(57)【要約】【課題】簡単な構成で、多数の整列プレートに短時間で効率よくキャップを整列させるとともに、騒音が少なく耐久性の高いキャップ整列装置を提供すること。【解決手段】整列プレートＰを複数載置可能な整列プレート装着部１２３と未整列のキャップＣが滞留するキャップ滞留部１２４とを備えた振動ボックス１２０を基体１１０に対して揺動可能に設け、収容開口部Ｋの上方を露出し整列プレートＰを載置面１２１に対して水平方向にのみ移動可能に取付けるプレート取付機構１３０を有すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、前記基体に対して揺動機構を介して揺動可能に設けられた振動ボックスとを有し、
前記振動ボックスは、載置面と側壁部を有して上面が開放され、
前記載置面の上面側には、前記整列プレートを複数載置可能な整列プレート装着部と、未整列のキャップが滞留するキャップ滞留部とを備え、
前記整列プレート装着部の載置面が、前記キャップ滞留部の載置面より一段低く形成され、
前記載置面の裏面側には、前記振動ボックスに振動を与える振動機構を備えたキャップ整列装置であって、
前記整列プレート装着部には、前記整列プレートを載置面に対して水平方向にのみ移動可能に取付けるプレート取付機構を有することを特徴とするキャップ整列装置。
【請求項２】
前記プレート取付機構が、プレート取付枠体と、前記プレート取付枠体を取付位置と開放位置の間で載置面に対して揺動可能に支持するヒンジ機構とを有し、
前記プレート取付枠体が、前記整列プレート装着部に載置された複数の整列プレートのそれぞれの収容開口部の上方を露出し、それぞれの整列プレートの下方フランジの上方を覆うとともに、それぞれの整列プレートの外周部とは水平方向に移動可能な空間を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ整列装置。
【請求項３】
前記整列プレート装着部の載置面と前記キャップ滞留部の載置面は、前記整列プレート装着部の載置面に整列プレートを載置した際に、前記整列プレートの収容開口部の上面と前記キャップ滞留部の載置面とが同一平面となるように形成され、
前記プレート取付枠体が、前記整列プレートの外周部のキャップ滞留部側の前方枠と、外周部のキャップ滞留部反対側の後方枠と、外周部の両側方側の側方枠とを有し、
前記前方枠の上面が、取付位置において前記整列プレートの収容開口部の上面および前記キャップ滞留部の載置面と同一平面となるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のキャップ整列装置。
【請求項４】
前記プレート取付枠体の後方枠と側方枠が、取付位置において前記整列プレートの収容開口部の上面と同一平面となるように形成された枠本体と、枠本体より狭い幅で上方に延びるように形成された上部壁部を有することを特徴とする請求項３に記載のキャップ整列装置。
【請求項５】
前記揺動機構が、前記振動ボックスを載置する揺動板と、前記揺動板の両側方から突出して前記基体の軸支部に固定される揺動軸とを有し、
前記振動機構が、前記振動ボックスを前記揺動板に弾性的に固定する弾性固定具と、前記揺動板に支持されて前記振動ボックスを加振する振動モータとを有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のキャップ整列装置。
【請求項６】
前記振動機構が、前記振動モータにより駆動され前記振動ボックスに円運動を与える偏心ローラを有し、
前記偏心ローラが、偏心量を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載のキャップ整列装置。
【請求項７】
前記振動モータが、回転数を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項６に記載のキャップ整列装置。
【請求項８】
前記載置面には、前記偏心ローラにアクセス可能な窓部材が設けられていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のキャップ整列装置。
【請求項９】
前記ヒンジ機構が、前記プレート取付枠体を任意の位置に保持可能に構成され、
前記整列プレート装着部の載置面の側方には、前記プレート取付枠体を取付位置にロックするロック手段を有することを特徴とする請求項２乃至請求項８のいずれかに記載のキャップ整列装置。
【請求項１０】
前記基体の内部に、前記揺動機構および前記振動機構の動作を制御する制御手段が設けられ、
前記基体の外側面に、前記制御手段に対し設定や動作を指示する操作手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のキャップ整列装置。
【請求項１１】
