自動化された臨床機器のための磁気検体搬送システム
分析および／または処理のための自動化された臨床機器に対してまたはこの臨床機器内で検体容器のラックを搬送するための磁気検体−搬送システム。ラック支持表面を横断して互いに垂直な（Ｘ／Ｙ）方向に磁気吸引性の検体−容器ラックを搬送するようになっており、これによってこのラックはラック支持表面上の様々な非直線的に位置合せされた位置の間を搬送されることが可能である磁気検体搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析および／または処理のための自動化された臨床機器に対してまたはこの臨床機器内において検体容器のラックを搬送するための装置における改良に関する。さらに特に、本発明は、ラック支持表面を横断して互いに垂直な（Ｘ／Ｙ）方向に検体−容器の磁気吸引ラックを搬送するようになっている磁気検体搬送システムに関し、これによってこの磁気吸引ラックはラック表面上の様々な非直線的に位置合せされた位置の間を搬送されることが可能である。
【背景技術】
【０００２】
様々な自動化された臨床機器を使用して、例えば全血、血清、尿、脊髄液等のような様々な液体の生物検体に対して診断検査を行うことが当業で公知である。全血検体の分析では、例えば、こうした自動化された機器が、異なるタイプの血液細胞のそれぞれの物理的特性、光学的特性、および／または、電気的特性に基づいて、その異なるタイプの血液細胞を計数および／または識別する働きをする血液学機器および蛍光流動細胞測光機器を含むことが多い。こうした機器によって分析される検体は、一般的に、様々なタイプの試験管または容器の中に収集される。各々の容器は、通常は、各機器の可動的に取り付けられている吸引プローブが処理のための所望の一定分量の検体をそのゴムキャップを貫通して出し入れすることが可能な穿孔可能なゴムキャップによって、その容器の頂部において封止されている。典型的には、バーコード等の形態の符号化された患者情報および試験情報を各々が備えている５つまたは６つの検体容器が、単一のラックすなわち取り枠によって吸引のために支持される。このラックは、各容器の内部にアクセスするために機器の吸引プローブの所要の移動を簡易化するために、その容器を位置合せして等間隔に並べる働きをする。特定の機器では、吸引プローブは機器ハウジングの内側に配置されている。このような機器では、その機器内の一体状の検体−搬送システムが、吸引のためにプローブに対して検体−容器ラックを提供するために使用される。他の機器では、吸引プローブは機器ハウジングの外側上に可動的に取り付けられており、こうした機器では、外部の検体−搬送装置すなわちモジュールが、機器ハウジングの外側での吸引プローブの許容された移動を受け入れるのに適合した位置に検体−容器を提供する。
【０００３】
Ｌａｐｅｕｓ他の名義で出願された米国特許第５，７２０，３７７号明細書において、上述のタイプの検体−搬送モジュールが開示されている。このモジュールは、関連した臨床機器の外部からアクセス可能な吸引プローブに対して検体−容器の個別ラックを提供する働きをする。このモジュールは、一般的に、３つの相互関連したトレイ、すなわち、（ａ）検体−容器ラックの直線待ち行列を受け入れて一時的に収容するようになっている細長い投入トレイと、（ｂ）この投入トレイから１度に１つずつ検体−容器ラックを受け入れるように、かつ、検体−吸引および試験のための場所にその検体−容器ラックを提供するようになっている可動的に取り付けられている処理トレイと、（ｃ）この処理トレイから１度に１つずつ処理済みのラックを受け入れるように、かつ、後での取り出しのためにそのラックを直線的な排出待ち行列の形で一時的に収容するようになっている細長い排出トレイとを備える。投入トレイと排出トレイは末端と末端とを接して直線的に位置合せされており、および、各々のトレイは、それぞれの直線待ち配列を形成するように、受け入れられたトレイを位置合せするために、ラック上の特徴と相互作用する直線ガイドを備えている。処理トレイは投入トレイと排出トレイとに隣接して配置されており、これらのトレイに平行に延びる。投入待ち行列を備えるラックの各々は、投入トレイの下方に位置している磁気搬送システムによって投入トレイのラック支持表面上を前方に前進させられる。投入トレイは非磁性材料（この場合にはアルミニウム）によって作られており、および、各々の検体−容器ラックは、その基部部分内に１つまたは複数の磁気吸引部材を有する。このトレイの下方に位置する磁気搬送システムは１対の互いに平行なコンベヤベルトを備え、および、このコンベヤベルトの各々は、等間隔の位置に複数の永久磁石を有する。このコンベヤベルトは、間隔が開けられているプーリの周りに匍わされており、および、このベルトの各々の１つの直線区間が投入トレイの下側からわずかに離れており、および、直線ガイドに対して平行な方向に延びる。コンベヤベルトがそのそれぞれの循環経路に沿って駆動される時に、そのコンベヤベルトが有する１つまたは複数の永久磁石のそれぞれの磁界が、投入トレイを通過し、および、１つまたは複数のラックの１つまたは複数の磁気吸引部材と磁気的に結合する。こうして、コンベヤベルトが投入トレイの下方を動くにつれて、その投入トレイの上の磁気結合したラックが、待ち行列内の一番先のラックが搬送システムの第２の搬送による作用を受けることが可能な位置に、ガイドによって画定された直線経路に沿って引っ張られる。この搬送システムは、磁気駆動システムとは無関係に、投入待ち行列からの各ラックに物理的に係合し、および、可動的に取り付けられている処理トレイの待機スロットの中にその各ラックを押し込む働きをする。処理のために関連の臨床機器に対して容器ラックを提供する時に、ラックを物理的に処理トレイから外に出して排出トレイ上に押し出す働きをする第３の搬送によって処理済みのトレイが作用されることが可能な位置へ、処理トレイが前方にスライドし、この場合に処理済みのラックが直線状の排出待ち行列を形成するようにガイドされる。その次に、第４の搬送が、ラックの排出待ち行列を排出トレイ表面上に沿ってオフレイディング（ｏｆｆ−ｌａｄｉｎｇ）位置に物理的に押し動かす働きをする。
【０００４】
上記の特許で指摘されているように、検体−搬送モジュール内で検体−容器ラックを前進させるために磁力を使用することが、物理的にラックに係合して所望の経路に沿ってそのラックを押したり引いたりするために一般的に使用される機械的方式を上回る幾つかの利点を有する。ラックを磁気によって前進させるための駆動装置が投入トレイの下方と搬送システムのハウジング内とに位置しているので、その駆動機構の可動部品は、ユーザ環境から完全に隔離されており、および、したがって、ユーザに対して潜在的な安全上の障害を生じさせない。さらに、検体−容器ラックが磁気搬送システムによって上を移動させられる投入トレイの表面が平らで無特徴なので、液体漏出と埃と塵とが比較的容易に取り除かれることが可能である。上述の特許に開示されている磁気搬送システムはこれらの利点を有するが、一方、この開示されたシステムは、例えば搬送モジュールの投入バッファ内に存在する直線経路のような直線経路に沿って、検体−容器ラックを移動させる働きをすることだけが可能であるにすぎず、したがって、このシステムの有用性は著しく限定されている。さらに、各々が１対の互いに間隔が開けられたプーリによって支持されている可とう性のエンドレスベルトによって、永久磁石が支持されているので、これらのプーリ間でコンベヤベルトが撓む傾向が、磁石とラックの磁気吸引部材との間の変位を変化させ、これによって、これらの要素の間の吸引力の望ましくない変動を引き起こすだろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の説明内容を考慮して、本発明の目的が、検体−搬送装置内の非磁性プレートの上で互いに垂直の方向に検体−容器ラックを搬送するようになっている磁気搬送システムを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的が、２次元磁気搬送システムが直接的に関連付けられている個別の臨床機器の検体提供要件（ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｎｅｅｄ）を満たすことが可能であるだけでなく、検体が検査および／または処理のための作業セルの個別の機器の相互間で検体が搬送されなければならない多機器作業セル（ｍｕｌｔｉ−ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｗｏｒｋｃｅｌｌ）の検体搬送要件（ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｎｅｅｄ）を満たすことも可能である２次元磁気搬送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の磁気搬送システムは、基本的に、一方の駆動機構が直線移動するように他方の駆動機構を支持する働きをする１対の互いに独立した双方向性の直線駆動機構を備える。この支持する側の駆動機構は、検体−容器ラックが上に位置している非磁性平面プレートの下方の第１の直線経路に沿って、支持される側の駆動機構を選択的に前進させる働きをする。一方、支持される側の駆動機構は、磁界発生装置、好ましくは複数の永久磁石を、第１の経路に対して垂直に延びておりかつラック支持プレートの底面側からわずかに離れている第２の直線経路に沿って選択的に前進させる働きをする。それぞれの駆動機構の直線移動を制御することによって、磁界発生装置の位置がＸ／Ｙ（水平）平面内で調整可能である。このラックの各々は、その基部部分内に、非磁性のラック支持プレートの下方を移動する磁界発生装置に磁気結合される１対の磁気吸引部材を有する。磁界発生装置のＸ／Ｙ移動中に、磁気結合されたラックがその支持表面上を沿って追従する。駆動機構の各々が堅固な軸またはレールに沿って直線移動するように支持されていることが好ましい。この構成によって、ラックの底部と磁界発生装置との間の間隔が、その装置のＸ／Ｙ移動の全体にわたって実質的に一定不変のままだろうし、および、同様に、これらの要素の間の磁力が一定不変のままだろう。
【０００８】
検体−容器ラックを支持表面上で互いに垂直な方向に磁気によって搬送することが可能なので、本発明の検体−搬送システムは、単一の度合いの移動だけしか可能にしない従来のシステムに比べて、その用途が著しく広い。したがって、本発明の検体−搬送システムは、検体−搬送モジュールの投入バッファおよび排出バッファ内でのラックの搬送のために有用であることに加えて、積み重ねられた直線駆動システムの各々によって実現される移動の度合いだけによって拘束される平面内の任意の場所にラックを前進させることが可能であり、および、こうした任意の場所からラックを前進させることが可能である。
【０００９】
本発明と、本発明の様々な側面と利点とが、同じ照合記号が同じ部品または構成要素を表す添付図面を参照しながら、好ましい実施形態の後述の詳細な説明からより適切に理解されるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の磁気検体−搬送システムが、スタンドアロンの検体−搬送モジュールの形で実現されるものとして、本明細書に開示されている。しかし、本発明が、検体−搬送システムが臨床機器のアクセサリではなくて臨床機器の一体的な部品である、スタンドアロンの臨床機器においても有効であるということが理解されるだろう。
【００１１】
さて、図面を参照すると、図１が、多機器作業セル１０に提供される全血検体を分析および／または他の形で処理するようになっている多機器作業セル１０を概略的に示している。この検体の各々は、（図１０に示されている）検体−容器ラックＲによって概ね直立の方向配置かつ直線的な配列の形に追加の容器と共に支持されている試験管または容器Ｃによって収容されている。図１に示されている作業セルでは、４つの別々の臨床機器１２。１４、１６、１８が、共通のマイクロプロセッサベースのシステムコントローラ２０の制御を受けて動作する。機器１２と機器１４は、例えば、全血検体が従来のフローセルの検出アパーチャを通過する時に各セル上で行われるＤＣ体積測定、ＲＦ伝導率測定、および／または、光散乱測定に基づいて全血検体の構成成分血液細胞を従来通りの仕方で識別および計数する働きをする血液学機器であってよい。機器１４は、例えば、蛍光測定と、全血検体が光学フローセルの検出区域を通過させられる時にその各セル上で行われる光散乱測定、ＤＣ体積測定またはＲＦ伝導率測定との組合せに基づいて、細胞タイプを従来通りの仕方で識別する働きをする蛍光流動細胞測光計であってもよい。機器１８は、例えば、後で顕微鏡下で分析されることが可能な顕微鏡スライドガラス上の検体スメアを形成して染色するスライドメーカ（ｓｌｉｄｅ−ｍａｋｅｒ）／スライドステイナ（ｓｌｉｄｅ−ｓｔａｉｎｅｒ）装置であってもよい。これらの臨床機器は、これらの機器が行う作業とこれらの機器の機械的構造との両方において大きく異なることがあり得るが、各々の機器は、その機器ハウジングの外側上に取り付けられており、かつ、したがって吸引の準備が整っている検体容器の提供のために接近可能である、可動的に取り付けられている吸引プローブアセンブリＰＡを共通して有する。このプローブアセンブリは、処理のために小体積の収容検体を吸引するためにそのアセンブリに提供された検体−容器の中に入るように（図面の平面の中への）垂直方向の移動と、および、検体−容器ラックによって支持されている検体−容器のいずれか１つに中に入るように（矢印によって示されているように）横方向の移動との両方を行うように取り付けられている。
【００１２】
