徴とする。
【００１５】
また、他の一例をあげるならば、被搬送体側に設けられた第１磁性体と、第２磁性体からなるティースと、前記ティースの外周に巻かれた巻線と、を備え、前記第１磁性体と前記巻線との間隔Ｌｃと、前記第１磁性体と前記ティースとの間隔Ｌｔとが、Ｌｃ＞Ｌｔの関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被搬送体を搬送する推力を大きくしつつ、巻線の損失が小さ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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１の搬送装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す搬送装置の断面を模式的に示した図である。
【図３】ティース径と推力および巻線スペースとの関係を示す図である。
【図４】実施例１の搬送装置における、磁石対向面の形状の一例を示す図である。
【図５】実施例１の搬送装置における、磁石対向面の形状の他の一例を示す図である。
【図６】実施例１の搬送装置における、磁石対向面の形状の他の一例を示す図である。
【図７】実施例１の搬送装置における、磁石対向面の形状の他の一例を示す図である。
【図８】実施例１の搬送装置における、磁石対向面の形状の他の一例を示す図である。
【図９】図２に示す搬送装置において、巻線に直流電流を流す場合の推力特性を示す図である。
【図１０】実施例１の搬送装置における、磁石対向面の形状の他の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施例２の搬送装置の概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施例３の搬送装置の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施例４の搬送装置の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施例５の搬送装置の概略構成を示す図である。
【図１５】図１４に示す搬送装置の上面図である。
【図１６】実施例５の搬送装置の概略構成の他の一例を示す図である。
【図１７】図１６に示す搬送装置の上面図である。
【図１８】実施例５の搬送装置のコイルの上面図である。
【図１９】実施例５の搬送装置のコイルの他の一例の上面図である。
【図２０】実施例５の搬送装置のコイルの他の一例の上面図である。
【図２１】実施例５の搬送装置のコイルの他の一例の上面図である。
【図２２】本発明の実施例６の検体分析システムの一例を示す図である。
【図２３】本発明の実施例６の検体前処理装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の搬送装置、およびそれを備えた検体分析システム、検体前処理装置の実施例を、図面を用いて説明する。
【００１９】
＜実施例１＞  
本発明の搬送装置の実施例１について図１乃至図１０を用いて説明する。
【００２０】
最初に本実施例の搬送装置の概略構成について図１および図２を用いて説明する。図１は、搬送装置の外観を示す図である。図２は、図１に示した搬送装置１の断面を模式的に示す図である。
【００２１】
本実施例の搬送装置１は永久磁石１０を有する被搬送体（図１等では図示の都合上省略）を搬送する装置である。搬送装置１は、図１および図２に示すように、被搬送体を搬送するための推力を発生させる複数の磁性体からなるティース２２およびティース２２の周りに設けられた巻線２１を複数整列させた電磁石部を備えており、これらの電磁石部のうち搬送経路に応じて搬送経路に位置する電磁石部と永久磁石１０の存在する位置近辺の電磁石部とを励磁することで永久磁石１０、すなわち被搬送体の位置を把握しつつ、被搬送体の搬送を実施する。
【００２２】
ここで、本実施例においては被搬送体として血液や尿などの検体を収容する検体容器を保持する検体ラック１１１（図２２参照）の場合について説明する。この場合、検体ラックの底面等に永久磁石１０が設けられる。
【００２３】
搬送装置１では、通常、電磁石部が固定されており、電磁石部上面に設けられた搬送面（図示省略）の上面に、磁性体または永久磁石１０を設けた被搬送体が移動する。
【００２４】
永久磁石１０は、ネオジムやフェライトなどの永久磁石が好ましいが、その他の磁石および軟磁性体でも構成できる。また、永久磁石と軟磁性体を組み合わせてもよい。
【００２５】
