JP2017181202A - Inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査対象物の化学的、医学的、又は、生物学的な検査を行うための検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus for performing a chemical, medical, or biological inspection of an inspection object.
従来、検査対象物の化学的、医学的、又は、生物学的な検査を行うための検査装置が知られている。例えば、特許文献１に開示の検査システムでは、チップホルダがターンテーブル上で揺動可能に支持されている。チップホルダは、検査対象物が収容された検査チップを保持する。ターンテーブルは、主軸モータの駆動によって、チップホルダを垂直軸心中心に公転させる。角度変更機構は、水平モータの駆動によって、チップホルダを水平軸心中心に自転させる。これにより、検査チップが様々な揺動角度で回転されて、検査チップ内に収容されている検査対象物に遠心力が付与される。その後、検査対象物に対して光学測定が実行される。更に特許文献１には、検査対象物の温度を測定温度まで上げるために、ヒータなどの加熱装置を検査装置に備えることが開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, inspection apparatuses for performing a chemical, medical, or biological inspection of an inspection object are known. For example, in the inspection system disclosed in
従来の検査装置では、検査対象物の遠心処理（即ち、チップホルダの公転及び自転）が例えば略密閉された作業空間内で行われた場合に、光学測定のためにチップホルダの公転速度が低下されると、作業空間内における空気の対流が低下する。このとき、加熱装置による加熱が停止されても、加熱装置が生じる余熱によって作業空間内の温度が目標範囲よりも高くなる場合がある。この場合、検査チップの周辺温度を目標範囲内に維持することが困難となるため、検査対象物を適正な温度条件下で測定することが困難となり、検査対象物の測定精度が劣化する可能性があった。 In the conventional inspection apparatus, when the centrifugal processing of the inspection object (that is, the revolution and rotation of the tip holder) is performed in, for example, a substantially sealed work space, the revolution speed of the tip holder decreases for optical measurement. As a result, air convection in the work space decreases. At this time, even if heating by the heating device is stopped, the temperature in the work space may become higher than the target range due to residual heat generated by the heating device. In this case, it becomes difficult to maintain the ambient temperature of the inspection chip within the target range, so that it is difficult to measure the inspection object under an appropriate temperature condition, and the measurement accuracy of the inspection object may deteriorate. was there.
これに対し、検査装置に加熱装置及び冷却装置の両方を設けることで、遠心処理中に作業空間内の温度が目標範囲よりも高くなった場合には、冷却装置によって作業空間内の温度を低下させることが考えられる。しかしながら、検査装置に加熱装置及び冷却装置の両方を設けると、装置構造の複雑化及び製造コストの上昇を生じるおそれがあった。 On the other hand, by providing both the heating device and the cooling device in the inspection device, when the temperature in the work space becomes higher than the target range during the centrifugal process, the temperature in the work space is lowered by the cooling device. It is possible to make it. However, when both the heating device and the cooling device are provided in the inspection device, there is a possibility that the device structure becomes complicated and the manufacturing cost increases.
本発明の目的は、より簡易な構成で、検査対象の液体が収容される容器の周辺温度を目標範囲内に維持可能な検査装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of maintaining the ambient temperature of a container in which a liquid to be inspected is stored within a target range with a simpler configuration.
本発明の一態様に係る検査装置は、内部に設けられた作業空間と、前記作業空間を外部に連通させる通気口とを有するケースと、前記作業空間内に配置され、検査対象の液体が収容される容器を装着可能なホルダと、所定軸を中心として、前記ホルダを前記作業空間内で回転させる回転機構と、前記作業空間内の空気の熱量増加及び熱量減少の何れか一つの熱量調整を、単位時間当たりに供給される電力量に応じて実行する熱源部と、前記ホルダに装着されている前記容器に収容されている前記液体を測定する測定機構と、前記回転機構、前記熱源部、及び前記測定機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記作業空間内の温度を所定の目標範囲内に維持するための前記熱量調整に必要な前記電力量である第一電力量が前記熱源部に供給されている状態で、前記回転機構に前記ホルダを第一回転速度で回転させる遠心処理と、前記遠心処理の終了後、前記回転機構による前記ホルダの回転速度を前記第一回転速度よりも小さい第二回転速度に制御しながら、前記容器に収容されている前記液体を、前記測定機構に測定させる測定処理と、前記遠心処理の開始後且つ前記測定処理の開始前における所定の第一タイミングで、前記熱源部に供給されている前記電力量を、前記第一電力量から前記第一電力量よりも小さい第二電力量に制限する電力制限処理とを実行することを特徴とする。本態様の検査装置は、より簡易な構成で、検査対象の液体が収容される容器の周辺温度を目標範囲内に維持可能である。 An inspection apparatus according to one aspect of the present invention includes a work space provided therein, a case having a vent hole that allows the work space to communicate with the outside, and a liquid that is to be inspected and is disposed in the work space. A heat amount adjustment of any one of a heat amount increase and a heat amount decrease of the air in the work space, a holder that can mount the container to be mounted, a rotation mechanism that rotates the holder in the work space around a predetermined axis A heat source unit that executes according to the amount of electric power supplied per unit time, a measurement mechanism that measures the liquid contained in the container mounted on the holder, the rotation mechanism, the heat source unit, And a control unit that controls the measurement mechanism, wherein the control unit is a first power that is the amount of power required for the heat amount adjustment for maintaining the temperature in the work space within a predetermined target range. The amount is the heat source part In the supplied state, the rotating mechanism rotates the holder at the first rotation speed, and the rotation speed of the holder by the rotating mechanism is smaller than the first rotation speed after the centrifugation process is finished. At a predetermined first timing after the start of the centrifuge process and before the start of the measurement process, the measurement mechanism for measuring the liquid contained in the container while controlling to the second rotation speed A power limiting process for limiting the amount of power supplied to the heat source unit from the first power amount to a second power amount smaller than the first power amount is performed. The inspection apparatus of this aspect can maintain the ambient temperature of the container in which the liquid to be inspected is stored within the target range with a simpler configuration.
＜１．検査システム３の概略構造＞
本発明を具体化した実施形態を、図面を参照して説明する。図１〜図３を参照して、検査システム３の概略構造を説明する。本実施形態の検査システム３は、液体である検体及び試薬を収容可能な検査チップ２と、検査チップ２を用いて検査を行う検査装置１とを含む。検査チップ２は、検査装置１のホルダ６１に支持される。検査装置１がホルダ６１から離間した垂直軸線Ａ１を中心としてホルダ６１を回転させると、ホルダ６１に装着されている検査チップ２に遠心力が作用する。検査装置１が水平軸線Ａ２を中心にホルダ６１を回転させると、ホルダ６１に装着されている検査チップ２に作用する遠心力の方向である遠心方向が、検査チップ２に対して切り替えられる。
<1. Schematic structure of
An embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. A schematic structure of the
＜２．検査装置１の構造＞
図１〜図３を参照して、検査装置１の構造を説明する。以下の説明では、図２の上方、下方、右方、左方、紙面手前側、及び、紙面奥側を、夫々、検査装置１の上方、下方、前方、後方、左方、及び、右方とする。本実施形態では、垂直軸線Ａ１の方向は、検査装置１の上下方向である。水平軸線Ａ２の方向は、ホルダ６１が垂直軸線Ａ１を中心として回転される際の速度の方向である。なお、図３の斜視図は、検査装置１の図１に示す上部筐体１１及び一対の側部筐体１３が取り除かれた状態を示す。図３の斜視図では、後述の測定部７は省略されている。
<2. Structure of the
The structure of the
図１に示すように、検査装置１は筐体１０を備える。筐体１０は箱状のフレーム構造を有する。筐体１０は、上部筐体１１、下部筐体１２、及び、一対の側部筐体１３を備える。一対の側部筐体１３は、上下方向に長い長方形の板材である。一対の側部筐体１３の夫々の面は左右方向を向く。一対の側部筐体１３は左右方向に離隔する。下部筐体１２は、一対の側部筐体１３の夫々の下端、前端の下側、及び、後端の下側の間に架け渡された板材である。上部筐体１１は、一対の側部筐体１３の夫々の上端、前端の上側、及び、後端の上側の間に架け渡された板材である。上部筐体１１には、前側部分と上側部分との間に亘って穴部１１Ａが形成されている。上部筐体１１は、長方形の板材である蓋部材１１Ｂの一端部を、回転可能に支持する。蓋部材１１Ｂの一端部と対向する他端部が、回転によって上部筐体１１に近接した場合、蓋部材１１Ｂは穴部１１Ａを覆う。上部筐体１１の上側部分の右側に、電源スイッチ及び複数の操作スイッチを含む操作部９４が設けられる。