作業セル１０は、さらに、複数の同一の検体−搬送モジュール（ＭＯＤ ２２、ＭＯＤ ２４、ＭＯＤ ２６、ＭＯＤ２８）を備え、このモジュールの１つは４つの臨床機器１２、１４、１６、１８の各々に動作的に連結されているか、または、他の形で関連付けられている。この検体−搬送モジュールの各々は、少なくとも２つの機能を提供する。第１に、このモジュールは、このモジュールが直接的に関連付けられている機器の検体−提供要件のすべてを満たす機能を果たし、すなわち、（ｉ）そのモジュールの投入バッファに手動で配送される検体容器の複数のラックを受け取り、（ｉｉ）このラックを、投入バッファから、特定のラックの検体容器のすべてが関連機器の吸引プローブアセンブリにとって接近可能である検体−吸引ステーションに選択的に搬送し、および、（ｉｉｉ）そのラック内の容器のすべてまたは選択された１つからの所望の検体吸引の後に、排出バッファにラックを配送する働きをする。排出バッファへの配送時に、ラックが、そのラックがそのモジュールから手動で取り除かれることが可能な取り除き位置に前進させられてもよく、または、この代わりに、第１の試験結果が特定の標本の第２の吸引が必要とされることを示す場合または、第１の試験結果が明らかに誤りである場合のように、ラックがリフレックス（ｒｅｆｌｅｘ）試験または反復試験のために検体−吸引ステーションに戻されてもよい。第２に、検体−搬送モジュールの各々は、他の臨床機器に関連付けられている互いに隣接するモジュールの間で検体−容器のラックを移動させ、これによって、例えばロボットアームまたはコンベヤシステムのような独立した検体−移動機構を全く必要とせずに作業セルの全機器が特定の検体を処理することを可能にする機能を果たす。後者の機能を実現するために、これらのモジュールの各々は隣接モジュールに堅固に連結されており、したがって、図６を特に参照して後述するように、これらのモジュールが検体を往復する形で通過させることを可能にする。検体−搬送モジュールの各々が、さらに、第３の機能、すなわち、後続の処理のために検体を調製するという機能を果たすことが好ましい。この標本調製は、その検体−混合装置に提供された検体−容器ラックを反復的に反転させて収容検体を反復的に反転および混合する働きをする検体−混合装置によって実現される。
【００１３】
図２の側面図では、検体−搬送モジュール（例えば、ＭＯＤ ２２）とこれに関連した臨床機器（この場合には機器１２）との間の関係が示されている。このモジュール／機器組合せの空間要件を最小にするために、この機器は、モジュールハウジングＨの主要部分が臨床機器の主ハウジングＨ′の下に位置することを可能にするように設計されている。この機器の吸引プローブアセンブリＰＡは、機器ハウジングの前壁３２の前方に延び、および、検体−搬送モジュールは、ラックによって支持されている検体−容器Ｃが、吸引プローブＰ′の垂直移動平面と一致する共通の垂直平面Ｖ内に配置されるように、吸引位置５０（図３に示されている）で検体−容器ラックＲを選択的に支持する働きをする。このプローブアセンブリの構造および動作の詳細は十分に理解されており、および、本発明の一部を形成しない。しかし、簡単に述べると、このプローブアセンブリの移動は、システムコントローラ２０の制御によって動作する３つのステップモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３によって制御される。ステップモータＭ１は、垂直平面すなわち図２のＺ座標に沿って吸引プローブとストリッパ機構３３とを移動させる働きをし、これによってストリッパ機構３３の底面３３Ａが、吸引されるべきサンプルを収容する検体容器の頂部を取り囲むゴムシールＳ′の上面と接触するように下方に移動させられることが可能である。その次に、ステップモータＭ３は、プローブアセンブリの吸引プローブＰ′の垂直位置を制御する働きをし、これによって、プローブ先端が容器内から一定の体積の検体を吸引するためにシールＳ′に穿孔してその容器の中に入るように、プローブ先端が下方に駆動されることが可能である。その次に、検体の吸引の後に、モータＭ３は、容器の外に吸引プローブを引き上げる働きをする。吸引プローブが上方に移動するにつれて、ストリッパ機構３３は、容器シールと吸引プローブとの間の摩擦力の結果として、上方に移動する吸引プローブがラックの外に容器を持ち上げようとする傾向を阻止するように、静止状態にかつシールＳ′との接触状態に保持される。プローブ先端が容器シールの頂部から離れると、モータＭ１は、ストリッパ機構が容器シールから十分に離れている垂直位置にストリッパ機構と吸引プローブの両方を持ち上げる働きをする。第３のステップモータＭ２は、図３に示されている検体−吸引ステーション５０に位置しているラックによって支持されている検体容器の任意の１つに吸引プローブが接近することができるように、横方向すなわち水平平面内において吸引プローブアセンブリを選択的に移動させる働きをする。
【００１４】
さらに図３と図４を参照すると、図１に示されている検体−搬送モジュールの各々は、（ｉ）図１０に示されているタイプの例えば２０個までの検体−容器ラックＲを受け入れて支持するようになっている投入バッファ４０と、（ｉｉ）検体−容器ラックのそれぞれの検体が処理され終わった後にその検体−容器ラックが中に集積される排出バッファ４２と、（ｉｉｉ）検体−吸引および／または混合のために、または、隣接のモジュールへの移送のために、個々の検体−容器ラックを適切に位置させるように、個々の検体−容器ラックがその中を通して前進させられる検体−処理セクション４４とを画定する、Ｕ字形ハウジングＨを備える。投入バッファおよび排出バッファの中のラックが、図３に矢印Ａと矢印Ｂとによってそれぞれに示されている直線経路に沿って移動するように制約されているが、処理セクション４４を通過するラックはそのようには制約されていない。実際には、このラックは、そのモジュールが上述の検体提供機能と検体搬送機能とを実現するように（図３と図４のＸ／Ｙ座標によって示されている）Ｘ／Ｙ平面内の様々な互いに垂直な経路に沿って移動することが求められている。
【００１５】
処理のために検体−容器ラックを吸引ステーション５０に提供する際に、このラックは、Ｘ座標に対して平行に延びる検体−処理経路に沿って前方に搬送されるだろう。そのラックは、検体−吸引ステーション５０とは概ね反対側の位置に達する時に、検体−混合装置４６に関連付けられている取り付けプレート４７にそのラックが接触するまで、後方に、すなわち、Ｙ方向においてモジュールの後部に向かって移動させられる。図４に示されているように、Ｙ方向に移動させられる距離ｙが、そのラックの幅Ｗよりも幾分か大きく、これによって取り付けプレート４７に隣接して位置しているラックからの干渉なしに別のラックが経路Ｄに沿って通過することを可能にする。プレート４７に接触すると、そのラックは、短い距離ｘだけＸ方向に再び前方に移動させられる。上述のように移動する時に、そのラックは吸引ステーション５０に正確に位置させられ、および、その次に、容器が、関連した臨床機器の吸引プローブアセンブリによって接近される位置にある。さらに、Ｘ方向におけるラックの短距離の移動の最中は、そのラックは、後述の舌片／溝によって取り付けプレート４７上に堅固に取り付けられる。混合装置の取り付けプレート４７は回転自在に取り付けられており、および、回転するにつれて、このプレートに固定されているラックを持ち上げて反転させ、これによって容器内の検体を混合する。検体−混合が、容器から各検体が吸引される直前に行われ、これによって均一な検体を確実なものにすることが好ましい。ラック内の１つまたはすべての検体を吸引した後に、上述した同じＸ／Ｙ経路に沿ってラックが後方に移動させられ、これによってラックを取り付けプレートから取り外して検体−搬送経路Ｄにそのラックを戻す。その次に、そのラックは、排出バッファ４２とは反対側の位置に到達するまでＸ方向に経路Ｄに沿ってさらに搬送される。その次に、そのラックは、Ｙ方向に表面Ｓ上を後方にそのラックを移動させることによって排出バッファの中に移動させられる。排出バッファの中に最後に入れられたラックからの試験結果が、試験の反復が必要であることを示す場合には、そのラックが排出バッファから取り出され、および、吸引ステーションにその時点で存在するラックの処理の完了を待機するために、経路Ｄに沿って逆方向に吸引ステーションと混合ステーションとの上流の位置に移動させられる。この処理が完了され、かつ、吸引／混合ステーション５０が空にされた後に、再処理を必要とするラックが処理のために再びステーション５０に前進させられる。
【００１６】
作業セル内の別の機器によって特定の検体に対して試験を行う必要がある場合には、こうした検体を収容するラックが、そのモジュールの互いに反対側に位置している検体移送ステーション５２、５４に至る搬送経路ＥまたはＦのどちらかに搬送されるだろう。これらのステーションでは、ラックが、多機器作業セル内の隣接する検体−搬送モジュールの対応する移送ステーションに移送されることが可能である。ラックが１つのモジュールから別のモジュールに移送される仕方を、図６を参照して後述する。
【００１７】
図６を参照すると、ＭＯＤ ２４からＭＯＤ ２２へ検体−容器ラックＲ′を移送するプロセス中における、２つの互いに隣接する検体搬送モジュールＭＯＤ ２２、ＭＯＤ２４が示されている。図示されているように、ラックＲ′は経路Ｆに沿ってＭＯＤ ２４のラック−移送ステーション５４と、ＭＯＤ ２２のラック−移送ステーション５２の対応する経路Ｆとに搬送され終わっている。後述するように、ラックＲ′は、モジュールの上面の下に位置するＭＯＤ ２４のＸ／Ｙ磁気搬送システムによって示されている「跨り（ｓｐａｎｎｉｎｇ）」位置に前進させられ終わっている。この搬送システムは、２つの磁気吸引部材が取り付けられているラックの基部部分内の２つの位置にラックを磁気によって結合させる働きをする。この部材は、ラックの互いに反対側の末端において間隔を空けられている。図示されている位置、すなわち、ラックが２つの互いに隣接するモジュールに跨る位置にラックを前進させるために、ラックは最初に、そのラックの最先端がモジュールの端縁と概ね一致しておりかつそのラックの側部がガイド部材Ｇ４に隣接している位置に前進させられる。その次に、この磁気搬送機構は、ガイド部材Ｇ３に向かってＹ方向に搬送機構を移動させることによってラックから切り離される。ラックは、ガイドＧ４と係合しているために、この方向では磁気搬送機構に追従できないので、ラックと搬送機構との間の磁気結合が克服され、および、ラックがモジュールの端縁に残留するだろう。この後で、磁気搬送機構は、ラックによって支持されている２つの磁気吸引部材の一方だけに、すなわち、モジュール端縁からより内側寄りの部材だけに、磁気的に結合するように再位置決めされる。その次に、搬送機構は、ラックがＭＯＤ ２４の端縁から離れて隣接のモジュールＭＯＤ ２２の移送ステーションに進むようにそのラックを前進させる働きをする。その次に、ＭＯＤ ２２の磁気駆動システムは、そのシステムがラック移送ステーション５２においてラックに磁気的に結合する位置に移動させられ、および、必要に応じてラックをＭＯＤ ２２の表面Ｓ上を移動させる。検体−搬送モジュール全体（および作業セル）にわたってのラックの通行パターンを制御するシステムコントローラ２０によって決定される通りに、検体−搬送モジュールの相互間のラック−移送が経路Ｅまたは経路Ｆのどちらかの上で生じさせられることが可能であるということが理解されるだろう。しかし、一方の経路が１つの方向にラックを移送するために使用され、および、他方の経路が反対方向にラックを移送するために使用されることが好ましい。ラック−移送ステーションの各々におけるラックの存在を検出する１対の光電センサはその図面には示されていない。別の検体−搬送モジュールに移送されることになっているラックがラック−移送モジュールの経路Ｅまたは経路Ｆの反対側の末端のどちらかに搬送される時には、そのラックの存在が移送モジュールのラック−移送ステーションにおけるセンサによって検出される。ラックがラック受け入れモジュールのセンサによってラック−移送ステーションにおいても検出される時には、その時点において、そのラックは、ラック受け入れモジュールのＸ／Ｙラック−搬送機構による作用を受ける位置にある。システムコントローラは、ラック受け入れモジュール内でラックをさらに搬送するようにラック受け入れモジュールのＸ／Ｙ搬送機構を送るために、これらのセンサの出力に対して作用する。
【００１８】
図３を再び参照すると、検体−搬送モジュールハウジングＨは、互いに反対側に位置する脚部分Ｐ１、Ｐ２と相互連結基部部分Ｐ３とを備えるＵ字形のトッププレートＰを備える。この互いに反対側に位置する脚部分Ｐ１、Ｐ２は、投入バッファ４０と排出バッファ４２との中で検体−容器ラックを支持する働きをする。基部部分Ｐ３は、処理セクション４４内での上述の２次元（Ｘ／Ｙ）移動のためにラックを支持する働きをする。プレートＰが厚さ約１．５ｍｍの非磁性のステンレス鋼プレートであることが好ましい。その上面は滑らかで平らで特徴がなく、および、この表面が、検体−容器ラックがモジュール内の様々なＸ方向に延びる経路とＹ方向に延びる経路とに沿って移動させられる時に、その検体−容器ラックの底面を支持しかつこの底面にスライド自在に係合する。投入バッファ４０と排出バッファ４２の各々は、それぞれに１対の互いに平行な側壁４０Ａ、４２Ａを備える。これらの壁は表面Ｓから上方に延び、および、検体−容器ラックの長さＬよりもわずかに大きい距離だけ互いに間隔が空けられており、これによって、その検体−容器ラックは、図４に示されているようにバッファによって受け入れられて位置合せされることが可能である。２対の上方に延びる互いに平行なガイド部材Ｇ１およびＧ２とＧ３およびＧ４とが、モジュール間のラックの移送中に経路Ｅと経路Ｆとの上で適正に位置合せされる（すなわち、傾くことがない）ことを確実なものにするために、ラック−移送ステーション５２、５４において表面Ｓ上に配置されている。ガイドＧ１は、さらに、そのモジュールの経路Ｄに沿ってラックが沿層方向に検体−処理セクションの中に移動させられる前に投入バッファ内のラックがそれに対して位置合せされることが可能な止め具として働く。第５のガイド部材Ｇ５が、各ラックが経路Ｄに沿って検体−吸引ステーション５０に接近する時に、その各ラックを適正に位置合せする働きをする。
