JP7139253B2 - 検体キャリア - Google Patents

Description

本発明は検体検査自動化システムに係り、特に検体容器の搬送手段である検体キャリアに関する。

近年、医療分野での診断を目的とした検体検査において自動化機器を用いた検査の省力化、迅速化が進められている。このような検体検査自動化システムでは、血液検体の前処理装置と、自動分析装置、後処理装置を搬送ラインで接続し血液の分析処理に係る作業の全自動化が進められている。

検体検査自動化システムでは、一般に検体容器を載せて搬送する検体キャリアがベルトコンベヤなどで構成された搬送部で運ばれる構造を採用している。また、検体容器には検体識別子(ID情報の記載されたバーコードラベルが貼付されており検体への各種処理と検体を結びつける情報として使用される。検体検査自動化システムでは各種前処理の内容や搬送部の分岐先、分析装置での検査項目などの情報を得るため、各処理部またはその直前に設置されたバーコードリーダーでID情報を読み取り、上位の情報システムに登録された情報を照会し、登録された情報に基づき検体への各種処理を実行している。

従来の特に検体容器1本を搬送することを目的とした検体キャリアは進行方向変換の自由度から、平面上のどの方向への同様に搬送できる構造とするため円筒状の形状を採用する場合が多い。このような円筒状の検体キャリアでは、搬送中に検体キャリアが回転してしまうため、検体容器や検体キャリアにバーコードや2次元コードによって添付された検体IDの読み取りには、検体IDをバーコードリーダーなどのID読み取り手段に向ける必要がある。

このために、ID読み取り手段とともに、検体キャリアや検体容器の回転手段を設置することが通常であった。特許文献1では情報読み取り装置の前に停止させた検体キャリア押圧ローラでベルトに押し付けることで摩擦力を集中させることにより検体キャリアを回転させID情報の読み取りを行っている。

特開２００４－１５６９２３号公報

上述した通り、円筒状の検体キャリアに付けられたバーコードや二次元コードなどを読み取る場合には、リーダーにバーコードなどを正対させる必要があり、回転機構などの検体キャリアの方向制御手段が必要であった。その結果、検体キャリアの向きを制御するための方向制御手段を駆動するための時間の必要になり、システムのコスト高、並びに検査時間が長くなるという課題があった。

本発明の目的は上記の課題を解決し、コストの低減、時間の短縮を図ることが可能な検体キャリアを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、検体容器を保持する検体キャリアであって、検体容器を搬送する搬送面との接触面となる底面の中心と、搬送面と底面の間の摩擦力の中心をオフセットさせた検体キャリアを提供する。

本発明により、方向制御手段を省略することが可能となり、システムのコストを低減し、又、処理のスループットを向上することが可能となる。

実施例１に係る、爪送り方式による搬送ユニットの一構成を示す平面図である。 実施例１に係る、爪送り方式による搬送を示す側面図である。 実施例１に係る、爪送り方式による搬送をキャリア底面側から見た図である。 実施例１に係る、動作原理をキャリア底面側から見て説明する図である。 実施例１に係る、キャリア底面の摩擦力の偏心を底面形状にて実施する変形例の図である。 実施例２に係る、よるベルト搬送方式による搬送ユニットの構成を示す平面図である。 実施例２に係る、ベルト搬送方式による搬送を示す側面図である。 実施例２に係る、ベルト搬送方式による搬送をキャリア底面側から見た図である。 各実施例の検体キャリアを採用する検体検査自動化システムの一構成例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に従い順次説明するが、まず検体キャリアを採用する検体検査自動化システムの一構成例を説明する。
図９に各実施例の検体キャリアを採用する検体検査自動化システムの一構成例を示す。検体検査自動化システム１は、検体前処理システム５０、検体搬送システム５１、自動分析装置５３、通常のコンピュータ構成を有するシステム操作部５４等から構成される。

検体検査自動化システム１において検査対象である検体は検体容器に採取された状態でハンドリングされる。検体容器はオペレータによる手作業、または自動挿入ユニットによって、後で詳述する検体キャリアに挿入され、検体搬送システム５１により、検体検査自動化システム１内を搬送され、各種の処理が実施される。

検体前処理システム５０は分析処理の前に検体の前処理を行う部位である。検体収納部５５を備えた検体前処理システム５０は、検体受付、遠心分離が必要な検体に対して遠心分離処理、検体の液量などの情報の取得、検体容器の栓を取り除く開栓処理、複数の容器に検体を小分けする分注処理などの検体の前処理工程が実施される。検体搬送システム５１は検体前処理システム５０、自動分析装置５３との間で検体を乗せたキャリアを搬送するための搬送ラインユニットである。