前記整列プレート装着部の載置面と前記キャップ滞留部の載置面が、傾斜面で接続されるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のキャップ整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロチューブの開口部を密封するキャップを整列プレートに整列収容させるキャップ整列装置に関し、特に、創薬（drug  discovery）、すなわち、医学、生物工学および薬学において薬剤を発見したり設計したりするプロセスにおいて、創薬用試料を封入するために使用される保管プレートに多数整列収容される複数のマイクロチューブに対して、開口部を一度にキャップで封鎖するために保管ラックと同ピッチの整列プレートにキャップを整列させるのに最適なキャップ整列装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
創薬研究の分野においては、大量の試料を低温で保管したり分析したりする実験を高効率で行う必要がある。
そのため、図１７、図１８に示すように、試料を溶解した溶液をマイクロチューブＭＴと呼ばれる円筒状または四角筒状の小型容器に注入し、このマイクロチューブＭＴをＳＢＳ（Society  for  Biomolecular  Screening）規格に準拠した１６行×２４列の合計３８４個の区画を有する保管プレートＲに縦列収容し、マイクロチューブＭＴの開口部を着脱可能なキャップＣで密封して保管や搬送を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような保管プレートＲは、上記の規格によれば区画のピッチが４．５ｍｍときわめて短いため、保管プレートＲに収容されているマイクロチューブＭＴの開口部へのキャップＣの機械による装着は、きわめて困難であった。
そのため、人手によって、一本ずつキャップＣを装着することが余儀なくされており、保管プレートＲに収容された３８４本のマイクロチューブＭＴの開口部の全てにキャップＣを装着するためには、かなりの手間と時間を要していた。
【０００４】
そこで、本発明者らは、図１９乃至図２１に示すような、保管プレートＲと同じピッチの収容開口部Ｋを有する整列プレートＰを用い、この整列プレートＰの全ての収容開口部ＫにマイクロチューブＭＴのキャップＣを予め整列させ、この整列プレートＰを保管プレートＲの上に被せて、整列プレートＰの収容開口部Ｋに整列させたキャップＣを保管プレートＲに収容されたマイクロチューブＭＴの開口部に一斉に押し込む方法を開発した。
整列プレートＰの収容開口部Ｋは上下に開口しており、キャップＣは通常は整列プレートＰの収容開口部Ｋに保持され、押し込まれることによって弾性変形して収容開口部Ｋを通過するように構成されている。
整列プレートＰの各収容開口部Ｋに整列収容されたキャップＣを一度に上方から下方に押し込むことで、保管プレートＲに収容された全てのマイクロチューブＭＴの開口部を一度にキャップＣで封鎖することが可能となる。
【０００５】
そして、このようなキャップ装着方法を効率よく実施するためには、整列プレートＰの収容開口部ＫにキャップＣを短時間で整列させる必要があり、そのための装置として、整列プレート装着部とキャップ滞留部を有する振動ボックスに整列プレートＰと多数のキャップＣを収容し、該振動ボックスに振動を与えるとともに、整列プレート装着部とキャップ滞留部とが交互に上下するように揺動させることで、整列プレートＰの収容開口部Ｋに短時間で整列させるキャップ整列装置が公知である（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
前述した特許文献２に記載のキャップ整列装置は、人手によってキャップＣを個別に供給するのに比較すると格段に効率化されるものの、振動ボックスの整列プレート装着部に整列プレートＰを１枚ずつ載置するものであるため、多数の整列プレートＰにキャップＣを整列させるためには、整列プレートＰをキャップ整列装置に１枚ずつセットし、整列後に１枚ずつ取り出す必要があり、依然として手間と時間を要していた。
【０００７】
また、整列プレート装着部には整列プレートＰの周囲に凹部や隙間が存在するため、キャップＣの整列後に振動ボックスを揺動させても、当該凹部や隙間にキャップＣが残留して整列プレートＰのセットや取り出し作業の障害となったり、振動ボックスを振動させた際に当該凹部や隙間から整列プレートＰの下部にキャップＣが入り込んで整列プレートＰが浮き上がり、キャップＣの整列に失敗する虞があるという問題があった。
さらに、振動ボックスに振動を与える際に、整列プレートＰの収容開口部Ｋの外周にもキャップＣが拡がるため、収容開口部Ｋの全てに抜けなくキャップＣを整列させるためには、キャップ滞留部に収容開口部Ｋの数より相当に多量のキャップＣを供給しておく必要があった。
【０００８】
そこで、少ないキャップＣの供給量で多数の整列プレートＰに同時にキャップＣを整列させるため、整列プレートＰを複数載置可能な整列プレート装着部と未整列のキャップＣが滞留するキャップ滞留部とを備えた振動ボックスを基体に対して揺動可能に設け、収容開口部Ｋの上方を露出し外周部を上方から押えて複数の整列プレートＰを載置面に固定するプレート固定機構を有するキャップ整列装置が公知である（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３３０６１号公報（第６頁、図１）
