JP2001242180A - 筒状容器回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの駆動源で検体容器を回転させることが
可能な回転装置を提供すること。 【解決手段】 回転駆動源と、軸中心に回転可能に立設
された筒状容器の上端を押圧するための押圧部材と、回
転駆動源の回転運動を直線運動に変換して押圧部材を上
下移動させる第１機構と、回転駆動源と第１機構との間
に介在する回転力制限機構と、回転駆動源の回転運動を
押圧部材に伝達して押圧部材を回転させる第２機構を備
え、回転力制限機構は、回転する押圧部材が下降して筒
状容器を押圧しながら回転させるとき、筒状容器に与え
る押圧力を所定値以下に制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、筒状容器回転装
置に関し、例えば試料分析装置に血液等の試料を自動供
給する際に、検体容器（筒状容器）に付された検体識別
コードを読み取るための検体識別コード読取装置に使用
される。

【０００２】

【従来の技術】一般に、検体容器は検体ラックに１０本
程度装着され、さらに、検体ラックが搬送装置により一
定方向に１検体分ずつ間欠的に移動して、各検体が順次
血液分析装置や塗抹標本作成装置に供せられる。そこ
で、検体の取り間違いなどを防止するために、検体容器
の側面に自他識別用のバーコードラベル等のラベルが貼
られている。そのラベルに示されたコードを血液分析装
置や塗抹標本作成装置に備えられた識別コード読取装置
で読み取られる。しかし、バーコードラベルを貼った検
体容器を単に検体ラックに装着しただけでは、バーコー
ドラベルの読取面は色々な方向を向いているため、ラベ
ルが識別コード読取装置に正しく面していないと、コー
ドは読み取れない。

【０００３】この読取ミスをなくすために、容器を容器
保持面から浮上させた状態で回転させながらバーコード
を読み取る装置が知られている（例えば、特開昭５７−
１９９９５８号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このようなバーコード読み取り装置における容器回転装
置は、容器を浮上させるモータ、容器を保持するモー
タ、および容器を回転するモータなど多数の駆動源を必
要とするため、その構造が複雑で、制御や保持も容易で
ないという問題があった。この発明はこのような事情を
考慮してなされたもので、１つのみの駆動源を用いて確
実に容器を回転させることが可能な筒状容器回転装置を
提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、回転駆動源
と、軸中心に回転可能に立設された筒状容器の上端を押
圧するための押圧部材と、回転駆動源の回転運動を直線
運動に変換して押圧部材を上下移動させる第１機構と、
回転駆動源と第１機構との間に介在する回転力制限機構
と、回転駆動源の回転運動を押圧部材に伝達して押圧部
材を回転させる第２機構を備え、回転力制限機構は、回
転する押圧部材が下降して筒状容器を押圧しながら回転
させるとき、筒状容器に与える押圧力を所定値以下に制
限する筒状容器回転装置を提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明における回転駆動源とし
ては、交流モータ、直流モータ、ステッピングモータ等
の各種電動モータや、エアーモータ、油圧モータ等の流
体モータなどが挙げられる。なお、回転駆動源の出力軸
回転数としては、１０〜３０ｒｐｍ程度でよいので、適
当な減速機を付加することが好ましい。また、回転駆動
源の出力としては１〜５Ｗ程度である。

【０００７】この発明の回転装置が対象とする筒状容器
とは、例えば、側面にバーコードラベルを貼り付けた検
体を収容するための試験管であるが、試験管に限定され
ず、断面が円形又は多角形の筒状のものであればいずれ
でもよい。なお、このような筒状容器は、上端にゴム栓
を有することがあるが、ゴム栓の有無に関係なくこの装
置に適用される。

【０００８】また、押圧部材は、回転しながら筒状容器
の上端を押圧し、その摩擦力によって、押圧部材の回転
運動を筒状容器に伝達するための部材である。従って、
その形状は円筒状容器上端に対面する部分が、例えば半
球状に突出していることが好ましく、また、押圧部材が
ゴムやプラスチックのような弾性材料で構成されること
が好ましい。

