特許 6935907 分注装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6935907

(24)【登録日】2021年8月30日

(45)【発行日】2021年9月15日

(54)【発明の名称】分注装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/02 20060101AFI20210906BHJP

   B65D 39/00 20060101ALI20210906BHJP

   B67B 7/82 20060101ALI20210906BHJP

   B67B 7/80 20060101ALI20210906BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/02 B

   B65D39/00 200

   B67B7/82

   B67B7/80

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-88004(P2017-88004)

(22)【出願日】2017年4月27日

(65)【公開番号】特開2018-185252(P2018-185252A)

(43)【公開日】2018年11月22日

【審査請求日】2020年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】591058127

【氏名又は名称】メディカテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】月岡 浩康

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 勘一郎

(72)【発明者】

【氏名】月岡 康信

【審査官】 外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８４１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４８−０２４８５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実公昭３６−０１７８８５（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実開昭６３−１１４９９５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／０２

Ｂ６５Ｄ ３９／００

Ｂ６５Ｄ ５２／１１

Ｂ６７Ｂ ７／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

採血管の蓋部の中心部に配置されたゴム材を貫通する針部と、前記針部の周囲から前記針部と同方向に延び、前記ゴム材と採血管上部との間を封止しているフィルム材を押圧して切断するリング状の刃部と、前記切断によって前記蓋部から分離された蓋中央部が前記針部から脱落することを防止する脱落防止部と、前記採血管に着脱自在に係合して前記採血管に栓をする栓部と、を有するキャップを備え、
前記キャップを着脱自在に保持可能であるとともに少なくとも上下方向に移動可能にされたキャップ保持機構と、前記採血管の挟持、挟持解除の切替が可能な採血管挟持機構と、を備え、
未開封の前記採血管の前記蓋部に前記キャップ保持機構が前記キャップを当接させて押圧することで前記フィルム材から前記蓋中央部を分離すること、
前記キャップが装着されている前記採血管を前記採血管挟持機構で挟持するとともに前記キャップを前記キャップ保持機構が保持して引き上げることで、前記キャップの装着を解除して開栓すること、
および、前記解除によって前記キャップ保持機構に保持された前記キャップを、前記キャップ保持機構が前記採血管に再装着して閉栓すること、
が可能にされており、
前記採血管を配列して保持する採血管ラックを更に備え、
前記採血管ラックには、各採血管を上下方向に向けて支えるとともに少なくとも前記採血管挟持機構で挟持される部位が弾性部材からなる採血管支持部が配列されていることを特徴とする分注装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、臨床検査センター、製薬会社、病院等で使用されるキャップ、および、分注装置に関する。

【背景技術】

【0002】

健康診断などでは、採血管に検体（血液）を収容し、この検体を用いて分析や試験等の検査を行うことが広く行われている（例えば特許文献１参照）。未使用の採血管は予め真空にされていて、採取検体（採取血液）が注射針を経由して採血管内に収容されることが多い。そして、分析や試験を行った後、採血管内の検体は、通常、廃棄される。

【0003】

このような検査で検体を使用する際、採血管に貼り付けられているフィルム状の蓋部を剥がす作業を行う必要がある。一方、二次検査や再検査を行う可能性があるときには、採血管内の検体を保存しておく必要がある。それゆえ、この保存を行う必要があるときには、人手で採血管にゴム栓をして保存している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−２４７２０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、蓋部を剥がす作業や栓をする作業にかかる時間は、特に検体数（採血管数）が多いときには大幅に増大してしまう。

【0006】

そこで、本発明は、開栓後に採血管内の検体を再保存でき、かつ、検査にかかる作業時間を短縮することができるキャップおよび分注装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明に係るキャップは、採血管の蓋部の中心部に配置されたゴム材を貫通する針部と、前記針部の周囲から前記針部と同方向に延び、前記ゴム材と採血管上部との間を封止しているフィルム材を押圧して切断するリング状の刃部と、前記切断によって前記蓋部から分離された蓋中央部が前記針部から脱落することを防止する脱落防止部と、前記採血管に着脱自在に係合して前記採血管に栓をする栓部とを備えたことを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る分注装置は、請求項１に記載のキャップを着脱自在に保持可能であるとともに少なくとも上下方向に移動可能にされたキャップ保持機構と、前記採血管の挟持、挟持解除の切替が可能な採血管挟持機構と、を備え、未開封の前記採血管の前記蓋部に前記キャップ保持機構が前記キャップを当接させて押圧することで前記フィルム材から前記蓋中央部を分離すること、前記キャップが装着されている前記採血管を前記採血管挟持機構で挟持するとともに前記キャップを前記キャップ保持機構が保持して引き上げることで、前記キャップの装着を解除して開栓すること、および、前記解除によって前記キャップ保持機構に保持された前記キャップを、前記キャップ保持機構が前記採血管に再装着して閉栓すること、が可能にされていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、開栓後に採血管内の検体を再保存でき、かつ、検査にかかる作業時間を短縮することができるキャップおよび分注装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る分注装置の全体斜視図である。

