(57)【要約】【課題】  サンプリング機構を用いずに、内容物を入れた状態の採尿カップから、他の容器に内容物を移し替える。【解決手段】  １対の押圧手段７は、それぞれ第１の押圧部７ａと、第２の押圧部７ｂと、凹部７ｃとを備え、対応する押圧部７が水平方向から近接して、内容物を入れた状態のカップ２を押圧することにより、カップ２に注ぎ口３が形成される。１対の押圧手段７が採尿カップ２を保持した状態で、移し替え手段を構成する移し替え駆動部５が装置の上部を旋回させて、採尿カップ２を傾斜させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の開口を有するカップを所定位置に載置するためのカップ受けと、
前記カップ受けに載置された前記カップを水平方向から押圧してカップを変形させることにより、注ぎ口を成形するための１対の押圧手段と、
前記カップの内容物を他の容器に移し替えるための移し替え手段と、
を備えた内容物移し替え装置であって、
前記１対の押圧手段がそれぞれ、第１の押圧部と、第２の押圧部と、第１および第２の押圧部の間に設けられる凹部と、を備えており、
対応する押圧部が近接したときに、前記１対の押圧手段が前記カップの開口付近を押圧することにより、少なくとも１つ以上の注ぎ口を成形し、さらに前記移し替え手段が前記カップを傾斜させることにより内容物を他の容器に移し替えること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【請求項２】
請求項１の内容物移し替え装置において、さらに、
前記移し替え手段は、測定により得られる前記カップに入っている内容物の容積、および前記カップから移し替えようとする内容物の量から決定される所定角度まで、注ぎ口を成形した前記カップを傾斜させること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【請求項３】
請求項２の内容物移し替え装置において、
前記移し替え手段が、前記注ぎ口を成形した変形後のカップを傾斜させてから前記内容物の上面が初めて前記注ぎ口に達する角度まで、第１の回転速度でカップを傾斜させ、その後、前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で前記所定角度まで前記カップを傾斜させること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【請求項４】
請求項１〜３の内容物移し替え装置において、
前記１対の押圧手段が前記カップの開口付近を押圧して変形させた後、さらに所定幅だけ押圧部の間隔を広げた状態で、前記移し替え手段が前記カップを傾斜させることにより内容物を他の容器に移し替えること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【請求項５】
請求項１〜４の内容物移し替え装置において、
前記内容物移し替え手段が、前記注ぎ口の先端位置付近を中心として前記カップを前記所定角度まで傾斜させること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【請求項６】
請求項１〜５の内容物移し替え装置において、さらに、
傾斜角度毎に、液面が注ぎ口に達する内容物の容積を記憶した傾斜角度設定テーブルを備えており、
前記カップに入っている内容物の容積および前記カップから移し替えようとする内容物の量から、前記傾斜角度設定テーブルを参照して、注ぎ口を成形したカップを最終的に傾斜させる前記所定角度を決定すること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【請求項７】
請求項１〜６の内容物移し替え装置において、さらに、
前記他の容器に移し替えられた内容物の液面を検知する液面位置検知手段を備えており、
前記移し替え手段は、前記液面位置検知手段が、前記他の容器の所定位置に液面を検知したときに、前記カップを傾斜した所定角度からの反転を開始すること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【請求項８】
円形の開口を有するカップを所定位置に載置するためのカップ受けと、
前記カップ受けに載置された前記カップを水平方向から押圧して変形させることにより、注ぎ口を成形するための１対の押圧手段と、
を備えた移し替えカップ成形装置であって、
前記１対の押圧手段が、それぞれ第１の押圧部と、第２の押圧部と、第１および第２の押圧部の間に設けられる凹部と、を備えており、
対応する押圧部が近接したときに、前記１対の押圧手段が前記カップの開口付近を押圧することにより、少なくとも１つ以上の注ぎ口を成形すること、
を特徴とする移し替えカップ成形装置。
【請求項９】
請求項８の移し替えカップ成形装置において、
前記凹部の幅と前記凹部の深さの和が、少なくとも前記カップの開口近辺における直径の２倍よりも小さいこと、
を特徴とする移し替えカップ成形装置。
【請求項１０】
請求項８または９の移し替えカップ成形装置において、
前記凹部が、曲面または階段状に成形して設けられていること、
を特徴とする移し替えカップ成形装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０の何れかの移し替えカップ成形装置において、
前記１対の押圧手段がそれぞれ有する第１および第２の押圧部は、前記カップを水平方向から同時に近接して押圧すること、
