JP6956617B2 - ホルダ搬送装置 - Google Patents

Description

本発明はホルダ搬送装置に関し、特に、検体容器を保持するホルダを搬送する機構に関する。

検体容器は、血液、尿等の検体を収容した容器である。検体容器の概念には採血管が含まれ、また、その概念には親検体容器及び子検体容器が含まれる。検体容器を個別的に搬送するために、キャリアとして機能するホルダが利用される（特許文献１，２を参照）。ホルダは、検体容器を保持しながら搬送するための部材である。その搬送過程では、基本的に、検体容器の起立姿勢が維持される。通常、１本の検体容器が１個のホルダによって保持及び搬送される。

ホルダ搬送装置は、複数のホルダを搬送する装置である。複数のホルダには、検体容器を保持する前のホルダ、及び、検体容器を保持しているホルダが含まれる。ホルダ搬送装置においては、ホルダ単位でその行き先を定め得る。ホルダ搬送装置は、例えば、検体処理装置に組み込まれるものである。

特開２０１１−７５３５５号公報 特開２０１３−８３５３８号公報

ホルダ搬送装置においては、場合により、ホルダ列から先頭ホルダを分離する必要がある。例えば、ホルダに内蔵されたＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグへの情報の書き込みやそこからの情報の読み出しを行う場合において、通信対象を絞るため、あるいは、通信効率を高めるため、先頭ホルダが後続ホルダから離された上で、先頭ホルダが通信器の直上又は正面に位置決められる。行き先の制御、バーコードの読み取り、その他の目的から、先頭ホルダが分離されることもある。先頭ホルダの分離を簡易な機構で実現することが望まれる。

なお、特許文献１には、先頭ホルダを切り出すための機構として、水平軸に取り付けられて回転運動する２つの扇状の回転板が開示されている。特許文献２には、先頭ホルダを切り出すための機構として、検体容器を保持したホルダそれ全体を収容する筒状の回転部材が開示されている。

本発明の目的は、ホルダ搬送装置において、先頭ホルダの分離を簡易な機構で実現することにある。

実施形態に係るホルダ搬送装置は、複数の検体容器を個別搬送するための複数のホルダに対して前進運動力を与える搬送路と、前記搬送路の近傍に設定された回転軸を中心として回転運動する可動部材を有する分離機構と、を含み、前記可動部材の一方方向への回転により前記可動部材の第１姿勢が形成され、前記可動部材の他方方向への回転により前記可動部材の第２姿勢が形成され、前記可動部材は、前記第１姿勢から前記第２姿勢へ変化する第１過程において前記搬送路上から退避してｎ番ホルダの前進運動を許容し、前記第２姿勢から前記第１姿勢へ変化する第２過程において前記搬送路上に進出してｎ＋１番ホルダの前進運動を規制するフロントアームと、前記フロントアームの下流側に設けられたアームであって、前記第１過程において前記搬送路上に進出して前記ｎ番ホルダの前進運動を規制し、前記第２過程において前記搬送路上から退避して前記ｎ番ホルダの前進運動を許容するリアアームと、を含むものである。

本発明によれば、ホルダ搬送装置において、先頭ホルダの分離を簡易な機構で実現できる。

実施形態に係るホルダ搬送装置の構成例を示す概念図である。 分離機構の第１例を示す斜視図である。 分離機構の第１例を示す側面図である。 案内機構を示す図である。 可動片の一例を示す図である。 可動片の第１姿勢（原姿勢）を示す図である。 可動片の第２姿勢（受入れ姿勢）を示す図である。 可動片の中間姿勢（位置決め姿勢）を示す図である。 可動片の第１姿勢（原姿勢）への復帰を示す図である。 分離機構の第１例におけるフロントアーム及びリアアームの作用を説明するための図である。 分岐機構を示す斜視図である。 分岐機構によるホルダの引き込みを示す図である。 分岐機構ホルダの捕獲を示す図である。 分岐機構によるホルダの送りを示す図である。 移送機構を示す斜視図である。 移送機構の動作を示す図である。 分離機構の第２例における可動板の第１姿勢を示す図である。 分離機構の第２例における可動板の第２姿勢（受入れ姿勢）を示す図である。 分離機構の第２例における可動板の中間姿勢（位置決め姿勢）を示す図である。 分離機構の第２例における可動板の第１姿勢への復帰を示す図である。 分離機構の第２例におけるフロントアーム及びリアアームの作用を説明するための図である。 他の分岐機構を示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（１）検体処理システム
図１には、実施形態に係るホルダ搬送装置１１を備えた検体処理システム１０の構成例が示されている。検体処理システム１０は、検体の分析に先立って検体を前処理するものである。検体として、生体から採取された血液、尿等が挙げられる。前処理として、遠心分離、開栓、分注、閉栓等があげられる。検体処理システム１０において、検体が分析されてもよい。

検体処理システム１０は、ｘ方向に連結された複数のユニット１２，１４，１６を含む。それらのユニット１２，１４，１６は、図示の例において、互い異なる処理を実行するものである。もちろん、それらのユニット１２，１４，１６において同じ処理が並列的に実行されてもよい。なお、ｘ方向は第１水平方向であり、ｙ方向が第２水平方向である。それらに直交するｚ方向が垂直方向である。

複数のユニット１２，１４，１６に跨ってホルダ搬送装置１１が設けられている。ホルダ搬送装置１１は、複数のホルダ２４を搬送する装置である。複数のホルダ２４には、検体容器を保持しているホルダ、及び、検体容器を保持する前の空のホルダ、が含まれる。各ホルダ２４は、1本の検体容器を保持し、それを搬送する機能を有する。ホルダ２４ごとにその行先が指定され得る。各ホルダ２４の搬送を管理するため、各ホルダ２４は、後述するＲＦＩＤタグを内蔵している。