【００１９】
図４の平面図を参照すると、個々の標本−容器ラックが、投入バッファ４０内の積み込みステーションにおいて、典型的には投入待ち行列４１の中の最後のラック（すなわち、前部ハウジング６０から最も遠いラック）の背後に、手動で積み込まれる。これらのラックは、バッファ側壁４０Ａ内に形成されている直線スロット６３内を選択的に前後に駆動される１対の互いに反対側に位置したカム駆動されたプッシャ（ｐｕｓｈｅｒ）部材６２（図３に示されている）によって直線経路Ａに沿って前方に機械的に押される。このプッシャ部材は、このプッシャ部材が経路Ｄに向かって前方に駆動される時にこのプッシャ部材が側壁から突き出て両側からラックに係合する（図３に示されている）伸長位置と、投入待ち行列内の最後のラックとこのラックの前方のラックとを前進させるためにこの投入待ち行列内の最後のラックの背後にプッシャ部材が移動することを可能にするように、プッシャ部材が側壁の背後に引っ込められる収縮位置との間を、移動するように取り付けられている。光−センサＰＳ（例えば、検出された反射信号に基づいて動作する従来の光電センサ）が投入バッファの前端部においてトッププレートＰ上に取り付けられ、および、その待ち行列中の先頭のラックがガイド部材Ｇ１に隣接した位置に到達し終わった時にシステムコントローラ２０に信号を送る働きをする。この位置に到達すると、ラックは、そのモジュールの検体−処理セクション４４を通過させて検体容器のラックを搬送する働きをする本発明の磁気搬送システムによる作用を受ける準備が整っている。
【００２０】
本発明では、磁気搬送システムは、上述の搬送モジュールの検体−処理セクション４４を通過させて２次元（Ｘ／Ｙ）平面内において検体−容器ラックを前進させるために設けられている。このシステムは（図７に示されている）磁気ラック−搬送機構７０を備え、この磁気ラック−容器機構７０は、Ｕ字形の非磁性プレートＰの基部部分Ｐ３の下に位置し、および、このＵ字形の非磁性プレートの上に位置している磁気吸引性の検体−容器ラックを前進させる働きをする。このラックが、互いに反対側の末端においてそのラックの基部部分内に（図１２に示されている）１対の強磁性部材を取り付けることによって、磁気吸引性にされることが好ましい。後述するように、機構７０は、１対の永久磁石の形態であることが好ましい磁界発生装置を備える。磁石が、プレートＰの下面の下方にかつそれに接近してＸ／Ｙ平面内を移動するように取り付けられている「トラック（ｔｒｕｃｋ）」によって支持されている。各磁石によって発生される磁界が搬送モジュールの非磁性支持プレートＰを通過して、各々の検体−搬送ラックの基部部分内に支持されている磁気吸引部材と磁気的に結合する。磁石と磁気吸引部材との間のこの磁気結合は、プレートＰの下のＸ／Ｙ平面内を磁石支持トラックが移動する時に、そのプレートの上部表面Ｓの上の磁気結合ラックが追従するように、十分に強い。
【００２１】
図７を参照すると、好ましいＸ／Ｙ搬送機構７０が、１対の互いに独立した双方向の直線駆動機構ＬＤ１、ＬＤ２を備えるものとして示されている。一方の駆動機構（ＬＤ１）は、Ｘ座標に平行な第１の直線経路に沿って移動するように他方（ＬＤ２）を支持する働きをする。ＬＤ１は、さらに、この経路に沿ってＬＤ２をどちらかの方向に選択的に移動させる働きもする。一方、ＬＤ２は、第１の直線経路に対して垂直に延びる第２の直線経路に沿って、すなわち、Ｙ座標に対して平行な方向に移動するように磁界発生装置ＭＤを支持する働きをする。ＬＤ２は、さらに、この第２の直線経路に沿ってどちらかの方向に磁界発生装置を選択的に前進させる働きもする。この第２の直線経路は非磁性支持プレートの底面からわずかに離れており、および、磁界発生装置は、支持プレート上に位置しているラックの基部部分に磁気的に結合するのに十分な強さである磁界を非磁性支持プレート上に生じさせるのに有効である。したがって、磁界発生装置がＬＤ２によって第２の直線経路に沿って前進させられるので、および、ＬＤ２がＬＤ１によって第１の直線経路に沿って前進させられるので、ラックは、Ｘ／Ｙ平面内において、かつ、ＬＤ１とＬＤ２との荷重によって決定される互い垂直の経路に沿って、支持プレートの上を移動する。この駆動機構の構造的な詳細を後述する。
【００２２】
図７に示されているように、直線駆動機構ＬＤ１は、モジュールハウジングＨの互いに反対側の側壁７６、７８によってその支持軸のそれぞれの末端において支持されている、１対の互いに間隔を置いておりかつ実質的に互いに平行である支持軸７２、７４を備える。軸７２と軸７４との間の好ましい間隔は約１６ｃｍである。図示されているように、軸７２と軸７４はＸ座標に対して平行に延び、および、Ｘ座標に対して平行なスライド移動を実現するために第２の直線駆動機構ＬＤ２を共に支持する。図８Ａと図８Ｂとに最も適切に示されているように、ＬＤ２は、３つのスリーブ軸受８３Ａ、８３Ｂ、８４が中に取り付けられている細長いハウジング８２を備える。軸受８３Ａ、８３Ｂはハウジング８２の互いに反対側の側部上に位置しており、および、軸７２、すなわち、いわゆる「基準（ｄａｔｕｍ）」軸上をスライドするように位置合せされている。ＬＤ２ハウジング８２が基準軸に沿った移動中は常に基準軸に対して垂直なままであることを確実なものにするために、軸受８３Ａ、８３Ｂのそれぞれの外側寄りの端縁（ｏｕｔｂｏａｒｄ ｅｄｇｅ）は互いに比較的に大きく（例えば、約１０ｃｍ）離れている。軸受８４は、ハウジング８２内に形成されている水平スロット内に支持されており、および、この軸受は、Ｘ方向のＬＤ２ハウジングの移動中に軸７４（「回転止め（ａｎｔｉ−ｒｏｔａｔｉｏｎ）」軸）に沿って乗って進む。スロット取り付け台は、回転止め軸が基準軸に対して完全には平行ではなくても、その回転止め軸に沿って軸受８４が滑らかにスライドすることを可能にする。しかし、これと同時に、スロット取り付け台はＬＤ２ハウジングが（基準軸を中心として）旋回することを防止し、これによってこのハウジングが、基準軸に沿ったトラックアセンブリの移動中は常に水平（Ｘ／Ｙ）平面内に留まることを確実なものにする。後述するように、ＬＤ２ハウジング自体は、Ｙ座標に対して平行なスライド移動のために永久磁石軸受トラック８６を支持する。トラック８６が、各々の検体−容器ラックの基部部分内に支持されている１対の磁気吸引部材１７０（図１２に示されている）と磁気的に相互作用し結合する１対のＵ字形磁石８８、９０を支持することが好ましい。上述したように、磁石と磁気吸引部材１７０との間のこの磁気的な相互作用は、検体−容器ラックが表面Ｓを端から端までスライドして表面Ｓの下の磁気トラック８６の移動に追従することを生じさせるのに十分なだけ強力である。
【００２３】
図７に示されているように、Ｘ方向における（すなわち、軸７２、７４に沿った）ＬＤ２ハウジングの移動は、モジュールハウジング壁７６、７８の間に取り付けられているベルト駆動機構１００によって生じさせられる。駆動機構１００は、駆動プーリ１０４とアイドラプーリ１０５との間に跨るエンドレスベルト１０３を備える。駆動プーリ１０４は、ハウジング壁７６上に取り付けられているＸ駆動モータＭ４の駆動軸によって回転駆動される。モータＭ４は、システムコントローラ２０の制御を受けて動作する双方向ステップモータである。ＬＤ２ハウジング８２の一方の末端に位置したタブ９１が、Ｘ駆動機構のための「基準（ｈｏｍｅ）」位置と、磁気トラック８６のＸ位置に関する基準点とを提供するために、モジュールハウジング側壁７６上に取り付けられている光電センサ（図示されていない）によって検出される。
【００２４】
図８Ａと図８Ｂとを参照すると、Ｘ／Ｙ磁気駆動機構７０のＬＤ２ハウジング８２は、上述のスリーブ軸受８３Ａ，８３Ｂ、９４が中に取り付けられている細長い棒１１０を備える。棒１１０は、その最上の表面に沿って直線レール１１２を支持する。レール１１２は、スリーブ軸受のそれぞれの縦軸線に対して垂直な方向に延びる。したがって、スリーブ軸受がそのスリーブ軸受のそれぞれの軸の上に取り付けられている時に、レール１１２はＹ座標に対して平行に延びる。一方、レール１１２は、上述の永久磁石軸受トラック８６をスライド可能な形で支持する。永久磁石軸受トラック８６は、レール１１２に沿ってスライドするようになっている溝形部材１１６を備える。部材１１６は、後述するように、永久磁石８８、９０が上に取り付けられている非磁性プレート１１８に堅固に連結されている。図８Ｂに最も適切に示されているように、プレート１１８は、第２のベルト駆動機構１２０によってレール１１２に沿って選択的に駆動される。この第２のベルト駆動機構１２０は、エンドレスベルト１２１と、１対のプーリ１２２、１２３と、フレックスケーブル（図示してない）を介してシステムコントローラ２０と通信してこのシステムコントローラ２０によって制御される双方向ステップモータＭ５（Ｙ駆動モータ）とを備える。プーリ１２２は、モータＭ５の駆動軸１２４によって回転駆動されており、および、アイドラプーリ１２３が棒部材１１０から延びる固定された軸１２６上に回転可能な形で取り付けられている。軸１２４、１２６のそれぞれの軸線がＸ座標に対して平行に延びる。ベルト１２１が、図示されている駆動プーリとアイドラプーリ１２３との周りに匍わせられており、および、図９に最も適切に示されているブラケット１２７によって磁気トラックアセンブリ９４に作動的に連結されている。したがって、ステップモータＭ５の駆動軸が回転するにつれて、ベルト１２１がプーリ１２３とプーリ１２３との上を前進し、および、このベルトと磁気トラックアセンブリ９４との連結によって、Ｙ方向におけるプレート１１８によって支持されている永久磁石の位置が、ステップモータ駆動軸の軸方向位置によって決定されるということが理解されるだろう。プレート１１８の底面から垂れ下がるフラグ部材１２９が、Ｙ駆動機構の「基準」位置を決定するためにハウジングＨの側壁７６上に取り付けられている光電センサＰＳ（図７に示されている）によって検出され、および、したがって、磁気トラックのＹ位置に関する基準点を提供する。ハウジングフレーム上のＸセンサとＹセンサとが、磁気トラックのＸ基準位置が最初に検出され、その次にそのＹ基準位置が検出されるように、配置されている。
【００２５】
さらに図９を参照すると、永久磁石８８、９０の各々が、フラックスブリッジ１３０によって互いに連結されている１対の円筒形の棒磁石１２８、１２９を備える。この棒磁石はプレート１１８内に形成されている円筒形の穴によって受け入れられ、および、互いに反対の磁極（北極／南極）がプレート表面の上方を延びるように配置されている。この永久磁石は、プレート１１８の基部の中にねじ込まれておりかつフラックスブリッジ内に形成されているクリアランスホールを貫通して下方に延びる肩つきねじ１３４を取り囲むばね１３２によって上方に偏倚させられている。このコイルばねの一方の末端はボルト頭１３４Ａによって支持されており、および、このばねの反対側の末端はフラックスブリッジに係合し、これによってフラックスブリッジを圧迫してプレート１１８の下面に接触させる。棒磁石の各々が約９．５ｍｍの直径を有し、かつ、磁石が中心間で約１９ｍｍの間隔を空けられていることが好ましい。各磁石の長さは、フラックスブリッジがそのプレート１１８の下面に接触する時にプレート１１８の上方に約３ｍｍ突き出すような長さである。各磁石がネオジム添加鉄を含むことが好ましい。フラックスブリッジは鉄で造られており、かつ、約３ｍｍの厚さである。Ｘ／Ｙ駆動システム７０が、約１ｍｍの間隔が棒磁石の頂部とラック支持プレートＰの底部との間に設けられていることが好ましい。
【００２６】
上述のＸ／Ｙ駆動機構では、磁気トラック８６によって支持されている永久磁石とプレートＰの底面との間の間隔が磁気トラックのＸ／Ｙ移動全体にわたって実質的に一定不変に維持されることが可能であるということが指摘されなければならない。このシステムのこの特質が、トラックが移動する時にそのトラックを支持するために堅固な軸または棒７２、７４とレール１１２とを使用する固定取り付け方式の結果として得られる。この取り付け方式を、可とう性ベルトが「直線」移動のために磁石を支持する直線磁気搬送システム駆動装置において磁石を移動させるための従来技術の方式と対照されたい。したがって、本明細書で説明されているシステムは、Ｘ／Ｙ平面内のどこに磁気発生装置が存在するかに関わりなく、ラックと磁界発生装置との間に実質的に均一な磁力を生じさせる。
【００２７】
次に図１０を参照すると、上述の磁気検体−搬送装置と共に使用するようになっている好ましい検体−容器ラックＲが、同様の複数の検体容器Ｃを受け入れるための複数（この場合には５つ）の区画１５２を画定するハウジング１５０を備えるものとして示されている。
【００２８】