As shown in FIG. 1, the
図２及び図３に示すように、検査装置１は、ケース８０、回転機構３０、上板３２、ターンテーブル３３、ラバーヒータ６５、角度変更機構３４、一対のホルダ６１、測定部７、制御装置９０等を、筐体１０の内部に備える。上板３２は、下部筐体１２の前側の上端と後側の上端との間に架け渡された、長方形の板材である。ラバーヒータ６５は、上板３２の上側に設けられた円盤状のヒータである。ターンテーブル３３は、上板３２及びラバーヒータ６５の上側に回転可能に設けられた円盤である。後述する検査チップ２は、ターンテーブル３３の上方に配置された一対のホルダ６１の各々に支持される。
2 and 3, the
図２に示すように、検査チップ２は、透明な合成樹脂の板材２０を主体とする。板材２０の一方側の面は、シート２９１により封止され、板材２０の他方側の面は、シート２９２により封止されている。シート２９１、２９２は透明の合成樹脂の薄板である。板材２０とシート２９１との間、及び、板材２０とシート２９２との間には、検査チップ２に封入された液体が流動可能な液体流路（図示外）が形成されている。シート２９１，２９２は、板材２０の流路形成面を封止する。検査チップ２に注入された試薬及び検体は、液体流路を流動する過程で定量又は混合され、混合液が生成される。混合液は、液体流路のうち一部分に形成された測定室２９３に貯留される。検査チップ２の厚み方向が水平軸線Ａ２と略平行に延びる状態で、検査チップ２は各ホルダ６１に保持される。
As shown in FIG. 2, the
回転機構３０は、上板３２の下部に設けられた駆動機構である。回転機構３０は、垂直軸線Ａ１を中心にターンテーブル３３を回転させることで、一対のホルダ６１を回転させる。角度変更機構３４は、ターンテーブル３３に設けられた駆動機構である。角度変更機構３４は、水平軸線Ａ２を中心に、一対のホルダ６１を回転させる。ケース８０は、上板３２の上側に設けられ、ターンテーブル３３、ラバーヒータ６５、角度変更機構３４、及びホルダ６１を覆う。測定部７は、検査チップ２に対して光学測定を行う機構であり、上板３２の上側且つケース８０の外部に設けられている。制御装置９０は、検査装置１の各種処理を制御するコントローラである。図３に示すように、制御装置９０は、左側の側部筐体１３（図１参照）の右側、且つ上板３２の下側に配置される。
The
回転機構３０の詳細構造を説明する。図２に示すように、筐体１０内の中央部の下方寄りに、ターンテーブル３３を回転させるための駆動力を供給する主軸モータ３５、及び、下部筐体１２の内部から上方に延びる主軸５７が設置されている。主軸モータ３５はＤＣモータである。主軸モータ３５の軸３６は、上方に突出し、主軸５７に連結している。主軸５７は、上板３２を貫通して、上板３２の上側に突出している。主軸５７の上端部は、ターンテーブル３３の中央部に接続されている。主軸５７は、上板３２の直下に設けられた支持部材５３、及び、支持部材５３の下側に設けられた支持部材５４により、回転自在に保持されている。支持部材５４の内部に設けられたボールベアリング５４Ａの内輪は、主軸５７に接触し、主軸５７の回転に応じて回転する。支持部材５４は、ボールベアリング５４Ａの外輪を前端部で保持する。支持部材５４の後端部は、後述のステッピングモータ５１の右側に配置される。主軸モータ３５が軸３６を回転させると、駆動力が主軸５７に伝達される。このとき、主軸５７の回転に連動して、ターンテーブル３３が主軸５７を中心に回転する。
The detailed structure of the
主軸５７は、内部が中空の筒状体である。内軸４０は、主軸５７の内部において上下方向に移動可能な軸である。内軸４０の上端部は、主軸５７内を貫通してターンテーブル３３の上方に延び、後述する一対のラックギア４３に接続されている。主軸５７には、上下方向に延びるスリット５７Ａが設けられる。ボールベアリング５４Ａの内輪に、スリット５７Ａを介して主軸５７の外側から内側に延びる連結部（図示外）が設けられる。連結部の内側の端部は、内軸４０に接続する。
The
筐体１０の中央部の後方寄りには、内軸４０を上下動させるためのステッピングモータ５１が固定されている。ステッピングモータ５１の軸５８は右方に向けて突出している。軸５８の先端には、ピニオンギア（図示外）が固定されている。ピニオンギアは、支持部材５４に固定されたラックギア（図示外）に噛み合っている。ステッピングモータ５１が軸５８を回転させると、ピニオンギアの回転に連動して、支持部材５４及びボールベアリング５４Ａが上下動する。このとき、ボールベアリング５４Ａに設けられた連結部は、スリット５７Ａに沿って上下動する。この連結部に連動して、内軸４０が上下動する。
A stepping
角度変更機構３４の詳細構造を説明する。角度変更機構３４は、一対のラックギア４３を備えている。一対のラックギア４３は、金属製の板状部材である。図３に示すように、一対のラックギア４３は、夫々、内軸４０における互いに対向する面の上端に固定される。一対のラックギア４３は、上側から見て内軸４０から互いに反対方向に延びる。一対のラックギア４３における内軸４０側とは反対側の端部には、夫々、ギア４３１が上下方向に形成されている。一対のラックギア４３は、内軸４０の上下動に伴って上下動する。
The detailed structure of the
図３に示すように、ターンテーブル３３上には、一対の支持部４７が設けられている。各支持部４７は、上側から見て各ラックギア４３の反時計回り方向側にある。一対の支持部４７は、夫々、各ホルダ６１を回転可能に支持する。より詳細には、図２及び図３に示すように、各支持部４７は、二つの円柱部４７１、延伸部４７２、及び支軸４７３を備えている。二つの円柱部４７１は、ラックギア４３に沿って並べて配置され、上下方向に延びる。延伸部４７２は、円柱部４７１の上端から、ラックギア４３に沿って内軸４０から離れる方向に延び、その先端が支軸４７３を固定する。支軸４７３は、上側から見て時計回り方向側に延びる。支軸４７３の先端は、ホルダ６１に形成されたギア部７６の内側に配置されている。ギア部７６は、ラックギア４３のギア４３１と噛み合っている。
As shown in FIG. 3, a pair of
一対のラックギア４３の上下動に伴って、各ギア部７６が夫々支軸４７３を中心に回転することで、一対のホルダ６１が回転する。これにより、各ホルダ６１に保持された検査チップ２も、各ホルダ６１を軸支する支軸４７３を中心に回転する。本実施形態では、主軸モータ３５がターンテーブル３３を回転駆動するのに伴って、一対のホルダ６１が垂直軸である内軸４０を中心に回転して、各ホルダ６１に装着されている検査チップ２に遠心力が作用する。一対のホルダ６１の垂直軸線Ａ１を中心とした回転を、公転と呼ぶ。
As the pair of rack gears 43 move up and down, each
一方、ステッピングモータ５１が内軸４０を上下動させるのに伴って、一対のホルダ６１が水平軸である各支軸４７３を中心に回転して、各ホルダ６１に装着されている検査チップ２に作用する遠心力の遠心方向が相対変化する。一対のホルダ６１の水平軸線Ａ２を中心とした回転を、自転と呼ぶ。水平軸線Ａ２を中心とした一対のホルダ６１の回転角度を、自転角度と呼ぶ。
On the other hand, as the stepping
図２に示すように、支持部材５４が可動範囲の最上端まで上昇した状態では、一対のラックギア４３も可動範囲の最上端まで上昇する。このとき、各ホルダ６１は、自転角度が０度になる。また、支持部材５４が可動範囲の最下端まで下降した状態では、一対のラックギア４３も可動範囲の最下端まで下降する。このとき、各ホルダ６１は、自転角度０度の状態から水平軸線Ａ２を中心に反時計回りに９０度回転した状態になる。つまり本実施形態では、各ホルダ６１が自転可能な角度幅は、自転角度０度〜９０度である。
As shown in FIG. 2, when the
ケース８０の詳細構造を説明する。図３に示すように、ケース８０は、上側が閉塞した円筒部材である。ケース８０は、側面部８０Ａ及び上面部８０Ｂを有する。側面部８０Ａの前方上側から上面部８０Ｂの前方に亘って穴部８０Ｃが形成されている。ケース８０は、上板３２の上側に設置されている。より詳細には、ケース８０は、ターンテーブル３３の回転中心にある主軸５７からみて、一対のホルダ６１が回転される回転範囲の外側に設けられている。ケース８０は、回転範囲を上側から覆う。以下、ケース８０内の領域を、作業空間８１という。
The detailed structure of the
ケース８０の側面部８０Ａの右斜め後側に、穴部８０Ｄが形成される。ケース８０の側面部８０Ａの左斜め後側に、穴部８０Ｅが形成される。検査チップ２に対して光学測定を行う測定部７は、測定光を発光する光源７１と、光源７１から発せられた測定光を検出する光センサ７２とを有する。光源７１は、穴部８０Ｄの右側に配置されている。光センサ７２は、穴部８０Ｅの左側に配置されている。
A
本実施形態では、一対のホルダ６１の公転可能範囲のうちで主軸５７の後側位置が、ホルダ６１に測定光７０が照射される測定位置である。光源７１と光センサ７２とを結ぶ測定光７０は、測定位置にあるホルダ６１に装着されている検査チップ２のシート２９１、２９２（図２参照）に対して略垂直に交差する。各ホルダ６１には、装着された検査チップ２の測定室２９３と近接する位置に、穴部６１Ａが形成されている。光源７１からから射出した測定光７０は、測定位置にあるホルダ６１の穴部６１Ａを介して、検査チップ２の測定室２９３を通過して、光センサ７２によって検出される。以上のようにして、測定部７による光学測定が行われる。
In the present embodiment, the rear position of the
図２及び図３に示すように、ケース８０の側面部８０Ａの後方の下側は、後方に向けて箱状に突出する。以下、箱状に突出した部分を「突出部８０Ｆ」という。突出部８０Ｆの内面の上側に、内気温センサ７７が設けられる。内気温センサ７７は、前側に延びるサーミスタ７７Ａを有する。内気温センサ７７は、作業空間８１内の空気がサーミスタ７７Ａに接触することで、作業空間８１の内部温度である内気温を検出可能である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the lower rear side of the
図３に示すように、ラバーヒータ６５は、上板３２のうちケース８０の側面部８０Ａの下端と接触する部分の内側に設けられる。即ち、ラバーヒータ６５は、作業空間８１内の下端に設けられる。ラバーヒータ６５は、２枚のラバーシートによって発熱線が挟まれた構造を有している。ラバーヒータ６５は、電流が通流することによって発熱する。即ちラバーヒータ６５は、作業空間８１内の空気の熱量増加の熱量調整を、単位時間当たりに供給される電力量に応じて実行する。
As shown in FIG. 3, the
下部筐体１２の下部には、外気温センサ７８及びファン７９が設けられている。ファン７９は、右側の側部筐体１３（図１参照）の左側に設けられ、筐体１０の内部に外気を取り込む。ファン７９によって取り込まれた外気によって、筐体１０の内部が換気される。外気温センサ７８は、ファン７９の左側に配置されている。外気温センサ７８は、熱伝導率の低い樹脂製の支持部７８Ｂによって、下部筐体１２の底部から立設されている。外気温センサ７８は、下部筐体１２の底部よりも上方で右側に延びるサーミスタ７８Ａを有する。支持部７８Ｂは、主軸モータ３５等の発熱がサーミスタ７８Ａに伝わることを妨げる。外気温センサ７８は、ファン７９によって取り込まれた外気がサーミスタ７８Ａに接触することで、検査装置１の外部温度である外気温を検出可能である。
An outside
＜３．制御装置９０の電気的構成＞
図３を参照して、制御装置９０の電気的構成を説明する。制御装置９０は、検査装置１の主制御を司るＣＰＵ９１と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ９２と、各種パラメータ及び後述の補正テーブル１００（図６参照）を記憶したフラッシュメモリ９３と、制御プログラムを記憶したプログラムＲＯＭ９５とを有する。ＣＰＵ９１には、操作部９４、内気温センサ７７、外気温センサ７８、及びファン７９が接続されている。制御装置９０としては、検査装置１に外部から接続されるパーソナルコンピュータを用いてもよいし、検査装置１に外部から接続される専用の制御装置を用いてもよい。
<3. Electrical configuration of
The electrical configuration of the
更に、ＣＰＵ９１には、公転コントローラ９７、自転コントローラ９８、ヒータコントローラ９９、及び測定部７が接続されている。公転コントローラ９７は、主軸モータ３５を回転駆動させる制御信号を主軸モータ３５に送信することによって、一対のホルダ６１の公転を制御する。自転コントローラ９８は、ステッピングモータ５１を回転駆動させる制御信号をステッピングモータ５１に送信することによって、一対のホルダ６１の自転を制御する。
Further, the
ヒータコントローラ９９は、ラバーヒータ６５への電圧供給を制御することで、ラバーヒータ６５の発熱量を調整する。例えばヒータコントローラ９９は、公知のパルス幅変調（ＰＷＭ）制御によって、パルス波のデューティー比を変化させることで、ラバーヒータ６５に供給される実効電圧を制御する。測定部７は、検査チップ２の光学測定を実行する。詳細には、測定部７は、光源７１の発光、及び光センサ７２の光検出を実行する。なお、ＣＰＵ９１が公転コントローラ９７、自転コントローラ９８、ヒータコントローラ９９、及び測定部７を制御する。
The
＜４．本実施形態の検査方法＞
本実施形態では、ユーザは検査チップ２の注入口（図示外）から検体及び試薬を注入して、検査チップ２を一対のホルダ６１の少なくとも一つに装着する。その後、ユーザは蓋部材１１Ｂ（図１参照）を閉じることで、蓋部材１１Ｂによって穴部１１Ａを覆う。ＣＰＵ９１は、操作部９４から処理開始のコマンドが入力された場合、プログラムＲＯＭ９５に記憶されている制御プログラムに基づいて、図４に示すメイン処理を開始する。
<4. Inspection method of this embodiment>
In the present embodiment, the user injects a specimen and a reagent from an injection port (not shown) of the