ティース２２は磁性体で構成されている。本実施例では、ティース２２の永久磁石１０に対向する側の面をティース２２の磁石対向面２５と定義し、巻線２１に覆われている部分を巻線２１の断面２６と定義する。
【００２６】
複数のティース２２の外周側に巻かれている巻線２１には、駆動回路５０（図１３参照）が接続されており、この駆動回路５０から電流が供給される。この供給された電流によって生じた磁束がティース２２を介して永久磁石１０に作用し、図１中Ｘ方向、Ｙ方向、またはＸＹ方向に被搬送体を移動させる。
【００２７】
図２において、永久磁石１０をＸ方向に進ませる場合について説明する。
【００２８】
永久磁石１０を図２中位置Ａから位置Ａ’まで移動させるためには、駆動回路５０から巻線２１ｂに対して永久磁石１０の磁化方向と同じ向きの磁束を発生させる向きに電流を供給することで、図２中Ｘ方向への推力を発生させる。このＸ方向の推力によって永久磁石１０、ひいては被搬送体を搬送できる。Ｘ方向に沿って巻線に順次、電流を流すことにより、連続的に永久磁石１０に推力を発生させることができる。
【００２９】
ここで、永久磁石１０に大きな推力を発生させるためには、永久磁石１０に対向する側の面をティースの磁石対向面２５を大きくすることが考えられる。
【００３０】
しかし、特許文献１等の従来技術における電磁石部の構造では、ティースの巻線部の断面と、永久磁石に対向する側の面であるティースの磁石対向面の断面とが同一の面積となっており、永久磁石に対向する側の面をティースの磁石対向面の断面を広げると、ティースの巻線部の断面も大きくなることになる。
【００３１】
これに対し、本実施例では、巻線２１のスペースを確保し、推力を向上させる構造として、図２に示すように、ティース２２を、永久磁石１０に対向する部分の断面の断面積が他の部分に比べて大きくなっている構造とする。特には、ティース２２のうち、永久磁石１０に対向する部分の断面積が、巻線２１がまかれている部分の断面積に比べて大きくする。
【００３２】
すなわち、永久磁石１０に対向する側の面である磁石対向面２５を、巻線２１の内側であるティース２２の巻線部の断面２６や、巻線２１の内径以上のサイズとする。
【００３３】
ここで、図２中位置Ａから位置Ａ’のティースのピッチをＰｔとした場合の、ティース径と推力および巻線スペースの関係を図３に示す。この図３に示すように、ティースのピッチに対するティース径と推力とは、ティースの径を拡大していくほど推力は徐々に増加する関係にある。
【００３４】
その一方で、ティースの径を拡大に従って、巻線のスペースは減少する。このため、ティースの径を拡大して推力を大きくすると巻線スペースの減少により巻線の抵抗が増加する、または大きな電流を流す必要が生じる。このため、巻線の損失が増加し、搬送装置の温度が上昇する、との問題がある。
【００３５】
また、ティースの径を大きくしていくと、ティースのピッチをＰｔの半分（０．５Ｐｔ）を超えたあたりから、推力の増加が鈍くなる。
【００３６】
このため、ティース２２の径は、ティース２２のピッチをＰｔとしたときに、ティース２２の最も大きい部分の幅をＰｔの半分（０．５Ｐｔ）以下とすることが望ましい。
【００３７】
ティース２２の断面形状は、巻線部の断面２６および磁石対向面２５ともに円形に限定されるものではない。同様の効果が得られれば、楕円形や矩形形状、星形などの各種多角形とすることができる。
【００３８】
また、ティース２２のうち、磁石対向面２５の鉛直方向の断面形状についても特に限定されない。
【００３９】
例えば、図２に示すような平板状である場合に限られず、図４に示すような永久磁石１０側に近づくにつれて連続的に細くなるドーム状の磁石対向面２５Ａを有するティース２２Ａとすることができる。
【００４０】
また、図５および図６に示すような永久磁石１０側に近づくにつれて段階的に細くなる磁石対向面２５Ｂ，２５Ｃを有するティース２２Ｂ，２２Ｃとすることができる。
【００４１】
更に、図７に示すようなティース２２Ｄのように、巻線２１Ｄ部分の磁石対向面２５Ｄの先端を巻線２１Ｄの永久磁石１０側の端面より突出させることができる。このように、少なくとも、ティース２２が、巻線２１の内側の最小断面より小さい部分と、巻線２１の内側の最小断面より大きい部分の断面（磁石対向面２５Ｄ）を有するようにすることが重要である。
【００４２】
更には、図８に示すようなティース２２Ｅのように、巻線２１Ｅにティース２２Ｅを埋め込むように配置することができる。この場合も、ティース２２Ｅのうち、永久磁石１０に対向する磁石対向面２５Ｅの断面積が他の部分に比べて大きくなっている構造とする。
【００４３】
また、上述のような様々なティースにおいて、ティースの中央部を凹ませて磁束センサなどを埋め込むことも可能である。