を特徴とする移し替えカップ成形装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１の何れかの移し替えカップ成形装置において、
前記１対の押圧手段がそれぞれ有する第１の押圧部または第２の押圧部は、何れか一方の対応する押圧部が近接して前記カップを水平方向から押圧した後に、他方の対応する押圧部が近接して前記カップを水平方向から押圧すること、
を特徴とする移し替えカップ成形装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２の移し替えカップ成形装置において、さらに、
前記カップの側面にある重なり部が対応する押圧部の中間位置に存在するか否かを検出するための重なりセンサーと、
前記重なりセンサーにより重なり部が存在すること検出した場合に、前記カップを水平方向に所定角度だけ回転させる回転駆動部と、を備えたこと、
を特徴とする移し替えカップ成形装置。
【請求項１４】
円形の開口を有するカップをカップ受けに載置し、前記カップ受けに載置された前記カップを水平方向から１対の押圧手段により押圧して変形させることにより、注ぎ口を成形し、移し替え手段がカップの内容物を容器に移し替える内容物移し替え方法であって、
前記１対の押圧手段が、それぞれ第１の押圧部と、第２の押圧部と、第１および第２の押圧部の間に設けられる凹部と、を備えており、
対応する押圧部が近接したときに、前記１対の押圧手段が前記カップの開口付近を楕円に変形させた状態で、当該楕円の長軸方向の端部を押圧することにより、少なくとも１つ以上の注ぎ口を成形し、さらに前記移し替え手段が前記カップを傾斜させることにより内容物を容器に移し替えること、
を特徴とする内容物移し替え方法。
【請求項１５】
円形の開口を有するカップをカップ受けに載置し、前記カップ受けに載置された前記カップを水平方向から１対の押圧手段により押圧して変形させることにより、注ぎ口を成形するための移し替えカップ成形方法であって、
前記１対の押圧手段が、それぞれ第１の押圧部と、第２の押圧部と、第１および第２の押圧部の間に設けられる凹部と、を備えており、
対応する押圧部が近接したときに、前記１対の押圧手段が前記カップの開口付近を楕円に変形させた状態で、当該楕円の長軸方向の端部を押圧することにより、少なくとも１つ以上の注ぎ口を成形すること、
を特徴とする移し替えカップ成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、汎用カップに採取した内容物を、他の容器に正確に移し替えるためにカップに注ぎ口を成形し、当該注ぎ口を成形したカップから内容物を移し替えるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
健康診断などで実施される尿検査の際には、図１８に示すような採尿カップ２が用いられており、被験者自身がトイレで尿を採尿カップ２に採取する。採尿カップ２に採取された尿は、医師や看護師、検査技師などが手作業で検査用の試験管に移し替え、複数の検査が行われる。
【０００３】
特許文献１の技術では、尿を試験管に移し替える際に、サンプリングノズルなどの分取用の器具（例えば、特許文献1の図６に示す分液・廃液ノズル１１５）を用いて移し替え作業を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４２２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術のように、採尿カップの内部にサンプリングノズルなど分取用の器具を入れると、器具を洗浄する必要が生じてしまう。
【０００６】
この発明は、内容物を入れた状態の採尿カップから、サンプリング機構を使用することなく、他の容器に正確に内容物を移し替えることが可能な内容物移し替え装置の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）この発明の内容物移し替え装置は、
円形の開口を有するカップを所定位置に載置するためのカップ受けと、
前記カップ受けに載置された前記カップを水平方向から押圧してカップを変形させることにより、注ぎ口を成形するための１対の押圧手段と、
前記カップの内容物を他の容器に移し替えるための移し替え手段と、
を備えた内容物移し替え装置であって、
前記１対の押圧手段がそれぞれ、第１の押圧部と、第２の押圧部と、第１および第２の押圧部の間に設けられる凹部と、を備えており、
対応する押圧部が近接したときに、前記１対の押圧手段が前記カップの開口付近を押圧することにより、少なくとも１つ以上の注ぎ口を成形し、さらに前記移し替え手段が前記カップを傾斜させることにより内容物を他の容器に移し替えること、
を特徴とする。
【０００８】
これにより、カップに内容物が入った状態で、カップの開口付近に１つ以上の注ぎ口を形成し、サンプリング機構を使用せず、カップから他の容器へ内容物を直接移し替えることができる。
【０００９】
（２）この発明の内容物移し替え装置は、
前記移し替え手段は、測定により得られる前記カップに入っている内容物の容積、および前記カップから移し替えようとする内容物の量から決定される所定角度まで、注ぎ口を成形した前記カップを傾斜させること、
を特徴とする。
【００１０】
これにより、所定量の内容物を他の容器に移し替えることができる。
【００１１】
（３）この発明の内容物移し替え装置は、