図４に示すように、まずＣＰＵ９１は、測定開始前処理を実行する（Ｓ１）。例えばＣＰＵ９１は、蓋部材１１Ｂが閉じられているかを、穴部１１Ａの近傍に設けられているセンサ（図示外）によって検出する。ＣＰＵ９１は、検査チップ２が一対のホルダ６１の少なくとも一つに装着されているかを、各ホルダ６１に設けられているセンサ（図示外）によって検出する。蓋部材１１Ｂが閉じられていない場合、又は検査チップ２が一対のホルダ６１の何れにも装着されていない場合、ＣＰＵ９１はＳ１で待ち状態とする。このときＣＰＵ９１は、所定のエラー音又はエラー表示を出力してもよい。
As shown in FIG. 4, first, the
一方、蓋部材１１Ｂが閉じられており、且つ検査チップ２が一対のホルダ６１の少なくとも一つに装着されている場合、ＣＰＵ９１は処理をＳ３に進める。ＣＰＵ９１は、後述の外気温補正処理を起動し（Ｓ３）、後述の内気温制御処理を起動する（Ｓ５）。ＣＰＵ９１は、起動した外気温補正処理及び内気温制御処理を、メイン処理（図４参照）と並列実行する。先述の制御プログラムには、検体及び試薬を検査チップ２内で定量、分離、及び混合するための遠心処理を構成する複数工程が予め設定されている。ＣＰＵ９１は、予め設定されている遠心処理の各工程を順次実行する（Ｓ７）。
On the other hand, when the lid member 11B is closed and the
遠心処理の概要は次の通りである。ＣＰＵ９１は、フラッシュメモリ９３に予め記憶されているモータの駆動情報を読み込み、公転コントローラ９７に主軸モータ３５の駆動情報をセットし、自転コントローラ９８にステッピングモータ５１の駆動情報をセットする。ＣＰＵ９１は、一対のホルダ６１の公転を開始する。各ホルダ６１に装着された検査チップ２に遠心力が作用する。ＣＰＵ９１は、公転する一対のホルダ６１０の移動速度である公転速度を、所定の高速で維持する。
The outline of the centrifugation process is as follows. The
次いでＣＰＵ９１は、一対のホルダ６１の自転角度を変更する。一対のホルダ６１の自転角度が変更されると、検査チップ２に作用する遠心力の方向が変化する。ＣＰＵ９１は、一対のホルダ６１の自転角度を繰り返し変化させて、検査チップ２に作用する遠心力の方向を繰り返し変化させる。これにより、検査チップ２内に注入された検体及び試薬は、遠心力の作用によって液体流路に沿って移動する。検体及び試薬は、検査チップ２内を移動する過程で定量、分離、混合される。検査チップ２内での検体及び試薬の定量、分離、混合が終了した場合、混合液は測定室２９３に貯留される。
Next, the
次にＣＰＵ９１は、予め設定されている遠心処理の全工程を実行した場合、公転コントローラ９７に遠心停止命令を出力する（Ｓ９）。公転コントローラ９７は、遠心停止命令に応じて、主軸モータ３５の回転駆動を減速させることで、公転速度を所定速度まで減速させる。本実施形態では、公転速度が「０」になるまで（即ち、一対のホルダ６１０の公転が停止するまで）、ＣＰＵ９１は公転速度を減速させる。先述の制御プログラムには、遠心処理後に検査チップ２内の混合液を光学測定するための測定処理を構成する複数工程が予め設定されている。ＣＰＵ９１は、予め設定されている測定処理の各工程を順次実行する（Ｓ１１）。
Next, the
測定処理の概要は次の通りである。ＣＰＵ９１は、検査チップ２が装着されている自転角度０度のホルダ６１を、先述の測定位置で停止させる。ＣＰＵ９１は測定部７を制御し、光源７１に測定光７０を発光させる。測定光７０は、測定室２９３を透過すると共に、測定室２９３に貯留されている混合液に応じて減衰する。ＣＰＵ９１は測定部７を制御し、測定室２９３を透過した測定光７０を、光センサ７２に受光させる。ＣＰＵ９１は、光センサ７２の受光結果に基づいて、測定室２９３を通過した測定光７０の光量である分析光量を特定する。ＣＰＵ９１は、特定した分析光量に基づいて混合液を光学分析することで、混合液の測定データを取得して測定結果を算出する。なお、一対のホルダ６１の両方に検査チップ２が装着されている場合、ＣＰＵ９１は上記の測定処理を二回実行すればよい。
The outline of the measurement process is as follows. The
なお、上記の測定処理（Ｓ１１）では、各ホルダ６１を測定位置で停止させるのに代えて、一対のホルダ６１を所定の低速で公転させながら光学測定を行ってもよい。具体的には、ＣＰＵ９１は、公転中のホルダ６１に装着されている検査チップ２の測定室２９３に測定光７０が通過した時点で取得された分析光量に基づいて、混合液の光学分析を行えばよい。この場合、ＣＰＵ９１はＳ９において、一対のホルダ６１０の公転を停止させることなく、公転速度を所定の低速まで減速させればよい。
In the measurement process (S11), instead of stopping each
最後にＣＰＵ９１は、Ｓ１１で算出された測定結果を、例えば検査装置１に設けられた表示装置（図示外）、又は検査装置１に接続されている表示装置（例えば、ＰＣのディスプレイ）に表示する（Ｓ１３）。以上により、ＣＰＵ９１は、メイン処理（図４参照）を終了する。
Finally, the
図５を参照して、Ｓ３で起動される外気温補正処理を説明する。まずＣＰＵ９１は、制御プログラムに基づいて、遠心処理（Ｓ７）の終了時間Ｔｆを取得する（Ｓ２１）。ＣＰＵ９１は外気温を測定する（Ｓ２３）。具体的には、外気温センサ７８によって検出されている温度を、ＣＰＵ９１は外気温として取得する。ＣＰＵ９１は、補正テーブル１００（図６参照）を参照して、Ｓ２３で測定された外気温に対応する補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２を取得する（Ｓ２５）。
With reference to FIG. 5, the outside air temperature correction process started in S3 will be described. First, the
図６に例示する補正テーブル１００では、互いに異なる外気温の範囲毎に、夫々対応する補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２が定義されている。補正開始タイミングｔ１は、後述のヒータ電力制限を開始するタイミングを示す。詳細には、補正開始タイミングｔ１は、遠心停止命令の出力（Ｓ９）から起算して、どれぐらい早いタイミングでヒータ電力制限を開始するかを示す。補正終了タイミングｔ２は、ヒータ電力制限を終了するタイミングを示す。詳細には、補正終了タイミングｔ２は、遠心停止命令の出力（Ｓ９）から起算して、どれぐらい遅いタイミングでヒータ電力制限を終了するかを示す。 In the correction table 100 illustrated in FIG. 6, a corresponding correction start timing t1 and correction end timing t2 are defined for each different outside air temperature range. The correction start timing t1 indicates a timing at which the heater power limit described later is started. Specifically, the correction start timing t1 indicates how early the heater power limit starts from the output of the centrifugal stop command (S9). The correction end timing t2 indicates the timing at which the heater power limit ends. Specifically, the correction end timing t2 indicates how late the heater power limit is to be completed, calculated from the output of the centrifugal stop command (S9).
本例の補正テーブル１００では、検査装置１の使用環境にある外温度が、均等な温度幅で区切って定義されている。外気温が低いほど、外気温に対応する補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２が大きい。本実施形態では、測定処理（Ｓ１１）の実行時における内気温は、「３４℃」であることが好適である。従って補正テーブル１００では、「３４℃」を超える外気温に対応する補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２は、何れも「０」である。
In the correction table 100 of this example, the outside temperature in the usage environment of the
図５に示すように、ＣＰＵ９１は、遠心処理（Ｓ７）の開始時から起算した経過時間Ｔが、Ｓ２１で取得した終了時間ＴｆからＳ２５で取得した補正開始タイミングｔ１を減算した値以上であるか判断する（Ｓ２７）。経過時間Ｔが終了時間Ｔｆから補正開始タイミングｔ１を減算した値以上でない場合（Ｓ２７：ＮＯ）、経過時間Ｔが補正開始タイミングｔ１に達していないため、ＣＰＵ９１は処理をＳ２７に戻す。
As shown in FIG. 5, the
経過時間Ｔが終了時間Ｔｆから補正開始タイミングｔ１を減算した値以上である場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、経過時間Ｔが補正開始タイミングｔ１に達している。従ってＣＰＵ９１は、電力制限命令を後述の内気温制御処理（図７参照）に出力する（Ｓ２９）。電力制限命令は、ヒータ電力制限を開始させる命令である。先述のＳ２５では、Ｓ２３で測定された外気温が低いほど、補正テーブル１００から取得される補正開始タイミングｔ１が大きい。従って外気温が低いほど、ヒータ電力制限がより早いタイミングで開始される。
When the elapsed time T is equal to or greater than the value obtained by subtracting the correction start timing t1 from the end time Tf (S27: YES), the elapsed time T has reached the correction start timing t1. Accordingly, the
ＣＰＵ９１はＳ２９の実行後、経過時間Ｔが、Ｓ２１で取得した終了時間ＴｆにＳ２５で取得した補正終了タイミングｔ２を加算した値以上であるか判断する（Ｓ３１）。経過時間Ｔが終了時間Ｔｆに補正終了タイミングｔ２を加算した値以上でない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、経過時間Ｔが補正終了タイミングｔ２に達していないため、ＣＰＵ９１は処理をＳ３１に戻す。
After executing S29, the
経過時間Ｔが終了時間Ｔｆに補正終了タイミングｔ２を加算した値以上である場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、経過時間Ｔが補正終了タイミングｔ２に達している。従ってＣＰＵ９１は、制限解除命令を後述の内気温制御処理（図７参照）に出力する（Ｓ３３）。制限解除命令は、ヒータ電力制限を終了させる命令である。先述のＳ２５では、Ｓ２３で測定された外気温が低いほど、補正テーブル１００から取得される補正終了タイミングｔ２が大きい。従って外気温が低いほど、ヒータ電力制限がより遅いタイミングで終了される。ＣＰＵ９１はＳ３３の実行後、外気温補正処理（図５参照）を終了する。
When the elapsed time T is equal to or greater than the value obtained by adding the correction end timing t2 to the end time Tf (S31: YES), the elapsed time T has reached the correction end timing t2. Therefore, the
図７を参照して、Ｓ５で起動される内気温制御処理を説明する。まずＣＰＵ９１は、ヒータコントローラ９９を制御して、フィードバック温調制御を実行する（Ｓ４１）。フィードバック温調制御は、内気温が所定の目標温度幅（以下、目標内気温）に維持されるように、ラバーヒータ６５への供給電力（即ち、ラバーヒータ６５の発熱量）を調整するフィードバック制御である。一例として、目標内気温は「３４±０．５℃」であり、目標内気温の上限値は「３４．５℃」であり、目標内気温の下限値は「３３．５℃」である。
With reference to FIG. 7, the internal air temperature control process activated in S5 will be described. First, the
より詳細には、ＣＰＵ９１は、以下のようにフィードバック温調制御を実行する。内気温センサ７７によって検出されている内気温が目標内気温の下限値未満である場合、ＣＰＵ９１はヒータコントローラ９９を制御して、ラバーヒータ６５に電圧を供給してＯＮ状態にする。このときヒータコントローラ９９は、検出されている内気温が低いほど、ラバーヒータ６５に供給する実効電圧を増加させる。これにより、ラバーヒータ６５の発熱量を増加するため、ラバーヒータ６５の表面温度も上昇して、内気温が目標内気温に向けて上昇する。
More specifically, the
内気温センサ７７によって検出されている内気温が目標内気温の上限値を超えた場合、ＣＰＵ９１はヒータコントローラ９９を制御して、ラバーヒータ６５への電圧供給を中断してＯＦＦ状態にする。これにより、ラバーヒータ６５の発熱量が低下するため、ラバーヒータ６５の表面温度も低下して、内気温が目標内気温に向けて低下する。更に、内気温が目標内気温の下限値未満まで低下した場合には、ＣＰＵ９１はラバーヒータ６５を再度ＯＮ状態に制御する。以上の処理が繰り返し実行されることで、内気温が目標内気温に維持されるように、ラバーヒータ６５への供給電力が制御される。
When the internal air temperature detected by the internal
本実施形態では、ケース８０の作業空間８１は、穴部８０Ｄ，８０Ｅ等を介して、ケース８０の外部と連通している（図２参照）。作業空間８１は密閉空間でないため、内気温は外気温の影響を受けやすい。従って、外気温が低いほど、内気温も低くなるため、ラバーヒータ６５に供給される実効電圧も大きくなる。