図示されている実施形態では、ハウジング１５０はプラスチックで作られており、および、２つの互いに噛み合うセクション、すなわち、容器区画１５２を画定する上部セクション１５４と、ラックによって受け入れられる検体容器を支持する基部セクション１５５とを備え、および、さらには、上述の磁気吸引部材１７０を収容する働きをする。この２つのセクションは互いに１つに嵌合させられ、および、基部セクションの互いに反対側の末端に設けられている１対の可とう性アーム１５６によって所定位置に保持される。図１１Ａと図１１Ｂでは、ラックの上部セクションが、前方壁１５８と後方壁１５９との互いに反対側に位置した末端に配置されている１対の互いに平行な端壁１５７を備えるものとして示されている。複数の等間隔の横断壁１６０が前方壁と後方壁との間を延びる。この横断壁は容器区画１５２の各々を区分する働きをする。各区画の最上部には、容器心出しアセンブリ１６２が設けられている。容器心出しアセンブリ１６２は、区画内の異なる直径の検体容器に着脱自在に係合しかつその検体容器を心出しする働きをし、これによって受け入れられた容器の中央縦軸線が等間隔に位置させられ、および、共通平面内に互いに平行に配置される。したがって、この検体−容器ラックが検体−搬送モジュール内の検体−吸引位置において位置合わせされる時に、吸引プローブアセンブリは、垂直平面内を横方向へ（Ｘ座標に沿って）移動することによって、検体容器の各々の中心に反復的かつ確実に接近することが可能である。心出しアセンブリ１６２の詳細が、本明細書に引例として組み入れられている共通して譲渡された米国特許第５，６８７，８４９号に説明されている。容器心出しアセンブリと容器との間の係合力は、容器が繰り返し反転させられる時に、検体−混合動作中に容器が回転することまたは軸方向に移動することを防止するのに十分な大きさである。
【００２９】
図１１Ｂに示されているように、壁１５７、１６０の後部垂直端縁には、混合装置４６の取り付けプレート４７から突き出す水平方向に延びる舌片部材４７Ａを収容する構造が設けられている。この構造は、一連の互いに間隔を置いたノッチ１５７Ａ、１６０Ａ、１６０Ｂの形態をとる。ノッチ１５７Ａ、１６０Ａは長方形の形状でありかつ舌片部材４７Ａのための隙間を提供するが、上述の磁気搬送システムによってラックが混合プレート４７の表面に沿って水平方向にスライドさせられるので、ノッチ１６０Ｂは、（台形の横断面を有する）舌片部材４７Ａの互いに反対側に位置した端縁を係合する形で受け入れるようになっている台形の形状を有する。この台形のノッチが、第１および第２の区画１５２と第４および第５の区画１５２とを区分する壁１６０の端縁の中に形成されていることが好ましい。長方形ノッチ１５７Ａ、１６０Ａの寸法は、舌片部材４７Ａが壁４７に沿って障害なしにスライドしてノッチ１６０Ｂに係合することを可能にするような寸法である。２つのノッチ１６０Ｂと舌片４７Ａとの間の係合を完了させる時に、検体−容器ラックは、そのラック内の収容検体が混合させられることを生じさせる混合装置４６によって反転させられるための、かつ、関連した臨床機器の吸引プローブアセンブリＰＡをそのラックによって支持される検体容器のどれか１つに接近させるための位置にある。
【００３０】
上述の下方に位置する磁気搬送機構によってラックが表面Ｓ上を前進させられることを可能にするために、ラックハウジング１５０の基部セクション１５５は、１対のＵ字形の磁気吸引部材１７０（図１２に最も適切に示されている）を受け入れて支持するように構成されている。部材１７０の各々が強磁性材料を備えることが好ましく、磁気吸引性のステンレス鋼４４０Ｃを備えることが最も好ましい。部材１７０の各々は、ブリッジ部分１７０Ｂによって一方の末端で互いに連結されている１対の互いに間隔を置いた脚部部分１７０Ａを備える。部材１７０は、そのそれぞれの脚部部分１７０Ａの遠位末端１７１がラックの底面１５５Ａに向かって下方に延びるように、ラックの基部部分内に支持されている。図１１Ｂに示されているように、ラックの底部表面は、ラックの４つの隅において約０．５ｍｍだけ下方に突き出す４つの長方形パッド１７２を画定する。これらのパッドは、ラックと搬送表面Ｓとの間の物理的接触だけを実現する。部材１７０の遠位末端１７１はパッド１７２の平面から約０．５ｍｍ手前で終端する。遠位末端１７１の間の間隔は、磁気トラック８６によって支持されている永久磁石８８、９０の磁極端の間の間隔に一致する。この間隔が９．５ｍｍであることが好ましい。したがって、検体−容器ラックが表面Ｓ上のそのパッド１７２上に静止しており、かつ、部材１７０の遠位末端が磁石８８、９０の磁極端に並置されている時には、磁気回路が完成されており、および、一方の磁極端から発する磁束が部材１７０を貫通して反対側の磁極端の中に入る。磁極片の強さが、表面Ｓの下方を磁気駆動装置が移動する時にラックに対して動きを生じさせるのに十分なだけの磁気結合をラックと駆動機構との間で実現するように選択される。互いに反対側に位置するＵ字形の構造、すなわち、永久磁石９６、９８のための一方のＵ字形構造と、磁気吸引部材１７０のための他方のＵ字形構造とを備えることが、垂直方向の切り離し力に対して比較的に適合していると同時に横方向の切り離し力に対して強力に抵抗する磁気結合を生じさせる。
【００３１】
使用時には、本発明のＸ／Ｙ磁気搬送システムは、最初に、システムコントローラの制御を受けて、投入待ち行列４１内の第１のラック、すなわち、図４に示されているガイド部材Ｇ１に隣接した位置にあるラックの下方に、磁気トラックを位置させる働きをする。そうする時に、投入待ち行列内でラックを前方に前進させるために使用される機構が、ガイドプレートＧ１から後ろに３番目のラックとなる位置に単一のラックを前方に前進させることだけしかできないということが指摘されなければならない。したがって、１つまたは２つのラックだけしか投入待ち行列内にない時に磁気搬送機構が投入待ち行列内のラックを磁気によって捕捉する働きをすることを確実なものにするために、磁気搬送機構が、当然のことながらプレートＰの下方から、前から３番目のラックの下に位置する箇所において投入バッファの中に「入る」だろう。上述のように投入バッファの中に入る時には、磁気駆動機構は３番目のラック後方位置のラックと磁気的に結合するだろう。係合されたラックが待ち行列中の唯一のラックである場合には、搬送機構が、Ｙ方向に移動することによってガイド部材Ｇ１に隣接した整合位置にそのラックを移動させるだろう。その後で、搬送機構は、上述したように、搬送経路Ｄに沿ってそのラックを沿層方向に移動させるだろう。２つのラックが投入待ち行列中にある場合には、搬送機構はその待ち行列中の後ろに２番目のラックを磁気によって捕捉し、このラックは３番目のラック後方位置に位置させられるだろうし、および、搬送機構は、両方のラックを前方に前進させ、第１のラックがガイド部材Ｇ１に接触するまで第２のラックに先がけて第１のラックを押し動かし、この箇所においてそのラックはさらに前方に移動することを防止される。しかし、搬送機構はＹ方向に前進移動し続け、これによって搬送磁石を第２のラックとの以前の相互作用から切り離し、かつ、これらの磁石を第１のラックの磁気吸引部材と結合させる。理解されるように、３つ以上の磁石が投入待ち行列中に存在する場合には、同じプロセスが繰り返され、この場合には、搬送磁石が待ち行列中の第１のラックと最終的に結合する前に２回にわたって結合および分離させられる。磁気搬送機構は、投入待ち行列中の第１のラックと磁気的に結合されると直ちに、そのラックがそのラックの次の仕向け先に到達し終わるまで、そのラックに結合した状態のままである。
【００３２】
上述の説明から、新しくかつ有利である磁気搬送システムが、臨床機器に対して相互に垂直な経路に沿って磁気吸引検体−容器ラックを前進させるために考案されているということが理解されるだろう。本発明を特に好ましい実施形態に関して説明してきたが、本発明の着想から逸脱することなしに、開示されている実施形態に対して変更が加えられることが可能であり、および、本発明の範囲の決定が、添付されている特許請求項に基づかなければならないということが理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明が特に有用である多機器作業セルの略図である。
【図２】図２は、臨床機器と組み合わされている検体−搬送モジュールの側面図である。
【図３】図３は、本発明を実現する検体−搬送モジュールの斜視図である。
【図４】図４は、それぞれに、図３に示されている装置によって搬送される様々な検体−容器ラックの空間的位置をさらに示す、図３に示されている装置の平面図と正面図である。
【図５】図５は、それぞれに、図３に示されている装置によって搬送される様々な検体−容器ラックの空間的位置をさらに示す、図３に示されている装置の平面図と正面図である。
【図６】図６は、１つのモジュールから別のモジュールへの検体−容器ラックの移送を示す多機器作業セルの２つの隣接し合う検体−搬送モジュールの平面図である。
【図７】図７は、図１から図６に示されている検体−搬送モジュールの検体−処理部分内の個々の検体−容器ラックのＸ／Ｙ位置を制御するための好ましいＸ／Ｙ駆動機構の斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図７の装置のＹ駆動部分の拡大斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図７の装置のＹ駆動部分の拡大斜視図である。
【図９】図９は、検体−容器ラックに磁気的に結合するための図７の装置で使用される磁気Ｘ／Ｙトラックの拡大底部斜視図である。
【図１０】図１０は、複数の検体容器を収容する検体−容器ラックの斜視図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、それぞれに、本発明の磁気検体−搬送システムと共に使用するようになっている好ましい検体−容器ラックの平面正面斜視図と底面背面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、それぞれに、本発明の磁気検体−搬送システムと共に使用するようになっている好ましい検体−容器ラックの平面正面斜視図と底面背面図である。
【図１２】図１２は、図１１Ａと図１１Ｂとに示されているラックの底部部分内に取り付けられるようになっている磁気吸引部材の斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析および／または処理のための自動化された臨床機器に対してまたはこの臨床機器内において検体容器のラックを搬送するための装置における改良に関する。さらに特に、本発明は、ラック支持表面を横断して互いに垂直な（Ｘ／Ｙ）方向に検体−容器の磁気吸引ラックを搬送するようになっている磁気検体搬送システムに関し、これによってこの磁気吸引ラックはラック表面上の様々な非直線的に位置合せされた位置の間を搬送されることが可能である。
【背景技術】
【０００２】
様々な自動化された臨床機器を使用して、例えば全血、血清、尿、脊髄液等のような様々な液体の生物検体に対して診断検査を行うことが当業で公知である。全血検体の分析では、例えば、こうした自動化された機器が、異なるタイプの血液細胞のそれぞれの物理的特性、光学的特性、および／または、電気的特性に基づいて、その異なるタイプの血液細胞を計数および／または識別する働きをする血液学機器および蛍光流動細胞測光機器を含むことが多い。こうした機器によって分析される検体は、一般的に、様々なタイプの試験管または容器の中に収集される。各々の容器は、通常は、各機器の可動的に取り付けられている吸引プローブが処理のための所望の一定分量の検体をそのゴムキャップを貫通して出し入れすることが可能な穿孔可能なゴムキャップによって、その容器の頂部において封止されている。典型的には、バーコード等の形態の符号化された患者情報および試験情報を各々が備えている５つまたは６つの検体容器が、単一のラックすなわち取り枠によって吸引のために支持される。このラックは、各容器の内部にアクセスするために機器の吸引プローブの所要の移動を簡易化するために、その容器を位置合せして等間隔に並べる働きをする。特定の機器では、吸引プローブは機器ハウジングの内側に配置されている。このような機器では、その機器内の一体状の検体−搬送システムが、吸引のためにプローブに対して検体−容器ラックを提供するために使用される。他の機器では、吸引プローブは機器ハウジングの外側上に可動的に取り付けられており、こうした機器では、外部の検体−搬送装置すなわちモジュールが、機器ハウジングの外側での吸引プローブの許容された移動を受け入れるのに適合した位置に検体−容器を提供する。
【０００３】