【００４４】
このような形状とすることで、永久磁石１０に対向する磁石対向面２５を拡大させて永久磁石１０側で磁束を広げることで推力を向上させるとともに、巻線２１の損失を低くする構造となる。
【００４５】
図２において巻線２１ｂに直流電流を流した場合の、永久磁石１０を位置Ａから位置Ａ’に移動させた場合の推力の特性について図９に示す。図９において、符号７０ｂはティースの巻線部の断面と永久磁石に対向する側の面のティースの磁石対向面２５の断面が同じ場合の推力を示し、符号７０ａは永久磁石１０に対向する側のティース２２ａ，２２ｂの磁石対向面２５を巻線２１ａおよび巻線２１ｂの内径より大きくした場合の推力を示している。
【００４６】
この図９に示すように、永久磁石１０に対向する磁石対向面２５を、巻線２１ａおよび巻線２１ｂの内径より大きくすることで、推力を大きくできる。これにより、推力が大きく、巻線の損失が小さい搬送装置を構成することができる。
【００４７】
また、図２に示すように、巻線２１ａや巻線２１ｂと永久磁石１０との間隔Ｌｃに対して、ティース２２の磁石対向面２５と永久磁石１０の間隔Ｌｔを、Ｌｃ＞Ｌｔとする。これにより、永久磁石１０に対向する磁石対向面２５が永久磁石１０側に飛び出して、永久磁石１０とティース２２の磁石対向面２５の間隔を狭めることができ、推力を大きくすることができる。
【００４８】
なお、図１０に示すように、磁石対向面２５Ｆの断面積はティース２２Ｆの巻線２１Ｆの部分と同じままで、Ｌｃ＞Ｌｔの関係を満たすようにすることができる。
【００４９】
次に、本実施例の効果について説明する。
【００５０】
上述した本発明の実施例１の搬送装置１は、検体ラック１１１側に設けられた永久磁石１０と、第２磁性体からなるティース２２と、ティース２２の外周側に巻かれている巻線２１と、を備え、ティース２２は、永久磁石１０に対向する部分の断面の断面積が他の部分に比べて大きくなっている。
【００５１】
本発明によれば、被搬送体を搬送する推力を大きくしつつ、巻線の損失が小さくすることができ、従来に比べて搬送能力の高い搬送装置を実現することができる。
【００５２】
特に、永久磁石１０に対向する磁石対向面２５部分を、巻線２１の内側の断面積よりも大きくしていることにより、永久磁石１０に作用する磁束を永久磁石１０部分で拡大させて推力を従来に比べて向上させるとともに、脈動を従来に比べて低減することができる。
【００５３】
また、巻線２１よりティース２２が飛び出していることにより、搬送面の損傷時やメンテナンス時に搬送面を取り外した際に、巻線２１の露出面積が減少するため、巻線２１の損傷を従来に比べて抑制することができる。
【００５４】
あるいは、搬送装置１は、検体ラック１１１側に設けられた永久磁石１０と、第２磁性体からなるティース２２と、ティース２２の外周に巻かれた巻線２１と、を備え、永久磁石１０と巻線２１との間隔Ｌｃと、永久磁石１０とティース２２との間隔Ｌｔとが、Ｌｃ＞Ｌｔの関係を満たしている。
【００５５】
これによっても、同様に、被搬送体を搬送する推力を大きくしつつ、巻線の損失が小さくすることができ、従来に比べて搬送能力の高い搬送装置を実現することができる。また、搬送面の損傷時やメンテナンス時に搬送面を取り外した際に、巻線２１の露出面積が減少するため、巻線２１の損傷を従来に比べて抑制することができる、との効果が得られる。
【００５６】
また、ティース２２のうち、永久磁石１０に対向する部分の断面積が、巻線２１がまかれている部分の断面積に比べて大きいため、より効果的、かつ確実に上述した本発明の各種効果を得ることができる。
【００５７】
更に、ティース２２のピッチＰｔに対して、ティース２２の最も大きい部分の幅が０．５Ｐｔ以下であることで、推力の向上と巻線のためのスペースの確保、とを両立させることができる。
【００５８】
また、ティース２２のうち、検体ラック１１１に対向する面が、検体ラック１１１側に近づくにつれて連続、または段階的に細くなることにより、推力の変化を滑らかにすることができる。このため、被搬送体を搬送する際の振動および騒音の低減を図ることが可能となる。
【００５９】
＜実施例２＞  
本発明の実施例２の搬送装置について図１１を用いて説明する。図１１は本実施例２の搬送装置の概略構成を示す図である。実施例１と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。以下の実施例においても同様とする。
【００６０】
図１１に示した本実施例の搬送装置１Ｇは、複数のティース２２Ｇで構成された電磁石部を、被搬送体と対向する方向と逆方向で磁性体によって構成されたヨーク３０で連結している。
【００６１】