【図2】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、採血管の斜視図および側面断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るキャップの斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る分注装置の採血管ラックおよび採血管挟持機構を示す斜視図である（採血管は例として１本のみ描画）。

【図5】本発明の一実施形態に係る分注装置の採血管ラックおよび採血管挟持機構を示す斜視図である（採血管は例として１本のみ描画）。

【図6】本発明の一実施形態に係る分注装置で採血管挟持機構を説明する斜視図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る分注装置の採血管挟持機構を説明する側面図である（採血管は例として１本のみ描画）。

【図8】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る分注装置のキャップ保持機構でキャップを採血管に着脱させることを説明する工程毎の模式的な側面断面図である。

【図9】（ｅ）〜（ｇ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る分注装置のキャップ保持機構でキャップを採血管に着脱させることを説明する工程毎の模式的な側面断面図である（なお、図８、図９で一連の動作を示している）。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態を挙げ、添付図面（図１〜図９）を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、説明の都合上、分注装置を正面側から見て、左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、上下方向をＺ方向、と適宜にいう。

【0012】

図１に示すように、本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係る分注装置１０は、本実施形態に係るキャップ１２（図３）を用いて採血管Ｖの開栓、閉栓を行う装置である。

【0013】

（キャップ）
図３、図８、図９に示すように、キャップ１２は、キャップ中心からキャップ内側へ延び出す針部１４と、針部１４の周囲から針部１４と同方向に延び出すリング状の刃部１６とを備える。針部１４は、採血管Ｖ（図２参照）の蓋部Ｖｊの中心部Ｖｃに配置されたゴム材Ｖｇを貫通するためのものであり、刃部１６は、ゴム材Ｖｇと採血管上部との間を封止しているフィルム材Ｖｆを押圧して切断するためのものである。

【0014】

また、キャップ１２は、この切断によって蓋部Ｖｊから分離された蓋中央部Ｖｐ（図９参照）が針部１４から脱落することを防止する脱落防止部１８と、採血管Ｖの上部の外周部Ｖｅに着脱自在に係合（装着）して採血管Ｖに栓をする栓部２０とを備える。

【0015】

更にキャップ１２は、被保持部２２を外周側に備える。被保持部２２は、隣接する上側や下側に比べて径が小さい凹部２２ｄを備えており、後述するキャップ保持機構４０の爪部５８によって保持される構造にされている。

【0016】

図３、図８、図９に示すように、本実施形態では刃部１６が鋸刃状であり、刃部１６がフィルム材Ｖｆに上方から当接して押圧することで、フィルム材Ｖｆを容易に切断できる構造にされている。

【0017】

また、本実施形態では、脱落防止部１８として、針部１４の途中に配置され、ゴム材Ｖｇが針先端側へ移動することを防止するストッパ２４が設けられている。本実施形態では、針部１４は、基端側から延び出す針ベース部１４ｂと、針ベース部１４ｂの先端側に連続している針先端部１４ｔとを有している。そしてこの両者の連続位置では、針先端部１４ｔの径が針ベース部１４ｂの径よりも大きくされて段差２５が形成されており、上記のストッパ２４はこの段差２５を有することでゴム材Ｖｇが針ベース部１４ｂから針先端部１４ｔへ移動することを規制している。