ホルダ搬送装置１１は、搬送路１８、２０，２２を有している。搬送路１８は主搬送路であり、図1において左側から右側へホルダ２４を搬送するものである。搬送路２０は戻り搬送路としての副搬送路であり、図１において右側から左側へホルダ２４を搬送するものである。搬送路１８，２０はいずれもｘ方向に平行に伸長している。搬送路２２は搬送路１８の分岐箇所に接続された分岐搬送路である。搬送路２２は、図１において上側から下側へホルダ２４を搬送するものであり、それはｙ方向に平行である。各搬送路１８，２０，２２はベルトコンベア機構１７を構成する。各搬送路１８，２０，２２の実体は一定速度で回転するベルトである。ベルトによって各ホルダ２４に対して常時、前進運動力が与えられている。ストッパ等によって前進運動が規制されたホルダはベルト上でスリップした状態となる。なお、磁力その他によって各ホルダ２４に前進運動力を与えるようにしてもよい。

ホルダ搬送装置１１は、分離セクションに設けられた分離機構２６、分岐セクションに設けられた分岐機構３０、及び、移送セクションに設けられた移送機構３２を有する。分離機構２６は、ＲＦＩＤタグとの通信を行う通信器２８を備えている。通信器２８は、本実施形態において、分岐箇所の手前で、分離状態にある特定のホルダに含まれるＲＦＩＤタグからＩＤ情報等を読み取るものであり、あるいは、そのＲＦＩＤタグへＩＤ情報等を書き込むものである。ＲＦＩＤタグに変わる他の通信媒体を利用してもよい。分離セクションにおいて、バーコード読み取りその他が実行されてもよい。その場合、通信が行われても行われなくてもよい。

移送機構３２は２つの搬送路１８，２０の間に設けられた中継台座３４を有している。なお、各機構２６，３０，３２は、図１において、抽象的に表現されており、各機構２６，３０，３２の具体的内容については後に詳述する。

（２）分離機構の第１例
図２には、分離機構の第１例が斜視図として示されている。図示された分離機構２６は、分離器４２、駆動源としてのモータ４４、及び、軸部材４６を有する。分離器４２は、搬送路１８，２０の上面レベルよりも若干高い位置に設けられている。モータ４４は、搬送路１８，２０の下方（地下空間）に設けられている。軸部材４６は、搬送路１８の近傍に設けられた垂直軸であり、具体的には、それは搬送路１８と搬送路２０の間の隙間を上下方向に貫通している。モータ４４で生じた回転力が軸部材４６を介して分離器４２に伝達される。

分離器４２は、可動部材としての可動片４８を有している。可動片４８は回転軸を中心として水平方向に回転運動するものである。回転軸は実施形態において軸部材４６の上端部分により構成されている。具体的には、取り付け用の金具により、軸部材４６の上端部分に可動片４８が固定されている。軸部材４６が回転運動すれば、それに伴って可動片４８が回転運動する。可動片４８は、樹脂、金属その他の材料により構成される。

図２には、分離機構２６によってハンドリングされている２つのホルダ２４Ａ，２４Ｂが示されている。それらの構成は同一である。ここで、ホルダ２４Ｂに着目すると、ホルダ２４Ｂは、円盤状の下部３６と、上部に相当する概ね筒状の保持器３８と、を有する。保持器３８は、そこに差し込まれた検体容器を弾性的に保持するものである。保持器３８は、例えば、４つのフィンガを有する。それらのフィンガによって検体容器の垂直姿勢（直立姿勢）が維持される。その姿勢が傾斜姿勢となった場合に、その姿勢を垂直姿勢に戻す機構を付加してもよい。

下部３６の内部には、ＲＦＩＤタグ、円盤状の重り等が収容されている。下部３６の直径は、保持器３８の直径よりもやや大きく、下部３６は保持器３８よりも肥大している。下部３６の上端には肩部４０が生じている。

図３には、分離機構２６の側面が示されている。ホルダ２４Ａ，２４Ｂは検体容器５０Ａ，５０Ｂを保持している。可動片４８は各ホルダ２４Ａ，２４Ｂの下部（具体的にはその上端部分）に当接される。可動片４８が各ホルダ２４Ａ，２４Ｂの保持器に当接されてもよい。ホルダ２４Ａ，２４Ｂの下部内にはＲＦＩＤタグ５２，５４が設けられている。ＲＦＩＤタグ５２，５４は、メモリ、送受信回路、アンテナ等を有し、受信電波により得た電力により動作し、通信器との間で非接触通信を行う電子回路である。パッシブ方式のＲＦＩＤタグに代えてアクティブ方式のＲＦＩＤタグが利用されてもよい。ＲＦＩＤタグは、場合により、ＲＦタグ、無線タグ、ＩＣタグ、電子タグ等とも称される。

周回運動するベルトは、上ベルト１８Ａと下ベルト１８Ｂとからなり、それらの内で上ベルト１８Ａが搬送路を構成する。通信位置（後述する基準停止位置）の近傍には通信器２８が設けられている。具体的には、通信位置に停止したホルダ２４Ａの直下であって、上ベルト１８Ａと下ベルト１８Ｂとの間に通信器２８が配置されている。そのホルダ２４Ａの側方であって比較的に近い位置に通信器２８を設けることも考えられる。いずれにしても、通信位置に停止したホルダ２４Ａとの間で確実な通信を行うことができ且つ他のホルダとの間での不要な通信が生じない範囲内に通信器２８が設けられる。

図３においては、ホルダ２４Ａが後続のホルダ２４Ｂから分離されており、つまり、それらの間に空間が設けられている。その分離状態において、通信器２８が、ホルダ２４Ａの下部の内部に配置されたＲＦＩＤタグ５４と通信する。このように通信対象となるホルダ２４Ａの単離状態で通信を行えるので、通信器２８の通信対象を絞り込める（例えば誤認や混信を防止できる）、通信効率を高められる（例えば複数のＲＦＩＤタグとの間に通信が確立してしまい通信時間が長くなることを防止できる）、等の利点を得られる。また、上ベルト１８Ａと下ベルト１８Ｂとの間の隙間に通信器２８を配置したので、デットスペースを有効活用できる、通信器２８と通信相手となるＲＦＩＤタグ５４と間を近接させることが容易である、等の利点を得られる。可動片４８は、ホルダ列から通信対象となるホルダ２４Ａが切り出された上で、当該ホルダ２４Ａが通信位置に一時停止するように、その前進運動を制御する。