【特許文献２】特開２００９−２０４４０６号公報（全頁、全図）
【特許文献３】特開２０１２−６８２１９号公報（全頁、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述した特許文献３に記載のキャップ整列装置は、整列プレートのセットや取り出し作業が容易で、キャップの整列のミスが防止でき、供給すべきキャップの数を少なくし、保管プレートと同じピッチを有する多数の整列プレートに同時にキャップを整列させることが可能である。
しかしながら、振動ボックスに与える振動が円運動の場合、整列プレート上に供給されたキャップは円運動によって、主に整列プレート上を相対的に移動することとなるため、全ての整列プレートの収容開口部にキャップを嵌合させるには、振動ボックスを何度も揺動させたり、長時間振動を与える必要があるという問題があった。
【００１１】
また、振動ボックスに与える振動に衝撃運動を加えることで、収容開口部へのキャップの嵌合を促進することも考えられるが、衝撃運動を発生させることにより騒音が著しく増加するという問題があった。
また、装置全体の各構成部材が衝撃振動を受けることによって耐久性が低下したり故障の原因となり、これに耐えうる構成とするには装置全体の製造コストが増大するという問題があった。
【００１２】
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、多数の整列プレートに短時間で効率よくキャップを整列させるとともに、騒音が少なく耐久性の高いキャップ整列装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本請求項１に係る発明は、基体と、前記基体に対して揺動機構を介して揺動可能に設けられた振動ボックスとを有し、前記振動ボックスは、載置面と側壁部を有して上面が開放され、前記載置面の上面側には、前記整列プレートを複数載置可能な整列プレート装着部と、未整列のキャップが滞留するキャップ滞留部とを備え、前記整列プレート装着部の載置面が、前記キャップ滞留部の載置面より一段低く形成され、前記載置面の裏面側には、前記振動ボックスに振動を与える振動機構を備えたキャップ整列装置であって、前記整列プレート装着部には、前記整列プレートを載置面に対して水平方向にのみ移動可能に取付けるプレート取付機構を有することにより、前記課題を解決するものである。
【００１４】
本請求項２に係る発明は、請求項１に係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記プレート取付機構が、プレート取付枠体と、前記プレート取付枠体を取付位置と開放位置の間で載置面に対して揺動可能に支持するヒンジ機構とを有し、前記プレート取付枠体が、前記整列プレート装着部に載置された複数の整列プレートのそれぞれの収容開口部の上方を露出し、それぞれの整列プレートの下方フランジの上方を覆うとともに、それぞれの整列プレートの外周部とは水平方向に移動可能な空間を有する形状に形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１５】
本請求項３に係る発明は、請求項２に係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記整列プレート装着部の載置面と前記キャップ滞留部の載置面が、前記整列プレート装着部の載置面に整列プレートを載置した際に、前記整列プレートの収容開口部の上面と前記キャップ滞留部の載置面とが同一平面となるように形成され、前記プレート取付枠体が、前記整列プレートの外周部のキャップ滞留部側の前方枠と、外周部のキャップ滞留部反対側の後方枠と、外周部の両側方側の側方枠とを有し、前記前方枠の上面が、取付位置において前記整列プレートの収容開口部の上面および前記キャップ滞留部の載置面との間を同一平面となるように形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項４に係る発明は、請求項３に係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記プレート取付枠体の後方枠と側方枠が、取付位置において前記整列プレートの収容開口部の上面と同一平面となるように形成された枠本体と、枠本体より狭い幅で上方に延びるように形成された上部壁部を有することにより、前記課題を解決するものである。
【００１６】