【０００９】押圧部材を上下移動させる第１機構は、押
圧部材を回転可能に支持する第１支持部材と、第１支持
部材を上下可能に支持する第２支持部材と、回転駆動源
の回転運動を第２支持部材の上下移動運動に変換する変
換部材から構成することができる。この場合、変換部材
には、例えば、ボールねじを使用したり、ピニオンとラ
ックの組合せを使用することが可能である。

【００１０】回転力制限機構は、回転駆動源と第１機構
との間に介在して、伝達回転力を所定値以下に制限する
が、これは、押圧部材から筒状容器に必要以上の圧力が
印加されて容器が破壊することを防止するためである。

【００１１】この回転力制限機構には、市販のトルクリ
ミッタを用いることができる。また、トルクの制限値
は、１００〜１０００ｇ・ｃｍ程度であればよいが、こ
の値は、上記変換部材の変換比率と、押圧部材の最大押
圧力を考慮して設定されることが好ましい。

【００１２】また、回転駆動源の回転運動を押圧部材に
伝達する第２機構は、ベルトとプーリとの組合せ、チェ
ーンとスプロケットの組合せ、ギヤカップリング、フレ
キシブルシャフトや、それらの組合せによって構成でき
る。

【００１３】〔実施例〕以下、図面に示す実施例に基づ
いてこの発明を詳述する。これによってこの発明が限定
されるものではない。第３図はこの発明の装置を適用し
た試料分析装置の一例の平面概略図である。図３は発送
部１２、移送部１４、回収部１６とからなる検体ラック
の搬送装置１０を示す。搬送は例えば、ベルトコンベア
方式で行われる。

【００１４】検体ラック２６は複数、例えば１０本の検
体容器２８が装着できるような試験管立て状の形状して
おり、検体容器２８の側面に自他識別のため貼られたバ
ーコードラベルを、ラック２６の外側から読み取ること
ができるように、ラック２６の側面に開口部３０（図
２）を有している。

【００１５】検体容器２８は上部開口部の栓３４（図
２）をはずした状態でも、栓３４をはめた状態でも使用
可能である。栓３４としては、ゴム、合成樹脂からなる
ものが用いられる。いずれの場合でも、周知技術を用い
て容器内試料の攪拌及び吸引採取ができる。以下、単に
ゴム栓という。

【００１６】まず最初に、検体容器２８が装着されたラ
ック２６を発送部１２に縦一列に並べられ、スタートス
イッチ２５が押される。すると、ラック全体が第３図に
おいて矢印で示すように下方に前進し、その後、先頭の
ラック２６が左方の移送部１４に送出される。これらの
動作はコントローラ２４により制御される。

【００１７】移送部１４に面して、ラック２６の流れの
上流から下流に向かって、血液分析部１８、網赤血球測
定用血液分析部２０、塗抹標本作成部２２が配置されて
いる。移送部１４を移送されるラック２６は、まず、血
液分析部１８の前で停止する。

【００１８】第１図は、この発明の装置の一実施例を示
すもので、血液分析部１８と移送部１４部分の周辺の側
面図である（第３図において矢印Ａ方向より見た図であ
る）。第２図は、検体容器２８の周辺の拡大図で血液分
析部１８側から移送部上の検体ラック２６を見た図であ
る（第３図において矢印Ｂ方向から見た図である）。こ
の実施例ではゴム栓３４をはめた場合について説明す
る。ゴム栓３４をはずした場合も同様に良好にバーコー
ドの読み取りができる。