In the present embodiment, the
先述の遠心処理（Ｓ７）では、内気温を目標内気温に維持するための熱量調整に必要な電力量が、フィードバック温調制御によってラバーヒータ６５に供給されている状態で、一対のホルダ６１を第一回転速度（高速）で回転される。一対のホルダ６１が第一回転速度で公転されている状態を、遠心状態という。遠心状態では、一対のホルダ６１の高速公転に伴って、作業空間８１内の空気が穴部８０Ｄ，８０Ｅ等を介してケース８０の外部に流出しやすい。つまり、ラバーヒータ６５によって温められた空気が作業空間８１内に滞留しにくいため、外気が穴部８０Ｄ，８０Ｅ等を介してケース８０の内部に流入しやすい。作業空間８１内では外気の流入に伴って空気の対流が増加するため、内気温は相対的に低下しやすい。遠心状態においてフィードバック温調制御が所定時間継続されると、ラバーヒータ６５の表面温度が所定の遠心定常温度（図８参照）に維持された状態で、内気温が目標内気温の範囲内で安定する。
In the above-described centrifugal processing (S7), the pair of
先述の測定処理（Ｓ１１）では、回転機構３０がホルダ６１の回転速度を第一回転速度よりも小さい第二回転速度（停止又は低速）に制御しながら、検査チップ２に収容されている混合液が測定部７によって測定される。一対のホルダ６１が第二回転速度で公転されている状態を、非遠心状態という。非遠心状態では、作業空間８１内の空気が外部から流出しにくいため、ラバーヒータ６５によって温められた空気が作業空間８１内に滞留しやすい。非遠心状態は遠心状態と比べて、内気温が外気温の影響を受けにくいため、内気温が相対的に低下しにくい。非遠心状態においてフィードバック温調制御が所定時間継続されると、ラバーヒータ６５の表面温度が所定の非遠心定常温度（図８参照）に維持された状態で、内気温が目標内気温の範囲内で安定する。
In the measurement process (S11) described above, the rotating
従って、外気温が共通である条件下では、フィードバック温調制御によって内気温を目標内気温まで上昇させるのに必要なラバーヒータ６５の実効電圧（電力量）は、遠心状態のほうが非遠心状態よりも大きい。更に外気温が共通である条件下では、遠心定常温度は非遠心定常温度よりも高い。また、遠心定常温度及び非遠心定常温度は何れも、内気温を目標内気温まで上昇させるのに必要なラバーヒータ６５の表面温度である。従って内気温が低いほど、遠心定常温度及び非遠心定常温度は高くなる。換言すると、内気温に影響を与える外気温が低いほど、遠心定常温度及び非遠心定常温度は高くなる。
Therefore, under conditions where the outside air temperature is common, the effective voltage (electric energy) of the
次にＣＰＵ９１は、電力制限命令ありか判断する（Ｓ４３）。具体的には、Ｓ２９で電力制限命令が出力されている場合、ＣＰＵ９１は電力制限命令ありと判断する（Ｓ４３：ＹＥＳ）。この場合、ＣＰＵ９１はヒータコントローラ９９にヒータ電力制限を開始させる（Ｓ４５）。ヒータ電力制限では、遠心処理（Ｓ７）の開始後且つ測定処理（Ｓ１１）の開始前における所定タイミングで、ラバーヒータ６５に供給されている電力量が、第一電力量から第一電力量よりも小さい第二電力量に制限される。第一電力量は、遠心状態又は非遠心状態において、内気温を目標内気温に維持するための熱量調整に必要なラバーヒータ６５への電力量である。本実施形態では、ヒータコントローラ９９がラバーヒータ６５への供給電力を「０」にすることで、ラバーヒータ６５をＯＦＦ状態にするため、第二電力量は「０」である。ＣＰＵ９１は電力制限命令ありと判断しなかった場合（Ｓ４３：ＮＯ）、処理をＳ４３に戻す。
Next, the
次にＣＰＵ９１は、制限解除命令ありか判断する（Ｓ４７）。具体的には、Ｓ３３で電力制限命令が出力されている場合、ＣＰＵ９１は制限解除命令ありと判断する（Ｓ４７：ＹＥＳ）。この場合、ＣＰＵ９１はヒータコントローラ９９にヒータ電力制限を終了させて、Ｓ４１と同様にフィードバック温調制御を実行する（Ｓ４９）。ＣＰＵ９１は制限解除命令ありと判断しなかった場合（Ｓ４７：ＮＯ）、処理をＳ４７に戻す。ＣＰＵ９１は、メイン処理（図４参照）が終了するまでＳ４９を継続した後、内気温制御処理（図７参照）を終了する。
Next, the
＜５．比較例の検査方法＞
図８を参照して、比較例の検査方法を説明する。図８は、温度を縦軸に表し、時間を横軸に表した、ヒータ温度及び内気温の変化を示すグラフである。ヒータ温度は、ラバーヒータ６５の表面温度に相当する。詳細には、図８は、メイン処理（図４参照）がＳ３，Ｓ４３〜Ｓ４９を除いて実行された場合におけるヒータ温度及び内気温の変化を例示する。従って本例では、外気温補正処理（図５参照）は実行されず、内気温制御処理（図７参照）のうちでＳ４１のみが実行される。本例では、外気温は「１０℃」であり、遠心定常温度は「５８℃」であり、非遠心定常温度は「４８℃」であり、目標内気温の下限値は「３３．５℃」であるものとする。
<5. Inspection method of comparative example>
The inspection method of the comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a graph showing changes in the heater temperature and the internal air temperature, in which the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time. The heater temperature corresponds to the surface temperature of the
図８に示す比較例では、遠心処理（Ｓ７）の実行中は、フィードバック温調制御（Ｓ４１）によって、ヒータ温度が遠心定常温度に制御されることで、内気温が目標内気温に維持される。タイミングｔｍ１では、遠心停止命令が出力されて、公転速度が減速する（Ｓ９）。ラバーヒータ６５によって温められた空気が作業空間８１内に滞留しやすくなるため、内気温が目標内気温よりも上昇する。これに応じて、フィードバック温調制御（Ｓ４１）によってラバーヒータ６５がＯＦＦ状態に制御されるため、ヒータ温度が遠心定常温度から低下し始める。以下の説明では、ラバーヒータ６５のＯＦＦ状態を、ヒータＯＦＦと略称する。
In the comparative example shown in FIG. 8, during the execution of the centrifugal process (S7), the internal temperature is maintained at the target internal temperature by controlling the heater temperature to the steady centrifugal temperature by the feedback temperature control (S41). . At timing tm1, a centrifugal stop command is output and the revolution speed is reduced (S9). Since the air heated by the
時間がタイミングｔｍ１からタイミングｔｍ２まで経過する間に、ヒータ温度は遠心定常温度から非遠心定常温度まで低下する。一方、タイミングｔｍ１からタイミングｔｍ２までの期間内に、ラバーヒータ６５に残量する熱量Ｑによって、内気温は更に上昇する。ヒータ温度は、タイミングｔｍ２以降に非遠心定常温度よりも低下する。一方、内気温もタイミングｔｍ２以降に緩やかに低下するが、内気温はタイミングｔｍ３まで目標内気温よりも高い状態が継続する。タイミングｔｍ１〜ｔ３に示すように、内気温が目標内気温より高い状態が継続する現象を、オーバーシュートという。
While the time elapses from timing tm1 to timing tm2, the heater temperature decreases from the centrifugal steady temperature to the non-centrifugal steady temperature. On the other hand, the internal temperature further rises due to the amount of heat Q remaining in the
時間がタイミングｔｍ４に達すると、内気温が目標内気温よりも低くなる。これに応じて、フィードバック温調制御（Ｓ４１）によってラバーヒータ６５がＯＮ状態に制御され、ヒータ温度は上昇し始める。この時点では、測定処理（Ｓ１１）が実行されているため、非遠心状態である。非遠心状態では、内気温を目標内気温まで上昇させるために、ヒータ温度を非遠心定常温度まで上昇させる必要がある。以下の説明では、ラバーヒータ６５のＯＮ状態を、ヒータＯＮと略称する。
When the time reaches timing tm4, the internal temperature becomes lower than the target internal temperature. In response to this, the
しかしながら、時間がタイミングｔｍ２からタイミングｔｍ４まで経過する間に、ヒータ温度は非遠心定常温度よりも大きく低下している。従って、タイミングｔｍ４でヒータＯＮに制御されても、ヒータ温度が非遠心定常温度まで上昇するまでには、相対的に長時間必要となる。ヒータ温度が非遠心定常温度まで上昇するまでの期間は、ヒータ温度が非遠心定常温度よりも低いため、内気温が更に低下する。タイミングｔｍ４以降に示すように、内気温が目標内気温より低い状態が継続する現象を、アンダーシュートという。 However, while the time elapses from timing tm2 to timing tm4, the heater temperature is significantly lower than the non-centrifugal steady temperature. Therefore, even if the heater is turned on at timing tm4, it takes a relatively long time for the heater temperature to rise to the non-centrifugal steady temperature. During the period until the heater temperature rises to the non-centrifugal steady temperature, the heater temperature is lower than the non-centrifugal steady temperature, so the internal air temperature further decreases. As shown after timing tm4, the phenomenon in which the inside air temperature is lower than the target inside air temperature is referred to as undershoot.
測定処理（Ｓ１１）では、検査チップ２内の混合液に対して正確な光学測定を行うために、内気温を目標内気温に維持して混合液の反応を安定させることが望ましい。しかしながら、上記のオーバーシュート及びアンダーシュートが過剰に発生すると、内気温の変化の影響によって、混合液の反応が安定せずに光学測定の精度が劣化するおそれがある。
In the measurement process (S11), in order to perform accurate optical measurement on the liquid mixture in the
＜６．補正テーブル１００の作成例＞
本実施形態では、先述のメイン処理（図４参照）及び補正テーブル１００（図６参照）によって、オーバーシュート及びアンダーシュートが低減される。図９及び図１０を参照して、本実施形態に係る補正テーブル１００の作成手法を説明する。図９（Ａ），（Ｃ）、及び図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、縦軸にヒータ温度を表し、横軸に時間を表したグラフである。図９（Ｂ）は、縦軸にヒータ温度を表し、横軸に外気温を表したグラフである。以下では、外気温「１０℃」に対応する補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２を特定する場合を例示する。
<6. Example of creating correction table 100>
In the present embodiment, overshoot and undershoot are reduced by the main processing (see FIG. 4) and the correction table 100 (see FIG. 6). A method for creating the correction table 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIGS. 9A and 9C and FIGS. 10A to 10C are graphs in which the vertical axis represents the heater temperature and the horizontal axis represents time. FIG. 9B is a graph in which the vertical axis represents the heater temperature and the horizontal axis represents the outside air temperature. Hereinafter, a case where the correction start timing t1 and the correction end timing t2 corresponding to the outside air temperature “10 ° C.” are specified will be exemplified.