本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るキャップ整列装置の構成に加えて、揺動機構が、前記振動ボックスを載置する揺動板と、前記揺動板の両側方から突出して前記基体の軸支部に固定される揺動軸とを有し、前記振動機構が、前記振動ボックスを前記揺動板に弾性的に固定する弾性固定具と、前記揺動板に支持されて前記振動ボックスを加振する振動モータとを有していることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項６に係る発明は、請求項５に係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記振動機構が、前記振動モータにより駆動され前記振動ボックスに円運動を与える偏心ローラを有し、前記偏心ローラが、偏心量を変更可能に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項７に係る発明は、請求項６に係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記振動モータが、回転数を変更可能に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項８に係る発明は、請求項６または請求項７に係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記振動モータが、回転数を変更可能に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１７】
本請求項９に係る発明は、請求項２乃至請求項８のいずれかに係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記ヒンジ機構が、前記プレート取付枠体を任意の位置に保持可能に構成され、前記整列プレート装着部の載置面の側方には、前記プレート取付枠体を固定位置にロックするロック手段を有することにより、前記課題を解決するものである。
本請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記基体の内部に、前記揺動機構および前記振動機構の動作を制御する制御手段が設けられ、前記基体の外側面に、前記制御手段に対し設定や動作を指示する操作手段が設けられていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項１１に係る発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに係るキャップ整列装置の構成に加えて、前記整列プレート装着部の載置面と前記キャップ滞留部の載置面が、傾斜面で接続されるように形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係るキャップ整列装置によれば、基体と、前記基体に対して揺動機構を介して揺動可能に設けられた振動ボックスとを有し、振動ボックスは、載置面と側壁部を有して上面が開放され、載置面の上面側には、整列プレートを複数載置可能な整列プレート装着部と、未整列のキャップが滞留するキャップ滞留部とを備え、整列プレート装着部の載置面が、キャップ滞留部の載置面より一段低く形成され、載置面の裏面側には、振動ボックスに振動を与える振動機構を備えていることにより、整列プレートをキャップ整列装置に複数枚同時にセットすることができるため、振動ボックスに振動を与えることにより、少ないキャップの供給量で多数の整列プレートに同時にキャップを整列させることができる。
【００１９】
また、整列プレート装着部には、整列プレートを載置面に対して水平方向にのみ移動可能に取付けるプレート取付機構を有していることにより、振動ボックスに与える振動が円運動のみであっても、円運動によって整列プレートが載置面上の限られたスペースで水平移動と衝突停止を繰り返し、衝突停止の際に整列プレート上に供給されたキャップに対して衝撃振動を加えることが可能となる。
このことで、キャップが収容開口部に嵌合しやすくなり、多数の整列プレートに短時間で効率よくキャップを整列させることが可能となる。
また、衝撃振動は整列プレートが載置面上の限られたスペースでの衝突停止で発生するため、整列プレート上に供給されたキャップには衝撃振動として有効に作用するが、騒音の増加はごく僅かであり、装置全体の各構成部材が衝撃振動を受けることによって耐久性が低下したり故障の原因となることはなく、騒音が少なく耐久性の高いキャップ整列装置とすることができる。
【００２０】
請求項２に記載の構成によれば、プレート取付機構が、プレート取付枠体と、該プレート取付枠体を取付位置と開放位置の間で載置面に対して揺動可能に支持するヒンジ機構とを有し、プレート取付枠体が、整列プレート装着部に載置された複数の整列プレートのそれぞれの収容開口部の上方を露出し、それぞれの整列プレートの下方フランジの上方を覆うとともに、それぞれの整列プレートの外周部とは水平方向に移動可能な空間を有する形状に形成されていることにより、整列プレートを、水平移動可能としつつ整列プレート装着部の載置面に確実に取付けることができるため、振動ボックスを振動させた際に整列プレートが浮き上がることがなく、キャップの整列に失敗することを防止できる。
【００２１】
請求項３に記載の構成によれば、整列プレート装着部の載置面とキャップ滞留部の載置面が、整列プレート装着部の載置面に整列プレートを載置した際に、整列プレートの収容開口部の上面とキャップ滞留部の載置面とが同一平面となるように形成され、プレート取付枠体が、整列プレートの外周部のキャップ滞留部側の前方枠と、外周部のキャップ滞留部反対側の後方枠と、外周部の両側方側の側方枠とを有し、前方枠の上面が、取付位置において整列プレートの収容開口部の上面およびキャップ滞留部の載置面と同一平面となるように形成されていることにより、キャップ滞留部の載置面と整列プレートの収容開口部との間に段差や大きな隙間が生じることがないため、キャップがキャップ滞留部と収容開口部の間を円滑移動できるため、キャップの整列のミスが防止できる。