Ｌａｐｅｕｓ他の名義で出願された米国特許第５，７２０，３７７号明細書において、上述のタイプの検体−搬送モジュールが開示されている。このモジュールは、関連した臨床機器の外部からアクセス可能な吸引プローブに対して検体−容器の個別ラックを提供する働きをする。このモジュールは、一般的に、３つの相互関連したトレイ、すなわち、（ａ）検体−容器ラックの直線待ち行列を受け入れて一時的に収容するようになっている細長い投入トレイと、（ｂ）この投入トレイから１度に１つずつ検体−容器ラックを受け入れるように、かつ、検体−吸引および試験のための場所にその検体−容器ラックを提供するようになっている可動的に取り付けられている処理トレイと、（ｃ）この処理トレイから１度に１つずつ処理済みのラックを受け入れるように、かつ、後での取り出しのためにそのラックを直線的な排出待ち行列の形で一時的に収容するようになっている細長い排出トレイとを備える。投入トレイと排出トレイは末端と末端とを接して直線的に位置合せされており、および、各々のトレイは、それぞれの直線待ち配列を形成するように、受け入れられたトレイを位置合せするために、ラック上の特徴と相互作用する直線ガイドを備えている。処理トレイは投入トレイと排出トレイとに隣接して配置されており、これらのトレイに平行に延びる。投入待ち行列を備えるラックの各々は、投入トレイの下方に位置している磁気搬送システムによって投入トレイのラック支持表面上を前方に前進させられる。投入トレイは非磁性材料（この場合にはアルミニウム）によって作られており、および、各々の検体−容器ラックは、その基部部分内に１つまたは複数の磁気吸引部材を有する。このトレイの下方に位置する磁気搬送システムは１対の互いに平行なコンベヤベルトを備え、および、このコンベヤベルトの各々は、等間隔の位置に複数の永久磁石を有する。このコンベヤベルトは、間隔が開けられているプーリの周りに匍わされており、および、このベルトの各々の１つの直線区間が投入トレイの下側からわずかに離れており、および、直線ガイドに対して平行な方向に延びる。コンベヤベルトがそのそれぞれの循環経路に沿って駆動される時に、そのコンベヤベルトが有する１つまたは複数の永久磁石のそれぞれの磁界が、投入トレイを通過し、および、１つまたは複数のラックの１つまたは複数の磁気吸引部材と磁気的に結合する。こうして、コンベヤベルトが投入トレイの下方を動くにつれて、その投入トレイの上の磁気結合したラックが、待ち行列内の一番先のラックが搬送システムの第２の搬送による作用を受けることが可能な位置に、ガイドによって画定された直線経路に沿って引っ張られる。この搬送システムは、磁気駆動システムとは無関係に、投入待ち行列からの各ラックに物理的に係合し、および、可動的に取り付けられている処理トレイの待機スロットの中にその各ラックを押し込む働きをする。処理のために関連の臨床機器に対して容器ラックを提供する時に、ラックを物理的に処理トレイから外に出して排出トレイ上に押し出す働きをする第３の搬送によって処理済みのトレイが作用されることが可能な位置へ、処理トレイが前方にスライドし、この場合に処理済みのラックが直線状の排出待ち行列を形成するようにガイドされる。その次に、第４の搬送が、ラックの排出待ち行列を排出トレイ表面上に沿ってオフレイディング（ｏｆｆ−ｌａｄｉｎｇ）位置に物理的に押し動かす働きをする。
【０００４】
上記の特許で指摘されているように、検体−搬送モジュール内で検体−容器ラックを前進させるために磁力を使用することが、物理的にラックに係合して所望の経路に沿ってそのラックを押したり引いたりするために一般的に使用される機械的方式を上回る幾つかの利点を有する。ラックを磁気によって前進させるための駆動装置が投入トレイの下方と搬送システムのハウジング内とに位置しているので、その駆動機構の可動部品は、ユーザ環境から完全に隔離されており、および、したがって、ユーザに対して潜在的な安全上の障害を生じさせない。さらに、検体−容器ラックが磁気搬送システムによって上を移動させられる投入トレイの表面が平らで無特徴なので、液体漏出と埃と塵とが比較的容易に取り除かれることが可能である。上述の特許に開示されている磁気搬送システムはこれらの利点を有するが、一方、この開示されたシステムは、例えば搬送モジュールの投入バッファ内に存在する直線経路のような直線経路に沿って、検体−容器ラックを移動させる働きをすることだけが可能であるにすぎず、したがって、このシステムの有用性は著しく限定されている。さらに、各々が１対の互いに間隔が開けられたプーリによって支持されている可とう性のエンドレスベルトによって、永久磁石が支持されているので、これらのプーリ間でコンベヤベルトが撓む傾向が、磁石とラックの磁気吸引部材との間の変位を変化させ、これによって、これらの要素の間の吸引力の望ましくない変動を引き起こすだろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の説明内容を考慮して、本発明の目的が、検体−搬送装置内の非磁性プレートの上で互いに垂直の方向に検体−容器ラックを搬送するようになっている磁気搬送システムを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的が、２次元磁気搬送システムが直接的に関連付けられている個別の臨床機器の検体提供要件（ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｎｅｅｄ）を満たすことが可能であるだけでなく、検体が検査および／または処理のための作業セルの個別の機器の相互間で検体が搬送されなければならない多機器作業セル（ｍｕｌｔｉ−ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｗｏｒｋｃｅｌｌ）の検体搬送要件（ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｎｅｅｄ）を満たすことも可能である２次元磁気搬送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の磁気搬送システムは、基本的に、一方の駆動機構が直線移動するように他方の駆動機構を支持する働きをする１対の互いに独立した双方向性の直線駆動機構を備える。この支持する側の駆動機構は、検体−容器ラックが上に位置している非磁性平面プレートの下方の第１の直線経路に沿って、支持される側の駆動機構を選択的に前進させる働きをする。一方、支持される側の駆動機構は、磁界発生装置、好ましくは複数の永久磁石を、第１の経路に対して垂直に延びておりかつラック支持プレートの底面側からわずかに離れている第２の直線経路に沿って選択的に前進させる働きをする。それぞれの駆動機構の直線移動を制御することによって、磁界発生装置の位置がＸ／Ｙ（水平）平面内で調整可能である。このラックの各々は、その基部部分内に、非磁性のラック支持プレートの下方を移動する磁界発生装置に磁気結合される１対の磁気吸引部材を有する。磁界発生装置のＸ／Ｙ移動中に、磁気結合されたラックがその支持表面上を沿って追従する。駆動機構の各々が堅固な軸またはレールに沿って直線移動するように支持されていることが好ましい。この構成によって、ラックの底部と磁界発生装置との間の間隔が、その装置のＸ／Ｙ移動の全体にわたって実質的に一定不変のままだろうし、および、同様に、これらの要素の間の磁力が一定不変のままだろう。
【０００８】
検体−容器ラックを支持表面上で互いに垂直な方向に磁気によって搬送することが可能なので、本発明の検体−搬送システムは、単一の度合いの移動だけしか可能にしない従来のシステムに比べて、その用途が著しく広い。したがって、本発明の検体−搬送システムは、検体−搬送モジュールの投入バッファおよび排出バッファ内でのラックの搬送のために有用であることに加えて、積み重ねられた直線駆動システムの各々によって実現される移動の度合いだけによって拘束される平面内の任意の場所にラックを前進させることが可能であり、および、こうした任意の場所からラックを前進させることが可能である。
【０００９】
本発明と、本発明の様々な側面と利点とが、同じ照合記号が同じ部品または構成要素を表す添付図面を参照しながら、好ましい実施形態の後述の詳細な説明からより適切に理解されるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の磁気検体−搬送システムが、スタンドアロンの検体−搬送モジュールの形で実現されるものとして、本明細書に開示されている。しかし、本発明が、検体−搬送システムが臨床機器のアクセサリではなくて臨床機器の一体的な部品である、スタンドアロンの臨床機器においても有効であるということが理解されるだろう。
【００１１】
さて、図面を参照すると、図１が、多機器作業セル１０に提供される全血検体を分析および／または他の形で処理するようになっている多機器作業セル１０を概略的に示している。この検体の各々は、（図１０に示されている）検体−容器ラックＲによって概ね直立の方向配置かつ直線的な配列の形に追加の容器と共に支持されている試験管または容器Ｃによって収容されている。図１に示されている作業セルでは、４つの別々の臨床機器１２。１４、１６、１８が、共通のマイクロプロセッサベースのシステムコントローラ２０の制御を受けて動作する。機器１２と機器１４は、例えば、全血検体が従来のフローセルの検出アパーチャを通過する時に各セル上で行われるＤＣ体積測定、ＲＦ伝導率測定、および／または、光散乱測定に基づいて全血検体の構成成分血液細胞を従来通りの仕方で識別および計数する働きをする血液学機器であってよい。機器１４は、例えば、蛍光測定と、全血検体が光学フローセルの検出区域を通過させられる時にその各セル上で行われる光散乱測定、ＤＣ体積測定またはＲＦ伝導率測定との組合せに基づいて、細胞タイプを従来通りの仕方で識別する働きをする蛍光流動細胞測光計であってもよい。機器１８は、例えば、後で顕微鏡下で分析されることが可能な顕微鏡スライドガラス上の検体スメアを形成して染色するスライドメーカ（ｓｌｉｄｅ−ｍａｋｅｒ）／スライドステイナ（ｓｌｉｄｅ−ｓｔａｉｎｅｒ）装置であってもよい。これらの臨床機器は、これらの機器が行う作業とこれらの機器の機械的構造との両方において大きく異なることがあり得るが、各々の機器は、その機器ハウジングの外側上に取り付けられており、かつ、したがって吸引の準備が整っている検体容器の提供のために接近可能である、可動的に取り付けられている吸引プローブアセンブリＰＡを共通して有する。このプローブアセンブリは、処理のために小体積の収容検体を吸引するためにそのアセンブリに提供された検体−容器の中に入るように（図面の平面の中への）垂直方向の移動と、および、検体−容器ラックによって支持されている検体−容器のいずれか１つに中に入るように（矢印によって示されているように）横方向の移動との両方を行うように取り付けられている。
【００１２】
作業セル１０は、さらに、複数の同一の検体−搬送モジュール（ＭＯＤ ２２、ＭＯＤ ２４、ＭＯＤ ２６、ＭＯＤ２８）を備え、このモジュールの１つは４つの臨床機器１２、１４、１６、１８の各々に動作的に連結されているか、または、他の形で関連付けられている。この検体−搬送モジュールの各々は、少なくとも２つの機能を提供する。第１に、このモジュールは、このモジュールが直接的に関連付けられている機器の検体−提供要件のすべてを満たす機能を果たし、すなわち、（ｉ）そのモジュールの投入バッファに手動で配送される検体容器の複数のラックを受け取り、（ｉｉ）このラックを、投入バッファから、特定のラックの検体容器のすべてが関連機器の吸引プローブアセンブリにとって接近可能である検体−吸引ステーションに選択的に搬送し、および、（ｉｉｉ）そのラック内の容器のすべてまたは選択された１つからの所望の検体吸引の後に、排出バッファにラックを配送する働きをする。排出バッファへの配送時に、ラックが、そのラックがそのモジュールから手動で取り除かれることが可能な取り除き位置に前進させられてもよく、または、この代わりに、第１の試験結果が特定の標本の第２の吸引が必要とされることを示す場合または、第１の試験結果が明らかに誤りである場合のように、ラックがリフレックス（ｒｅｆｌｅｘ）試験または反復試験のために検体−吸引ステーションに戻されてもよい。第２に、検体−搬送モジュールの各々は、他の臨床機器に関連付けられている互いに隣接するモジュールの間で検体−容器のラックを移動させ、これによって、例えばロボットアームまたはコンベヤシステムのような独立した検体−移動機構を全く必要とせずに作業セルの全機器が特定の検体を処理することを可能にする機能を果たす。後者の機能を実現するために、これらのモジュールの各々は隣接モジュールに堅固に連結されており、したがって、図６を特に参照して後述するように、これらのモジュールが検体を往復する形で通過させることを可能にする。検体−搬送モジュールの各々が、さらに、第３の機能、すなわち、後続の処理のために検体を調製するという機能を果たすことが好ましい。この標本調製は、その検体−混合装置に提供された検体−容器ラックを反復的に反転させて収容検体を反復的に反転および混合する働きをする検体−混合装置によって実現される。
【００１３】
図２の側面図では、検体−搬送モジュール（例えば、ＭＯＤ ２２）とこれに関連した臨床機器（この場合には機器１２）との間の関係が示されている。このモジュール／機器組合せの空間要件を最小にするために、この機器は、モジュールハウジングＨの主要部分が臨床機器の主ハウジングＨ′の下に位置することを可能にするように設計されている。この機器の吸引プローブアセンブリＰＡは、機器ハウジングの前壁３２の前方に延び、および、検体−搬送モジュールは、ラックによって支持されている検体−容器Ｃが、吸引プローブＰ′の垂直移動平面と一致する共通の垂直平面Ｖ内に配置されるように、吸引位置５０（図３に示されている）で検体−容器ラックＲを選択的に支持する働きをする。このプローブアセンブリの構造および動作の詳細は十分に理解されており、および、本発明の一部を形成しない。しかし、簡単に述べると、このプローブアセンブリの移動は、システムコントローラ２０の制御によって動作する３つのステップモータＭ１、Ｍ２、Ｍ３によって制御される。ステップモータＭ１は、垂直平面すなわち図２のＺ座標に沿って吸引プローブとストリッパ機構３３とを移動させる働きをし、これによってストリッパ機構３３の底面３３Ａが、吸引されるべきサンプルを収容する検体容器の頂部を取り囲むゴムシールＳ′の上面と接触するように下方に移動させられることが可能である。その次に、ステップモータＭ３は、プローブアセンブリの吸引プローブＰ′の垂直位置を制御する働きをし、これによって、プローブ先端が容器内から一定の体積の検体を吸引するためにシールＳ′に穿孔してその容器の中に入るように、プローブ先端が下方に駆動されることが可能である。その次に、検体の吸引の後に、モータＭ３は、容器の外に吸引プローブを引き上げる働きをする。吸引プローブが上方に移動するにつれて、ストリッパ機構３３は、容器シールと吸引プローブとの間の摩擦力の結果として、上方に移動する吸引プローブがラックの外に容器を持ち上げようとする傾向を阻止するように、静止状態にかつシールＳ′との接触状態に保持される。プローブ先端が容器シールの頂部から離れると、モータＭ１は、ストリッパ機構が容器シールから十分に離れている垂直位置にストリッパ機構と吸引プローブの両方を持ち上げる働きをする。第３のステップモータＭ２は、図３に示されている検体−吸引ステーション５０に位置しているラックによって支持されている検体容器の任意の１つに吸引プローブが接近することができるように、横方向すなわち水平平面内において吸引プローブアセンブリを選択的に移動させる働きをする。