前記移し替え手段が、前記注ぎ口を成形した変形後のカップを傾斜させてから前記内容物の上面が初めて前記注ぎ口に達する角度まで、第１の回転速度でカップを傾斜させ、その後、前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で前記所定角度まで前記カップを傾斜させること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【００１２】
これにより、カップを第１の回転速度で直ちに傾斜させた後、さらに所望量の内容物を他の容器へ第２の回転速度で徐々に移し替えることができる。
【００１３】
（４）この発明の内容物移し替え装置は、
前記１対の押圧手段が前記カップの開口付近を押圧して変形させた後、さらに所定幅だけ押圧部の間隔を広げた状態で、前記移し替え手段が前記カップを傾斜させることにより内容物を他の容器に移し替えること、
を特徴とする内容物移し替え装置。
【００１４】
これにより、所定幅だけ押圧部の間隔を広げた後、注ぎ口を形成したカップを傾斜させることにより、注ぎ口の幅を広げた状態で内容物を容器に移し替えることができる。
【００１５】
（５）この発明の内容物移し替え装置は、
請求項１〜４の内容物移し替え装置において、
前記内容物移し替え手段が、前記注ぎ口の先端位置付近を中心として前記カップを前記所定角度まで傾斜させること、
を特徴とする。
【００１６】
このように、注ぎ口の位置を中心としてカップを傾斜させるため、移し替える先の容器の位置を内容物の量に応じて変更する必要がない利点がある。
【００１７】
（６）この発明の内容物移し替え装置は、
傾斜角度毎に、液面が注ぎ口に達する内容物の容積を記憶した傾斜角度設定テーブルを備えており、
前記カップに入っている内容物の容積および前記カップから移し替えようとする内容物の量から、前記傾斜角度設定テーブルを参照して、注ぎ口を成形したカップを最終的に傾斜させる前記所定角度を決定すること、
を特徴とする。
【００１８】
これにより、対応する変形後のカップについての傾斜角度（開始角度、最終角度）を複雑な計算によってその都度演算する必要がなく、現在の液量と移し替えようとする液量から直ちにこれを取得することが可能になる。
【００１９】
（７）この発明の内容物移し替え装置は、さらに、
前記他の容器に移し替えられた内容物の液面を検知する液面位置検知手段を備えており、
前記移し替え手段は、前記液面位置検知手段が、前記他の容器の所定位置に液面を検知したときに、前記カップを傾斜した所定角度からの反転を開始すること、
を特徴とする。
【００２０】
これにより、カップの傾斜時に生じた慣性力などにより、他の容器に移し替えようとする量が超過するのを防止することができる。また、内容物の粘性、表面張力などによっては、移し替えに時間を要する場合もあるため、そのような性質の内容物を扱う場合にも用いることができる。
【００２１】
（８）この発明の移し替えカップ成形装置は、
円形の開口を有するカップを所定位置に載置するためのカップ受けと、
前記カップ受けに載置された前記カップを水平方向から押圧して変形させることにより、注ぎ口を成形するための１対の押圧手段と、
を備えた移し替えカップ成形装置であって、
前記１対の押圧手段が、それぞれ第１の押圧部と、第２の押圧部と、第１および第２の押圧部の間に設けられる凹部と、を備えており、
対応する押圧部が近接したときに、前記１対の押圧手段が前記カップの開口付近を押圧することにより、少なくとも１つ以上の注ぎ口を成形すること、
を特徴とする。
【００２２】
これにより、カップに内容物が入った状態で、カップの開口付近に１つ以上の注ぎ口を形成することができる。また、サンプリング機構を使用せず、採尿カップから試験管へ尿を直接移し替えることができる。
【００２３】
（９）この発明の移し替えカップ成形装置は、
前記凹部の幅と前記凹部の深さの和が、少なくとも前記カップの開口近辺における直径の２倍よりも小さいこと、
を特徴とする。
【００２４】
これにより、カップの開口付近に、注ぎ口を確実に形成することができる。
【００２５】
（１０）この発明の移し替えカップ成形装置は、
前記凹部が、曲面または階段状に成形して設けられていること、
を特徴とする。
【００２６】
これにより、曲面に成形した凹部または階段状に成形した凹部の段でカップと接触してこれを保持し、カップの内部空間を確保した状態で注ぎ口を設けることができる。
【００２７】
（１１）この発明の移し替えカップ成形装置は、
前記１対の押圧手段がそれぞれ有する第１および第２の押圧部は、前記カップを水平方向から同時に近接して押圧すること、
を特徴とする。
【００２８】
これにより、カップの開口付近に、１つ以上の注ぎ口を同時に形成することができる。
【００２９】
（１２）この発明の移し替えカップ成形装置は、
前記１対の押圧手段がそれぞれ有する第１の押圧部または第２の押圧部は、何れか一方の対応する押圧部が近接して前記カップを水平方向から押圧した後に、他方の対応する押圧部が近接して前記カップを水平方向から押圧すること、
を特徴とする。
【００３０】
これにより、カップの開口付近に、１つ以上の注ぎ口を段階的に形成することが容易である。
【００３１】
（１３）この発明の移し替えカップ成形装置は、さらに、
前記カップの側面にある重なり部が対応する押圧部の中間位置に存在するか否かを検出するための重なりセンサーと、