なお、ＲＦＩＤタグへの情報の書き込みに要する時間は例えば１秒であり、ＲＦＩＤタグからの情報の読み出しに要する時間は例えば０．３秒である。それらの数値は例示に過ぎないものである。より高速な通信を行えるように構成してもよい。

図４には、案内機構が示されている。ホルダ２４は搬送路を構成する上ベルト１８Ａ上に載置され、上ベルト１８Ａの前進運動に伴って、それと一緒に前進運動する。その際に、２つのガイドレール５６Ａ，５６Ｂにより、下部３６がその両側から保持される。つまり、２つのガイドレール５６Ａ，５６Ｂは、ホルダ２４の前進運動を案内するものであり、具体的には、上ベルト１８Ａからのホルダ２４の脱落を防止し、また、ホルダ２４の転倒を防止するものである。各ガイドレール５６Ａ，５６Ｂは、肩部４０を包み込む折返し形態を有している。なお、ホルダに接触する可動部材は、ガイドレール５６Ａ又は５６Ｂに形成された開口、切り欠き等を通じて、上ベルト１８Ａの上方に進出する。なお、図４に示された案内機構は例示であり、他の機構によって個々のホルダ２４が案内されてもよい。

図５には、可動片４８が示されている。可動片４８は金属、樹脂等からなる板状の部材である。その厚みは例えば数ｍｍである。可動片４８は垂直の回転軸５８を中心として水平方向に回転運動するものである。可動片４８は、上流側において作用するフロントアーム６０と、下流側において作用するリアアーム６２と、を有する。図示の例では、回転軸５８からフロントアーム６０の最遠端までの距離よりも、回転軸５８からリアアーム６２の最遠端の方が長い。フロントアームの基準軸線とリアアームの基準軸線とがなす角度は９０度以上１８０度以下であり、例えば１２０〜１５０度の範囲内にある。

フロントアーム６０は、凸状の丸みをもったつまり円弧状のストッパエッジ６４を有する。その曲率半径は回転中心から見て一定である。ストッパエッジ６４に隣接して突出部６５が形成されている。ストッパエッジ６４から見て突出部６５を超えた反対側には円弧状の窪み６６が形成されている。フロントアーム６０において、ホルダとの接触が生じる部分は実際にはストッパエッジ６４だけである。よって、ストッパエッジ６４の機能を妨げない限りにおいて、他の部分の形態には自由度がある。なお、貫通孔６８，７０は、軸部材に可動片４８を取り付けるための金具を固定するねじ穴である。回転軸５８は、上記のように軸部材の上端部により構成される。

リアアーム６２は、フロントアーム側から伸びる直線状のガイドエッジ７４と、それに連なるフック７６と、を有する。リアアーム６２の端部７２がＪ字形態を有しており、その内側のエッジが反った形態を有するフック７６である。リアアーム６２において、ホルダと接する部分は、ガイドエッジ７４及びフック７６である。よって、それらの機能を妨げない限りにおいて、他の部分の形態には自由度がある。

分離機構の第１例において、可動片４８は、大別して、３つの姿勢をとる。すなわち、第１姿勢（原姿勢）、第２姿勢（受入れ姿勢）、及び、中間姿勢（位置決め姿勢）をとる。リアアーム６２の長手方向（軸線方向）を基準とした場合、第1姿勢ではその長手方向の角度がθ０となり、第２姿勢ではその長手方向の角度がθ１となり、中間姿勢ではその長手方向の角度がθ２となる。

第１姿勢は、可動片４８が反時計回り方向に最も回転した場合において生じる。第２姿勢は、可動片４８が時計回り方向に最も回転した場合において生じる。第１姿勢から第２姿勢への変化の過程が第1過程であり（符号７８を参照）、第２姿勢から第１姿勢への変化の過程が第２過程である（符号７９，８０を参照）。第２過程の途中において、中間姿勢が生じる。その後、可動片４８が更に回転して第１姿勢が生じる。第２過程は、第２姿勢から中間姿勢までの第１の部分過程（符号７９を参照）と、中間姿勢から第１姿勢までの第２の部分過程（符号８０を参照）と、からなる。第１姿勢、第２姿勢及び中間姿勢が循環的に形成されるように、可動片４８の正逆回転運動が制御される。

図６〜図１０を用いて、分離機構の動作、つまり可動片４８の作用について、具体的に説明する。図６には、可動片４８の第1姿勢が示されている。図７には、可動片４８の第２姿勢が示されている。図８には、可動片４８の中間姿勢が示されている。図９には、可動片４８の第１姿勢への復帰が示されている。図１０には、フロントアーム及びリアアームの作用が整理されている。なお、第１姿勢を原姿勢とし、それに対応する角度をθ０で表現したが、それらは便宜上のものである。

図６において、可動片４８は第1姿勢を有している（θ０を参照）。リアアーム６２は、搬送路１８から退避した状態にある。フロントアーム６０の端部、特にストッパエッジ６４が搬送路１８上に進出しており、ストッパエッジ６４によってホルダ８４ｎの前進運動が規制されている。つまり、ホルダ８４ｎが止められている。搬送路１８は、常時、ホルダ８４ｎ，８４ｎ＋１に対して前進運動力を与えているので、図６において、ホルダ８４ｎ，８４ｎ＋１はスリップ状態にある。図示の例では、ホルダ８４ｎは、ホルダ列８６の先頭ホルダである。２番目のホルダがホルダ８４ｎ＋１である。通常、ストッパエッジ６４によって先頭のホルダ８４ｎが止められた後、上流から流れてくる後続のホルダ８４ｎ＋１が、止まっている先頭のホルダ８４ｎに衝突する。続いて、上流から流れてくる別の後続のホルダが、止まっているホルダ８４ｎ＋１に衝突する。このような突き当たりの繰り返しによりホルダ列８６が構成され、また、ホルダ列が成長する。上流側の事情によっては接触状態にある複数のホルダが流れてくることもある。

先頭のホルダ８４ｎの停止位置がＰ０で示されている。基準停止位置Ｐ２は実施形態において通信位置であり、その通信位置の近傍（具体的には上ベルトの直下）には通信器２８が設けられている。停止位置Ｐ０と基準停止位置Ｐ２の間には仮の停止位置があるが、図６ではそれが図示省略されている。なお、符号８２は、可動片４８を軸部材に取り付けるための金具を示している。