また、永久磁石１０に対向する側の面のティース２２Ｇの磁石対向面２５Ｇを四角形に構成している。特に、ティース２２Ｇの磁石対向面２５Ｇの角部である四角形の頂点方向を、それぞれ検体ラック１１１の搬送方向（図１１中Ｘ方向）とその搬送方向に垂直な方向（図１１中Ｙ方向）に向けている。
【００６２】
その他の構成・動作は前述した実施例１の搬送装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
【００６３】
本発明の実施例２の搬送装置においても、前述した実施例１の搬送装置とほぼ同様な効果が得られる。
【００６４】
またティース２２Ｇのうち、検体ラック１１１に対向する面の角部が、検体ラック１１１の搬送方向と、その搬送方向に垂直な方向を向いていることにより、Ｘ方向とＹ方向の推力を特に大きくすることができる。このため、Ｘ方向およびＹ方向へ被搬送体が移動する際の推力を大きくすることができ、Ｘ方向およびＹ方向へ移動する際の安定性が増加する。また、主にＸ方向またはＹ方向に被搬送体が移動する場合は、移動に際しての電流を小さくすることが可能となり、搬送装置の発熱を抑制できる、との効果が得られる。
【００６５】
＜実施例３＞  
本発明の実施例３の搬送装置について図１２を用いて説明する。図１２は本実施例３の搬送装置の概略構成を示す図である。
【００６６】
図１２に示すように、本実施例の搬送装置１Ｈは、複数のティース２２Ｈで構成された電磁石部を、被搬送体と対向する方向と逆方向で磁性体によって構成されたヨーク３０で連結している。
【００６７】
また、永久磁石１０に対向する側の面のティース２２Ｈの磁石対向面２５Ｈを四角形に構成するとともに、四角形の頂点方向をそれぞれ検体ラック１１１の搬送方向に４５度傾いた向きを向かせている。
【００６８】
その他の構成・動作は前述した実施例１の搬送装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
【００６９】
本発明の実施例３の搬送装置においても、前述した実施例１の搬送装置とほぼ同様な効果が得られる。
【００７０】
図１に示すように永久磁石１０に対向する側の面のティースの磁石対向面２５を円形にした場合や、図１１に示すように搬送方向に角部を向ける場合は、搬送方向に斜めな方向のティース２２，２２Ｇの間隔がＸ方向およびＹ方向の間隔より広くなる。このため、Ｘ方向やＹ方向の推力特性と斜め方向との推力特性が異なることになる。このような形状や配置は、搬送方向が固定されている場合に特に好適な構成となる。
【００７１】
これに対し、本実施例のようにティース２２Ｈのうち、検体ラック１１１に対向する面の角部が、検体ラック１１１の搬送方向に４５度傾いた向きを向いていることにより、Ｘ方向、Ｙ方向および斜め方向のティース２２Ｈの磁石対向面２５Ｈの間隔の差を小さくすることができ、斜め方向への推力が大きくなる。このため、Ｘ方向、Ｙ方向ならびに斜め方向へ移動する際の安定性が向上し、搬送の自由度の向上を図ることも可能となる。
【００７２】
＜実施例４＞  
本発明の実施例４の搬送装置、およびそれを備えた検体分析システム、検体前処理装置について図１３を用いて説明する。図１３は本実施例の搬送装置の駆動システムを模式的に示したものである。
【００７３】
図１３に示すように、本実施例の搬送装置１Ｉは、ティース２２に巻かれた巻線２１が各々の駆動回路５０に接続されており、永久磁石１０の位置に応じて各巻線の電流が制御されるものである。
【００７４】
永久磁石１０の位置は、位置検出部６０によって検出され、その位置情報に基づいて電流指令演算部５５で各々の巻線２１に流す電流が決定される。
【００７５】
電流指令演算部５５は、ＣＰＵやメモリ、インターフェイス等を備えたコンピュータやＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）にプログラムを読み込ませて計算を実行させることで実現できる。これらのプログラムは各構成内の内部記録媒体や外部記録媒体（図示省略）に格納されており、ＣＰＵによって読み出され、実行される。
【００７６】
なお、動作の制御処理は、１つのプログラムにまとめられていても、それぞれが複数のプログラムに別れていてもよく、それらの組み合わせでもよい。また、プログラムの一部または全ては専用ハードウェアで実現してもよく、モジュール化されていても良い。更には、各種プログラムは、プログラム配布サーバや内部記憶媒体や外部記録媒体から各装置にインストールされてもよい。
【００７７】
また、各々は独立している必要はなく、２つ以上を一体化，共通化して、処理のみを分担してもよい。また、少なくとも一部の構成が有線もしくは無線のネットワークを介して接続されているものとすることができる。