【００１９】図２に示すように、ベルト３６に乗って左
から来たラック２６は、当接部材３８に当接し、所定位
置で停止する。血液分析部１８の前面部に内蔵されたバ
ーコード読取部１９（図１、図３）により、検体容器１
８のバーコードが読み取られるのであるが、バーコード
ラベル３２は常に一定の位置にあるとは限らない。例え
ば、搬送中に検体容器が回転してしまう可能性もある。
このように、ラック２６の開口部３０に面してバーコー
ドラベルが位置していない場合には、バーコードの読み
取りができない。そこで、バーコードラベル３２がどの
位置にあっても、読み取りができるように検体容器２８
を回転させながら読み取りを行う。

【００２０】図１に示す回転装置４０において、モータ
５４はフランジ６１を介して移送部１４上に設置され
る。モータ５４の出力軸６２の先端にはトルクリミッタ
６３を介してボールねじ用ねじシャフト６４の下端が同
軸に結合されている。

【００２１】ねじシャフト６４の上端は支持部材６５に
図示しないボールベアリングを介して回転自在に支持さ
れる。垂直シャフト６６は、その両端が図示しないボー
ルベアリングを介して支持部材６５とフランジ６１とに
それぞれ回転自在に固定される。支持部材６５とフラン
ジ６１との間には移動アーム４６が設けられ、移動アー
ム４６の中央部はストロークボールベアリング（リニア
ブッシュ）６７を介して垂直シャフト６６に摺動可能に
結合されている。

【００２２】移動アーム４６は、さらに右端がボールね
じ用ナット７２を介してねじシャフト６４に結合され、
左端が垂直方向の回転軸４４の上端を図示しないボール
ベアリングを介して回転自在に支持する。

【００２３】一方、垂直シャフト６６の中央部はボール
スプライン用スプライン軸７０を備え、スプライン軸７
０はスプライン外筒７１を上下方向に摺動可能に支持す
る。移動アーム４６から延出する２本の補助アーム６
８，６９は垂直シャフト６６のスプライン軸７０を貫通
させると共に、スプライン外筒７１の両端を上下から挟
んで支持する。

【００２４】そして、プーリ７３が出力軸６２に、プー
リ７４が垂直シャフト６６に、それぞれ同軸に固定さ
れ、タイミングベルト７７がプーリ７３，７４間に掛け
られる。また、プーリ７６が回転軸４４に、プーリ７５
がスプライン外筒７１に、それぞれ同軸に固定され、タ
イミングベルト７８がプーリ７５，７６間に掛けられ
る。回転軸４４の下端には、底部が下方に半球状に膨出
した円柱状のゴム製弾性部材４２が設置されている。

【００２５】このような構成において、モータ制御部５
６によってモータ５４が回転すると、その回転トルクは
トルクリミッタ６３を介してねじシャフト６４に伝達さ
れ、ねじシャフト６４が回転し、その回転方向に応じて
ボールねじ用ナット７２が上下動する。

【００２６】ボールねじ用ナット７２が下降する方向に
モータ５４が回転すると、それに伴って移動アーム４６
が下降し、同時に回転軸４４およびスプライン外筒７１
も下降する。それと同時にモータ５４の回転トルクは、
プーリ７３、タイミングベルト７７、プーリ７４を介し
て垂直シャフト６７に伝達され、さらにプーリ７５、タ
イミングベルト７８、プーリ７６を介して回転軸４４に
伝達され、弾性部材４２を回転させる。つまり、モータ
５４の回転に伴って、弾性部材４２が回転しながら下降
する。

【００２７】やがて、弾性部材４４が、検体容器２８の
上端のゴム栓３４に当接し、弾性部材４４はゴム栓３４
との摩擦力によって検体容器２８をその軸を中心に回転
させる。弾性部材４４のゴム栓３４に対する押圧力が所
定値に達すると、トルクリミッタ６３が作動してモータ
出力軸６２からねじシャフト６４へ伝達されるトルクの
最大値が制限される。

【００２８】しかし、モータ出力軸からプーリ７３，７
４，７５，７６を介しての回転トルクは、継続して弾性
部材４２に伝達されるので、弾性部材４２は一定の押圧
力でゴム栓３４を押圧しながら検体容器２８を回転し続
ける。