【0018】

また、栓部２０は、針部１４と同方向に延び出す短筒部２０ｐを有しており、短筒部２０ｐは、蓋裏に付着した検体の飛散を防止する保護壁としての役割を果たすとともに、人手によりキャップ１２の短筒部２０ｐの外周部をつかむ時、刃部１６及び針部１４からの怪我防止用ガードとしての役割も果たす。また、短筒部２０ｐの下端部には、内側へ薄肉状に張り出す薄肉規制部２０ｒ（図３、図８、図９参照）が形成されている。採血管Ｖに栓をしているときでは採血管Ｖの上部の外周部下端Ｖｅｂよりも下方に薄肉規制部２０ｒが位置しており（図９（ｅ）参照）、採血管Ｖからキャップ１２を引き上げて栓を外すときには薄肉規制部２０ｒが外周部下端Ｖｅｂよりも広がって外周部下端Ｖｅｂよりも上方に引き上げられる構造になっている。

【0019】

（分注装置）
分注装置１０は、正面側に操作パネル２８とテーブル３０を備えている。このテーブル３０には、キャップ１２が配列されるキャップラック３２と、採血管Ｖが配列される採血管ラック３４と、チューブＴＵが配列されるチューブラック３６と、各チューブＴＵへの分注を行う際に用いるチップＴＰが配列されたチップラック３８とを並べて配置できる。本実施形態では、採血管ラック３４には、弾性部材（ゴム材など）からなり各採血管Ｖを上下方向に向けて支える採血管支持部３５が配列されている。

【0020】

そして分注装置１０は、キャップ１２を下端側で着脱自在に保持可能なキャップ保持機構４０（キャップヘッド）と、採血管Ｖの挟持、挟持解除の切替が可能な採血管挟持機構４２と、開栓された採血管Ｖ内の検体を吸引して分注する分注ヘッド４４（サンプリングヘッド）とを備える。

【0021】

（キャップ保持機構）
図１に示すように、分注装置１０は、Ｙ方向に延び出していてＸ方向に移動可能なＸ方向移動部５０と、Ｘ方向移動部５０に保持されＹ方向に移動可能なＹ方向移動部５２と、Ｙ方向移動部５２に保持されＺ方向（上下方向）に移動可能なＺ方向移動部５４とを備えている。キャップ保持機構４０はＺ方向移動部５４に取付けられている。

【0022】

キャップ保持機構４０は、２つの爪部５８（図８、図９参照）を先端側に有しており、キャップ１２の保持、保持解除の切替が可能になっている。具体的には、保持するときには、２つの爪部５８の間隔（爪部間隔）を広げてキャップ保持機構４０が下降し、爪部５８を凹部２２ｄと同じ高さ位置に到達させ、この高さ位置で爪部間隔を狭めることで各爪部５８をキャップ１２の凹部２２ｄに当接させて保持（あるいは挟持）する。保持解除するときは、保持状態で爪部間隔を広げる。

【0023】

（採血管挟持機構）
また、本実施形態では、採血管ラック３４の配置位置の下方側に採血管挟持機構４２（図１、図４〜図７参照）が配置されている。

【0024】

採血管挟持機構４２は、採血管ラック３４に支持されてＸ方向に一列に並んだ採血管Ｖを挟持する２枚の挟持板６０を備えている。各挟持板６０の下部は、それぞれ、引張コイルバネ６２で互に近づく方向に付勢されている。そして２枚の挟持板６０の両サイド側に回動軸保持部材６４が立設しており、各挟持板６０は、やや上部位置で回動軸保持部材６４によって回動軸６６まわりに回動可能なように保持されている。

【0025】

そして、採血管挟持機構４２は、２枚の挟持板６０の間隔を調整することで、採血管Ｖの挟持、挟持解除を切り替える挟持板間隔調整機構７０と、挟持板間隔調整機構７０を昇降動（上下動）させる挟持板昇降動機構７２と、挟持板昇降動機構７２を前後動（Ｙ方向移動）させる挟持板前後動機構７４とを備える。挟持板間隔調整機構７０は挟持用開閉駆動モータ７１を駆動源として備え、挟持板昇降動機構７２は昇降駆動モータ７３を駆動源として備え、挟持板前後動機構７４は前後駆動モータ７５を駆動源として備える（図４〜図７参照）。

【0026】

図７に示すように、挟持板間隔調整機構７０は、上述した挟持用開閉駆動モータ７１と、挟持用開閉駆動モータ７１に巻き掛けられた挟持用駆動ベルト８０と、挟持用駆動ベルト８０が巻き掛けられているカム８２とを備える。そしてカム８２のＹ方向両サイド側に挟持板６０がそれぞれ当接している。