図７において、可動片４８の時計回り方向の回転を経て（符号７８参照）、可動片４８の第２姿勢が生じている（θ１を参照）。具体的には、リアアーム６２が搬送路１８上に進出し、フロントアーム６０が搬送路１８から退避した状態が生じている。フロントアーム６０の退避に伴って、ストッパエッジのストッパ作用が消失し、ホルダ８４ｎを先頭とするホルダ列８６の前進運動が許容されることになる。その際、ホルダ８４ｎは停止位置Ｐ０から前進運動する。前進運動したホルダ８４ｎは、搬送路１８上に斜めに進出したガイドエッジ７４に衝突する。これにより、ホルダ８４ｎの前進運動が規制され、それはスリップ状態となる。後続のホルダ８４ｎ＋１，８４ｎ＋２も同様である。その場合におけるホルダ８４ｎの停止位置が仮の停止位置Ｐ１である。停止位置Ｐ０から停止位置Ｐ１までの距離がホルダ８４ｎを受け入れる際の仮の移動量である。その後、可動片が反時計回り方向に回転する。

図８において、可動片４８は中間姿勢にある（θ２を参照）。第２姿勢から中間姿勢までの変化が符号７９で示されている。図示された状態では、リアアーム６２におけるフック７６が搬送路１８上に存在しており、フロントアーム６０のストッパエッジ６４が搬送路１８上に進出している。

具体的には、第２姿勢から中間姿勢への変化の過程において、リアアーム６２におけるガイドエッジ７４が反時計回り方向に回転してその傾斜角度が徐々に小さくなり、ガイドエッジ７４に案内又は先導されるように、ホルダ８４ｎが前進運動する。可動片４８の中間姿勢が形成された時点で、リアアーム６２の運動は停止し、フック７６によってホルダ８４ｎが捕獲され、その前進運動が規制される。その時点では、ホルダ８４ｎは基準停止位置Ｐ２に位置決められる。その際におけるホルダ８４ｎの移動量は仮の停止位置Ｐ１から基準停止位置Ｐ２までの距離に相当する。その移動量は例えば１〜６ｃｍの範囲内である。

一方、第２姿勢から中間姿勢への変化の過程において、フロントアーム６０の端部が搬送路１８上に進出する。すなわち、フロントアーム６０における突出部６５が、連接状態にあるホルダ８４ｎ及びホルダ８４ｎ＋１の間のＶ字状の隙間に入り込み、ストッパエッジ６４が２番目のホルダ８４ｎ＋１に当たってその前進運動を規制する。これにより、ホルダ８４ｎ＋１は停止位置Ｐ０で停止する。その際におけるホルダ８４ｎ＋１の移動量は停止位置Ｐ３から停止位置Ｐ０までの距離に相当する。

以上のように、第２過程においては、切り出し対象となったホルダ８４ｎが、それに続くホルダ８４ｎ＋１から引き離される。換言すれば、両者の間に一定のスペースが挿入される。ホルダ８４ｎが後続のホルダ８４ｎ＋１等から隔てられた状態において、通信器とホルダ８４ｎ内のＲＦＩＤタグとの間で通信が実施される。通信に必要な時間が経過した後、以下に示すように、中間姿勢から第１姿勢へ復帰する。

図９において、可動片４８が反時計回り方向に回転し（符号８０を参照）、可動片４８の第１姿勢が再び生じる（θ０を参照）。その回転の途中で、フックによるホルダ８４ｎの捕獲作用が消失し、ホルダ８４ｎの前進運動が許容される。これにより、ホルダ８４ｎは、通信器２８の直上（基準停止位置）から下流側へ流される。一方、可動片４８の反時計回り方向の回転中において（符号８０を参照）、つまり中間姿勢から第１姿勢への変化の過程において、ストッパエッジ６４によるホルダ８４ｎ＋１の停止作用は維持される。これにより、ホルダ８４ｎ＋１は、停止位置Ｐ０に停止したままとなる。換言すれば、ホルダ８４ｎ＋１及びそれに続くホルダ８４ｎ＋２を含むホルダ列８６の全体が停止したままとなる。

図１０には以上の作用が整理されている。列９０には可動片の角度及び姿勢の変化が示されており、列９２にはフロントアームの作用の変化が示されており、列９４にはリアアームの作用の変化が示されている。列９６には他の動作が示されている。

Ｓ１０では、可動片の第１姿勢が形成される。その状態では、フロントアームにより、ｎ番ホルダを先頭とするホルダ列の前進運動が規制される。Ｓ１２では、可動片が正方向（時計回り方向）に回転し、Ｓ１４において、可動片の第２姿勢が形成される。その状態に至る過程で、フロントアームによる、ｎ番ホルダを先頭とするホルダ列の前進運動の規制が消失し、当該ホルダ列の前進運動が許容される。一方、当該過程では、リアアームが搬送路上に進出し、リアアームによって、ｎ番ホルダを先頭とするホルダ列の前進運動が規制される。その際、ｎ番ホルダは仮の停止位置で一時停止する。

Ｓ１６では、可動片が負方向（反時計回り方向）に回転する。その過程において、フロントアームの端部がｎ番ホルダとｎ＋１番ホルダとの間に入り込み、ｎ＋１番ホルダの前進運動を規制する。それと共に、リアアームの後退運動に伴って、ｎ番ホルダの前進運動が許容される。Ｓ１８において、可動片の中間姿勢が形成された時点で、可動片の回転運動が止まる。その状態では、リアアームの作用により、ｎ番ホルダが基準停止位置に位置決められる。後続のｎ＋１番ホルダは、ｎ番ホルダから所定距離だけ隔離された状態となる。その状態において、ｎ番ホルダに対して、情報の読み取り又は書き込みのための通信が実行される。

Ｓ２０では、可動部材が負方向（反時計回り方向）に更に回転し、可動部材の第１姿勢が再形成される。その過程において、ｎ＋１番ホルダを先頭とするホルダ列の前進運動はフロントアームにより規制されたままである。一方、その過程において、リアアームの規制作用が消失し、ｎ番ホルダの前進運動が許容される。その後、Ｓ１０以降の各工程が繰り返し実行される。