【００２９】この時、読取制御部５７の指令によりバー
コード読取部１９が作動し、回転中の検体容器２８のバ
ーコードを読み取る。なお、この実施例では、トルクリ
ミッタ６３として、弾性部材４２のゴム栓３４への押圧
力が５００ｇ／ｃｍ² に達すると、作動するものを使用
している。また、弾性部材４２の回転速度が１４ｒｐｍ
となるように、モータ５４には１／９０の減速比の減速
機付の交流モータ（出力２Ｗ，１２００ｒｐｍ）を使用
している。

【００３０】弾性部材４２の底部は半球状に形成されて
いるが、これは、検体容器２８のゴム栓３４あるいは検
体容器２８の上部開放端（ゴム栓３４のない場合）との
密着性を高め、回転むらを少なくするようにするためで
ある。バーコードが読み取られた後、試料の撹拌、吸引
および分析がなされる。そして、図２に示す当接部材３
８が１検体分右へ移動することにより、ラック２６も１
検体分移動する。

【００３１】ラック２６はこのように１検体分ずつ間欠
的に横送りされ、各検体に対して同様の処理が順次なさ
れる。１０本の検体分、すなわち、１ラック分の処理が
終われば、そのラックはさらに、第３図において左に移
送され、網赤血球測定用血液分析部２０においても、同
様にバーコード読取部２１によるバーコードの読取、試
料の攪拌・吸引及び分析が順次なされる。

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、１つの駆動源によっ
て円筒状容器の回転動作を行うことができるので、構成
が簡単で、制御や保守が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す側面図である。

【図２】図１に示す実施例の要部拡大正面図である。

【図３】この発明の装置を適用した血液検査装置の平面
図である。

【符号の説明】

１４ 移送部 １８ 血液分析装置 １９ バーコード読取部 ２６ 検体ラック ２８ 検体容器 ３０ 開口部 ３２ バーコードラベル ３４ ゴム栓 ３６ ベルト ４０ 回転装置 ４２ 弾性部材 ４４ 軸 ４６ 移動アーム ５４ モータ ５６ モータ制御部 ６１ フランジ ６２ 出力軸 ６３ トルクリミッタ ６４ ねじシャフト ６５ 支持部材 ６６ 垂直シャフト ６７ ストロークボールベアリング ６８ 補助アーム ６９ 補助アーム ７０ スプライン軸 ７１ スプライン外筒 ７２ ボールねじ用ナット ７３ プーリ ７４ プーリ ７５ プーリ ７６ プーリ ７７ タイミングベルト ７８ タイミングベルト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動源と、軸中心に回転可能に立設
   された筒状容器の上端を押圧するための押圧部材と、回
   転駆動源の回転運動を直線運動に変換して押圧部材を上
   下移動させる第１機構と、回転駆動源と第１機構との間
   に介在する回転力制限機構と、回転駆動源の回転運動を
   押圧部材に伝達して押圧部材を回転させる第２機構を備
   え、回転力制限機構は、回転する押圧部材が下降して筒
   状容器を押圧しながら回転させるとき、筒状容器に与え
   る押圧力を所定値以下に制限する筒状容器回転装置。
2. 【請求項２】 第１機構が、押圧部材を回転可能に支持
   する第１支持部材と、第１支持部材を上下移動可能に支
   持する第２支持部材と、回転駆動源の回転運動を第２支
   持部材の上下移動運動に変換する変換部材からなる請求
   項１記載の筒状容器回転装置。
3. 【請求項３】 変換部材が、ボールねじからなる請求項
   ２記載の筒状容器回転装置。
4. 【請求項４】 回転力制限機構が、トルクリミッタから
   なる請求項１記載の筒状容器回転装置。
5. 【請求項５】 第２機構がタイミングベルトとプーリの
   組合せで構成される請求項１記載の筒状容器回転装置。