検体搬送システム５１と自動分析装置５３との間には分析装置接続ユニット５２が置かれる。検体搬送システム５１を自動分析装置５３に向けて搬送されてきた検体は、分析装置接続ユニット５２を通り分析装置に搬入されることで、分析待ちの検体が検体搬送システム５１上に列を作り渋滞することを防げる。検体搬送システム５１は往路と復路となる２つの搬送ラインユニットで構成されている。検体前処理システム５０で前処理が完了した検体は、検体搬送システム５１の搬送ラインユニットによって自動分析装置５３に搬送される。自動分析装置５３は、検体に対し各種分析処理を施す装置である。分析処理が完了した検体は、検体搬送システム５１の搬送ラインユニットによって、前処理モジュール５０などに備えられた検体収納部５５に搬送され保管される。

実施例１は、上述した検体検査自動化システムにおいて、爪送り搬送方式により検体搬送を実施する検体キャリアの実施例であり、検体容器を搬送する搬送面との接触面となる底面の中心と、搬送面と前記底面の間の摩擦力の中心をオフセットさせた構成の検体キャリアの実施例である。なお、オフセットとは、底面の中心と摩擦力の中心との間のずれ、零でない距離である。

図1は、本実施例に係る検体キャリアを爪送り方式により搬送する構成を示す平面図である。本実施例に示す搬送ユニットは搬送ガイドレール２００、爪送り機構２１０、バーコードリーダー２０１から構成される。検体容器１５０を載せた検体キャリア１００は、搬送ガイドレール２００に沿って爪送り機構２１０によって押されることで搬送される。

この時、検体検査自動化システム１内では各検体の搬送先や処理内容の情報を得る必要がある。このため、検体キャリアをバーコードリーダーの読み取り領域に搬送し、検体IDを読み取り上位のシステムへ照会を行う。従来の円筒型検体キャリアを用いた搬送方式では、上述の通り検体IDを一定の方向に向けたまま搬送することが難しいため、読み取り位置で検体IDを読むためにキャリアや検体を回転させる方式がとられている。これに対する本実施例における検体IDの向き整列方法を以下で詳述する。

図２は本実施例による検体キャリア１００と搬送ユニットの側面図である。図３は本実施例の爪送り方式による搬送をキャリア底面側から見た図である。検体キャリア１００は搬送面２０２上を摺動しながら送り爪２１１で矢印１０の方向に押されながら搬送される。検体キャリア１００の底面は搬送面２０２との摺動面であるため、摩擦係数が低く小さい力で押すことのできる材質を使うことが望ましい。

更に、本実施例の検体キャリア１００の底面には検体キャリアの中心軸１２からずれた位置に、高摩擦部材１０２が設置されていることを特徴とする。すなわち、検体キャリア１００の中心軸からずれた位置に他の部分より摩擦力の大きい高摩擦部材１０２を設けたことにより、検体キャリア１００の底面に働く摩擦力の中心１４を、検体キャリア１００の中心軸１２から離れた位置とすることができる。

本実施例では搬送による摺動で発生する摩擦力１１は、矢印１０で示すキャリアの進行方向と逆の１８０度の方向に発生する。すなわち、検体キャリア１００を基準としてみた場合、搬送面２０２が動く方向１５と同じ方向に摩擦力１１が働く。この摩擦力１１の位置によって検体キャリア１００を中心軸１２に対して回転させる力が変わり、搬送により検体キャリア１００を例えばバーコードリーダーの位置などの所定の向きに整列させることができる。

図４は本実施例における摩擦力１１による検体キャリア１００の方向整列の動作原理を、検体キャリア１００の底面側から見て説明するための図である。図４の（ａ）は摩擦力１１により回転力が働かない例、図４の（ｂ）は摩擦力１１により回転力が働く例を示している。同図に明らかにように、摩擦力の中心１４とほぼ垂直な位置の側面にキャリアID１０１を備えている。

本実施例においては、前述の通り、検体キャリア１００に対する搬送面２０２の運動方向１５の方向に摩擦力１１が働くため、図４の（ｂ）に示すように、キャリア中心軸１２と摩擦力の中心１４からなる直線と直交する方向に摩擦力１１の成分がある場合には回転力１３が働く。この回転力１３により検体キャリア１００が回転し、それに伴いキャリアID１０１が回転する。