上記分離機構によれば、所定形状をもった可動片（単板）の水平回転運動というシンプルな構成により、ホルダ列からの先頭ホルダの切り出しを行える。可動片を水平回転運動させるための機構として搬送路の近傍に垂直な回転軸等を設けるだけでよいので、可動片を動作させるための機構として可動片の周囲に大がかりな設備を設ける必要がないという利点を得られる。駆動源を搬送路の下方の地下空間に設置することも可能であり、その場合にはデットスペースを有効活用できる。

（３）分岐機構及び移送機構
次に、上記分離機構と共に設置される分岐機構及び移送機構について説明する。もっとも、ホルダ搬送装置に、分離機構、分岐機構、及び、移送機構のいずれか１つ又は２つが組み込まれてもよい。

図１１には、分岐機構の構成例が示されている。図示された分岐機構３０は、搬送路１８から搬送路２２へホルダ（対象ホルダ）１０４を送り出す機構である。分岐機構３０は、送りアーム１００、駆動源としてのモータ１０２等を有する。送りアーム１００は垂直の回転軸回りにおいて水平回転運動する部材である。符号１００Ａは回転後の送りアームを示している。

図１２〜図１４には、分岐機構の動作つまり送りアーム１００の動作が示されている。図１２においては、送りアーム１００が搬送路１８上に進出しており、具体的には、搬送路１８を斜めに横断している。その状態が必要に応じてセンサ１０８によって検出される。送りアーム１００は、反った形状を有するフック１１２及び円弧状の窪み１１０を有する。符号１０５は回転軸を示している。符号１０６は、搬送路１８と搬送路２２との間に設けられた中継台座を示している。

図１２に示すように、搬送路１８上を移動して来た対象ホルダ１０４がフック１１２に当たる。その後、フック１１２により対象ホルダ１０４が回転軸１０５の方へ案内される。これにより、図１３に示すように、対象ホルダ１０４が窪み１１０に収容される。つまり、窪み１１０によって対象ホルダ１０４が捕獲される。その状態では、対象ホルダ１０４の一部分が搬送路１８上にあり、残りの部分が中継台座１０６上にある。続いて、図１４に示すように、送りアーム１００が反時計回り方向に回転運動する。その際、対象ホルダ１０４には、遠心力又はそれに類する力が及ぶが、窪み１１０により対象ホルダ１０４の捕獲状態が維持される。その後、対象ホルダ１０４は搬送路２２によって搬送される。

図１５には、移送機構の構成例が示されている。図示された移送機構３２は、送りアーム１２６を有する送り機構１２０、駆動源としてのモータ１２２、及び、軸部材１２４を有する。軸部材１２４は、搬送路１８と搬送路２０との間の隙間を上下方向に貫通している。軸部材１２４の上端部には送りアーム１２６が固定されている。モータ１２２の回転駆動力が軸部材１２４を介して送りアーム１２６に伝達されている。

図１６を用いて、移送機構の動作つまり送りアーム１２６の作用を説明する。図１６において、送りアーム１２６は搬送路１８上に進出しており、それを斜めに横切っている。その状態がセンサによって検出されてもよい。送りアーム１２６は、反った形状を有するフック及び湾曲した窪み１３４を有する。図１６において、搬送路１８から搬送路２０への移送対象が対象ホルダ１３６である。

図１６に示す状態において、フック１３０の作用により、対象ホルダ１３６が回転軸１３８の方へ引き込まれる。その後、対象ホルダ１３６が窪み１３４によって捕獲される。その後、送りアーム１２６が時計回り方向に回転すると、窪み１３４によって捕獲された対象ホルダ１３６が中継台座３４上に送られ、更に、搬送路２０上に送られる（符号１２６Ａ参照）。

上記の分岐機構及び移送機構は、いずれも、水平回転運動する単一部材により、ホルダを所望の方向へ送り出すものである。よって、簡易な機構でその送り出しを実現できる。特に、駆動源を搬送路の下方へ設置することが容易であり、ホルダを送る部材の周囲に複雑な機構を設ける必要がないという利点を得られる。

（４）分離機構の第２例
次に、図１７〜図２１を用いて、分離機構の第２例について説明する。この第２例においても、上記第１例と同様に、ホルダの分離のために単一の可動部材が利用されている。具体的には、以下に説明する可動板１４２が利用されている。

図１７には、分離機構１４０における可動板１４２の第１姿勢が示されている。図１８には可動板１４２の第２姿勢が示されている。図１９には可動板１４２の中間姿勢が示されている。図２０には可動板１４２の第１姿勢への復帰が示されている。

図１７に示す状態においては、可動板１４２の第１姿勢が形成される（θ０を参照）。以下に説明するように、この第１姿勢において、先頭のホルダ１５０ｎに対して回転、読み取り、撮像等を実施し得る。

搬送路１６４は、図１７において下側から上側へ、ホルダ１５０ｎ，１５０ｎ＋１を搬送するものである。搬送路１６４はベルトコンベアにより構成される。搬送路１６４の一方側であって搬送路１６４の近傍には回転軸１６２が設けられており、その回転軸１６２の上端部に可動板１４２が固定されている。回転軸１６２は、駆動源としてのモータによって回転駆動される軸部材により構成される。モータは、搬送路１６４よりも下方の位置に設置されている。

可動板１４２は、フロントアーム１５２及びリアアーム１５４を有する。第１姿勢において、フロントアーム１５２は、搬送路１６４の上流側に突出しあるいは膨らんでおり、リアアーム１５４は、搬送路１６４の下流側に突出しあるいは膨らんでいる。フロントアーム１５２は、円弧状のストッパエッジ１５６を有する。ストッパエッジ１５６の曲率半径を回転軸１６２から見て一定としてもよい。リアアーム１５４は、直線状のガイドエッジ１５８及び反った形態を有するフック１６０を有する。第１姿勢においては、ストッパエッジ１５６の一部が搬送路１６４の上に進出している。