【００７８】
位置検出部６０は、永久磁石１０の位置を検知可能であればよく、その構成は特に限定されない。例えば、永久磁石１０の磁束を検出するホールセンサを設けることや、測長器などとして、永久磁石１０の位置を直接測定することができることなどでもよい。
【００７９】
更には、巻線２１に流れる電流とその流れ方を検出することで、永久磁石１０の位置を求めることができる。この原理は以下の通りである。
【００８０】
ティース２２は磁性体で構成されており、ティース２２を通る磁束は、磁束が大きくなると通りにくくなる、との性質がある。ここで、巻線２１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がティース２２に発生する。したがって、ティース２２には、永久磁石１０による磁束と、巻線２１に流した電流によって生じる磁束と、が発生する。
【００８１】
一般的に、巻線２１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。しかし、ティース２２などの磁性体を有した回路では、ティース２２の飽和特性によりインダクタンスが変化する。
【００８２】
また、ティース２２の飽和が発生すると、ティース２２に生じる磁束の大きさによってインダクタンスが変わる。つまり、永久磁石１０の磁束の大きさによって巻線２１のインダクタンスが変化する。これは、永久磁石１０の位置によって巻線２１のインダクタンスが変化することを意味する。
【００８３】
巻線２１に生じる電圧Ｖは、以下に示すような  
Ｖ＝−ｄφ／ｄｔ      （１）
との関係で表される。ここで、φは磁束、ｔは時間である。電圧Ｖは単位時間当たりの磁束の変化量で表される。
【００８４】
また、電流Ｉ、インダクタンスＬとすると、以下に示す  
ｄＩ／ｄｔ＝（１／Ｌ）×（ｄφ／ｄｔ）      （２）
との関係が成立する。これら式（１）および式（２）から  
ｄＩ／ｄｔ＝−Ｖ／Ｌ      （３）
との関係が成立する。
【００８５】
つまり、一定の電圧を巻線２１に印加した場合、式（３）に示すようにインダクタンスＬの大きさによって供給される電流Ｉの時間微分が変化する。これは、電圧を印加した場合に供給される電流の立ち上がり方が異なること意味する。
【００８６】
従って、巻線２１に電圧を印加した場合、巻線２１に流れる電流とその流れ方を検出することで、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１０の位置によって変化する巻線２１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１０の位置が求められることになる。このような原理を利用するものであってもよい。
【００８７】
その他の構成・動作は前述した実施例１の搬送装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
【００８８】
本発明の実施例４の搬送装置においても、前述した実施例１の搬送装置とほぼ同様な効果が得られる。
【００８９】
＜実施例５＞  
本発明の実施例５の搬送装置、およびそれを備えた検体分析システム、検体前処理装置について図１４乃至図２１を用いて説明する。図１４や図１６は、本実施例の搬送装置の概略構成を示す図であり、図１５や図１７はそれぞれ図１４や図１６の搬送装置の上面図である。
【００９０】
搬送装置によって被搬送体を搬送する場合、装置によっては１方向（例えば図１４等中Ｘ方向）に搬送することが主であり、搬送先が詰まっている場合などの事態が生じた場合にのみ隣のレーンに向けて横方向（例えば図１４等中Ｙ方向）に移動する。
【００９１】
このように、主たる移動方向が一方向であり、状況によって横方向へ移動する必要がある場合、図１４および図１５に示す搬送装置１Ｊのように、永久磁石１０に対向する側の面のティース２２Ｊの磁石対向面２５Ｊの形状を検体ラック１１１の搬送方向と搬送方向に直交する方向とで長さを変えて、１方向のみに長くし、それと直交する方向を短くすることができる。これにより、主たる移動方向への推力を大きくできるとともに、その方向への移動安定性を増加させることができる。
【００９２】
なお、磁石対向面の形状は図１４等の磁石対向面２５Ｊのようなひし形に限られず、図１６および図１７に示すように、搬送装置１Ｋではティース２２Ｋの磁石対向面２５Ｋは楕円形状とすることができる。
【００９３】
また、実施例３で説明したように、ティース２２の検体ラック１１１に対向する面のうち、検体ラック１１１の搬送方向、あるいは搬送方向に直交する方向の長さに対して、搬送方向に４５度傾いた方向の長さを変えることも可能であり、この場合も同様の効果が得られる。