【0027】

カム８２は、円盤部８２ｄと、円盤部８２ｄの外周部であって円盤部回動中心８２ｃを挟む位置に配置された２つのローラ８２ｒとを備えている。そして、２つのローラ８２ｒの高さ位置が同じとき（Ｚ方向位置が同じとき、すなわち、Ｙ方向に並んだとき）にはカム８２はＹ方向両側の各挟持板６０に当接してカム８２のＹ方向長さが最大となり（図７参照）、カム８２のＹ方向長さが円盤部８２ｄの径と同じになるようにローラ８２ｒが位置しているときにはカム８２のＹ方向長さが最小となる。すなわち、カム８２のＹ方向長さが長いときには各挟持板６０の上端を構成する各挟持爪６０ｎの間隔が狭くなって挟持可能状態となり、カム８２のＹ方向長さが小さいときには各挟持爪６０ｎの間隔が広くなって挟持解除状態となる。

【0028】

（分注ヘッド）
また、分注装置１０は、Ｙ方向に延び出していてＸ方向に移動可能なＸ方向移動部９０と、Ｘ方向移動部９０に保持されＹ方向に移動可能なＹ方向移動部９２と、Ｙ方向移動部９２に保持されＺ方向（上下方向）に移動可能なＺ方向移動部９４とを備える。分注ヘッド４４はＺ方向移動部９４に取付けられており、チップＴＰを装着して検体吸引および分注を行う。

【0029】

（作用、効果）
本実施形態では、分注装置１０のテーブル３０に、未使用のキャップ１２が配列されたキャップラック３２と、検体収容済の採血管Ｖが配列された採血管ラック３４と、未使用のチューブＴＵが配列されたチューブラック３６と、未使用のチップＴＰが配列されたチップラック３８とを並べて配置する。そして、分注装置１０の制御部（図示せず）によって以下のステップ１〜８の動作が繰り返し行われる。

【0030】

まず、分注ヘッド４４（サンプリングヘッド）がチップラック３８上に移動してチップＴＰを装着する（ステップ１）。

【0031】

次に、キャップ保持機構４０（キャップヘッド）がキャップラック３２上に移動してキャップ１２を保持する（ステップ２。図８（ａ）および（ｂ）参照）

【0032】

また、両挟持板６０が上昇し、両挟持爪６０ｎで採血管支持部３５を介して採血管Ｖを挟持する（ステップ３）。

【0033】

そして、キャップ保持機構４０が採血管Ｖにまで移動（図８（ｃ）参照）して採血管Ｖを開栓する（ステップ４。図８（ｄ）、図９（ｅ）〜（ｇ）参照）。

【0034】

更に、この開栓した採血管Ｖにまで分注ヘッド４４が移動し、下降することでチップＴＰを採血管Ｖに挿入し、検体を吸引する（ステップ５）。

【0035】

続いて、分注ヘッド４４が分注先（チューブラック３６に保持された各チューブ）にまで移動して分注する（ステップ６）。

【0036】

そして、キャップ保持機構４０が、ステップ５で開栓した採血管Ｖの直上へ移動して下降し、保持しているキャップ１２を採血管Ｖに再装着することで閉栓する（ステップ７）。

【0037】

更に、分注ヘッド４４がチップ廃棄ボックス９８（図１参照）にまで移動し、保持している使用済のチップＴＰを廃棄する（ステップ８）。なお、キャップ１２を再装着した採血管は、冷蔵庫等で保管する。

【0038】

ここで、ステップ４の開栓をやや詳細に説明する。ステップ４では、キャップ保持機構４０を下降させることでキャップ１２の針部１４の先端を採血管Ｖの蓋部Ｖｊのゴム材Ｖｇの中心に当接させる。そしてキャップ保持機構４０が下降を続けることで、針部１４がゴム材Ｖｇを貫通し、更に、刃部１６が蓋部Ｖｊのフィルム材Ｖｆを貫通することで蓋中央部Ｖｐを蓋部Ｖｊから切断して分離する（ステップＳ５。図９（ｅ）参照）。その際、キャップ１２を装着位置にまで下降させてもよいが、蓋中央部Ｖｐが蓋部Ｖｊから分離して段差２５よりも上方へ位置する限り、装着位置にまで下降させなくてもよい。