また、キャップが残留して整列プレートのセットや取り出し作業の障害となることを防止することができる。
【００２２】
請求項４に記載の構成によれば、プレート取付枠体の後方枠と側方枠が、取付位置において整列プレートの収容開口部の上面と同一平面となるように形成された枠本体と、枠本体より狭い幅で上方に延びるように形成された上部壁部を有することにより、振動ボックスに振動を与える際に、供給されたキャップが整列プレートの収容開口部の外周方向に不必要に拡がることがなく、キャップ滞留部に供給するキャップを少なくしても、収容開口部の全てに抜けなくキャップを整列させることができる。
【００２３】
請求項５に記載の構成によれば、振動機構が、振動ボックスを揺動板に弾性的に固定する弾性固定具と、揺動板に支持されて振動ボックスを加振する振動モータとを有していることにより、振動モータの回転により容易に振動ボックスに振動を加えることができる。
請求項６に記載の構成によれば、振動機構が、振動モータにより駆動され振動ボックスに円運動を与える偏心ローラを有することで、振動ボックスに円運動の振動を加えることができる。
また、偏心ローラが偏心量を変更可能に構成されていることにより、整列すべきキャップの種類等に応じて、円運動の大きさを容易に変更することができ、効率よくキャップを整列させることができる。
請求項７に記載の構成によれば、振動モータが、回転数を変更可能に構成されていることにより、円運動の大きさに合わせた最適な回転数とすることができ、さらに効率よくキャップを整列させることができる。
請求項８に記載の構成によれば、載置面には、偏心ローラにアクセス可能な窓部材が設けられていることにより、作業者による偏心ローラの偏心量の変更が容易となる。
【００２４】
本請求項９に記載の構成を有するキャップ整列装置によれば、ヒンジ機構が、プレート取付枠体を任意の位置に保持可能に構成されていることにより、整列プレートのセットや取り出し作業が容易となるとともに、プレート取付枠体により作業者の手がはさまれる等の事故が防止される。
また、整列プレート装着部の載置面の側方には、プレート取付枠体を固定位置にロックするロック手段を有することにより、整列プレートを整列プレート装着部の載置面にさらに確実に取付けることができるため、振動ボックスを振動させた際に整列プレートが浮き上がることがなく、キャップの整列に失敗することを防止できる。
【００２５】
請求項１０に記載の構成によれば、基体の内部に、揺動機構および振動機構の動作を制御する制御手段が設けられ、基体の外側面に、制御手段に対し設定や動作を指示する操作手段が設けられていることにより、整列プレートのセット後、キャップ整列装置を全て自動的に作動させることができ、多数の整列プレートに短時間で効率よくキャップを整列させることができる。
請求項１１に記載の構成によれば、整列プレート装着部の載置面がキャップ滞留部の載置面より一段低く形成されるとともに、整列プレート装着部の載置面と前記キャップ滞留部の載置面が、傾斜面で接続されるように形成されていることにより、整列プレートの整列プレート装着部へのセットや取り出し作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のキャップ整列装置の振動ボックス傾斜時の全体斜視図。
【図２】図１に示すキャップ整列装置の平面図。
【図３】図１に示すキャップ整列装置の正面図。
【図４】図１に示すキャップ整列装置の側面図。
【図５】本発明のキャップ整列装置の振動ボックスおよび揺動機構の斜視図。
【図６】図５に示す振動ボックスおよび揺動機構の平面図。
【図７】図５に示す振動ボックスおよび揺動機構の正面図。
【図８】図５に示す振動ボックスおよび揺動機構の側面図。
【図９】図５に示す振動ボックスのプレート取付枠体開放時の平面図。
【図１０】図５に示す振動ボックスのプレート取付枠体閉塞時の平面図。
【図１１】図９のＤ部分の拡大図。
【図１２】図７のＡ−Ａ断面図。
【図１３】図９のＢ１−Ｂ１断面図。
【図１４】図１０のＢ２−Ｂ２断面図。
【図１５】加振モータの斜視図。
【図１６】本発明のキャップ整列装置のロック手段の固定状態を示す説明図。
【図１７】従来の保管プレートおよびマイクロチューブの斜視図。
【図１８】従来のキャップの斜視図。
【図１９】従来の整列プレートの平面図。
【図２０】図１９の正面図。
【図２１】図１９の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明のキャップ整列装置は、基体と、基体に対して揺動機構を介して揺動可能に設けられた振動ボックスとを有し、振動ボックスは、載置面と側壁部を有して上面が開放され、載置面の上面側には、整列プレートを複数載置可能な整列プレート装着部と、未整列のキャップが滞留するキャップ滞留部とを備え、整列プレート装着部の載置面が、キャップ滞留部の載置面より一段低く形成され、載置面の裏面側には、振動ボックスに振動を与える振動機構を備えたキャップ整列装置であって、整列プレート装着部には、整列プレートを載置面に対して水平方向にのみ移動可能に取付けるプレート取付機構を有しており、簡単な構成で、多数の整列プレートに短時間で効率よくキャップを整列させるとともに、騒音が少なく耐久性の高いものであれば、その具体的な実施の態様は、いかなるものであっても何ら構わない。