図９（Ａ）は、外気温「１０℃」の条件下で測定した、遠心停止命令時に公転速度の減速及びヒータＯＦＦを同時に実行した場合における、ヒータ温度Ｌ１の経時的変化を示す。図９（Ａ）は、ヒータ温度Ｌ１との対比のため、外気温「２０℃」の条件下で測定したヒータ温度Ｌ２の経時的変化を点線で示す。ヒータ温度Ｌ１，Ｌ２は何れも、公転速度の減速によって非遠心状態に移行すると共に、ヒータＯＦＦによってヒータ温度が低下し始める。 FIG. 9A shows changes over time in the heater temperature L1 when the revolution speed is reduced and the heater is turned off at the same time when the centrifugal stop command is measured, which is measured under the condition of the outside air temperature “10 ° C.”. FIG. 9A shows the change over time of the heater temperature L2 measured under the condition of the outside air temperature “20 ° C.” with a dotted line for comparison with the heater temperature L1. Both the heater temperatures L1 and L2 shift to the non-centrifugal state due to the deceleration of the revolution speed, and the heater temperature starts to decrease when the heater is turned off.
先述したように、外気温が低いほど内気温が低くなるため、外気温が低いほど遠心定常温度が高くなる。ヒータ温度Ｌ１では、図８に示す比較例と同様に、遠心定常温度は「５８℃」である。ヒータ温度Ｌ２では、遠心定常温度は「５２℃」である。ヒータ温度Ｌ１は、遠心停止命令後に、遠心定常温度「５８℃」から外気温「１０℃」まで低下する。ヒータ温度Ｌ２は、遠心停止命令後に、遠心定常温度「５２℃」から外気温「２０℃」まで低下する。図９（Ａ）に示すように、非遠心状態でヒータＯＦＦが実行された場合、外気温が高いほどヒータ温度は緩やかに低下する。 As described above, the lower the outside air temperature, the lower the inside air temperature. Therefore, the lower the outside air temperature, the higher the steady-state centrifugal temperature. At the heater temperature L1, as in the comparative example shown in FIG. 8, the steady-state centrifugal temperature is “58 ° C.”. At the heater temperature L2, the centrifugal steady temperature is “52 ° C.”. The heater temperature L1 decreases from the steady centrifugal temperature “58 ° C.” to the outside air temperature “10 ° C.” after the centrifugal stop command. The heater temperature L2 decreases from the steady centrifugal temperature “52 ° C.” to the outside air temperature “20 ° C.” after the centrifugal stop command. As shown in FIG. 9A, when the heater is turned off in a non-centrifugal state, the heater temperature gradually decreases as the outside air temperature increases.
図９（Ｂ）は、異なる外気温毎に測定した非遠心定常温度Ｌ３の変化を示す。本例では、外気温「１０℃」に対応する非遠心定常温度Ｌ３は、図８に示す比較例と同様に「４８℃」である。なお、外気温が「３４℃」を超える場合は、内気温も目標内気温「３４℃」を超えるため、先述のフィードバック温調制御によってヒータＯＦＦに制御される。従って、「３４℃」を超える外気温に対応する非遠心定常温度Ｌ３は測定していない。図９（Ｂ）に示すように、外気温が低いほど内気温が低くなるため、外気温が低いほど非遠心定常温度Ｌ３が高くなる。 FIG. 9B shows changes in the non-centrifugal steady temperature L3 measured at different outside air temperatures. In this example, the non-centrifugal steady temperature L3 corresponding to the outside air temperature “10 ° C.” is “48 ° C.” as in the comparative example shown in FIG. When the outside air temperature exceeds “34 ° C.”, the inside air temperature also exceeds the target inside air temperature “34 ° C.”, so that the heater is controlled to be OFF by the feedback temperature control described above. Therefore, the non-centrifugal steady temperature L3 corresponding to the outside air temperature exceeding “34 ° C.” is not measured. As shown in FIG. 9B, the lower the outside air temperature, the lower the inside air temperature. Therefore, the lower the outside air temperature, the higher the non-centrifugal steady temperature L3.
図９（Ｃ）は、外気温「１０℃」の条件下で測定した、遠心状態を継続した状態でヒータＯＦＦを実行した場合における、ヒータ温度Ｌ４の変化を示す。図９（Ｃ）は、ヒータ温度Ｌ４との対比のため、図９（Ａ）のヒータ温度Ｌ１を点線で示す。ヒータ温度Ｌ４は、ヒータ温度Ｌ１と同じタイミングでヒータＯＦＦが実行されると、ヒータ温度Ｌ１と同様に低下し始める。但し、ヒータ温度Ｌ４では遠心状態によって空気が作業空間８１から流出しやすいため、ヒータ温度Ｌ４はヒータ温度Ｌ１よりも低下速度が速い。このように、外気温が共通である条件下では、遠心状態でヒータＯＦＦが実行された場合の方が、非遠心状態でヒータＯＦＦが実行された場合よりも、ヒータ温度の低下速度が速い。
FIG. 9C shows a change in the heater temperature L4 when the heater OFF is performed in a state where the centrifugal state is continued, which is measured under the condition of the outside air temperature “10 ° C.”. FIG. 9C shows the heater temperature L1 in FIG. 9A by a dotted line for comparison with the heater temperature L4. When the heater OFF is executed at the same timing as the heater temperature L1, the heater temperature L4 starts to decrease similarly to the heater temperature L1. However, at the heater temperature L4, air tends to flow out of the
図１０（Ａ）では、図９（Ａ）のヒータ温度Ｌ１に、図９（Ｂ）に示す外気温「１０℃」の非遠心定常温度「４８℃」が重ね合されている。ヒータ温度Ｌ１と、非遠心定常温度「４８℃」と、遠心停止命令の出力タイミングとで囲まれた領域が、オーバーシュートを発生させる余分な熱量Ｑに相当する。換言すると熱量Ｑは、遠心定常温度「５８℃」及び非遠心定常温度「４８℃」の差分Ｄ（本例では、１０℃）に、ラバーヒータ６５の熱容量を乗算した値に相当する。なお、ラバーヒータ６５が取り付けられている装着板や、ラバーヒータ６５に近いケース８０の下部等も、ラバーヒータ６５によって加熱されている。従って厳密には、熱量Ｑは装着板及びケース８０の下部等に蓄積されている熱量も含む。上記の余分な熱量Ｑを解消するために、補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２が以下の手法によって特定される。
In FIG. 10A, the non-centrifugal steady temperature “48 ° C.” of the outside air temperature “10 ° C.” shown in FIG. 9B is superimposed on the heater temperature L1 of FIG. 9A. A region surrounded by the heater temperature L1, the non-centrifugal steady temperature “48 ° C.”, and the output timing of the centrifugal stop command corresponds to the excess heat quantity Q that causes overshoot. In other words, the heat quantity Q corresponds to a value obtained by multiplying the difference D (10 ° C. in this example) between the steady centrifugal temperature “58 ° C.” and the non-centrifugal steady temperature “48 ° C.” by the heat capacity of the
図１０（Ｂ）では、図１０（Ａ）の差分Ｄを二等分するヒータ温度の中間点である対象温度（本例では、５３℃）を算出し、算出した対象温度とヒータ温度Ｌ１との交わるタイミングＭ１を特定する。ヒータ温度Ｌ１と非遠心定常温度「４８℃」との交わるタイミングＭ２を特定する。タイミングＭ１，Ｍ２の差分を、外気温「１０℃」の補正終了タイミングｔ２に特定する。補正終了タイミングｔ２は、非遠心状態でヒータＯＦＦが実行された場合に、ヒータ温度を対象温度から非遠心定常温度まで低下させるための所要時間を示す。 10B, a target temperature (in this example, 53 ° C.) that is an intermediate point of the heater temperature that bisects the difference D in FIG. 10A is calculated, and the calculated target temperature and the heater temperature L1 are calculated. Is determined. The timing M2 at which the heater temperature L1 and the non-centrifugal steady temperature “48 ° C.” intersect is specified. The difference between the timings M1 and M2 is specified as the correction end timing t2 of the outside air temperature “10 ° C.”. The correction end timing t2 indicates a time required for lowering the heater temperature from the target temperature to the non-centrifugal steady temperature when the heater is turned off in the non-centrifugal state.
図１０（Ｃ）では、図９（Ｃ）のヒータ温度Ｌ４において、ヒータＯＦＦが実行されるタイミングＮ１を特定する。ヒータ温度Ｌ４において、差分Ｄを二等分するヒータ温度の対象温度と交わるタイミングＮ２を特定する。タイミングＮ１，Ｎ２の差分を、外気温「１０℃」の補正開始タイミングｔ１に特定する。補正開始タイミングｔ１は、遠心状態でヒータＯＦＦが実行された場合に、ヒータ温度を遠心定常温度から対象温度まで低下させるための所要時間を示す。 In FIG. 10C, the timing N1 at which the heater is turned off is specified at the heater temperature L4 in FIG. 9C. In the heater temperature L4, the timing N2 at which the difference D intersects with the target temperature of the heater temperature that bisects the difference D is specified. The difference between the timings N1 and N2 is specified as the correction start timing t1 of the outside air temperature “10 ° C.”. The correction start timing t1 indicates the time required to lower the heater temperature from the centrifugal steady temperature to the target temperature when the heater is turned off in the centrifugal state.
補正テーブル１００（図６参照）には、外気温「１０℃」に対応して、上記のように特定された補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２が設定される。なお、上記と同様に手法によって、他の外気温に対応する補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２が特定され、補正テーブル１００に設定されればよい。 In the correction table 100 (see FIG. 6), the correction start timing t1 and the correction end timing t2 specified as described above are set corresponding to the outside air temperature “10 ° C.”. Note that the correction start timing t1 and the correction end timing t2 corresponding to other outside air temperatures may be specified and set in the correction table 100 by the same method as described above.
＜７．本実施形態の検査方法の具体例＞
図１１を参照して、外気温「１０℃」である場合を例示して、メイン処理及び補正テーブル１００に基づく内気温制御を具体的に説明する。図１１は、縦軸に温度を表し、横軸に時間を表したグラフであり、ヒータ温度Ｌ５及び内気温Ｌ６の変化を示す。
<7. Specific example of inspection method of this embodiment>
With reference to FIG. 11, the case where the outside air temperature is “10 ° C.” will be exemplified to specifically describe the inside air temperature control based on the main process and the correction table 100. FIG. 11 is a graph in which the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time, and shows changes in the heater temperature L5 and the internal temperature L6.