【0039】

その後、キャップ保持機構４０が上昇することで、キャップ１２が採血管Ｖから外れて開栓状態となる（図９（ｆ）および（ｇ）参照）。

【0040】

以上説明したように、本実施形態では、キャップ１２が、針部１４と刃部１６と栓部２０を有し、また、刃部１６によって分離された蓋中央部Ｖｐが、針部１４から脱落することが脱落防止部１８で防止されている。従って、開栓後に採血管内の検体を再保存でき、かつ、検査にかかる作業時間を短縮することができるキャップ１２が実現される。しかも、キャップ１２の着脱は１回だけでなく多数回にわたって着脱させることができる。

【0041】

そして、脱落防止部１８として、ゴム材Ｖｇが針先端側へ移動することを防止するストッパ２４が設けられ、このストッパ２４が、針先端部１４ｔの径が針ベース部１４ｂの径よりも大きくされた段差２５を有することでこの移動が防止されている。従って、簡易な構成の脱落防止部１８（ストッパ２４）にすることができる。
である。

【0042】

また、キャップ１２を使用することにより、採血管Ｖの開栓時には従来のように人手で蓋を剥がさなくても済むので、開栓時における検体飛散や周囲への汚染防止、コンタミネーションの防止、としても有用な効果が得られる。

【0043】

また、刃部１６が鋸刃状であり、刃部１６がフィルム材Ｖｆに上方から当接して押圧されることで、フィルム材Ｖｆを容易に切断できる構造にされている。

【0044】

また、分注装置１０は、キャップ保持機構４０と採血管挟持機構４２とを備えている。そして分注装置１０は、未開封の採血管Ｖの蓋部Ｖｊにキャップ保持機構４０がキャップ１２を当接させて押圧することで、採血管Ｖのフィルム材Ｖｆから蓋中央部Ｖｐを分離することができる。そして、キャップ１２が装着されている採血管Ｖを採血管挟持機構４２で挟持するとともにキャップ１２をキャップ保持機構４０が引き上げることで、キャップ１２の装着を解除して開栓することができる。更に、分注作業などの終了後に、この解除によってキャップ保持機構４０に保持されたキャップ１２を、キャップ保持機構４０が採血管Ｖに再装着することで閉栓することができる。従って、採血管Ｖのキャップ１２をキャップ保持機構４０が容易に短時間で外すこと（容易に装着解除させること）ができ、その上、採血管Ｖの検体を簡単に再保存しつつ、分注作業を効率良く短時間で実施していくことができる。

【0045】

また、分注装置１０は採血管ラック３４を備え、採血管ラック３４には、弾性部材からなる採血管支持部３５が配列されている。従って、採血管挟持機構４２で挟持した際に採血管Ｖに過大な挟持力が加えられることが効果的に回避されている。

【0046】

なお、本実施形態では、キャップ保持機構４０および分注ヘッド４４がＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動する例で説明したが、キャップ保持機構４０および分注ヘッド４４がＺ方向に移動し、テーブル３０がＸ方向、Ｙ方向に移動する構成にすることも可能である。

【0047】

また、特に刃部１６、針部１４、薄肉規制部２０ｒ、栓部２０の距離（上下方向長さ）を長く取ることで、人手で採血管にキャップをセットすることにより装置側のキャップラックが不要となり省スペースの装置にすることができる。

【0048】

また、キャップ各部（針部１４、刃部１６、栓部２０など）の寸法や、段差２５の位置などは、採血管各部の寸法などに応じて適宜に変更することができる。

【0049】

また、キャップ１２の材質を滅菌対応にすることにより、使用後に高温の蒸気滅菌を行うことでキャップ１２の再利用が可能になる。

【0050】

以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は本発明の技術的思想を具体化するための例示であって、構成部品の材質、形状、構造、配置等を上記実施形態に特定するものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

【符号の説明】

【0051】

１０ 分注装置
１２ キャップ
１４ 針部
１６ 刃部
１８ 脱落防止部
２０ 栓部
３４ 採血管ラック
３５ 採血管支持部
４０ キャップ保持機構
４２ 採血管挟持機構
Ｖ 採血管
Ｖｊ 蓋部
Ｖｃ 中心部
Ｖｇ ゴム材
Ｖｆ フィルム材
Ｖｐ 蓋中央部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】