また、図１７に示す状態では、回転駆動ローラ１４４及びストッパエッジ１５６によってホルダ１５０ｎの前進運動が規制されている。その時、ホルダ１５０ｎは位置Ｐ０にあり、ホルダ１５０ｎはスリップ状態にある。ホルダ１５０ｎの前側が回転駆動ローラ１４４及びストッパエッジ１５６に当たっている状態において、２つの押さえローラ１４６，１４８がホルダ１５０ｎの後側へ移動し、その後側に当たる。これにより、ホルダ１５０ｎの拘束状態（クランプ状態）が形成される。その拘束状態において、回転駆動ローラ１４４が回転運動すると、回転力がホルダ１５０ｎに与えられる。つまり、ホルダ１５０ｎが回転する。その回転過程において、ホルダ１５０ｎに保持された検体容器に貼付されているバーコードが読み取られる。ホルダ１５０ｎに貼付されたバーコードが読み取られてもよい。回転過程又は回転前後において、必要に応じて、ホルダ１５０ｎに保持された検体容器が撮像される。その際、光学センサ等を利用して、検体容器における栓の有無、栓の種別等が判定されてもよい。この第２例においては、２つの押さえローラ１４６，１４８によるクランプ状態の形成に際して、後続のホルダ１５０ｎ＋１が図示されていない２つのローラによって保持され、その前進運動が規制される。上記の一連の検査が完了した後、可動板１４２が反時計回り方向へ回転し、これにより可動板１４２の第２姿勢が形成される。

図１８には、可動板１４２の第２姿勢が示されている（θ１を参照）。具体的には、フロントアーム１５２が搬送路上から退避し、リアアーム１５４が搬送路上に進出した状態が形成されている。フロントアーム１５２の退避に伴い、それによるホルダ１５０ｎの前進運動の規制が消失し、ホルダ１５０ｎが前進運動する。その際、ホルダ１５０ｎ＋１は待機位置において保持されたままとなるので、ホルダ１５０ｎは後続ホルダ列から分離される。一方、リアアーム１５４のガイドエッジ１５８が搬送路を斜めに横切っており、前進運動したホルダ１５０ｎはガイドエッジ１５８に衝突する。これにより、ホルダ１５０ｎは仮の停止位置Ｐ１に停止する。その後、稼働板１４２が時計回り方向に回転し、中間状態が形成される。

図１９には中間状態が示されている。すなわち、可動板１４２の中間姿勢が示されている（θ２を参照）。第２姿勢から中間姿勢への変化の過程において、フロントアーム１５２の一部１６６がホルダ１５０ｎの後側に入り込む。また、第２姿勢から中間姿勢への変化の過程において、ホルダｎ＋１が解放され、それの前身運動が許容される。ホルダｎ＋１は、中間姿勢にある可動板１４２におけるストッパエッジ１５６に当たり、その前進運動が規制される。一方、上記過程において、リアアーム１５４が後退運動して、ガイドエッジが搬送路に対して傾斜した姿勢から並行な姿勢へ変化し、ホルダ１５０ｎの前進運動が許容される。その後、フック１６０によりホルダ１５０ｎが基準停止位置Ｐ２で捕獲され、その前進運動が規制される。その状態において、ホルダ１５０ｎ中のＲＦＩＤタグと通信器との間で通信が実行される。通信完了後、可動板１４２が時計回り方向に回転運動する。これにより可動板１４２の第１姿勢が再び形成される。

図２０には、可動板１４２の第１姿勢が示されている（θ０を参照）。中間姿勢から第１姿勢への変化の過程において、リアアーム１５４によるホルダ１５０ｎの前進運動の規制が解除され、ホルダ１５０ｎの前進運動が許容される。その過程では、フロントアーム１５２によるホルダ１５０ｎ＋１の前進運動の規制は維持される。

図２１には、第２例に係る分離機構の動作が整理されている。列２００には可動板の角度及び姿勢の変化が示されている。列２０２にはフロントアームの作用の変化が示されている。列２０４にはリアアームの作用の変化が示されている。列２０６には他の動作が示されている。

Ｓ３０では可動板の第１姿勢が形成される。その際、フロントアームによりｎ番ホルダを先頭とするホルダ列の前進運動が規制される。また、Ｓ３０では、ｎ番ホルダがクランプされ、その後、それが回転駆動される。その際、ｎ＋１番ホルダが保持される。Ｓ３２では、可動板が反時計回り方向に回転運動する。その過程において、フロントアームによるｎ番ホルダの前進運動の規制が解除され、ｎ番ホルダが前進運動する。一方、その過程において、リアアームにより、前進運動したｎ番ホルダが仮の停止位置で止められる。Ｓ３４では可動板の第２姿勢が形成される。

続いて、Ｓ３６では可動板が時計回り方向に回転する。その過程で、フロントアームの一部がｎ番ホルダの後側に入り込む。その過程で、リアアームによりｎ番ホルダの前進運動が許容され、それが基準停止位置に到達した時点でその前進運動が規制される。Ｓ３８では可動板の中間姿勢が形成される。その状態で通信が実行される。中間姿勢の形成過程において、ｎ＋１番ホルダが解放され、その前進運動が可動板のストッパエッジにより規制される。

Ｓ４０では可動板が時計回り方向へ回転する。これにより第１姿勢が再び形成される。

この分離機構の第２例においても、第１例と同様に、ホルダ列から先頭ホルダを切り出すことができ、また分離状態にある先頭ホルダを基準停止位置に位置決めることが可能である。駆動源を搬送路の下方に設置することも容易であり、可動部材の周囲に複雑な機構を設けなくてもよいという利点が得られる。

（５）変形例
分離機構の第１例及び第２例においては、搬送路の下方に駆動源が設置されていたが、搬送機構の上方に駆動源を設置することも可能である。また、上述した各アーム作用を得られる限りにおいて、可動部材の形態を変更してもよい。例えば、各アームの長さや形状を変更してもよい。可動部材を所定のエッジを有する円板又は矩形板として構成してもよい。フロントアームとリアアームとを別部材で構成することも考えられる。あるいは、各アームを交換可能としてもよい。

分離機構の第１例及び第２例においては、ｎ番ホルダを仮の停止位置に一時停止させていたが、ｎ番ホルダを一時停止させることなく、ｎ＋１番ホルダに対してフロントアームを当てるようにしてもよい。