【００１４】
さらに図３と図４を参照すると、図１に示されている検体−搬送モジュールの各々は、（ｉ）図１０に示されているタイプの例えば２０個までの検体−容器ラックＲを受け入れて支持するようになっている投入バッファ４０と、（ｉｉ）検体−容器ラックのそれぞれの検体が処理され終わった後にその検体−容器ラックが中に集積される排出バッファ４２と、（ｉｉｉ）検体−吸引および／または混合のために、または、隣接のモジュールへの移送のために、個々の検体−容器ラックを適切に位置させるように、個々の検体−容器ラックがその中を通して前進させられる検体−処理セクション４４とを画定する、Ｕ字形ハウジングＨを備える。投入バッファおよび排出バッファの中のラックが、図３に矢印Ａと矢印Ｂとによってそれぞれに示されている直線経路に沿って移動するように制約されているが、処理セクション４４を通過するラックはそのようには制約されていない。実際には、このラックは、そのモジュールが上述の検体提供機能と検体搬送機能とを実現するように（図３と図４のＸ／Ｙ座標によって示されている）Ｘ／Ｙ平面内の様々な互いに垂直な経路に沿って移動することが求められている。
【００１５】
処理のために検体−容器ラックを吸引ステーション５０に提供する際に、このラックは、Ｘ座標に対して平行に延びる検体−処理経路に沿って前方に搬送されるだろう。そのラックは、検体−吸引ステーション５０とは概ね反対側の位置に達する時に、検体−混合装置４６に関連付けられている取り付けプレート４７にそのラックが接触するまで、後方に、すなわち、Ｙ方向においてモジュールの後部に向かって移動させられる。図４に示されているように、Ｙ方向に移動させられる距離ｙが、そのラックの幅Ｗよりも幾分か大きく、これによって取り付けプレート４７に隣接して位置しているラックからの干渉なしに別のラックが経路Ｄに沿って通過することを可能にする。プレート４７に接触すると、そのラックは、短い距離ｘだけＸ方向に再び前方に移動させられる。上述のように移動する時に、そのラックは吸引ステーション５０に正確に位置させられ、および、その次に、容器が、関連した臨床機器の吸引プローブアセンブリによって接近される位置にある。さらに、Ｘ方向におけるラックの短距離の移動の最中は、そのラックは、後述の舌片／溝によって取り付けプレート４７上に堅固に取り付けられる。混合装置の取り付けプレート４７は回転自在に取り付けられており、および、回転するにつれて、このプレートに固定されているラックを持ち上げて反転させ、これによって容器内の検体を混合する。検体−混合が、容器から各検体が吸引される直前に行われ、これによって均一な検体を確実なものにすることが好ましい。ラック内の１つまたはすべての検体を吸引した後に、上述した同じＸ／Ｙ経路に沿ってラックが後方に移動させられ、これによってラックを取り付けプレートから取り外して検体−搬送経路Ｄにそのラックを戻す。その次に、そのラックは、排出バッファ４２とは反対側の位置に到達するまでＸ方向に経路Ｄに沿ってさらに搬送される。その次に、そのラックは、Ｙ方向に表面Ｓ上を後方にそのラックを移動させることによって排出バッファの中に移動させられる。排出バッファの中に最後に入れられたラックからの試験結果が、試験の反復が必要であることを示す場合には、そのラックが排出バッファから取り出され、および、吸引ステーションにその時点で存在するラックの処理の完了を待機するために、経路Ｄに沿って逆方向に吸引ステーションと混合ステーションとの上流の位置に移動させられる。この処理が完了され、かつ、吸引／混合ステーション５０が空にされた後に、再処理を必要とするラックが処理のために再びステーション５０に前進させられる。
【００１６】
作業セル内の別の機器によって特定の検体に対して試験を行う必要がある場合には、こうした検体を収容するラックが、そのモジュールの互いに反対側に位置している検体移送ステーション５２、５４に至る搬送経路ＥまたはＦのどちらかに搬送されるだろう。これらのステーションでは、ラックが、多機器作業セル内の隣接する検体−搬送モジュールの対応する移送ステーションに移送されることが可能である。ラックが１つのモジュールから別のモジュールに移送される仕方を、図６を参照して後述する。
【００１７】
図６を参照すると、ＭＯＤ ２４からＭＯＤ ２２へ検体−容器ラックＲ′を移送するプロセス中における、２つの互いに隣接する検体搬送モジュールＭＯＤ ２２、ＭＯＤ２４が示されている。図示されているように、ラックＲ′は経路Ｆに沿ってＭＯＤ ２４のラック−移送ステーション５４と、ＭＯＤ ２２のラック−移送ステーション５２の対応する経路Ｆとに搬送され終わっている。後述するように、ラックＲ′は、モジュールの上面の下に位置するＭＯＤ ２４のＸ／Ｙ磁気搬送システムによって示されている「跨り（ｓｐａｎｎｉｎｇ）」位置に前進させられ終わっている。この搬送システムは、２つの磁気吸引部材が取り付けられているラックの基部部分内の２つの位置にラックを磁気によって結合させる働きをする。この部材は、ラックの互いに反対側の末端において間隔を空けられている。図示されている位置、すなわち、ラックが２つの互いに隣接するモジュールに跨る位置にラックを前進させるために、ラックは最初に、そのラックの最先端がモジュールの端縁と概ね一致しておりかつそのラックの側部がガイド部材Ｇ４に隣接している位置に前進させられる。その次に、この磁気搬送機構は、ガイド部材Ｇ３に向かってＹ方向に搬送機構を移動させることによってラックから切り離される。ラックは、ガイドＧ４と係合しているために、この方向では磁気搬送機構に追従できないので、ラックと搬送機構との間の磁気結合が克服され、および、ラックがモジュールの端縁に残留するだろう。この後で、磁気搬送機構は、ラックによって支持されている２つの磁気吸引部材の一方だけに、すなわち、モジュール端縁からより内側寄りの部材だけに、磁気的に結合するように再位置決めされる。その次に、搬送機構は、ラックがＭＯＤ ２４の端縁から離れて隣接のモジュールＭＯＤ ２２の移送ステーションに進むようにそのラックを前進させる働きをする。その次に、ＭＯＤ ２２の磁気駆動システムは、そのシステムがラック移送ステーション５２においてラックに磁気的に結合する位置に移動させられ、および、必要に応じてラックをＭＯＤ ２２の表面Ｓ上を移動させる。検体−搬送モジュール全体（および作業セル）にわたってのラックの通行パターンを制御するシステムコントローラ２０によって決定される通りに、検体−搬送モジュールの相互間のラック−移送が経路Ｅまたは経路Ｆのどちらかの上で生じさせられることが可能であるということが理解されるだろう。しかし、一方の経路が１つの方向にラックを移送するために使用され、および、他方の経路が反対方向にラックを移送するために使用されることが好ましい。ラック−移送ステーションの各々におけるラックの存在を検出する１対の光電センサはその図面には示されていない。別の検体−搬送モジュールに移送されることになっているラックがラック−移送モジュールの経路Ｅまたは経路Ｆの反対側の末端のどちらかに搬送される時には、そのラックの存在が移送モジュールのラック−移送ステーションにおけるセンサによって検出される。ラックがラック受け入れモジュールのセンサによってラック−移送ステーションにおいても検出される時には、その時点において、そのラックは、ラック受け入れモジュールのＸ／Ｙラック−搬送機構による作用を受ける位置にある。システムコントローラは、ラック受け入れモジュール内でラックをさらに搬送するようにラック受け入れモジュールのＸ／Ｙ搬送機構を送るために、これらのセンサの出力に対して作用する。
【００１８】
図３を再び参照すると、検体−搬送モジュールハウジングＨは、互いに反対側に位置する脚部分Ｐ１、Ｐ２と相互連結基部部分Ｐ３とを備えるＵ字形のトッププレートＰを備える。この互いに反対側に位置する脚部分Ｐ１、Ｐ２は、投入バッファ４０と排出バッファ４２との中で検体−容器ラックを支持する働きをする。基部部分Ｐ３は、処理セクション４４内での上述の２次元（Ｘ／Ｙ）移動のためにラックを支持する働きをする。プレートＰが厚さ約１．５ｍｍの非磁性のステンレス鋼プレートであることが好ましい。その上面は滑らかで平らで特徴がなく、および、この表面が、検体−容器ラックがモジュール内の様々なＸ方向に延びる経路とＹ方向に延びる経路とに沿って移動させられる時に、その検体−容器ラックの底面を支持しかつこの底面にスライド自在に係合する。投入バッファ４０と排出バッファ４２の各々は、それぞれに１対の互いに平行な側壁４０Ａ、４２Ａを備える。これらの壁は表面Ｓから上方に延び、および、検体−容器ラックの長さＬよりもわずかに大きい距離だけ互いに間隔が空けられており、これによって、その検体−容器ラックは、図４に示されているようにバッファによって受け入れられて位置合せされることが可能である。２対の上方に延びる互いに平行なガイド部材Ｇ１およびＧ２とＧ３およびＧ４とが、モジュール間のラックの移送中に経路Ｅと経路Ｆとの上で適正に位置合せされる（すなわち、傾くことがない）ことを確実なものにするために、ラック−移送ステーション５２、５４において表面Ｓ上に配置されている。ガイドＧ１は、さらに、そのモジュールの経路Ｄに沿ってラックが沿層方向に検体−処理セクションの中に移動させられる前に投入バッファ内のラックがそれに対して位置合せされることが可能な止め具として働く。第５のガイド部材Ｇ５が、各ラックが経路Ｄに沿って検体−吸引ステーション５０に接近する時に、その各ラックを適正に位置合せする働きをする。
【００１９】
図４の平面図を参照すると、個々の標本−容器ラックが、投入バッファ４０内の積み込みステーションにおいて、典型的には投入待ち行列４１の中の最後のラック（すなわち、前部ハウジング６０から最も遠いラック）の背後に、手動で積み込まれる。これらのラックは、バッファ側壁４０Ａ内に形成されている直線スロット６３内を選択的に前後に駆動される１対の互いに反対側に位置したカム駆動されたプッシャ（ｐｕｓｈｅｒ）部材６２（図３に示されている）によって直線経路Ａに沿って前方に機械的に押される。このプッシャ部材は、このプッシャ部材が経路Ｄに向かって前方に駆動される時にこのプッシャ部材が側壁から突き出て両側からラックに係合する（図３に示されている）伸長位置と、投入待ち行列内の最後のラックとこのラックの前方のラックとを前進させるためにこの投入待ち行列内の最後のラックの背後にプッシャ部材が移動することを可能にするように、プッシャ部材が側壁の背後に引っ込められる収縮位置との間を、移動するように取り付けられている。光−センサＰＳ（例えば、検出された反射信号に基づいて動作する従来の光電センサ）が投入バッファの前端部においてトッププレートＰ上に取り付けられ、および、その待ち行列中の先頭のラックがガイド部材Ｇ１に隣接した位置に到達し終わった時にシステムコントローラ２０に信号を送る働きをする。この位置に到達すると、ラックは、そのモジュールの検体−処理セクション４４を通過させて検体容器のラックを搬送する働きをする本発明の磁気搬送システムによる作用を受ける準備が整っている。
【００２０】
本発明では、磁気搬送システムは、上述の搬送モジュールの検体−処理セクション４４を通過させて２次元（Ｘ／Ｙ）平面内において検体−容器ラックを前進させるために設けられている。このシステムは（図７に示されている）磁気ラック−搬送機構７０を備え、この磁気ラック−容器機構７０は、Ｕ字形の非磁性プレートＰの基部部分Ｐ３の下に位置し、および、このＵ字形の非磁性プレートの上に位置している磁気吸引性の検体−容器ラックを前進させる働きをする。このラックが、互いに反対側の末端においてそのラックの基部部分内に（図１２に示されている）１対の強磁性部材を取り付けることによって、磁気吸引性にされることが好ましい。後述するように、機構７０は、１対の永久磁石の形態であることが好ましい磁界発生装置を備える。磁石が、プレートＰの下面の下方にかつそれに接近してＸ／Ｙ平面内を移動するように取り付けられている「トラック（ｔｒｕｃｋ）」によって支持されている。各磁石によって発生される磁界が搬送モジュールの非磁性支持プレートＰを通過して、各々の検体−搬送ラックの基部部分内に支持されている磁気吸引部材と磁気的に結合する。磁石と磁気吸引部材との間のこの磁気結合は、プレートＰの下のＸ／Ｙ平面内を磁石支持トラックが移動する時に、そのプレートの上部表面Ｓの上の磁気結合ラックが追従するように、十分に強い。
【００２１】