前記重なりセンサーにより重なり部が存在すること検出した場合に、前記カップを水平方向に所定角度だけ回転させる回転駆動部と、を備えたこと、
を特徴とする。
【００３２】
これにより、押圧して注ぎ口を形成しようとする部分にカップの重なり部が存在するのを回避することができ、カップに正しい形状の注ぎ口を形成することができる。
【００３３】
なお、この実施形態において、「押圧部」とは、カップ２の開口２ａ近辺を水平方向（側面）から押圧するための部分をいい、図２ｂに示すような押圧面７ａ、７ｂを有するものに限らず、図１６Ｂ、Ｃに示すように押圧面を有さない点又は線でカップ２と接触するようなものも押圧部に含まれる。
【００３４】
この実施形態において、「測定により得られる」とは、直接的または間接的に測定することで得られるものをいい、例えば、図２に示す重量センサー１３によって測定した重量から比重を考慮して間接的に内容物の容積を算出する場合や、カップ内の液面位置を測定して直接的に容積を得るなどの場合などが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の内容物移し替え装置１００の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の内容物移し替え装置１００の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の内容物移し替え装置１００の構成を示す上面図および断面矢視図である。
【図４】本発明の内容物移し替え装置１００の構成を示す部分断面図である。
【図５】制御部１０のハードウェア構成を示す図である。
【図６】傾斜角度設定テーブル２２２のデータ例を示す図である。
【図７】内容物移し替え装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図８】移し替え時における詳細な処理を示すフローチャートである。
【図９】内容物移し替え装置１００が作動した状態（中間位置）を示す上面図および断面矢視図である。
【図１０】内容物移し替え装置１００が作動した状態（停止位置）を示す上面図および断面矢視図である。
【図１１】内容物移し替え装置１００が作動した状態（停止位置）を示す正面図である。
【図１２】内容物移し替え装置１００が作動した状態（退避位置）を示す上面図および断面矢視図である。
【図１３】内容物移し替え装置１００が作動した状態（傾斜前）を示す部分断面図である。
【図１４】内容物移し替え装置１００が作動した状態（開始角度）を示す部分断面図である。
【図１５】内容物移し替え装置１００が作動した状態（最終角度）を示す部分断面図である。
【図１６】他の実施形態における押圧部の形状を示す図である。
【図１７】他の実施形態における内容物移し替え装置１００の構造を示す上面図である。
【図１８】従来技術の採尿カップの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
［発明の概略］
図１は、本発明の内容物移し替え装置１００の構成を簡略化した斜視図である。
【００３７】
図１に示すように、内容物移し替え装置１００は、枠体１と、円形の開口を有する採尿カップ２を置するためのカップ受け４と、押圧機構６と、当該押圧機構６の作用によりカップ受け４に載置されたカップ２を水平方向から押圧する１対の押圧手段７と、押圧機構６を作動させるためのモーター８と、採尿カップ２の内容物（尿）を他の容器に移し替えるための移し替え駆動部５（移し替え手段）と、を備えている。
【００３８】
内容物移し替え装置１００が行う一連の動作について、図１を用いてまず簡単に説明する。なお、以下の実施形態では、採尿カップ２に被験者が尿を既に採取しており、当該採尿カップ２を載置した状態から内容物移し替え装置１００を用いて検査用の試験管に尿を移し替える場合を例に説明する。
【００３９】
図１に示すモーター８の駆動により、ギア、シャフトなどで構成される押圧機構６が作動すると、１対の押圧手段７が共に内側（図１に示すＸ１方向）に移動する。対応する押圧部７ａ、７ｂがそれぞれ近接したときには、採尿カップ２の開口２ａ付近が一対の押圧手段７により押圧され、挟み込まれる。これにより、採尿カップ２の開口２ａ付近が部分的に変形して、１以上の注ぎ口３が成形される（例えば、図１に、２点鎖線で示す２つ）。
【００４０】
さらに、１対の押圧手段７が採尿カップ２を保持した状態で、移し替え手段を構成する移し替え駆動部５が装置の上部全体を旋回させる。これにより、採尿カップ２が傾斜させられ、片方の注ぎ口３から内容物である尿が他の容器に移し替えられる。
【００４１】
以上のように、本発明の内容物移し替え装置１００によれば、サンプリング機構を使用することなく、注ぎ口３（図１に、２点鎖線で示す）から尿を試験管に移し替えることができる。
【００４２】
［内容物移し替え装置１００の構成］
図１に示す内容物移し替え装置１００の詳細な構成について、図２などを用いて以下に説明する。
【００４３】
図２は、本発明の内容物移し替え装置１００の構成を示す正面図である。図３は、図２に示す内容物移し替え装置１００の上面図、すなわち図２におけるα矢視図（図３Ａ）、およびβ−β断面矢視図（図３Ｂ）である。図４は、図２に示す内容物移し替え装置１００のγ−γ部分断面図である。
【００４４】
なお、図３Ｂに実線で示す採尿カップ２や押圧部７を、図３Ａでは２点鎖線で示している。また、図４に示すように、採尿カップ２（図２）には内容物である尿Ｚが半分程度（例えば、１５０ｍＬ用のカップに７０ｍＬ）入っている。