【００９４】
なお、永久磁石に対向する磁石対向面の形状や巻線の形状は特に限定されるものではない。図１８乃至図２１に永久磁石１０に対向する磁石対向面や巻線の形状例を示す。
【００９５】
図１８は、ティースの巻線部の断面２６Ｌおよび磁石対向面２５Ｌを矩形形状とし、その周りに矩形の内側形状を有する巻線２１Ｌを組み合わせた例である。
【００９６】
図１９は、磁石対向面２５Ｍおよび巻線２１Ｍの内側のティースの巻線部の断面２６Ｍを円形とし、その周りに円形の内側形状を有する巻線２１Ｍを組み合わせた例である。
【００９７】
図２０は、巻線２１Ｎの内側のティースの巻線部の断面２６Ｎを円形とし、その周りに円形の内側形状を有する巻線２１Ｎを組み合わせて、ティースの磁石対向面２５Ｎの形状を巻線２１Ｎの外径より大きく、矩形にした例である。
【００９８】
図２１は、図１６および図１７に比べて主たる移動方向に推力を大きくするとともに、図１４や図１５に比べて搬送方向斜め方向の推力を大きくすることのできる形状であり、巻線２１Ｐおよび断面２６Ｐは図１６など同じ形状であるが、ティースの磁石対向面２５Ｐを図１６などに比べて大径化している形状の例である。
【００９９】
なお、磁石対向面は、図１８等に示すように矩形形状である必要はなく、多角形でとすることができる。また、矩形形状を含めて、多角形状とした場合に、各々の角はＣ面取り、若しくはＲ面取りされたものとすることができる。
【０１００】
その他の構成・動作は前述した実施例１の搬送装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
【０１０１】
本発明の実施例５の搬送装置においても、前述した実施例１の搬送装置とほぼ同様な効果が得られる。
【０１０２】
ここで、複数の被搬送体が同時に搬送される場合で、かつその瞬間に電流を流した巻線のＹ方向に隣り合う位置に被搬送体が存在した場合を考える。
【０１０３】
この場合、被搬送体の位置に対してＸ方向の先方の巻線に電流を流すことでＸ方向に引き寄せる推力が発生するが、Ｙ方向に隣り合う被搬送体に対してもＹ方向の引き寄せる推力が発生してしまい、主となる搬送方向に対して隣り合うレーンから予期せぬ被搬送体が侵入し、搬送レーンで干渉が生じてしまう憾みがある。
【０１０４】
これに対し、本実施例のようにティース２２の検体ラック１１１に対向する面のうち、検体ラック１１１の搬送方向と搬送方向に直交する方向とで長さが異なることや、ティース２２の検体ラック１１１に対向する面のうち、検体ラック１１１の搬送方向、あるいは搬送方向に直交する方向の長さに対して、搬送方向に４５度傾いた方向の長さが異なることで、主たる搬送方向（例えばＸ方向）に大きな推力を発生させ、隣り合う方向（例えばＹ方向）に発生する推力を主たる搬送方向に比べて小さくすることができる。これにより、主たる搬送方向と異なる方向への推力を小さくすることができるため、走行安定性の更なる向上や搬送能力の更なる向上を図ることができる。
【０１０５】
＜実施例６＞  
本発明の実施例１乃至実施例５の搬送装置が好適に適用される検体分析システムや検体前処理装置の実施例を、図２２および図２３を用いて説明する。最初に、検体分析システム１００の全体構成について図２２を用いて説明する。図２２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。
【０１０６】
図２２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り、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、制御部１２０等を備える。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。その詳細は後述する。
【０１１０】
収納部１０３は、分析部１０５で分析が終了した検体を保持する検体容器１２２が収容された検体ラック１１１を収納する。
【０１１１】
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。本実施例では、磁性体、好適には永久磁石は検体ラック１１１の裏面側に設けられている。
【０１１２】
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等により構成される。
【０１１３】
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り、上述した実施例１乃至実施例５で説明した搬送装置と同等の構成である。