図７を参照すると、好ましいＸ／Ｙ搬送機構７０が、１対の互いに独立した双方向の直線駆動機構ＬＤ１、ＬＤ２を備えるものとして示されている。一方の駆動機構（ＬＤ１）は、Ｘ座標に平行な第１の直線経路に沿って移動するように他方（ＬＤ２）を支持する働きをする。ＬＤ１は、さらに、この経路に沿ってＬＤ２をどちらかの方向に選択的に移動させる働きもする。一方、ＬＤ２は、第１の直線経路に対して垂直に延びる第２の直線経路に沿って、すなわち、Ｙ座標に対して平行な方向に移動するように磁界発生装置ＭＤを支持する働きをする。ＬＤ２は、さらに、この第２の直線経路に沿ってどちらかの方向に磁界発生装置を選択的に前進させる働きもする。この第２の直線経路は非磁性支持プレートの底面からわずかに離れており、および、磁界発生装置は、支持プレート上に位置しているラックの基部部分に磁気的に結合するのに十分な強さである磁界を非磁性支持プレート上に生じさせるのに有効である。したがって、磁界発生装置がＬＤ２によって第２の直線経路に沿って前進させられるので、および、ＬＤ２がＬＤ１によって第１の直線経路に沿って前進させられるので、ラックは、Ｘ／Ｙ平面内において、かつ、ＬＤ１とＬＤ２との荷重によって決定される互い垂直の経路に沿って、支持プレートの上を移動する。この駆動機構の構造的な詳細を後述する。
【００２２】
図７に示されているように、直線駆動機構ＬＤ１は、モジュールハウジングＨの互いに反対側の側壁７６、７８によってその支持軸のそれぞれの末端において支持されている、１対の互いに間隔を置いておりかつ実質的に互いに平行である支持軸７２、７４を備える。軸７２と軸７４との間の好ましい間隔は約１６ｃｍである。図示されているように、軸７２と軸７４はＸ座標に対して平行に延び、および、Ｘ座標に対して平行なスライド移動を実現するために第２の直線駆動機構ＬＤ２を共に支持する。図８Ａと図８Ｂとに最も適切に示されているように、ＬＤ２は、３つのスリーブ軸受８３Ａ、８３Ｂ、８４が中に取り付けられている細長いハウジング８２を備える。軸受８３Ａ、８３Ｂはハウジング８２の互いに反対側の側部上に位置しており、および、軸７２、すなわち、いわゆる「基準（ｄａｔｕｍ）」軸上をスライドするように位置合せされている。ＬＤ２ハウジング８２が基準軸に沿った移動中は常に基準軸に対して垂直なままであることを確実なものにするために、軸受８３Ａ、８３Ｂのそれぞれの外側寄りの端縁（ｏｕｔｂｏａｒｄ ｅｄｇｅ）は互いに比較的に大きく（例えば、約１０ｃｍ）離れている。軸受８４は、ハウジング８２内に形成されている水平スロット内に支持されており、および、この軸受は、Ｘ方向のＬＤ２ハウジングの移動中に軸７４（「回転止め（ａｎｔｉ−ｒｏｔａｔｉｏｎ）」軸）に沿って乗って進む。スロット取り付け台は、回転止め軸が基準軸に対して完全には平行ではなくても、その回転止め軸に沿って軸受８４が滑らかにスライドすることを可能にする。しかし、これと同時に、スロット取り付け台はＬＤ２ハウジングが（基準軸を中心として）旋回することを防止し、これによってこのハウジングが、基準軸に沿ったトラックアセンブリの移動中は常に水平（Ｘ／Ｙ）平面内に留まることを確実なものにする。後述するように、ＬＤ２ハウジング自体は、Ｙ座標に対して平行なスライド移動のために永久磁石軸受トラック８６を支持する。トラック８６が、各々の検体−容器ラックの基部部分内に支持されている１対の磁気吸引部材１７０（図１２に示されている）と磁気的に相互作用し結合する１対のＵ字形磁石８８、９０を支持することが好ましい。上述したように、磁石と磁気吸引部材１７０との間のこの磁気的な相互作用は、検体−容器ラックが表面Ｓを端から端までスライドして表面Ｓの下の磁気トラック８６の移動に追従することを生じさせるのに十分なだけ強力である。
【００２３】
図７に示されているように、Ｘ方向における（すなわち、軸７２、７４に沿った）ＬＤ２ハウジングの移動は、モジュールハウジング壁７６、７８の間に取り付けられているベルト駆動機構１００によって生じさせられる。駆動機構１００は、駆動プーリ１０４とアイドラプーリ１０５との間に跨るエンドレスベルト１０３を備える。駆動プーリ１０４は、ハウジング壁７６上に取り付けられているＸ駆動モータＭ４の駆動軸によって回転駆動される。モータＭ４は、システムコントローラ２０の制御を受けて動作する双方向ステップモータである。ＬＤ２ハウジング８２の一方の末端に位置したタブ９１が、Ｘ駆動機構のための「基準（ｈｏｍｅ）」位置と、磁気トラック８６のＸ位置に関する基準点とを提供するために、モジュールハウジング側壁７６上に取り付けられている光電センサ（図示されていない）によって検出される。
【００２４】
図８Ａと図８Ｂとを参照すると、Ｘ／Ｙ磁気駆動機構７０のＬＤ２ハウジング８２は、上述のスリーブ軸受８３Ａ，８３Ｂ、９４が中に取り付けられている細長い棒１１０を備える。棒１１０は、その最上の表面に沿って直線レール１１２を支持する。レール１１２は、スリーブ軸受のそれぞれの縦軸線に対して垂直な方向に延びる。したがって、スリーブ軸受がそのスリーブ軸受のそれぞれの軸の上に取り付けられている時に、レール１１２はＹ座標に対して平行に延びる。一方、レール１１２は、上述の永久磁石軸受トラック８６をスライド可能な形で支持する。永久磁石軸受トラック８６は、レール１１２に沿ってスライドするようになっている溝形部材１１６を備える。部材１１６は、後述するように、永久磁石８８、９０が上に取り付けられている非磁性プレート１１８に堅固に連結されている。図８Ｂに最も適切に示されているように、プレート１１８は、第２のベルト駆動機構１２０によってレール１１２に沿って選択的に駆動される。この第２のベルト駆動機構１２０は、エンドレスベルト１２１と、１対のプーリ１２２、１２３と、フレックスケーブル（図示してない）を介してシステムコントローラ２０と通信してこのシステムコントローラ２０によって制御される双方向ステップモータＭ５（Ｙ駆動モータ）とを備える。プーリ１２２は、モータＭ５の駆動軸１２４によって回転駆動されており、および、アイドラプーリ１２３が棒部材１１０から延びる固定された軸１２６上に回転可能な形で取り付けられている。軸１２４、１２６のそれぞれの軸線がＸ座標に対して平行に延びる。ベルト１２１が、図示されている駆動プーリとアイドラプーリ１２３との周りに匍わせられており、および、図９に最も適切に示されているブラケット１２７によって磁気トラックアセンブリ９４に作動的に連結されている。したがって、ステップモータＭ５の駆動軸が回転するにつれて、ベルト１２１がプーリ１２３とプーリ１２３との上を前進し、および、このベルトと磁気トラックアセンブリ９４との連結によって、Ｙ方向におけるプレート１１８によって支持されている永久磁石の位置が、ステップモータ駆動軸の軸方向位置によって決定されるということが理解されるだろう。プレート１１８の底面から垂れ下がるフラグ部材１２９が、Ｙ駆動機構の「基準」位置を決定するためにハウジングＨの側壁７６上に取り付けられている光電センサＰＳ（図７に示されている）によって検出され、および、したがって、磁気トラックのＹ位置に関する基準点を提供する。ハウジングフレーム上のＸセンサとＹセンサとが、磁気トラックのＸ基準位置が最初に検出され、その次にそのＹ基準位置が検出されるように、配置されている。
【００２５】
さらに図９を参照すると、永久磁石８８、９０の各々が、フラックスブリッジ１３０によって互いに連結されている１対の円筒形の棒磁石１２８、１２９を備える。この棒磁石はプレート１１８内に形成されている円筒形の穴によって受け入れられ、および、互いに反対の磁極（北極／南極）がプレート表面の上方を延びるように配置されている。この永久磁石は、プレート１１８の基部の中にねじ込まれておりかつフラックスブリッジ内に形成されているクリアランスホールを貫通して下方に延びる肩つきねじ１３４を取り囲むばね１３２によって上方に偏倚させられている。このコイルばねの一方の末端はボルト頭１３４Ａによって支持されており、および、このばねの反対側の末端はフラックスブリッジに係合し、これによってフラックスブリッジを圧迫してプレート１１８の下面に接触させる。棒磁石の各々が約９．５ｍｍの直径を有し、かつ、磁石が中心間で約１９ｍｍの間隔を空けられていることが好ましい。各磁石の長さは、フラックスブリッジがそのプレート１１８の下面に接触する時にプレート１１８の上方に約３ｍｍ突き出すような長さである。各磁石がネオジム添加鉄を含むことが好ましい。フラックスブリッジは鉄で造られており、かつ、約３ｍｍの厚さである。Ｘ／Ｙ駆動システム７０が、約１ｍｍの間隔が棒磁石の頂部とラック支持プレートＰの底部との間に設けられていることが好ましい。
【００２６】
上述のＸ／Ｙ駆動機構では、磁気トラック８６によって支持されている永久磁石とプレートＰの底面との間の間隔が磁気トラックのＸ／Ｙ移動全体にわたって実質的に一定不変に維持されることが可能であるということが指摘されなければならない。このシステムのこの特質が、トラックが移動する時にそのトラックを支持するために堅固な軸または棒７２、７４とレール１１２とを使用する固定取り付け方式の結果として得られる。この取り付け方式を、可とう性ベルトが「直線」移動のために磁石を支持する直線磁気搬送システム駆動装置において磁石を移動させるための従来技術の方式と対照されたい。したがって、本明細書で説明されているシステムは、Ｘ／Ｙ平面内のどこに磁気発生装置が存在するかに関わりなく、ラックと磁界発生装置との間に実質的に均一な磁力を生じさせる。
【００２７】
次に図１０を参照すると、上述の磁気検体−搬送装置と共に使用するようになっている好ましい検体−容器ラックＲが、同様の複数の検体容器Ｃを受け入れるための複数（この場合には５つ）の区画１５２を画定するハウジング１５０を備えるものとして示されている。
【００２８】
図示されている実施形態では、ハウジング１５０はプラスチックで作られており、および、２つの互いに噛み合うセクション、すなわち、容器区画１５２を画定する上部セクション１５４と、ラックによって受け入れられる検体容器を支持する基部セクション１５５とを備え、および、さらには、上述の磁気吸引部材１７０を収容する働きをする。この２つのセクションは互いに１つに嵌合させられ、および、基部セクションの互いに反対側の末端に設けられている１対の可とう性アーム１５６によって所定位置に保持される。図１１Ａと図１１Ｂでは、ラックの上部セクションが、前方壁１５８と後方壁１５９との互いに反対側に位置した末端に配置されている１対の互いに平行な端壁１５７を備えるものとして示されている。複数の等間隔の横断壁１６０が前方壁と後方壁との間を延びる。この横断壁は容器区画１５２の各々を区分する働きをする。各区画の最上部には、容器心出しアセンブリ１６２が設けられている。容器心出しアセンブリ１６２は、区画内の異なる直径の検体容器に着脱自在に係合しかつその検体容器を心出しする働きをし、これによって受け入れられた容器の中央縦軸線が等間隔に位置させられ、および、共通平面内に互いに平行に配置される。したがって、この検体−容器ラックが検体−搬送モジュール内の検体−吸引位置において位置合わせされる時に、吸引プローブアセンブリは、垂直平面内を横方向へ（Ｘ座標に沿って）移動することによって、検体容器の各々の中心に反復的かつ確実に接近することが可能である。心出しアセンブリ１６２の詳細が、本明細書に引例として組み入れられている共通して譲渡された米国特許第５，６８７，８４９号に説明されている。容器心出しアセンブリと容器との間の係合力は、容器が繰り返し反転させられる時に、検体−混合動作中に容器が回転することまたは軸方向に移動することを防止するのに十分な大きさである。
【００２９】
図１１Ｂに示されているように、壁１５７、１６０の後部垂直端縁には、混合装置４６の取り付けプレート４７から突き出す水平方向に延びる舌片部材４７Ａを収容する構造が設けられている。この構造は、一連の互いに間隔を置いたノッチ１５７Ａ、１６０Ａ、１６０Ｂの形態をとる。ノッチ１５７Ａ、１６０Ａは長方形の形状でありかつ舌片部材４７Ａのための隙間を提供するが、上述の磁気搬送システムによってラックが混合プレート４７の表面に沿って水平方向にスライドさせられるので、ノッチ１６０Ｂは、（台形の横断面を有する）舌片部材４７Ａの互いに反対側に位置した端縁を係合する形で受け入れるようになっている台形の形状を有する。この台形のノッチが、第１および第２の区画１５２と第４および第５の区画１５２とを区分する壁１６０の端縁の中に形成されていることが好ましい。長方形ノッチ１５７Ａ、１６０Ａの寸法は、舌片部材４７Ａが壁４７に沿って障害なしにスライドしてノッチ１６０Ｂに係合することを可能にするような寸法である。２つのノッチ１６０Ｂと舌片４７Ａとの間の係合を完了させる時に、検体−容器ラックは、そのラック内の収容検体が混合させられることを生じさせる混合装置４６によって反転させられるための、かつ、関連した臨床機器の吸引プローブアセンブリＰＡをそのラックによって支持される検体容器のどれか１つに接近させるための位置にある。
【００３０】
上述の下方に位置する磁気搬送機構によってラックが表面Ｓ上を前進させられることを可能にするために、ラックハウジング１５０の基部セクション１５５は、１対のＵ字形の磁気吸引部材１７０（図１２に最も適切に示されている）を受け入れて支持するように構成されている。部材１７０の各々が強磁性材料を備えることが好ましく、磁気吸引性のステンレス鋼４４０Ｃを備えることが最も好ましい。部材１７０の各々は、ブリッジ部分１７０Ｂによって一方の末端で互いに連結されている１対の互いに間隔を置いた脚部部分１７０Ａを備える。部材１７０は、そのそれぞれの脚部部分１７０Ａの遠位末端１７１がラックの底面１５５Ａに向かって下方に延びるように、ラックの基部部分内に支持されている。図１１Ｂに示されているように、ラックの底部表面は、ラックの４つの隅において約０．５ｍｍだけ下方に突き出す４つの長方形パッド１７２を画定する。これらのパッドは、ラックと搬送表面Ｓとの間の物理的接触だけを実現する。部材１７０の遠位末端１７１はパッド１７２の平面から約０．５ｍｍ手前で終端する。遠位末端１７１の間の間隔は、磁気トラック８６によって支持されている永久磁石８８、９０の磁極端の間の間隔に一致する。この間隔が９．５ｍｍであることが好ましい。したがって、検体−容器ラックが表面Ｓ上のそのパッド１７２上に静止しており、かつ、部材１７０の遠位末端が磁石８８、９０の磁極端に並置されている時には、磁気回路が完成されており、および、一方の磁極端から発する磁束が部材１７０を貫通して反対側の磁極端の中に入る。磁極片の強さが、表面Ｓの下方を磁気駆動装置が移動する時にラックに対して動きを生じさせるのに十分なだけの磁気結合をラックと駆動機構との間で実現するように選択される。互いに反対側に位置するＵ字形の構造、すなわち、永久磁石９６、９８のための一方のＵ字形構造と、磁気吸引部材１７０のための他方のＵ字形構造とを備えることが、垂直方向の切り離し力に対して比較的に適合していると同時に横方向の切り離し力に対して強力に抵抗する磁気結合を生じさせる。