図４の（ａ）は、摩擦力１１により方向が整列している状態の例である。キャリア中心軸１２と摩擦力１１の中心１４からなる直線と摩擦力１１の方向とが平行のため、回転力１３となる方向の摩擦力の成分が無く、回転力が働かない。このため、検体キャリア１００は搬送方向に対して一定の向きに整列される。すなわち、搬送ガイドレール２００に対して一定の位置関係に設置されたバーコードリーダー２０１で読み取れる位置に、検体キャリア１００上のID１０１の記載位置を設定することで、検体キャリア１００の整列に合わせ、ID１０１の表示方向を読み取り可能な方向に整列させることができる。

また、検体容器１５０を検体キャリア１００の保持部１０５に設置する際に、検体IDラベル１５１を検体キャリアのID１０１と同じ方向となるように、保持部１０５のID１０１のほぼ垂直位置に形成された、検体容器１５０に付加された検体IDラベル１５１を読み取り可能とする窓１０６の位置に設置する。これにより、搬送方向に対して検体キャリア１００上の保持部１０５で保持された検体キャリア１００の検体IDラベル１５１を整列させることができる。このようにキャリアID１０１とほぼ垂直位置の保持部の窓１０６に検体IDラベル１５１を向けて設置することで、キャリアID１０１と検体IDラベル１５１を同一のリーダーで読むことが可能となる。

以上説明したように、本実施例の爪送り搬送方式によって検体キャリア１００の向きが自動的に整列するため、方向制御手段を用いることなく、バーコードリーダー２０１の前に検体キャリア１００を搬送すればIDがバーコードリーダー側に整列した状態であり、即座に読み取りを実施することができる。

なお、以上の説明においては、ID読み取り手段をバーコードリーダーとして記載しており、読み取り対象を１次元バーコードや２次元コードとして記載しているが、これに限るものではない。他の例として、カメラなどの撮像手段を用いて文字を読み取る方式や、RFIDを搭載したラベルを読み取る方式などを使用してもよい。

本実施例の検体キャリアを用いた搬送ユニットにより、簡便な機構でIDを読み取ることができる。またID読み取り時に方向制御手段を用いて検体キャリアを回転させる時間が必要なくなるため、処理のスループット向上を図ることができる。

上述した本実施例では検体キャリアの中心と、摩擦力の中心をずらすために、高摩擦部材を使用しているが、摩擦力の中心をずらす方法はこれに限らない。例えば、検体キャリア底面の形状で摩擦力の中心をずらすことができる。

図５はキャリア底面に凹凸をつけることで摩擦力の中心をずらす変形例を示す図である。すなわち、摩擦力の中心が検体キャリアの回転中心とずれるように、検体キャリア１００の底面に接地しない部分を彫り込む。同図に示すように、検体キャリア１００の底面の凸部がキャリア底面の搬送面接触部１０３であり、搬送面との摺動で摩擦力を発生する。キャリア底面の凹部がキャリア底面の搬送面非接触部１０４であり、搬送面と摺動しないため摩擦力が発生しない。本変形例では、底面の搬送面接触部と搬送面非接触部、言いかえるなら底面に形成した凹凸で非回転対称の形状を構成する。

図５に示すようにキャリア底面の搬送面接触部１０３の形状をキャリア中心軸１２に対して非回転対称の形状とすることによっても、摩擦力の中心１４を検体キャリア１００の中心軸１２から離れた位置にずらすことができる。このように、接触面の形状を底面の中心に対して非回転対称の形状とすることにより、摩擦力の中心をオフセットさせることで、図２に示した高摩擦部材１０２を用いた時と同様に摺動によってキャリアの向きを自動整列させることができる。

以上説明したように、本実施例の検体キャリアは、その底部の回転軸から離れた位置に摩擦力の中心を配置することで搬送によって検体キャリアの向きを整列させることができ、方向制御手段を用いることなく、キャリアIDを一定の方向に向けることができる。

次に、実施例２として、上述した検体検査自動化システムにおいて、ベルト搬送方式により検体搬送を実施する構成の搬送ユニットの実施例を説明する。

図６は本実施例によるベルト搬送方式による搬送ユニットの構成を示す平面図である。本実施例に示す搬送ユニットは、搬送ガイドレール２００、搬送ベルト３０２、搬送ベルト駆動モータ３０３、キャリアストッパ３１０、バーコードリーダー２０１から構成される。検体容器１５０を載せた検体キャリア１００は搬送ガイドレール２００に沿って搬送ベルト駆動モータ３０３によって駆動される搬送ベルト３０２上に乗せられ搬送ユニットを搬送される。使用する検体キャリアは、実施例１で説明した検体キャリアと同じものを使用することができる。