【０１１４】
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、複数の試薬を架設する。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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
制御部１２０は、コンピュータ等から構成され、検体分析システム１００内の各機構の動作を制御するとともに、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。
【０１１８】
以上が検体分析システム１００の全体的な構成である。
【０１１９】
上述のような検体分析システム１００による検体の分析処理は、一般的に以下の順に従い実行される。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
分析部１０５に到着した検体ラック１１１は、さらにコンベアライン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、検体分注ノズル１０７によって検体を反応ディスク１０８の反応容器に分取される。検体分注ノズル１０７により、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。
【０１２３】
検体分注ノズル１０７により、検体ラック１１１に搭載された全ての検体容器１２２に対して検体の分取を行う。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を、再びバッファ１０４に移送する。さらに、自動再検を含め、全ての検体分取処理が終了した検体ラック１１１を、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へと移送する。
【０１２４】
また、分析に使用する試薬を、試薬ディスク１１０上の試薬ボトルから試薬分注ノズル１０９により先に検体を分取した反応容器に対して分取する。続いて、撹拌機構（図示省略）で反応容器内の検体と試薬との混合液の撹拌を行う。
【０１２５】
その後、光源から発生させた光を撹拌後の混合液の入った反応容器を透過させ、透過光の光度を分光光度計１２１により測定する。分光光度計１２１により測定された光度を、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に送信する。そして制御部１２０によって演算を行い、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。
【０１２６】
なお、図２２に示すように、検体分析システム１００は、上述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以上備えることができる。この場合も、分析部１０５と搬入部１０１との間を搬送ライン１０２により接続し、搬入部１０１から検体ラック１１１を搬送する。
【０１２７】
次に、検体前処理装置１５０の全体構成について図２３を用いて説明する。図２３は検体前処理装置１５０の全体構成を概略的に示す図である。
【０１２８】
図２３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。図２３中左側から右側に向けて、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１６５、移載ユニット１６１を基本要素とする複数のユニットと、搬送装置１７０と、これら複数のユニットの動作を制御する操作部ＰＣ１６３と、から構成されている。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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１６５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１６５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、子検体容器１２２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。
【０１３１】
搬送装置１７０は、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であり、実施例１乃至実施例５のいずれかの搬送装置が用いられる。
【０１３２】