【実施例】
【００２８】
本発明の一実施例であるキャップ整列装置１００は、図１乃至図１５に示すように、基体１１０と、該基体１１０に対して揺動機構１１１（図示しないが、揺動板１１３、揺動軸１１４、揺動モータ１１５、軸支部１１８等で構成されている。）を介して揺動可能に設けられた振動ボックス１２０とを備えている。
振動ボックス１２０は、載置面１２１と側壁部１２２を有して上面が開放され、載置面１２１の上面側には、整列プレートＰを複数載置可能な整列プレート装着部１２３と、未整列のキャップが滞留するキャップ滞留部１２４とを備え、載置面１２１の裏面側には、振動ボックス１２０に振動を与える振動機構１２５（図示しないが、弾性固定具１１６、振動モータ１１７、偏心ローラ１５１等で構成されている。）を備えている。
【００２９】
整列プレート装着部１２３には、整列プレートＰを載置面１２１に取付けるプレート取付機構１３０を有している。
なお、本実施例では、整列プレートＰを整列プレート装着部１２３の載置面１２１に３枚載置可能で、該３枚の整列プレートＰをプレート取付機構１３０で取付するように構成されているが、２枚以上の整列プレートＰが載置可能、取付け可能であればよい。
プレート取付機構１３０は、整列プレート装着部１２３に載置された複数の整列プレートＰのそれぞれの収容開口部Ｋの上方を露出し、それぞれの整列プレートＰの下方フランジの上方を覆うとともに、それぞれの整列プレートＰの下方フランジより上部の外周部とは水平方向に移動可能な空間を有する形状のプレート取付枠体１３１と、該プレート取付枠体１３１を取付位置と開放位置の間で振動ボックス１２０の載置面１２１に対して揺動可能に支持するヒンジ機構１３２を有している。
【００３０】
振動ボックス１２０の整列プレート装着部１２３の載置面１２１は、キャップ滞留部１２４の載置面１２１より一段低く形成されるとともに、整列プレート装着部１２３の載置面１２１とキャップ滞留部１２４の載置面１２１は、傾斜面１２６で接続されるように形成されている。
本実施形態では、図９、図１１、図１３および図１４に示すように、整列プレート装着部１２３の載置面１２１には、作業者による整列プレートＰの定位置への載置を円滑に行うために、整列プレートＰを所定の載置位置ごとに区分する低い区分凸部１４１が設けられている。
区分凸部１４１は、図１１に示すように、整列プレートＰが載置された際に整列プレートＰが水平方向に移動可能なように、図示の左右方向に隙間Ｇが、前後方向に隙間Ｇ２が生じる位置に設けられている。
また、整列プレート装着部１２３の載置面１２１とキャップ滞留部１２４の載置面１２１は、整列プレート装着部１２３の載置面１２１に整列プレートＰを載置した際に、整列プレートＰの収容開口部Ｋの上面とキャップ滞留部１２４の載置面１２１とが同一平面となるように形成されている。
【００３１】
プレート取付枠体１３１は、整列プレート装着部１２３の載置面１２１に載置された整列プレートＰの外周部のキャップ滞留部１２４側の前方枠１３３と、キャップ滞留部１２４反対側の後方枠１３４と、整列プレートＰの外周部のそれぞれの両側方側の側方枠１３５とを有している。
プレート取付枠体１３１の前方枠１３３は、整列プレート装着部１２３の載置面１２１に載置された整列プレートＰの収容開口部Ｋの上面とキャップ滞留部１２４の載置面１２１との間に生じる凹部を埋めて、その上端面によって同一平面となるような形状に形成されている。
【００３２】
また、プレート取付枠体１３１の前方枠１３３、後方枠１３４および側方枠１３５は、整列プレート装着部１２３の載置面１２１に載置されたそれぞれの整列プレートＰの下方フランジの上方を覆うとともに、それぞれの整列プレートＰの外周部とは水平方向に移動可能な空間を有する形状に形成されている。
プレート取付枠体１３１の後方枠１３４と側方枠１３５には、整列プレートＰの収容開口部Ｋの上面と同一平面となる中間段部１３６が形成されるとともに、該中間段部１３６より上方に延びるように後方上部壁部１３７および側方上部壁部１３８が形成されている。
【００３３】
プレート取付機構１３０のヒンジ機構１３２は、プレート取付枠体１３１を任意の位置に保持可能に構成される。
整列プレート装着部１２３の載置面１２１の側方には、図１６に示すように、プレート取付枠体１３１の最外側の側方枠１３５の上方にロックピン１２８が突出して係合し、プレート取付枠体１３１を取付位置にロックするロック手段１２７を有している。
また、基体１１０の内部には、揺動機構１１１および振動機構１２５の動作を制御する制御手段が設けられ、基体１１０の外側面に、該制御手段に対し設定や動作を指示する操作手段１１２が設けられている。