図２２には分岐機構の変形例が示されている。分岐機構１７０は搬送路１８から搬送路２２へホルダを送り込むものである。その機能を担う部材が送りアーム１７２である。送りアーム１７２は本体１７５と突出部１７６とからなる。本体１７５は図１１等に示した送りアーム１００と同様の形態を有している。突出部１７６は回転軸回りにおいて本体１７５と同様に回転運動するものであり、それはたとえば、搬送路１８を直線通過するホルダの一時停止を行う部材として機能する。送りアーム１７２の回転状態が符号１７２Ａで示されている。その回転範囲が符号１７４で示されている。

（６）開示事項の整理
実施形態に係るホルダ搬送装置は、複数の検体容器を個別搬送するための複数のホルダに対して前進運動力を与える搬送路と、搬送路の近傍に設定された垂直の回転軸を中心として回転運動する可動部材を有する分離機構と、を含む。可動部材の一方方向への回転により可動部材の第１姿勢が形成され、可動部材の他方方向への回転により可動部材の第２姿勢が形成される。可動部材はフロントアーム及びリアアームを有する。フロントアームは、第１姿勢から第２姿勢へ変化する第１過程において搬送路上から退避してｎ番ホルダの前進運動を許容し、第２姿勢から第１姿勢へ変化する第２過程において搬送路上に進出してｎ＋１番ホルダの前進運動を規制する。リアアームは、フロントアームの下流側に設けられたアームであって、第１過程において搬送路上に進出してｎ番ホルダの前進運動を規制し、第２過程において搬送路上から退避してｎ番ホルダの前進運動を許容する。

上記構成によれば、可動部材の一方方向への回転運動及び可動部材の他方方向への回転運動により、ｎ番目ホルダ（先頭ホルダ）がｎ＋１番目ホルダ（後続ホルダ）から分離される。すなわち、第1過程においては、フロントアームによりｎ番目ホルダの前進運動が許容された上で、リアアームによりｎ番目ホルダの前進運動が規制される。換言すれば、フロントアームからリアアームへｎ番目ホルダが受け渡しされる。その後、リアアームの退避に際して、フロントアームの一部がｎ番目ホルダとｎ＋１番目ホルダの間に入り込み、フロントアームによりｎ＋１番目ホルダの前進運動が規制される。これにより、ｎ番目ホルダがｎ＋1番目ホルダから分離される。すなわち、先頭ホルダがホルダ列から切り出される。ホルダ列は、通常、１又は複数の後続ホルダにより構成される。分離セクションにおいて後続ホルダが存在しない状態が生じてもよい。

上記構成において、回転軸は搬送路の近傍に垂直軸として設けられる。搬送路に対して回転軸は垂直である。分離セクションにおいて、可動部材が有する２つのアームの作用が発揮されるように回転軸が設けられていれば、その回転軸の配置は近傍の条件を満たす。よって、２つのアームの作用が発揮される限りにおいて、搬送路の直ぐ近くに回転軸が設けられてもよいし、搬送路から若干離れた位置に回転軸が設けられてもよい。ｎは１，２，３，・・・である。上記の搬送路は、一般には、複数のホルダに対して前進運動力を与えるベルト等の部材により構成され、より正確には、当該部材において、複数のホルダが載置又は存在し得る帯状の部分である。その帯状の部分の上にアームが進出すれば、そのアームに対してホルダが接触することになり、その帯状の部分の上からアームが退避すれば、そのアームによる規制が解除されることになる。

実施形態においては、第２過程の途中において可動部材の中間姿勢が形成され、第２姿勢から中間姿勢へ変化する過程において、フロントアームによりｎ＋１番ホルダの前進運動を規制した状態が形成され、且つ、リアアームにより基準停止位置までのｎ番ホルダの前進運動が許容される。

この構成によれば、第２過程の途中において、分離されたｎ番目ホルダが基準停止位置に位置決められる。例えば、基準停止位置に一時停止したｎ番目ホルダに対して、通信、バーコード読み取り等が実行される。実施形態においては、基準停止位置の近傍にｎ番ホルダと通信する通信器が設けられる。ここで、近傍は、基準停止位置に一時停止したｎ番ホルダの直下、側方、その他を含む概念であり、通信器が当該ｎ番ホルダと適正に通信を行える位置関係にあれば近傍条件は満たされる。

通信器として、望ましくは、ＲＦＩＤタグと通信するリーダー、ライター、リーダー／ライター等の非接触通信器が設けられる。後続ホルダから分離された、単体で存在するｎ番目のホルダに対して通信を行えるので、通信対象を絞り込める、通信効率を高められる、等の利点を得られる。なお、ホルダの一時停止状態において通信を行うのが望ましいが、ホルダの移動中において通信を行うことも可能である。

実施形態においては、リアアームは、仮の停止位置から基準停止位置へのｎ番ホルダの前進運動に際してｎ番ホルダに当接するガイドエッジと、可動部材の中間姿勢において基準停止位置でｎ番ホルダの前進運動を規制するフックと、を有する。仮の停止位置から基準停止位置へのホルダの移動中においてガイドエッジがホルダに当たり続ける。つまり、その前進運動を案内又は先導する機能を発揮する。その過程で分離状態が形成される。フックは、可動部材の中間姿勢において、搬送路上にせり出た状態となり、そのフックによってｎ番目ホルダの前進運動が規制される。つまり、ｎ番目ホルダが捕獲される。仮の停止位置を設けることにより、ｎ番目ホルダとｎ＋１番目ホルダの分離が容易となり、あるいは、ｎ＋１番目ホルダへ及ぶ衝撃を緩和できる。分離を確実に行うことができ、且つ、ｎ＋１番ホルダへ及ぶ衝撃が問題とならないような場合には、ｎ番ホルダを一時停止させることなく前進運動させ、ｎ＋１番ホルダ以降をフロントアームによって止めてもよい。

フロントアームの長さ及びリアアームの長さの可変により、分離状態におけるｎ番目ホルダとｎ＋１番目ホルダの間隔を変更し得る。上記の諸機能を発揮できる限りにおいて、個々のアームの形態つまり可動部材の形態には自由度がある。すなわち、各アームの形態として、必ずしも人間の腕のような形態あるいは細長い形態を採用する必要はない。