ＣＰＵ９１は、メイン処理の開始後、補正テーブル１００を参照して、測定された外気温「１０℃」に対応する補正開始タイミングｔ１「２０秒」及び補正終了タイミングｔ２「３０秒」を取得する（Ｓ２３、Ｓ２５）。ＣＰＵ９１は、遠心処理（Ｓ７）の実行中に、経過時間Ｔが終了時間Ｔｆの２０秒前に達した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、電力制限命令を出力して（Ｓ２９）、ヒータ電力制限を実行する（Ｓ４５）。これにより、遠心停止命令の出力時よりも２０秒前であるタイミングｔｍ１１で、ラバーヒータ６５がＯＦＦ状態に制御されて、ヒータ温度Ｌ５が低下し始める。
After starting the main process, the
ＣＰＵ９１は、タイミングｔｍ１１の２０秒後であるタイミングｔｍ１２に遠心処理を完了して、遠心停止命令を出力する（Ｓ９）。遠心停止命令によって、一対のホルダ６１の公転速度が減速する。ここで、タイミングｔｍ１１からタイミングｔｍ１２までの２０秒間は、遠心状態でヒータＯＦＦが実行されている。従って、図１０（Ｃ）で説明したように、タイミングｔｍ１１からタイミングｔｍ１２までの期間（即ち、補正開始タイミングｔ１の時間長）に、ヒータ温度Ｌ５が遠心定常温度「５８℃」から対象温度「５３℃」まで低下する。
The
なお、タイミングｔｍ１１からタイミングｔｍ１２までの期間では、一対のホルダ６１が高速公転しているため、遠心状態によって空気が作業空間８１から流出しやすい。ヒータ温度Ｌ５が遠心定常温度「５８℃」よりも低下するのに伴って、内気温Ｌ６も低下する。本例では、タイミングｔｍ１１からタイミングｔｍ１２までの期間に、内気温Ｌ６は目標内気温よりも若干低下している。
Note that, during the period from the timing tm11 to the timing tm12, the pair of
ＣＰＵ９１は、遠心停止命令の出力後、経過時間Ｔが終了時間Ｔｆの３０秒後に達した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、制限解除命令を出力して（Ｓ３３）、フィードバック温調制御を再開する（Ｓ４９）。ここで、タイミングｔｍ１２からタイミングｔｍ１３までの３０秒間は、非遠心状態でヒータＯＦＦが実行されている。従って、図１０（Ｂ）で説明したように、タイミングｔｍ１２からタイミングｔｍ１３までの期間（即ち、補正終了タイミングｔ２の時間長）に、ヒータ温度Ｌ５が対象温度「５３℃」から非遠心定常温度「４８℃」まで低下する。
When the elapsed time T reaches 30 seconds after the end time Tf after the output of the centrifugal stop command (S31: YES), the
つまり、タイミングｔｍ１１からタイミングｔｍ１３までの期間（即ち、補正開始タイミングｔ１と補正終了タイミングｔ２との合計時間長）に、ヒータ温度Ｌ５が差分Ｄだけ低下する。従って、タイミングｔｍ１３の時点におけるヒータ温度Ｌ５は、遠心定常温度「５８℃」から差分Ｄを減算した非遠心定常温度「４８℃」である。 That is, the heater temperature L5 decreases by the difference D during the period from the timing tm11 to the timing tm13 (that is, the total time length of the correction start timing t1 and the correction end timing t2). Therefore, the heater temperature L5 at the timing tm13 is the non-centrifugal steady temperature “48 ° C.” obtained by subtracting the difference D from the centrifugal steady temperature “58 ° C.”.
なお、タイミングｔｍ１２からタイミングｔｍ１３までの期間では、一対のホルダ６１が高速公転していないため、非遠心状態によって空気が作業空間８１に滞留しやすい。そのため、ヒータ温度Ｌ５が非遠心定常温度「４８℃」まで低下する間に、内気温Ｌ６は上昇する。本例では、タイミングｔｍ１２からタイミングｔｍ１３までの期間に、内気温Ｌ６は目標内気温まで上昇する。
Note that, during the period from the timing tm12 to the timing tm13, the pair of
ＣＰＵ９１は、遠心停止命令の出力後、非遠心状態において測定処理及び結果表示を順次実行する（Ｓ１１、Ｓ１３）。ＣＰＵ９１は、タイミングｔｍ１３からメイン処理が終了するまで、フィードバック温調制御（Ｓ４９）によって、内気温Ｌ６が目標内気温に維持されるようにヒータ温度Ｌ５を非遠心定常温度「４８℃」に保持する。これにより、オーバーシュート及びアンダーシュートが低減された状態で、測定処理（Ｓ１１）が実行されるため、より正確な測定結果が得られる。
After outputting the centrifuge stop command, the
なお、アンダーシュートは、ラバーヒータ６５の加熱制御によって比較的容易に解消可能である。一方、オーバーシュートを解消するには、内気温を下げるための冷却機能が必要であるため、ラバーヒータ６５の加熱制御では解消困難である。本実施形態の補正テーブル１００によれば、検査装置１に冷却機能を備えることなく、オーバーシュートをより確実に低減できる。
The undershoot can be eliminated relatively easily by heating control of the
＜８．補正テーブル及びヒータ電力制限の変形例＞
補正テーブル１００（図６参照）及びヒータ電力制限（Ｓ４５）は、上記実施形態に限定されず、各種変形が可能である。例えば、補正テーブル１００に定義される外気温、補正開始タイミングｔ１、及び補正終了タイミングｔ２は、製造者又は使用者が自由に数値を設定すればよい。例えば、補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２の少なくとも一つは、外気温の大きさに関係なく一律に設定された固定値でもよい。
<8. Modification Example of Correction Table and Heater Power Limit>
The correction table 100 (see FIG. 6) and the heater power limit (S45) are not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the manufacturer or the user may freely set numerical values for the outside air temperature, the correction start timing t1, and the correction end timing t2 defined in the correction table 100. For example, at least one of the correction start timing t1 and the correction end timing t2 may be a fixed value that is uniformly set regardless of the outside air temperature.
上記実施形態では、補正テーブル１００において、外温度が均等な温度幅で区切って定義されているが、これに限定されない。例えば、補正テーブル１００において、検査装置１の使用環境にある外温度に含まれる一部の温度範囲が、より小さな温度幅で区切られて定義されてもよい。
In the above embodiment, in the correction table 100, the outside temperature is defined by being divided by a uniform temperature range, but is not limited to this. For example, in the correction table 100, a part of the temperature range included in the outside temperature in the usage environment of the
ヒータ電力制限（Ｓ４５）では、ラバーヒータ６５への供給電力を「０」にするのに代えて、ラバーヒータ６５に供給される実効電圧が外気温に応じた割合で制限されてもよい。外気温と実効電圧の制限率との対応関係は、予め補正テーブル１００に定義されていればよい。この場合、外気温が低いほど実効電圧の制限率が高いことが好適である。例えば、外気温が「１０℃」未満である場合、ＣＰＵ９１は実効電圧を「０％」に制限する。外気温が「２０℃」である場合、ＣＰＵ９１は実効電圧を「４０％」に制限する。外気温が「３０℃」である場合、ＣＰＵ９１は実効電圧を「８０％」に制限する。外気温が「３４℃」を超える場合、ＣＰＵ９１はヒータ電力制限（Ｓ４５）を実行しない。
In the heater power limit (S45), instead of setting the power supplied to the
補正テーブル１００（図６参照）に代えて、図１２に例示する補正テーブル１１０が用いられてもよい。補正テーブル１１０では、互いに異なる外気温の範囲毎に、補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２に加えて、目標補正温度が対応付けられている。目標補正温度は、外気温の範囲毎に定められた目標内気温の補正値である。補正テーブル１１０では、外気温が低いほど、目標内気温の低下幅の大きい目標補正温度が設定されている。 Instead of the correction table 100 (see FIG. 6), a correction table 110 illustrated in FIG. 12 may be used. In the correction table 110, the target correction temperature is associated with the correction start timing t1 and the correction end timing t2 for each range of different outside air temperatures. The target correction temperature is a correction value of the target inside air temperature that is determined for each outside air temperature range. In the correction table 110, a target correction temperature is set such that the lower the outside air temperature, the greater the range of decrease in the target inside air temperature.
この場合、ＣＰＵ９１はヒータ電力制限（Ｓ４５）において、補正テーブル１１０を参照して、測定された外気温に対応する目標補正温度を特定する。ＣＰＵ９１は、目標内気温を特定した目標補正温度で補正する。ＣＰＵ９１は、内気温が補正後の目標内気温となるように、Ｓ４１，Ｓ４９と同様のフィードバック温調制御をヒータコントローラ９９に実行させる。例えば外気温が「１０℃」である場合、補正テーブル１１０から目標補正温度「−５」が特定される。目標内気温は、目標補正温度「−５」によって「３４℃」から「２９℃」に補正される。フィードバック温調制御によって、補正後の目標内気温「２９℃」に維持されるように、ラバーヒータ６５への供給電力が調整される。
In this case, the
これにより、ヒータ電力制限（Ｓ４５）では、外気温が「３４℃」以下である場合、通常の目標内気温「３４℃」よりも低い目標内気温に応じて、ラバーヒータ６５への供給電力が調整される。ヒータ電力制限中は、ラバーヒータ６５の表面温度が抑制されるため、オーバーシュート及びアンダーシュートを生じる余分な熱量Ｑが低減される。従って検査装置１は、補正テーブル１００を用いた場合と同様に、より正確な測定結果が得られる。
Thus, in the heater power limit (S45), when the outside air temperature is “34 ° C.” or less, the power supplied to the
補正テーブル１００の作成手法は、上記実施形態に限定されない。図１３及び図１４を参照して、変形例に係る補正テーブル１００の作成手法を説明する。以下では、外気温「１０℃」に対応する補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２を特定する場合を例示する。 The method for creating the correction table 100 is not limited to the above embodiment. A method for creating the correction table 100 according to the modification will be described with reference to FIGS. Hereinafter, a case where the correction start timing t1 and the correction end timing t2 corresponding to the outside air temperature “10 ° C.” are specified will be exemplified.
図１３（Ａ）では、図１０（Ａ）の差分Ｄを三等分するヒータ温度の二点を算出し、算出した二点のうちでヒータ温度の高い一点を対象温度として特定する。図１０（Ａ）のヒータ温度Ｌ１と、特定した対象温度との交わるタイミングＭ１を特定する。図１０（Ａ）のヒータ温度Ｌ１と、非遠心定常温度「４８℃」との交わるタイミングＭ２を特定する。タイミングＭ１，Ｍ２の差分を、外気温「１０℃」の補正終了タイミングｔ２に特定する。補正終了タイミングｔ２は、非遠心状態でヒータＯＦＦが実行された場合に、ヒータ温度を対象温度から非遠心定常温度まで低下させるための所要時間を示す。一例として、変形例の補正終了タイミングｔ２は、上記実施形態の補正終了タイミングｔ２「３０秒」よりも長い「４０秒」である。 In FIG. 13A, two points of the heater temperature that divide the difference D of FIG. 10A into three equal parts are calculated, and one of the calculated two points with the higher heater temperature is specified as the target temperature. The timing M1 at which the heater temperature L1 in FIG. 10A intersects the specified target temperature is specified. The timing M2 at which the heater temperature L1 in FIG. 10A intersects the non-centrifugal steady temperature “48 ° C.” is specified. The difference between the timings M1 and M2 is specified as the correction end timing t2 of the outside air temperature “10 ° C.”. The correction end timing t2 indicates a time required for lowering the heater temperature from the target temperature to the non-centrifugal steady temperature when the heater is turned off in the non-centrifugal state. As an example, the correction end timing t2 of the modification is “40 seconds” longer than the correction end timing t2 “30 seconds” of the above embodiment.