操作手段１１２は、揺動機構１１１および振動機構１２５の作動時間や動作速度の設定手段等、いかなるものであっても良い。
また、一連の動作を制御手段に記憶させ、自動的に作動させるための入力手段であっても良い。
【００３４】
揺動機構１１１は、図５乃至図８に示すように、振動ボックス１２０を載置する揺動板１１３と、揺動板１１３の両側方から突出して基体１１０の軸支部１１８に固定される揺動軸１１４と、該揺動軸１１４の一方に対して揺動板１１３を回転駆動する揺動モータ１１５とを有し、振動ボックス１２０が、キャップ滞留部１２４が下方に下がるように傾斜した位置と、整列プレート装着部１２３が下方に下がるように傾斜した位置との間で揺動可能であり、任意の位置で停止可能となるように構成されている。
なお、振動ボックス１２０の側壁部１２２は、キャップ滞留部１２４が下方に下がるように傾斜した際にキャップ滞留部１２４に残留したキャップＣが外に脱落しないよう、キャップ滞留部１２４側が高くなるように構成されている。
【００３５】
振動機構１２５は、振動ボックス１２０を揺動板１１３に固定する弾性固定具１１６と、揺動板１１３に支持されて振動ボックス１２０を加振する振動モータ１１７とを有し、振動モータ１１７を駆動することで振動ボックス１２０が揺動板１１３に対して弾性固定具１１６の変形範囲内において振動することで構成されている。
振動モータ１１７には、図１５に示すように、振動ボックス１２０の下面側に係合して円運動を与える偏心ローラ１５１を有しており、その偏心量は変更可能に構成されている。
振動ボックス１２０のキャップ滞留部１２４の載置面１２１の偏心ローラ１５１の直上には、図９に示すように、着脱可能な窓部材１２９が設けられており、この窓部材１２９を取り外して、作業者が上方からアクセスして簡単に偏心ローラ１５１の偏心量を変更することが可能に構成されている（図６は、窓部材１２９が取り外された状態を示す）。
【００３６】
以上のように構成された本実施例のキャップ整列装置１００の動作について説明する。
まず、振動ボックス１２０内には整列プレートＰもキャップＣも載置されない状態、かつ、プレート取付枠体１３１が開放位置にある状態で、整列プレート装着部１２３の載置面１２１に整列プレートＰを載置する。
次いで、プレート取付枠体１３１を取付位置に移動させ、側方に設けられたロック手段１２７により整列プレートＰを取付け、振動ボックス１２０内に多数のキャップＣを投入する。
そして、揺動機構１１１によって、整列プレート装着部１２３が下方に下がるように傾斜した位置まで揺動させる。
なお、整列プレートＰの載置前に、振動ボックス１２０の載置面１２１が水平となる位置まで揺動させ、載置面１２１が水平な状態で整列プレートＰの載置およびプレート取付枠体１３１による取付を行っても良い。
【００３７】
そして、プレート取付枠体１３１によって整列プレートＰが整列プレート装着部１２３の載置面１２１に取付けられ、整列プレート装着部１２３の載置面１２１が下方に下がるように傾斜した状態で、振動モータ１１７を駆動して円運動を与え、振動ボックス１２０を加振する。
このとき、プレート取付枠体１３１の前方枠１３３が、整列プレート装着部１２３の載置面１２１に載置された整列プレートＰの収容開口部Ｋの上面とキャップ滞留部１２４の載置面１２１との間に生じる凹部を埋めて、その上端面によって同一平面となるような形状に形成され、整列プレート装着部１２３とキャップ滞留部１２４との間をキャップＣが円滑に移動できる。
【００３８】
また、プレート取付枠体１３１の後方枠１３４と側方枠１３５の中間段部１３６より上方に延びる後方上部壁部１３７および側方上部壁部１３８が、整列プレートＰの収容開口部Ｋの上面より高くなるように形成されているため、振動ボックス１２０の加振によってキャップＣがより効率的に収容開口部Ｋの上面に集まる。
さらに、プレート取付枠体１３１の前方枠１３３、後方枠１３４および側方枠１３５によって整列プレートＰを整列プレート装着部１２３の載置面１２１に対して水平方向にのみ移動可能に取付けることができるため、振動ボックスを振動させた際に整列プレートＰが浮き上がることがない。
【００３９】
振動ボックス１２０に円運動からなる振動を与えることによって、整列プレートＰが載置面１２１上の限られたスペースで水平移動と衝突停止を繰り返し、衝突停止の際に整列プレートＰ上に供給されたキャップＣに対して衝撃振動を加えることが可能となる。
このことで、キャップＣが収容開口部Ｋに嵌合しやすくなり、整列プレートＰに短時間で効率よくキャップを整列させることが可能となる。
また、衝撃振動は整列プレートＰが載置面１２１上の限られたスペースでの衝突停止で発生するため、整列プレートＰ上に供給されたキャップＣには衝撃振動として有効に作用するが、騒音の増加はごく僅かであり、装置全体の各構成部材が衝撃振動を受けることによって耐久性が低下したり故障の原因となることはない。
【００４０】
また、プレート取付枠体１３１の後方枠１３４と側方枠１３５には、整列プレートＰの収容開口部Ｋの上面と同一平面となる中間段部１３６が形成されているため、整列プレートＰの最も後方枠１３４および側方枠１３５側の収容開口部Ｋの外側までキャップＣが移動可能となる。