【００４５】
この実施形態で用いる採尿カップ２は、紙製のものであり、図３Ｂに示すように円形の開口２ａを有し、側面に重なり部２ｂを有している。この実施形態では、上径φ７３ｍｍ、下径φ５１ｍｍ、高さ７９ｍｍのものを用いている。なお、プラスチック製など他の材質のカップを用いることも可能である。
【００４６】
図２に示すように、枠体１は、板状の金属を加工した部材である底面１ａと、底面１ａの端部において垂直上方に立設する２つの側面１ｂとで構成されており、これらがネジ等で固定されている。また、側面１ｂの上部は、図３Ａに示すように、２本のシャフトＳ１によって互いに固着されている。なお、枠体１の底面１ａの下には、ゴム製の支持部材１ｃが４カ所取り付けられている。
【００４７】
図４に示すように、枠体１の側壁１ｂは上部１ｂ’と下部１ｂ”に分かれており、その間には、移し替え手段を構成する移し替え駆動部５が２カ所設けられている。移し替え駆動部５は、制御部１０からの制御により、図４に示す軸Ｙ（後述する注ぎ口３（図２）が形成される付近）を中心として上部１ｂ’（採尿カップ２などを含む）全体を回転（図４のＸ３方向）させるように構成されている。
【００４８】
図５は、制御部１０のハードウェア構成を示す図である。
【００４９】
図５に示すように、制御部１０は、ＣＰＵ２０２、ＲＡＭ２０４、Ｉ／Ｏ２０６、表示部２０６、フラッシュメモリ２０８、入力手段２１０などを備えている。
【００５０】
フラッシュメモリ２０８には、移し替え制御プログラム２２０および傾斜角度設定テーブル２２２などが記憶されている。
【００５１】
制御部１０は、図５に示すＩ／Ｏ２０６を介して、内容物移し替え装置１００の各部（移し替え駆動部５，モーター８，重なりセンサー１２，重量センサー１３，回転駆動部１４など）に接続されいる（図２を参照）。移し替え制御プログラム２２０に従い、ＣＰＵ２０２は、所定のタイミングでこれら各部が作動するように制御する。
【００５２】
図６に、傾斜角度設定テーブル２２２に記憶されているデータ例を示す。図６に示すように、傾斜角度設定テーブル２２２には、カップ２内の液量と傾斜角度とを対応付けたデータが記憶されており、本実施形態では予め実験により取得したデータが入力されている。なお、図１に示す最初に載置した状態の傾斜角度は０°である。
【００５３】
ここで、傾斜角度とは、図１に２点鎖線で示す注ぎ口３を成形した後（変形後）の採尿カップ２を傾斜させた時に、内容物（図４に示す尿Ｚ）の上面が注ぎ口３に達する角度のことであり、例えば、カップ２に入っている液量が７０ｍＬで、１０ｍＬだけ試験管に移し替えたい場合には、移し替えを開始する角度（開始角度）は５０°となり、移し替えを完了する角度（最終角度）は５３°となる。
【００５４】
つまり、傾斜角度設定テーブル２２２（図６）を参照すれば、採尿カップ２に所定量（例えば、７０ｍＬ）の尿が入っている場合に、変形後の採尿カップ２をどの開始角度（例えば、５０°）に傾斜させたときに液面が初めて注ぎ口３に達することが分かる。さらに、所定量（例えば、１０ｍＬ）の尿を移し替えたい場合には、変形後の採尿カップ２をさらにどの最終角度（例えば、５３°（移し替え後の採尿カップ２内の液量６０ｍＬに対応する角度））まで傾斜させればよいことが分かる。
【００５５】
なお、この実施形態では、採尿カップ２として同じ形状、材質のものを用いており、注ぎ口３を成形した場合に、採尿カップ２がほぼ一様に変形することを前提としている。
【００５６】
図２に示すカップ受け４は、プラスチック製の部材で構成されており、枠体１の底面１ａに固着された下部部材４ａおよび回転駆動部１４を介してその上に設けられる上部部材４ｂを備える。また、採尿カップ２が載置される面には、内容量測定手段である重量センサー１３が設けられている。
【００５７】
重量センサー１３によって採尿カップ２の内容物の重量が測定されると、制御部１０により当該重量（および内容物の比重）に基づいて対応する容積が算出される。なお、この実施形態においては、尿の比重は一定の値を用いることとしているため、個人差は考慮していないが、移し替える量の正確さが求められているような場合には、被験者毎に変動する比重から容積を算出すればよい。
【００５８】
図２に示す重なりセンサー１２は、枠体１の底面１ａに固定された光学センサーであり、対応する押圧部の水平方向における中間位置付近に採尿カップ２の重なり部２ｂ（図２）が存在するか否かを検出するために用いられる。後述するように、採尿カップ２の重なり部２ｂが押圧しようとする位置に存在する場合には、注ぎ口３が上手く形成できない恐れがあるので、これを避けるためである。
【００５９】
押圧機構６は、図２に示すように、下方に１対の押圧手段７を連結しており、プラスチック製の基材Ｂ、ネジ溝を設けたソケットＰ、金属製の板状部材Ｃ１などの部材で構成されている。
【００６０】
押圧機構６を構成する基材Ｂには、図２および図３Ａに示すように、ネジ移動シャフトＳ２が貫通されており、ネジ移動シャフトＳ２には前述のソケットＰに形成されるネジ山に噛みあうネジ山が設けられている。また、２本のネジ移動シャフトＳ２の同じ側の端部（図２の右側）には、それぞれ互いに噛み合うギアＧ１、Ｇ２が設けられており（図３Ａ）、片方のギアＧ１には、モーター８が連結されている。図３Ａに示すように、基材Ｂにはさらに、その移動をガイドするための２本の摺動シャフトＳ３が何れも基材Ｂと摺動接触するように貫通して設けられている。