図７は本実施例による検体キャリア１００と搬送ユニットの側面図である。図８は本実施例のベルト搬送方式による搬送を検体キャリア底面側から見た図である。検体キャリア１００はバーコードリーダー２０１前のID読み取り位置に送られる。ID読み取り位置にはキャリア１００を停止させるためのキャリアストッパ３１０が設置されている。キャリアストッパ３１０はキャリア１００をせき止めて停止させるための出し入れ可能なストッパアーム３１１を備えており、ストッパアーム３１１を出し入れすることでID読み取り位置で検体キャリア１００の停止、搬送を制御することができる。ID読み取り位置に搬送された検体キャリア１００はストッパアーム３１１によりID読み取り位置に停止させられる。この時、搬送ベルト３０２は駆動したままとすることで、キャリア底面と搬送ベルト表面とが摺動しながらID読み取り位置に停止させられる。検体キャリア１００の底面は搬送面との摺動面であるため、摩擦係数が低く小さい力で押すことのできる材質を使うことが望ましい。

本実施例においては、検体キャリア１００の底面とベルト表面、すなわちキャリア底面との接触面である搬送面２０２の摺動で発生する摩擦力１６は、検体キャリア進行方向を示す矢印１０と同じ方向に発生する。すなわち、検体キャリア１００を基準としてみた場合、搬送面２０２が動く方向１５に摩擦力１６が働く。このため、キャリアストッパ３１１で検体キャリア１００を停止させることで、実施例１に記載の図４の説明と同じ原理にて検体キャリア１００の向きを整列させることができる。

このように本実施例においては、キャリアストッパ３１１で検体キャリア１００を停止させることで検体キャリアの向きが自動的に整列するため、バーコードリーダー２０１の前にキャリアストッパ３１１を設置すれば簡便な機構でIDを読み取ることができる。

なお本実施例では、検体キャリア１００の方向整列に搬送面との摺動を用いるものとして記載しているが、これに限るものではない。ID読み取り位置のキャリア底面接触部に局所的に摺動を起こす機構を設置し検体キャリアの方向を整列させてもよい。

以上詳述した本発明によれば、検体キャリアの向きを回転する機構、検体キャリアの方向制御手段を使用することなしに整列させることが可能となり、簡便で確実なID読み取りが可能となる検体検査自動化システムを提供することができる。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない

１ 検体検査自動化システム
１０ 検体キャリア進行方向
１１、１６ 摩擦力を示す矢印
１２ 検体キャリアの中心軸
１３ 回転力を示す矢印
１４ 摩擦力の中心
１５ 搬送面の移動方向
５０ 検体前処理システム
５１ 検体搬送システム
５２ 分析装置接続ユニット
５３ 自動分析装置
５４ システム操作部
１００ 検体キャリア
１０１ キャリアID
１０２ 高摩擦部材
１０３ 搬送面接触部
１０４ 搬送面非接触部
１０５ 保持部
１０６ 保持部の窓
１５０ 検体容器
１５１ 検体IDラベル
２００ 搬送ガイドレール
２０１ バーコードリーダー
２０２ 搬送面
２１０ 爪送り機構
２１１ 送り爪
２１２ 送り爪駆動モータ
３０２ 搬送ベルト
３０３ 搬送ベルト駆動モータ
３１０ キャリアストッパ
３１１ キャリアストッパアーム

Claims (6)

1. 検体容器を保持する検体キャリアであって、
   前記検体容器を搬送する搬送面との接触面となる底面の中心と、前記搬送面と前記底面の間の摩擦力の中心をオフセットさせ、
   前記摩擦力の中心とほぼ垂直な位置の側面にキャリア識別子（以下、IDと称す）を備える、
   ことを特徴とする検体キャリア。
2. 請求項１記載の検体キャリアであって、
   前記底面に他の部分より摩擦力の大きい高摩擦部材を備えることにより、前記摩擦力の中心をオフセットさせた、
   ことを特徴とする検体キャリア。
3. 請求項１記載の検体キャリアであって、
   前記接触面の形状を前記底面の中心に対して非回転対称の形状とすることにより、前記摩擦力の中心をオフセットさせた、
   ことを特徴とする検体キャリア。
4. 請求項３記載の検体キャリアであって、
   前記非回転対称の形状を、前記底面の搬送面接触部と搬送面非接触部で構成した、
   ことを特徴とする検体キャリア。
5. 請求項４記載の検体キャリアであって、
   前記搬送面接触部と前記搬送面非接触部を、前記底面に形成した凹凸で構成した、
   ことを特徴とする検体キャリア。
6. 請求項１記載の検体キャリアであって、
   その上部に設置され、前記検体容器を保持する保持部を備え、
   前記保持部は、前記キャリアIDのほぼ垂直位置に、保持する前記検体容器に付加された検体ラベルを読み取り可能な窓を有する、
   ことを特徴とする検体キャリア。

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