このことで、整列プレートＰの外周側にキャップＣが滞留したり引っかかったりすることなく、効率よく全ての収容開口部Ｋに均等に嵌合させることができる。
投入されるキャップＣの個数は、全ての整列プレートＰの収容開口部Ｋの数より多くの数が必要であるが、本発明の上記構成によれば、例えば、３８４個の収容開口部Ｋを持つ整列プレートＰが３枚装着されている場合、収容開口部Ｋの数の約３倍の３０００個程度が投入されれば良い。
【００４１】
そして、一旦振動モータ１１７を停止し、揺動機構１１１を作動させて、キャップ滞留部１２４が下方にやや下がるように傾斜した状態として、再び振動モータ１１７を駆動して振動ボックス１２０を加振する。
整列プレート装着部１２３の載置面１２１が下方に下がるように傾斜した状態と、キャップ滞留部１２４が下方にやや下がるように傾斜した状態を所定の回数繰り返して振動ボックス１２０を加振することで、キャップＣが整列プレートＰの全ての収容開口部Ｋに収容整列される。
なお、それぞれの状態を繰り返す回数や、それぞれの状態での振動モータ１１７の駆動時間、振動の円運動の半径や速度は、キャップＣの大きさ、形状、重量等に応じて任意に設定される。
円運動の半径は、前述のように、偏心ローラ１５１の偏心量により設定される。
また、揺動機構１１１の作動を、振動モータ１１７を駆動した状態のまま行っても良い。
【００４２】
所定回数の揺動動作を終えると、揺動機構１１１によって、キャップ滞留部１２４が下方に最も下がるように傾斜した位置まで揺動させ、残ったキャップＣをキャップ滞留部１２４側に集めた後に、振動モータ１１７を停止して振動ボックス１２０の加振を停止する。
このとき、キャップ滞留部１２４の載置面１２１と整列プレートＰの収容開口部Ｋとがプレート取付枠体１３１の前方枠１３３によって同一平面となっており、プレート取付枠体１３１の前方枠１３３、後方枠１３４および側方枠１３５によって整列プレートＰの周囲に段差や大きな隙間が存在しないため、キャップＣが整列プレート装着部１２３に残留することがない。
なお、キャップ滞留部１２４が下方に最も下がるように傾斜した位置まで揺動させた後、振動モータ１１７を停止して振動ボックス１２０の加振を停止するまでの時間は、数秒間で良い。
【００４３】
そして、ロック手段１２７を解除し、プレート取付枠体１３１を開放して、全ての収容開口部ＫにキャップＣが収容整列された整列プレートＰを取り出すことが可能となる。
このとき、整列プレート装着部１２３の載置面１２１とキャップ滞留部１２４の載置面１２１は傾斜面１２６で接続され、ヒンジ機構１３２によってプレート取付枠体１３１を任意の位置に保持可能に構成されていることにより、整列プレートＰの取り出し作業は容易であり、また、プレート取付枠体１３１により作業者の手がはさまれる等の事故が防止される。
そして、この状態から、続けて新たな整列プレートＰを整列プレート装着部１２３の載置面１２１に載置して、上記手順を繰り返すことにより、連続的して多数の整列プレートＰにキャップＣが収容整列することができる。
連続して作業する場合は、キャップ滞留部１２４にキャップＣが残留しているため、整列プレートＰの収容開口部Ｋと同数のキャップＣを補充すればよい。
【００４４】
以上のように、本発明のキャップ整列装置１００によれば、整列プレートのセットや取り出し作業が容易で、キャップの整列のミスが防止でき、供給すべきキャップの数を少なくし、保管プレートと同じピッチを有する多数の整列プレートに短時間で効率よくキャップを整列させるとともに、騒音が少なく耐久性を向上することが可能となる。
【符号の説明】
【００４５】
１００  ・・・  キャップ整列装置
１１０  ・・・  基体
１１１  ・・・  揺動機構
１１２  ・・・  操作手段
１１３  ・・・  揺動板
１１４  ・・・  揺動軸
１１５  ・・・  揺動モータ
１１６  ・・・  弾性固定具
１１７  ・・・  振動モータ
１１８  ・・・  軸支部
１２０  ・・・  振動ボックス
１２１  ・・・  載置面
１２２  ・・・  側壁部
１２３  ・・・  整列プレート装着部
１２４  ・・・  キャップ滞留部
１２５  ・・・  振動機構
１２６  ・・・  傾斜面
１２７  ・・・  ロック手段
１２８  ・・・  ロックピン
１２９  ・・・  窓部材
１３０  ・・・  プレート取付機構
１３１  ・・・  プレート取付枠体
１３２  ・・・  ヒンジ機構
１３３  ・・・  前方枠
１３４  ・・・  後方枠
１３５  ・・・  側方枠
１３６  ・・・  中間段部
１３７  ・・・  後方上部壁部
１３８  ・・・  側方上部壁部
１４１  ・・・  区分凸部
１５１  ・・・  偏心ローラ
ＭＴ  ・・・  マイクロチューブ
Ｃ    ・・・  キャップ
Ｒ    ・・・  保管プレート
Ｐ    ・・・  整列プレート
Ｋ    ・・・  収容開口部
Ｇ    ・・・  隙間
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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