図１３（Ｂ）では、図９（Ｃ）のヒータ温度Ｌ４において、ヒータＯＦＦが実行されるタイミングＮ１を特定する。図９（Ｃ）のヒータ温度Ｌ４と、特定した対象温度と交わるタイミングＮ２を特定する。タイミングＮ１，Ｎ２の差分を、外気温「１０℃」の補正開始タイミングｔ１に特定する。補正開始タイミングｔ１は、遠心状態でヒータＯＦＦが実行された場合に、ヒータ温度を遠心定常温度から対象温度まで低下させるための所要時間を示す。一例として、変形例の補正開始タイミングｔ１は、上記実施形態の補正開始タイミングｔ１「２０秒」よりも短い「１０秒」である。 In FIG. 13B, the timing N1 at which the heater is turned off is specified at the heater temperature L4 in FIG. 9C. The timing N2 at which the heater temperature L4 in FIG. 9C intersects the specified target temperature is specified. The difference between the timings N1 and N2 is specified as the correction start timing t1 of the outside air temperature “10 ° C.”. The correction start timing t1 indicates the time required to lower the heater temperature from the centrifugal steady temperature to the target temperature when the heater is turned off in the centrifugal state. As an example, the correction start timing t1 of the modification is “10 seconds”, which is shorter than the correction start timing t1 “20 seconds” of the above embodiment.
変形例の補正テーブル１００には、外気温「１０℃」に対応して、上記のように特定された補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２が設定されればよい。なお、上記と同様に手法によって、他の外気温に対応する補正開始タイミングｔ１及び補正終了タイミングｔ２が特定され、変形例の補正テーブル１００に設定されればよい。メイン処理（図４参照）では、変形例の補正テーブル１００に基づいて、図１４に示すように内気温制御が実行される。 In the correction table 100 of the modification, the correction start timing t1 and the correction end timing t2 specified as described above may be set corresponding to the outside air temperature “10 ° C.”. It should be noted that the correction start timing t1 and the correction end timing t2 corresponding to other outside air temperatures may be specified and set in the correction table 100 of the modification by the same method as described above. In the main process (see FIG. 4), based on the correction table 100 of the modification, the internal air temperature control is executed as shown in FIG.
ＣＰＵ９１は、メイン処理の開始後、補正テーブル１００を参照して、測定された外気温「１０℃」に対応する補正開始タイミングｔ１「１０秒」及び補正終了タイミングｔ２「４０秒」を取得する（Ｓ２３、Ｓ２５）。ＣＰＵ９１は、遠心処理（Ｓ７）の実行中に、経過時間Ｔが終了時間Ｔｆの１０秒前に達した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、電力制限命令を出力して（Ｓ２９）、ヒータ電力制限を実行する（Ｓ４５）。これにより、遠心停止命令の出力時よりも１０秒前であるタイミングｔｍ２１で、ラバーヒータ６５がＯＦＦ状態に制御されて、ヒータ温度Ｌ５が低下し始める。
After starting the main process, the
ＣＰＵ９１は、タイミングｔｍ２１の１０秒後であるタイミングｔｍ２２に遠心処理を完了して、遠心停止命令を出力する（Ｓ９）。遠心停止命令によって、一対のホルダ６１の公転速度が減速する。図１３（Ｂ）で説明したように、タイミングｔｍ２１からタイミングｔｍ２２までの期間（即ち、補正開始タイミングｔ１の時間長）に、ヒータ温度Ｌ５が遠心定常温度「５８℃」から対象温度まで低下する。ヒータ温度Ｌ５が遠心定常温度「５８℃」よりも低下するのに伴って、内気温Ｌ６も低下する。但し、本変形例は、上記実施形態よりも補正開始タイミングｔ１が短いため、図１１と比べて内気温Ｌ６の低下量が小さい。
The
ＣＰＵ９１は、遠心停止命令の出力後、経過時間Ｔが終了時間Ｔｆの４０秒後に達した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、制限解除命令を出力して（Ｓ３３）、フィードバック温調制御を再開する（Ｓ４９）。図１３（Ａ）で説明したように、タイミングｔｍ２２からタイミングｔｍ２３までの期間（即ち、補正終了タイミングｔ２の時間長）に、ヒータ温度Ｌ５が対象温度から非遠心定常温度「４８℃」まで低下する。ヒータ温度Ｌ５が非遠心定常温度「４８℃」まで低下する間に、内気温Ｌ６は上昇する。但し、本変形例は、上記実施形態よりも補正終了タイミングｔ２が長いため、図１１と比べて内気温Ｌ６の上昇量が大きい。これにより、タイミングｔｍ２２からタイミングｔｍ２３までの期間に、内気温Ｌ６は目標内気温よりも若干上昇している。
When the elapsed time T reaches 40 seconds after the end time Tf after outputting the centrifugal stop command (S31: YES), the
ＣＰＵ９１は、遠心停止命令の出力後、非遠心状態において測定処理及び結果表示を順次実行する（Ｓ１１、Ｓ１３）。ＣＰＵ９１は、タイミングｔｍ２３からメイン処理が終了するまで、フィードバック温調制御（Ｓ４９）によって、内気温Ｌ６が目標内気温に維持されるようにヒータ温度Ｌ５を非遠心定常温度「４８℃」に保持する。タイミングｔｍ２３の時点では、内気温Ｌ６は目標内気温よりも高いため、ヒータＯＦＦに制御されている。従って、ヒータ温度Ｌ５及び内気温Ｌ６は、タイミングｔｍ２３以降も低下し続ける。内気温Ｌ６が目標内気温の下限値に達するまで、ヒータ温度Ｌ５は非遠心定常温度「４８℃」よりも低下する。
After outputting the centrifuge stop command, the
内気温Ｌ６は目標内気温の下限値に達すると、フィードバック温調制御によってヒータＯＮに制御される。これにより、ヒータ温度Ｌ５は非遠心定常温度「４８℃」まで上昇することで、内気温Ｌ６が目標内気温まで上昇する。その後は、フィードバック温調制御によって、内気温Ｌ６が目標内気温に維持されるように、ヒータ温度Ｌ５が非遠心定常温度「４８℃」に保持される。これにより、オーバーシュート及びアンダーシュートが低減された状態で、測定処理（Ｓ１１）が実行されるため、より正確な測定結果が得られる。 When the inside air temperature L6 reaches the lower limit value of the target inside air temperature, the heater is turned on by feedback temperature control. As a result, the heater temperature L5 rises to the non-centrifugal steady temperature “48 ° C.”, whereby the inside air temperature L6 rises to the target inside air temperature. Thereafter, the heater temperature L5 is held at the non-centrifugal steady temperature “48 ° C.” so that the internal air temperature L6 is maintained at the target internal air temperature by feedback temperature control. As a result, the measurement process (S11) is executed in a state where overshoot and undershoot are reduced, so that a more accurate measurement result can be obtained.
更に、本変形例の補正テーブル１００によれば、オーバーシュート及びアンダーシュートがほぼ均等に若干量発生する。若干のオーバーシュートを許容した分、アンダーシュート時における内気温Ｌ６の下限値と目標内気温との温度差が、上記実施形態と比べて抑制される。従って、内気温Ｌ６は全体として、目標内気温から大きく乖離しない範囲で変動する。内気温Ｌ６が目標内気温と乖離しない状態で安定するため、より正確な測定結果が得られる。 Furthermore, according to the correction table 100 of the present modification, a slight amount of overshoot and undershoot occurs almost equally. Since a slight overshoot is allowed, the temperature difference between the lower limit value of the internal air temperature L6 and the target internal air temperature at the time of undershoot is suppressed as compared with the above embodiment. Accordingly, the internal temperature L6 as a whole fluctuates within a range that does not greatly deviate from the target internal temperature. Since the internal temperature L6 is stable in a state where it does not deviate from the target internal temperature, a more accurate measurement result can be obtained.