【００６１】
図３Ａに示すネジソケットＰは、基材Ｂに固定され、前述のようにネジ移動シャフトＳ２に噛み合うネジ機構を内側に有している。かかる構造により、モーター８が駆動することでネジ移動シャフトＳ２が回転し、基材Ｂおよび基部Ｂに固定された押圧部（後述する）などが正、逆の何れかの回転方向に対応して開き、または、閉じる方向に移動する。なお、ネジソケットＰおよびネジ移動シャフトＳ２のネジ山は上記のような移動を可能とする向きに形成されている。その他、ネジ移動シャフトＳ２には、基材Ｂの外側への移動を制限する弾性部材Ｒが取り付けられている（図３Ａ）。
【００６２】
つぎに、押圧手段７の構造および採尿カップ２を押圧する押圧部７ａ、７ｂの形状について、図３Ｂを用いて以下に説明する。
【００６３】
図２の基部Ｂに連結される板状部材Ｃ１には押圧手段７が固着されており、その下方には、移し替えのために回転させた時に、採尿カップ２が落下するのを防止するためのカップ落下防止部材Ｃ２が延伸して形成されている。なお、図１の斜視図では、押圧手段７が基材Ｂに直接取り付けられているように図を簡略化したため、板状部材Ｃ１およびカップ落下防止部材Ｃ２は省略した。
【００６４】
図３Ｂに示すように、各押圧手段７は、第１の押圧部７ａと、第２の押圧部７ｂと、第１の押圧部７ａおよび第２の押圧部７ｂの間に設けられる凹部７ｃと、を備えている。
【００６５】
モーター８（図２）の駆動により、図３Ｂに示す対応する押圧部７ａおよび７ｂが内側（図３Ｂに示すＸ１方向）に近接するように移動する。これにより、第１の押圧部７ａおよび第２の押圧部７ｂが、採尿カップ２の開口２ａ付近を同時に押圧することになる。このように、第１の押圧部７ａおよび第２の押圧部７ｂが、採尿カップ２を同時に押圧するので、採尿カップ２の両側から同時にカップの中心方向に向かう力を加えることが可能となり、押圧時にカップとの間に滑りが生じるのを防止しつつ注ぎ口を形成することができる。
【００６６】
［内容物移し替え装置１００の動作］
以下に、図７に示すフローチャートなどを用いて、内容物移し替え装置１００の動作について説明する。なお、以下の動作は、採尿カップ２をカップ受け４に載置した後、操作者が表示部２１２（図５）に表示されたスタートボタン（図示せず）を入力手段２１０（図５）を介して押下した後のものである。
【００６７】
操作者からの入力を受けると、まず、制御部１０からの制御により、重なりセンサー１２が、採尿カップ２の重なり部２ｂ（図２）が対応する押圧部の中間位置に存在するか否かを検出する（図７、ステップＳ０２）。
【００６８】
重なり部２ｂを検出した場合には（図７、ステップＳ０４のＹｅｓ）、制御部１０は、カップ受け４の上部部材４ｂを回転（例えば、９０°）させるように回転駆動部１４を制御する（図７、ステップＳ０６）。これにより、採尿カップ２の重なり部２ｂ（図２）の位置を注ぎ口３を形成する部分を避けるように移動させることが可能であり、押圧の際に、注ぎ口３（図２）が歪んで成形されるのを防止することができる。
【００６９】
重なり部２ｂ（図２）が検出されないとき（図７、ステップＳ０４のＮｏ）、またはカップ受け４の上部部材４ｂを回転させた後（図７、ステップＳ０６）には、下記動作が行われる。
【００７０】
制御部１０（図２）が、モーター８を回転制御することによって、１対の押圧手段７がネジ機構によって内側（図３Ｂに示すＸ１方向）に移動を開始する（図７、ステップＳ０６）。これにより、採尿カップ２の開口２ａは、押圧部７ａおよび７ｂからの力を受けて、図９に示すようにまず楕円に変形する。なお、図９Ａ、Ｂは、それぞれ図３Ａ，Ｂに対応する上面図および断面矢視図である。
【００７１】
さらに、制御部１０は、対応する押圧部７ａ、７ｂが所定間隔（例えば、２ｍｍ）まで近接すると、モーター８を停止するよう制御する（図７、ステップＳ０８）。このとき、図１０Ｂに示すように、押圧部７は楕円に変形した開口２ａの端部（長軸の長手方向）を押しつぶした状態となっている。なお、図１０Ａ、Ｂは、それぞれ図３Ａ，Ｂに対応する上面図および断面矢視図である。
【００７２】
これにより、図１０Ｂに示すように、２つの注ぎ口３が成形される。なお、図１０Ｂに示すように、第１の押圧部７ａおよび第２の押圧部７ｂは、採尿カップ２を水平方向から同時に押圧している。図１１は、図１０に示す停止位置に対応する正面図である。
【００７３】
なお、注ぎ口３を作るためには、図３Ｂに示す採尿カップ２の直径φが凹部の幅Ｗより大きいことが望ましい。ただし、採尿カップ２の直径φが凹部の幅Ｗより小さい場合であっても、採尿カップ２が図９Ｂに示すような楕円形状となった場合には開口２ａが押圧方向（図９のＸ１方向）に対して垂直に伸びるので、採尿カップ２の開口２ａが押圧部７ａ、７ｂまで達すれば押圧することは可能である。一方で、図３Ｂに示す採尿カップ２の直径φが凹部の幅Ｗより小さい場合で、かつ、採尿カップ２の直径φが、凹部の深さ２ｈよりも小さく凹部に接触しないような場合には、楕円形状とならないため開口を２ａを押圧できない。
【００７４】
つまり、注ぎ口３を作るための条件としては、図３Ｂに示す凹部の幅Ｗと前記凹部の深さ２ｈの和が、少なくとも前記カップ２の開口２ａ近辺における直径φの２倍よりも小さいことが必要である。すなわち、Ｗ＋２ｈ＜２φの関係を満たす必要がある。このように設計すれば、採尿カップ２の開口２ａ付近を容易に変形させて、確実に注ぎ口３を成形することができる。
【００７５】