実施形態においては、フロントアームは、前記第２姿勢から前記中間姿勢へ変化する過程においてｎ＋１番ホルダに当たってｎ＋１番ホルダの前進運動を規制するストッパエッジを有する。ストッパエッジとして、回転中心から一定の半径を有する円弧状のエッジを採用してもよい。その構成によれば、可動部材の回転運動に際してホルダ停止位置を不動にできる。

実施形態においては、ホルダ搬送装置が搬送路よりも低い位置に設けられた駆動源と、回転軸を構成し駆動源で生じた回転駆動力を前記可動部材に伝達する軸部材と、を有する。この構成によれば、搬送路の下方に生じたスペースを有効活用できる。

実施形態においては、ホルダ搬送装置が、前記ｎ番ホルダの前進運動が規制された状態において当該ｎ番ホルダに対して回転運動力を与える回転駆動部材を含む。例えば、ｎ番ホルダに保持された検体容器に貼付されたバーコードを読み取る際に回転駆動部材によりｎ番ホルダへ回転駆動力が与えられる。

実施形態においては、ホルダ搬送装置が、搬送路上の分岐箇所に設けられた分岐機構を含み、分岐機構は、搬送路上に進出して対象ホルダを捕獲し、前記対象ホルダを分岐搬送路へ送り出す送りアームを含む。望ましくは、分岐箇所の手前に分離箇所が設定される。つまり、分岐機構の直前に分離機構が設けられる。

実施形態においては、ホルダ搬送装置が、搬送路上の移送箇所に設けられた移送機構を含み、移送機構は、搬送路上に進出して対象ホルダを捕獲し、前記対象ホルダを他の搬送路へ送り出す送りアームを含む。望ましくは、分離機構、分岐機構及び移送機構はいずれも水平運動する部材（可動部材、送りアーム等）を有する。これによれば、それぞれの機構の駆動源を搬送路が設けられているレベルよりも下方に設置することが可能となる。

１０ 検体処理システム、１１ ホルダ搬送機構、１８ 搬送路、２４ ホルダ、２６ 分離機構、２８ 通信器、３０ 分岐機構、３２ 移送機構、４８ 可動片、６０ フロントアーム、６２ リアアーム。

Claims (9)

1. 複数の検体容器を個別搬送するための複数のホルダに対して前進運動力を与える搬送路と、
   前記搬送路の近傍に設定された垂直の回転軸を中心として回転運動する可動部材を有する分離機構と、
   を含み、
   前記可動部材の一方方向への回転により前記可動部材の第１姿勢が形成され、前記可動部材の他方方向への回転により前記可動部材の第２姿勢が形成され、
   前記可動部材は、
   前記第１姿勢から前記第２姿勢へ変化する第１過程において前記搬送路上から退避してｎ番ホルダの前進運動を許容し、前記第２姿勢から前記第１姿勢へ変化する第２過程において前記搬送路上に進出してｎ＋１番ホルダの前進運動を規制するフロントアームと、
   前記フロントアームの下流側に設けられたアームであって、前記第１過程において前記搬送路上に進出して前記ｎ番ホルダの前進運動を規制し、前記第２過程において前記搬送路上から退避して前記ｎ番ホルダの前進運動を許容するリアアームと、
   を含み、
   前記第２過程の途中において前記可動部材の中間姿勢が形成され、
   前記第２姿勢から前記中間姿勢へ変化する過程において、前記フロントアームにより前記ｎ＋１番ホルダの前進運動を規制した状態が形成され、且つ、前記リアアームにより基準停止位置までの前記ｎ番ホルダの前進運動が許容される、
   ことを特徴とするホルダ搬送装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記リアアームは、
   前記第２姿勢から前記中間姿勢へ変化する過程において、前記基準停止位置までの前記ｎ番ホルダの前進運動を案内する直線状のガイドエッジと、
   前記中間姿勢において、前記基準停止位置で前記ｎ番ホルダを捕獲するフックと、
   を含むことを特徴とするホルダ搬送装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記基準停止位置又はその近傍には前記ｎ番ホルダと通信する通信器が設けられている、
   ことを特徴とするホルダ搬送装置。
4. 請求項１記載の装置において、
   前記可動部材の第２姿勢において前記リアアームにより前記ｎ番ホルダが仮の停止位置に停止し、
   前記リアアームは、
   前記仮の停止位置から前記基準停止位置への前記ｎ番ホルダの前進運動に際して前記ｎ番ホルダに当接するガイドエッジと、
   前記可動部材の中間姿勢において前記基準停止位置で前記ｎ番ホルダの前進運動を規制するフックと、
   を有する、ことを特徴とするホルダ搬送装置。
5. 請求項１記載の装置において、
   前記フロントアームは、前記第２姿勢から前記中間姿勢へ変化する過程において前記ｎ＋１番ホルダに当たって前記ｎ＋１番ホルダの前進運動を規制するストッパエッジを有する、
   ことを特徴とするホルダ搬送装置。
6. 請求項１記載の装置において、
   前記搬送路よりも低い位置に設けられた駆動源と、
   前記回転軸を構成し、前記駆動源で生じた回転駆動力を前記可動部材に伝達する軸部材と、
   を含むことを特徴とするホルダ搬送装置。
7. 請求項１記載の装置において、
   前記ｎ番ホルダの前進運動が規制された状態において当該ｎ番ホルダに対して回転運動力を与える回転駆動部材を含む、
   ことを特徴とするホルダ搬送装置。
8. 請求項１記載の装置において、
   前記搬送路上の分岐箇所に設けられた分岐機構を含み、
   前記分岐機構は、前記搬送路上に進出して対象ホルダを捕獲し、前記対象ホルダを分岐搬送路へ送り出す送りアームを含む、
   ことを特徴とするホルダ搬送装置。
9. 請求項１記載の装置において、
   前記搬送路上の移送箇所に設けられた移送機構を含み、
   前記移送機構は、前記搬送路上に進出して対象ホルダを捕獲し、前記対象ホルダを他の搬送路へ送り出す送りアームを含む、
   ことを特徴とするホルダ搬送装置。

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