＜８．備考＞
以上説明したように、上記実施形態及び変形例によれば、検査装置１は、ケース８０、ホルダ６１、回転機構３０、ラバーヒータ６５、測定部７、及びＣＰＵ９１を備える。ケース８０は、内部に設けられた作業空間８１と、作業空間８１を外部に連通させる穴部８０Ｄ，８０Ｅとを有する。ホルダ６１は、作業空間８１内に配置され、検査対象の液体が収容される検査チップ２を装着可能である。回転機構３０は、主軸５７を中心として、ホルダ６１を作業空間８１内で回転させる。ラバーヒータ６５は、作業空間８１内の空気の熱量増加及び熱量減少の何れか一つの熱量調整を、単位時間当たりに供給される電力量に応じて実行する。上記実施形態及び変形例に例示したラバーヒータ６５は、熱量増加の熱量調整のみを実行可能であるが、熱量減少の熱量調整のみを実行可能な熱源（例えば、ペルチェ素子）でもよい。測定部７は、ホルダ６１に装着されている検査チップ２に収容されている液体を測定する。ＣＰＵ９１は、回転機構３０、ラバーヒータ６５、及び測定部７を制御する
<8. Remarks>
As described above, according to the embodiment and the modification, the
ＣＰＵ９１は、遠心処理（Ｓ７）、測定処理（Ｓ１１）、及びヒータ電力制限（Ｓ４５）を実行可能である。遠心処理（Ｓ７）は、作業空間８１内の温度を目標内気温に維持するための熱量調整に必要な第一電力量がラバーヒータ６５に供給されている状態で、回転機構３０にホルダ６１を第一回転速度で回転させる。測定処理（Ｓ１１）は、遠心処理（Ｓ７）の終了後、回転機構３０によるホルダ６１の回転速度を第一回転速度よりも小さい第二回転速度に制御しながら、検査チップ２に収容されている液体を測定部７に測定させる。ヒータ電力制限（Ｓ４５）は、遠心処理（Ｓ７）の開始後且つ測定処理（Ｓ１１）の開始前における補正開始タイミングｔ１で、ラバーヒータ６５に供給されている電力量を、第一電力量から第一電力量よりも小さい第二電力量に制限する。
The
これによれば、遠心処理（Ｓ７）の開始後且つ測定処理（Ｓ１１）の開始前に、ラバーヒータ６５への供給電力が制限される。少なくとも測定処理（Ｓ１１）の開始時には、ラバーヒータ６５の蓄積熱量がある程度低減されている。遠心処理（Ｓ７）の終了後にホルダ６１の回転速度が減速されても、ラバーヒータ６５の蓄積熱量に起因するオーバーシュートが低減される。オーバーシュートは、内気温が目標範囲よりも高くなる現象である。従って検査装置１は、例えば冷却装置等を備えない簡易な構成で、検査チップ２の周辺温度を目標範囲内に維持可能であるため、測定部７によって正確な液体測定を実行できる。
According to this, the power supplied to the
ヒータ電力制限（Ｓ４５）は、ラバーヒータ６５が第一電力量に応じて調整する熱量Ｑと、第一回転速度との関係に対応する補正開始タイミングｔ１で、ラバーヒータ６５に供給されている電力量を第二電力量に制限する。具体的には、補正開始タイミングｔ１は、第一回転速度に対応するラバーヒータ６５の表面温度を、熱量Ｑに起因するオーバーシュートを生じにくい温度まで低下させるためのヒータＯＦＦの所要時間に相当する。従って、検査装置１は、補正開始タイミングｔ１でラバーヒータ６５への供給電力を制限することで、オーバーシュートをより確実に低減できる。
The heater power limit (S45) is the power supplied to the
ＣＰＵ９１は、遠心停止命令の出力時に、回転機構３０によるホルダ６１の回転速度を第一回転速度から第二回転速度まで減少させることで、遠心処理を終了させる（Ｓ９）。ＣＰＵ９１は、遠心停止命令の出力よりも前に、ヒータ電力制限（Ｓ４５）を実行する。これによれば、検査装置１は遠心処理（Ｓ７）の終了前に、ラバーヒータ６５の蓄積熱量をある程度低減させることができるため、測定処理（Ｓ１１）におけるオーバーシュートをより確実に低減できる。
The
検査装置１は、外気温センサ７８及びフラッシュメモリ９３を備える。外気温センサ７８は、作業空間８１の外部に配置され、外気温を検出する。フラッシュメモリ９３は、外気温と補正開始タイミングｔ１とが対応付けられた補正テーブル１００（又は、補正テーブル１１０）を記憶する。ＣＰＵ９１は、補正テーブル１００を参照して、外気温センサ７８によって検出された外気温に対応する補正開始タイミングｔ１を特定する（Ｓ２３、Ｓ２５）。ヒータ電力制限（Ｓ４５）は、特定された補正開始タイミングｔ１で、ラバーヒータ６５に供給されている電力量を第二電力量に制限する。これによれば、検査装置１は、内気温に影響を及ぼす外気温を基準として補正開始タイミングｔ１を決定することで、オーバーシュートをより確実に低減できるタイミングでラバーヒータ６５への供給電力を制限できる。
The
補正テーブル１００（又は、補正テーブル１１０）は、外気温と、ヒータ電力制限を終了するタイミングである補正終了タイミングｔ２とが対応付けられている。ＣＰＵ９１は、補正テーブル１００を参照して、外気温センサ７８によって検出された外気温に対応する補正終了タイミングｔ２を特定する（Ｓ２３、Ｓ２５）。ＣＰＵ９１は、特定された補正終了タイミングｔ２に達した場合、ラバーヒータ６５に供給されている電力量を、第二電力量から第一電力量に変化させる（Ｓ４７：ＹＥＳ、Ｓ４９）。これによれば、補正終了タイミングｔ２でヒータ電力制限が終了されるため、ラバーヒータ６５の蓄積熱量の低下に起因するアンダーシュートが低減される。アンダーシュートは、内気温が目標範囲よりも低くなる現象である。従って検査装置１は、測定処理（Ｓ１１）における検査チップ２の周辺温度を、より正確に目標範囲内に維持できる。
In the correction table 100 (or the correction table 110), the outside air temperature is associated with the correction end timing t2, which is the timing at which the heater power restriction ends. The
ラバーヒータ６５は、主軸５７を中心としたホルダ６１の回転範囲の下側に配置される。一般的には、ラバーヒータ６５をホルダ６１の回転範囲の下側に配置した場合、ホルダ６１の回転速度の低下に伴ってラバーヒータ６５の発熱が作業空間８１内に滞留して、オーバーシュートが発生しやすい。しかしながら、上記実施形態及び変形例によれば、検査装置１はオーバーシュートを低減できるため、測定部７によって正確な液体測定を実行できる。
The
検査装置１は、主軸モータ３５を備える。主軸モータ３５は、主軸５７を中心としたホルダ６１の回転範囲の下側に配置され、ＣＰＵ９１の制御に応じて主軸５７を回転駆動する。一般的には、主軸モータ３５をホルダ６１の回転範囲の下側に配置した場合、ホルダ６１の回転速度の低下に伴って主軸モータ３５の発熱が作業空間８１内に滞留して、オーバーシュートが発生しやすい。しかしながら、上記実施形態及び変形例によれば、検査装置１はオーバーシュートを低減できるため、測定部７によって正確な液体測定を実行できる。
The
なお、上記実施形態及び変形例において、穴部８０Ｄ，８０Ｅが本発明の「通気口」に相当する。検査チップ２が本発明の「容器」に相当する。主軸５７が本発明の「所定軸」に相当する。ラバーヒータ６５が本発明の「熱源部」に相当する。測定部７が本発明の「測定機構」に相当する。ＣＰＵ９１が本発明の「制御部」に相当する。補正開始タイミングｔ１が本発明の「第一タイミング」に相当する。ヒータ電力制限（Ｓ４５）が、本発明の「電力制限処理」に相当する。遠心停止命令の出力（Ｓ９）が、本発明の「第二タイミング」に相当する。フラッシュメモリ９３が本発明の「記憶部」に相当する。Ｓ２３及びＳ２５が、本発明の「第一特定処理」及び「第二特定処理」に相当する。補正終了タイミングｔ２が本発明の「第三タイミング」に相当する。Ｓ４７及びＳ４９が、本発明の「制限解除処理」に相当する。主軸モータ３５が本発明の「駆動部」に相当する。
In the above-described embodiments and modifications, the
本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されず、各種変形が可能である。ＣＰＵ９１は、遠心処理（Ｓ７）の開始後且つ測定処理（Ｓ１１）の開始前にラバーヒータ６５への供給電力を制限すればよいため、例えばＳ９とＳ１１との間でラバーヒータ６５への供給電力を制限してもよい。測定部７は、液体を光学測定するものに限定されず、液体を他の手法で測定してもよい。ケース８０は、穴部８０Ｄ，８０Ｅに加えて、又は穴部８０Ｄ，８０Ｅに代えて、他の通気口を備えてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment and modifications, and various modifications are possible. The
１ 検査装置
２ 検査チップ
７ 測定部
３０ 回転機構
３５ 主軸モータ
５７ 主軸
６１ ホルダ
６５ ラバーヒータ
７８ 外気温センサ
８０ ケース
８０Ｄ，８０Ｅ 穴部
８１ 作業空間
９１ ＣＰＵ
９３ フラッシュメモリ
１００，１１０ 補正テーブル
DESCRIPTION OF
93
Claims (7)
前記作業空間内に配置され、検査対象の液体が収容される容器を装着可能なホルダと、
所定軸を中心として、前記ホルダを前記作業空間内で回転させる回転機構と、
前記作業空間内の空気の熱量増加及び熱量減少の何れか一つの熱量調整を、単位時間当たりに供給される電力量に応じて実行する熱源部と、
前記ホルダに装着されている前記容器に収容されている前記液体を測定する測定機構と、
前記回転機構、前記熱源部、及び前記測定機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記作業空間内の温度を所定の目標範囲内に維持するための前記熱量調整に必要な前記電力量である第一電力量が前記熱源部に供給されている状態で、前記回転機構に前記ホルダを第一回転速度で回転させる遠心処理と、
前記遠心処理の終了後、前記回転機構による前記ホルダの回転速度を前記第一回転速度よりも小さい第二回転速度に制御しながら、前記容器に収容されている前記液体を、前記測定機構に測定させる測定処理と、
前記遠心処理の開始後且つ前記測定処理の開始前における所定の第一タイミングで、前記熱源部に供給されている前記電力量を、前記第一電力量から前記第一電力量よりも小さい第二電力量に制限する電力制限処理と
を実行することを特徴とする検査装置。 A case having a work space provided inside, and a vent for communicating the work space with the outside;
A holder arranged in the work space and capable of mounting a container for storing a liquid to be inspected;
A rotation mechanism for rotating the holder in the work space around a predetermined axis;
A heat source unit that performs heat amount adjustment of any one of an increase in heat amount and a decrease in heat amount of air in the work space according to the amount of electric power supplied per unit time; and
A measuring mechanism for measuring the liquid contained in the container mounted on the holder;
A control unit that controls the rotation mechanism, the heat source unit, and the measurement mechanism;
The controller is
In the state where the first power amount that is the power amount necessary for the heat amount adjustment for maintaining the temperature in the work space within a predetermined target range is supplied to the heat source unit, Centrifuge to rotate the first rotation speed,
After completion of the centrifugation, the liquid stored in the container is measured by the measurement mechanism while controlling the rotation speed of the holder by the rotation mechanism to a second rotation speed smaller than the first rotation speed. Measurement process to
A second power smaller than the first power amount from the first power amount at a predetermined first timing after the start of the centrifugation process and before the start of the measurement process. And a power limiting process for limiting the amount of power.
所定の第二タイミングで、前記回転機構による前記ホルダの回転速度を前記第一回転速度から前記第二回転速度まで減少させることで、前記遠心処理を終了させ、
前記第二タイミングよりも前に、前記電力制限処理を実行する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。 The controller is
By reducing the rotation speed of the holder by the rotation mechanism from the first rotation speed to the second rotation speed at a predetermined second timing, the centrifugal processing is terminated,
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the power limiting process is executed before the second timing.
前記外気温と前記第一タイミングとが対応付けられた補正テーブルを記憶する記憶部と、を更に備え、
前記制御部は、前記補正テーブルを参照して、前記外気温センサによって検出された前記外気温に対応する前記第一タイミングを特定する第一特定処理を、更に実行し、
前記電力制限処理は、前記第一特定処理によって特定された前記第一タイミングで、前記熱源部に供給されている前記電力量を前記第二電力量に制限する
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の検査装置。 An outside air temperature sensor that is disposed in an outside area that is outside the work space, and that detects an outside air temperature that is the temperature of the outside area;
A storage unit that stores a correction table in which the outside air temperature and the first timing are associated with each other;
The controller further refers to the correction table, and further executes a first specifying process for specifying the first timing corresponding to the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor,
The power limiting process limits the power amount supplied to the heat source unit to the second power amount at the first timing specified by the first specifying process. 4. The inspection apparatus according to any one of 3.
前記制御部は、
前記補正テーブルを参照して、前記外気温センサによって検出された前記外気温に対応する前記第三タイミングを特定する第二特定処理と、
前記第二特定処理によって特定された前記第三タイミングに達した場合、前記熱源部に供給されている前記電力量を、前記第二電力量から前記第一電力量に変化させる制限解除処理と、
を更に実行することを特徴とする請求項４に記載の検査装置。 In the correction table, the outside air temperature is associated with a third timing that is a timing of ending the power restriction process.
The controller is
Referring to the correction table, a second specifying process for specifying the third timing corresponding to the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor;
When the third timing specified by the second specifying process has been reached, a restriction release process for changing the amount of power supplied to the heat source unit from the second power amount to the first power amount;
The inspection apparatus according to claim 4, further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016066508A JP2017181202A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2016066508A JP2017181202A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Inspection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017181202A true JP2017181202A (en) | 2017-10-05 |
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ID=60006856
Family Applications (1)
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| JP2016066508A Pending JP2017181202A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Inspection device |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2017181202A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022526891A (en) * | 2019-03-22 | 2022-05-27 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド | Biological sample analyzer that accelerates thermal heating |
| JP2022527249A (en) * | 2019-03-22 | 2022-06-01 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド | Biological sample analyzer with forced air convection plenum |
-
2016
- 2016-03-29 JP JP2016066508A patent/JP2017181202A/en active Pending
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| JP7296478B2 (en) | 2019-03-22 | 2023-06-22 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド | Biological sample analyzer that accelerates thermal heating |
| JP7296477B2 (en) | 2019-03-22 | 2023-06-22 | シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド | Biological sample analyzer with forced air convection plenum |
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