例えば、この実施形態においては、凹部の幅Ｗ＝８０ｍｍ、深さｈ＝２５ｍｍであり、カップの直径φ＝７０ｍｍであるため、Ｗ＋２ｈ（８０＋２・２５＝１３０）＜２φ（１４０）の関係を満たしている。また、押圧部７ａ、７ｂ（近接する面）の幅および高さは、何れも２０ｍｍとしている。なお、押圧部７ａ、７ｂおよび凹部７ｃの寸法は、これらの数値には限定されず、例えば、押圧部７ａ、７ｂの高さを１０ｍｍとしても良い。
【００７６】
制御部１０は、さらに、図１２に示すように押圧機構６を外側（図１２のＸ２方向）に移動させ、押圧部７ａ（７ｂ）の間隔が後述する試験管の径より広くなるように所定幅（例えば、２０ｍｍ）だけさらに広げて退避するようモーター８を制御する（図７、ステップＳ１２）。これにより、注ぎ口３の幅を確保するとともに、試験管と押圧部７が干渉するのを防止することができる。なお、図１２Ａ、Ｂは、それぞれ図３Ａ，Ｂに対応する上面図および断面矢視図である。なお、上記ステップＳ１２において、押圧部７を退避したときに採尿カップ２が押圧手段７の間から抜け落ちるような場合には、これを防止するために所定幅を狭く（例えば、２ｍｍ）に設定すればよい。
【００７７】
その後、制御部１０は、移し替え駆動部５が、図１３に示すように、軸Ｙ（注ぎ口３の付近に存在）を中心として、枠体１の側壁上部１ｂ’と採尿カップ２を、まず内容物の容積に応じた開始角度まで回転（図１３のＸ３方向）して傾斜させる。さらに、速度を落として最終角度まで回転し、試験管Ｖ内における内容物の液面が所定位置に達したことを透過センサ１５（図１０）が検知するまで移し替えを行うよう制御する（図７、ステップＳ１４）。なお、図１３は、図４に対応する部分断面図である。
【００７８】
図１３に示すように、採尿カップ２の注ぎ口３付近には、ラックＵに置かれた試験管Ｖが予め配置されている。また、ラックＵには、試験管Ｖ内における液面の位置を検知するための投受光素子を備えた透過センサ１５（液面位置検知手段）が取り付けられている。
【００７９】
図８は、上記移し替え時（図７のステップＳ１４）における詳細な処理を示すフローチャートである。
【００８０】
制御部１０のＣＰＵ２０２は、傾斜角度設定テーブル２２２（図３）を参照し、重量センサー１３から算出した液量（容積）から、内容物の移し替えを開始する開始角度θ１のデータを取得する（図８のステップＳ１４２）。例えば、移し替え前の液量が７０ｍＬの場合には、傾斜角度設定テーブル２２２（図３）を参照することにより、これに対応する開始角度θ１＝５０°のデータが得られる（図６を参照）。
【００８１】
さらに、第１の回転速度ω１で開始角度θ１まで採尿カップ２を傾斜するよう、移し替え駆動部５を制御する（図８のステップＳ１４４）。これにより、図１４に示すように、初めて液面が注ぎ口３に達して、移し替えを開始する前の状態になる。
【００８２】
また、制御部１０のＣＰＵ２０２は、傾斜角度設定テーブル２２２（図３）を参照し、重量センサー１３から算出した（容積）から、内容物の移し替えを完了する最終角度θ２のデータを取得する（図８のステップＳ１４６）。例えば、移し替え前の液量が７０ｍＬで移し替えようとする液量が１０ｍＬの場合には、傾斜角度設定テーブル２２２（図３）を参照することにより、液量６０ｍＬ（＝７０ｍＬ−１０ｍＬ）に対応する開始角度θ１＝５３°のデータが得られる。
【００８３】
さらに、第１の回転速度ω１よりも遅い第２の回転速度ω２で最終角度θ２まで採尿カップ２を傾斜するよう、移し替え駆動部５を制御する（図８のステップＳ１４８）。これにより、図１５に示すように最終的に角度θ２で停止する。
【００８４】
移し替え（図７、ステップＳ１４）が完了すると、まず、移し替え駆動部５が図１５に示すＸ４方向に反転して元の位置に戻る（図７、ステップＳ１６）。具体的には、移し替え駆動部５が反転するタイミングは、所定位置に液面（例えば、８〜１０ｍＬ）が達したことを透過センサ１５（図１０）が検知したときであり、図１５に示す状態から図１３に示す状態に戻ることになる。
【００８５】
さらに、押圧機構６は外側方向（図１２のＸ２方向）に移動を開始し（図７、ステップＳ１８）、最終的に全開の状態となって初期位置（図３に示す状態）に復帰する。以降の採尿カップ２についても、同様に移し替え処理が行われる。
【００８６】
［その他の実施形態］
なお、上記実施形態では、採尿カップ２の内容物を容器に移し替える移し替え手段５を備えた内容物移し替え装置１００について説明したが、採尿カップ２の内容物を容器に移し替えるための移し替え手段５（図２）を備えない、つまり、採尿カップ２に注ぎ口３を成型するための装置（移し替えカップ成形装置）として本発明を実現するようにしてもよい。
【００８７】
なお、図３に示す押圧手段７の凹部７ｃは、階段状に成形されているが、図１６Ａに示す押圧手段７１のように、凹部７１ｃを斜面に形成したり、図１６Ｂ、Ｃに示す押圧手段７２、７３のように、凹部７２ｃ、７３ｃを曲面に形成しても良い。
【００８８】
また、図３に示す押圧手段７の押圧部７ａ、７ｂは、採尿カップ２を押圧する部分を平面としたが、図１６Ｂ、Ｃの押圧手段７２、７３のように、平面部を有さない、点状（又は線状）の押圧部７２ａ、ｂ（７３ａ、ｂ）で採尿カップ２を押圧するようにしても良い。点又は線で採尿カップ２を押圧すれば、図１６Ｂ、Ｃに点線で示すように、採尿カップ２の開口２ａの形状、材質などによっては、押圧した際に採尿カップ２の注ぎ口３が完全には潰れないことがある。なお、このような場合には、回転前に退避するステップ（図７、ステップＳ１２）が不要となる。