【００３１】
使用時には、本発明のＸ／Ｙ磁気搬送システムは、最初に、システムコントローラの制御を受けて、投入待ち行列４１内の第１のラック、すなわち、図４に示されているガイド部材Ｇ１に隣接した位置にあるラックの下方に、磁気トラックを位置させる働きをする。そうする時に、投入待ち行列内でラックを前方に前進させるために使用される機構が、ガイドプレートＧ１から後ろに３番目のラックとなる位置に単一のラックを前方に前進させることだけしかできないということが指摘されなければならない。したがって、１つまたは２つのラックだけしか投入待ち行列内にない時に磁気搬送機構が投入待ち行列内のラックを磁気によって捕捉する働きをすることを確実なものにするために、磁気搬送機構が、当然のことながらプレートＰの下方から、前から３番目のラックの下に位置する箇所において投入バッファの中に「入る」だろう。上述のように投入バッファの中に入る時には、磁気駆動機構は３番目のラック後方位置のラックと磁気的に結合するだろう。係合されたラックが待ち行列中の唯一のラックである場合には、搬送機構が、Ｙ方向に移動することによってガイド部材Ｇ１に隣接した整合位置にそのラックを移動させるだろう。その後で、搬送機構は、上述したように、搬送経路Ｄに沿ってそのラックを沿層方向に移動させるだろう。２つのラックが投入待ち行列中にある場合には、搬送機構はその待ち行列中の後ろに２番目のラックを磁気によって捕捉し、このラックは３番目のラック後方位置に位置させられるだろうし、および、搬送機構は、両方のラックを前方に前進させ、第１のラックがガイド部材Ｇ１に接触するまで第２のラックに先がけて第１のラックを押し動かし、この箇所においてそのラックはさらに前方に移動することを防止される。しかし、搬送機構はＹ方向に前進移動し続け、これによって搬送磁石を第２のラックとの以前の相互作用から切り離し、かつ、これらの磁石を第１のラックの磁気吸引部材と結合させる。理解されるように、３つ以上の磁石が投入待ち行列中に存在する場合には、同じプロセスが繰り返され、この場合には、搬送磁石が待ち行列中の第１のラックと最終的に結合する前に２回にわたって結合および分離させられる。磁気搬送機構は、投入待ち行列中の第１のラックと磁気的に結合されると直ちに、そのラックがそのラックの次の仕向け先に到達し終わるまで、そのラックに結合した状態のままである。
【００３２】
上述の説明から、新しくかつ有利である磁気搬送システムが、臨床機器に対して相互に垂直な経路に沿って磁気吸引検体−容器ラックを前進させるために考案されているということが理解されるだろう。本発明を特に好ましい実施形態に関して説明してきたが、本発明の着想から逸脱することなしに、開示されている実施形態に対して変更が加えられることが可能であり、および、本発明の範囲の決定が、添付されている特許請求項に基づかなければならないということが理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明が特に有用である多機器作業セルの略図である。
【図２】図２は、臨床機器と組み合わされている検体−搬送モジュールの側面図である。
【図３】図３は、本発明を実現する検体−搬送モジュールの斜視図である。
【図４】図４は、それぞれに、図３に示されている装置によって搬送される様々な検体−容器ラックの空間的位置をさらに示す、図３に示されている装置の平面図と正面図である。
【図５】図５は、それぞれに、図３に示されている装置によって搬送される様々な検体−容器ラックの空間的位置をさらに示す、図３に示されている装置の平面図と正面図である。
【図６】図６は、１つのモジュールから別のモジュールへの検体−容器ラックの移送を示す多機器作業セルの２つの隣接し合う検体−搬送モジュールの平面図である。
【図７】図７は、図１から図６に示されている検体−搬送モジュールの検体−処理部分内の個々の検体−容器ラックのＸ／Ｙ位置を制御するための好ましいＸ／Ｙ駆動機構の斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図７の装置のＹ駆動部分の拡大斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図７の装置のＹ駆動部分の拡大斜視図である。
【図９】図９は、検体−容器ラックに磁気的に結合するための図７の装置で使用される磁気Ｘ／Ｙトラックの拡大底部斜視図である。
【図１０】図１０は、複数の検体容器を収容する検体−容器ラックの斜視図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、それぞれに、本発明の磁気検体−搬送システムと共に使用するようになっている好ましい検体−容器ラックの平面正面斜視図と底面背面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、それぞれに、本発明の磁気検体−搬送システムと共に使用するようになっている好ましい検体−容器ラックの平面正面斜視図と底面背面図である。
【図１２】図１２は、図１１Ａと図１１Ｂとに示されているラックの底部部分内に取り付けられるようになっている磁気吸引部材の斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体−搬送機器内の非磁性支持プレートの上の選択された互いに垂直な直線経路に沿って磁気吸引性の検体−容器ラックを搬送する磁気搬送システムであって、第１と第２の互いに独立した双方向の直線駆動機構を備え、
前記第１の直線駆動機構は、第１の直線経路に沿った移動のために、および、どちらかの方向に前記第１の直線経路に沿って前記第２の直線駆動機構を選択的に前進させるために、前記第２の直線駆動機構を支持する働きをし、前記第２の直線駆動機構は、前記第１の直線経路に対して垂直に延びる第２の直線経路に沿った移動のために磁界発生装置を支持する働きをし、前記第２の直線経路は前記非磁性支持プレートの底面側からわずかに間隔を置いており、前記第２の直線駆動機構は、さらに、前記第２の直線経路に沿ってどちらかの方向に前記磁界発生装置を選択的に前進させる働きをし、前記磁界発生装置は、前記非磁性支持プレートの上に位置している磁気吸引性の検体−容器ラックに係合するのに十分なだけ強力であり、かつ、前記磁界発生装置が前記第２の直線経路に沿って前進させられるのにつれて、および、前記第１の直線経路に沿って前記第２の直線駆動機構が前進させられるのにつれて、前記非磁性支持プレートの上に前記互いに垂直な経路に沿って前記ラックを前進させるのに十分なだけ強力である磁界を、前記非磁性支持プレートの上に発生させるのに有効である
磁気搬送システム。
【請求項２】
前記第１の直線駆動機構は、（ｉ）前記第２の直線駆動機構をスライド自在に支持するための細長い直線の支持軸であって、前記第１の直線経路に対して平行に延びる支持軸と、（ｉｉ）どちらかの方向に前記支持軸に沿って前記第２の直線駆動機構を選択的に前進させる第１の駆動手段とを備える請求項１に記載の磁気搬送システム。
【請求項３】
前記第１の駆動手段は、前記第２の直線駆動機構に作動的に連結されているベルト駆動機構を備える請求項２に記載の磁気搬送システム。
【請求項４】
前記第２の直線駆動機構は、（ｉ）前記磁界発生装置をスライド自在に支持する直線レールであって、前記トラックは前記第２の直線経路に対して平行に延びる直線レールと、（ｉｉ）どちらかの方向に前記レールに沿って前記磁界発生装置を選択的に前進させる第２の駆動手段とを備える請求項１に記載の磁気搬送システム。
【請求項５】
前記第２の駆動手段は、前記磁界発生装置に作動的に連結されているベルト駆動機構を備える請求項４に記載の磁気搬送システム。
【請求項６】
前記磁界発生装置は、プラットホームによって支持されている永久磁石を備える請求項１に記載の磁気搬送システム。
【請求項７】
前記永久磁石は、互いに反対の磁極が同一方向に延びるように形作られている請求項６に記載の磁気搬送システム。
【請求項８】
前記磁気吸引性の検体−容器ラックの各々は、１対の互いに間隔が開いた脚部分を有するＵ字形の強磁性部材を支持し、および、前記永久磁石の前記互いに反対の磁極は、前記脚部分に磁気的に結合するように互いに間隔が開いている請求項６に記載の磁気搬送システム。
【請求項１】
検体−搬送機器内の非磁性支持プレートの上の選択された互いに垂直な直線経路に沿って磁気吸引性の検体−容器ラックを搬送する磁気搬送システムであって、第１と第２の互いに独立した双方向の直線駆動機構を備え、
前記第１の直線駆動機構は、第１の直線経路に沿った移動のために、および、どちらかの方向に前記第１の直線経路に沿って前記第２の直線駆動機構を選択的に前進させるために、前記第２の直線駆動機構を支持する働きをし、前記第２の直線駆動機構は、前記第１の直線経路に対して垂直に延びる第２の直線経路に沿った移動のために磁界発生装置を支持する働きをし、前記第２の直線経路は前記非磁性支持プレートの底面側からわずかに間隔を置いており、前記第２の直線駆動機構は、さらに、前記第２の直線経路に沿ってどちらかの方向に前記磁界発生装置を選択的に前進させる働きをし、前記磁界発生装置は、前記非磁性支持プレートの上に位置している磁気吸引性の検体−容器ラックに係合するのに十分なだけ強力であり、かつ、前記磁界発生装置が前記第２の直線経路に沿って前進させられるのにつれて、および、前記第１の直線経路に沿って前記第２の直線駆動機構が前進させられるのにつれて、前記非磁性支持プレートの上に前記互いに垂直な経路に沿って前記ラックを前進させるのに十分なだけ強力である磁界を、前記非磁性支持プレートの上に発生させるのに有効である
磁気搬送システム。
【請求項２】
前記第１の直線駆動機構は、（ｉ）前記第２の直線駆動機構をスライド自在に支持するための細長い直線の支持軸であって、前記第１の直線経路に対して平行に延びる支持軸と、（ｉｉ）どちらかの方向に前記支持軸に沿って前記第２の直線駆動機構を選択的に前進させる第１の駆動手段とを備える請求項１に記載の磁気搬送システム。
【請求項３】
前記第１の駆動手段は、前記第２の直線駆動機構に作動的に連結されているベルト駆動機構を備える請求項２に記載の磁気搬送システム。
【請求項４】
前記第２の直線駆動機構は、（ｉ）前記磁界発生装置をスライド自在に支持する直線レールであって、前記トラックは前記第２の直線経路に対して平行に延びる直線レールと、（ｉｉ）どちらかの方向に前記レールに沿って前記磁界発生装置を選択的に前進させる第２の駆動手段とを備える請求項１に記載の磁気搬送システム。
【請求項５】
前記第２の駆動手段は、前記磁界発生装置に作動的に連結されているベルト駆動機構を備える請求項４に記載の磁気搬送システム。
【請求項６】
前記磁界発生装置は、プラットホームによって支持されている永久磁石を備える請求項１に記載の磁気搬送システム。
【請求項７】
前記永久磁石は、互いに反対の磁極が同一方向に延びるように形作られている請求項６に記載の磁気搬送システム。
【請求項８】
前記磁気吸引性の検体−容器ラックの各々は、１対の互いに間隔が開いた脚部分を有するＵ字形の強磁性部材を支持し、および、前記永久磁石の前記互いに反対の磁極は、前記脚部分に磁気的に結合するように互いに間隔が開いている請求項６に記載の磁気搬送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【公表番号】特表２００７−５２７０１２（Ｐ２００７−５２７０１２Ａ）
【公表日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０１８２０（Ｐ２００７−５０１８２０）
【出願日】平成１７年２月１８日（２００５．２．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００５４３０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９３４３４
【国際公開日】平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願人】（５０５２７５２９５）ベックマン コールター，インコーポレイティド (25)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１８日（２００５．２．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００５４３０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９３４３４
【国際公開日】平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願人】（５０５２７５２９５）ベックマン コールター，インコーポレイティド (25)
【Ｆターム（参考）】
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