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、更にユニットを追加したり、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。
【０１３３】
また、本実施例の検体分析システムは、図２３に示すような検体前処理装置１５０と検体分析システム１００から構成された検体分析システム２００であってもよい。この場合は、各システム内だけではなく、システムとシステムとの間を上述した実施例１乃至実施例５の搬送装置１等にて接続し、検体容器１２２を搬送することができる。
【０１３４】
本発明の実施例６の検体分析システム１００，２００や検体前処理装置１５０は、前述した実施例１乃至実施例５の搬送装置１等を備えていることにより、高効率で検体容器１２２を搬送先まで搬送することができ、分析結果が得られるまでの時間を短くすることができる。また搬送トラブルも少なく、検査技師の負担を軽減することができる。
【０１３５】
なお、本実施例は、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を搬送対象として搬送する場合について例示したが、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１本保持する検体ホルダを搬送対象として搬送することができる。
【０１３６】
＜その他＞  
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
例えば、実施例１乃至実施例５では、被搬送体が検体ラックである場合について説明したが、被搬送体は検体ラック等に限られず、大規模に搬送することが求められる様々な物体を搬送対象とすることができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ，１Ｊ，１Ｋ…搬送装置
１０…永久磁石（第１磁性体）
２１，２１ａ，２１ｂ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｌ，２１Ｍ，２１Ｎ，２１Ｐ…巻線
２２，２２ａ，２２ｂ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆ，２２Ｇ，２２Ｈ，２２Ｊ，２２Ｋ…ティース（第２磁性体）
２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ，２５Ｅ，２５Ｆ，２５Ｇ，２５Ｈ，２５Ｊ，２５Ｋ，２５Ｌ，２５Ｍ，２５Ｎ，２５Ｐ…ティースの磁石対向面
２６，２６Ｌ，２６Ｍ，２６Ｎ…ティースの巻線部の断面
３０…ヨーク
５０…駆動回路
５５…電流指令演算部
６０…位置検出部
７０ａ，７０ｂ…推力特性
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…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
１２２…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
１６１…移載ユニット
１６５…分注ユニット
１７０…搬送装置
２００…検体分析システム
【図１】
2020142912.tif 000003
【図２】
2020142912.tif 000004
【図３】
2020142912.tif 000005
【図４】
2020142912.tif 000006
【図５】
2020142912.tif 000007
【図６】
2020142912.tif 000008
【図７】
2020142912.tif 000009
【図８】
2020142912.tif 000010
【図９】
2020142912.tif 000011
【図１０】
2020142912.tif 000012
【図１１】
2020142912.tif 000013
【図１２】
2020142912.tif 000014
【図１３】
2020142912.tif 000015
【図１４】
2020142912.tif 000016
【図１５】
2020142912.tif 000017
【図１６】
2020142912.tif 000018
【図１７】
2020142912.tif 000019
【図１８】
2020142912.tif 000020
【図１９】
2020142912.tif 000021
【図２０】
2020142912.tif 000022
【図２１】
2020142912.tif 000023
【図２２】
2020142912.tif 000024
【図２３】
2020142912.tif 000025