【００８９】
また、図１６Ｄに示す押圧手段７４のように、採尿カップ２の内容物が少ない場合には１つの押圧面のみ、すなわち、凹部を設けないで押圧部７を構成することも可能である。
【００９０】
なお、上記実施形態では、注ぎ口３を作るための条件として、図３Ｂに示す凹部の幅Ｗと前記凹部の深さ２ｈの和が、少なくとも前記カップ２の開口２ａ近辺における直径φの２倍よりも小さい、すなわち、Ｗ＋２ｈ＜２φの関係を満たすことが必要であるとしたが、凹部７ｃの形状に応じた他の条件を設定してもよい。
【００９１】
例えば、採尿カップ２の開口２ａ付近を押圧するためには、少なくとも押圧部７ａ、７ｂによって押圧される部分が存在する必要があるという観点から、凹部７ｃが曲面の場合、次のような条件が導かれる。
【００９２】
図３Ｂに示す凹部７ｃを曲面とした例である図１６のＢ、Ｃを参照すると、上記の条件を満たすためには、押圧部７２ａ、７２ｂまたは押圧部７３ａ、７３ｂが近接した状態で（図１６のＢ、Ｃに点線で示す）、当該凹部７２ｃ、７３ｃからはみ出すようなカップ２の部分が存在することが必要となる。そのためには、凹部７２ｃ、７３ｃのうちカップ２と接する部分における全周長（片側の凹部７２ｃ、７３ｃの長さがＬのときは、両側の和である２Ｌが全周長となる）が、少なくともカップ２（直径φ）の円周長２π（φ／２）よりも小さいことの条件、２Ｌ＜２π（φ／２）、すなわち、Ｌ＜π（φ／２）の条件を満たすことが必要となる。
【００９３】
なお、上記実施形態では、１対の押圧手段７がそれぞれ有する第１および第２の押圧部７ａ、７ｂが、図３Ｂに示すように採尿カップ２を水平方向から同時に近接して押圧することとしたが、第１の押圧部７ａおよび第２の押圧部７ｂ（図３）を分離した構造を採用し、何れか一方の対応する押圧部（例えば、１の押圧部７ａ）が近接して採尿カップ２を水平方向から押圧した後に、他方の対応する押圧部（例えば、２の押圧部７ｂ）が近接して採尿カップ２を水平方向から押圧するようにしてもよい。
【００９４】
図１７に、第１の押圧部および第２の押圧部７ａ、７ｂを分離した状態の構成を示す。図１７において、それぞれが独立して動くので、図３Ａに示すようなギアＧ１、ギアＧ２は不要であり、２つのモーター８ａ、８ｂがそれぞれ両方のネジ移動シャフトＳ２’、Ｓ２”を駆動する。なお、押圧部の取付板も分離されている。
【００９５】
なお、上記実施形態では、第１の回転速度ω１で開始角度θ１まで採尿カップ２を傾斜させ（図８のステップＳ１４４）、さらに、第１の回転速度ω１よりも遅い第２の回転速度ω２で最終角度θ２まで採尿カップ２を傾斜するよう、移し替え駆動部５を制御する（図８のステップＳ１４８）こととしたが、最終角度θ２まで停止することなく同じ速度で傾斜させるように制御してもよい。
【００９６】
また、開始角度θ１で一旦停止し、所定時間経過後に最終角度θ２まで傾斜するように移し替え駆動部５を制御してもよい。
【００９７】
なお、上記実施形態では、第１の回転速度ω１よりも遅い第２の回転速度ω２で最終角度θ２まで採尿カップ２を傾斜するよう、移し替え駆動部５を制御する（図８のステップＳ１４８）こととしたが、これに限定されるものではない。例えば、移し替えを行う内容物の粘性が高いような場合には、慣性力を利用して内容物を円滑に移し替えるために、第１の回転速度ω１よりも速い第２の回転速度ω２で最終角度θ２まで採尿カップ２を傾斜するよう、移し替え駆動部５を制御することも有効である。
【００９８】
なお、上記実施形態では、重なり部２ｂを検出するために重なりセンサー１２（図２）を設けることとしたが、重なりセンサー１２を設けないようにしてもよい。
【００９９】
なお、上記実施形態では、重なりセンサー１２、透過センサ１５として光学センサーを用いたがその他のセンサーを用いてもよい。
【０１００】
なお、上記実施形態では、移し替え手段を、移し替え駆動部５および押圧手段７により構成することとしたが、その他の構成を採用してもよい。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、透過センサ１５を設けることとしたが、これを設けないよう構成してもよい。例えば、図１５に示す最終角度θ２に達してから、所定時間（例えば、５秒）経過した後に反転するよう構成してもよい。
【０１０２】
なお、上記実施形態では、尿を内容物とする採尿カップ２に注ぎ口を成形する場合について説明したが、他の物質を内容物とする他のカップにも適用することができる。
【０１０３】
なお、上記実施形態では、重量センサー１３により測定した質量から内容物の容積を求めることとしたが、液面センサーなどを用いて容積を直接求めるようにしても良い。また、カップ受け４にカップを載置する前に測定しておいてもよい。
【０１０４】
なお、上記実施形態では、傾斜角度設定テーブル（図４）を１つ記憶することとしたが、カップ２の形状および押圧手段７の形状に応じて、複数タイプのテーブルを記憶するようにしても良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2011099817.tif 000017
【図１６】
2011099817.tif 000018
【図１７】
2011099817.tif 000019
【図１８】
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