創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置
【課題】保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖しているキャップを、封入物を汚染したり、こぼしたりすることなく、短時間で取り外すことができ、キャップの取り外しに際し、創薬用マイクロチューブを損傷させることがなくチューブの再使用可能回数を増加させるキャップ外し装置を提供する。
【解決手段】創薬用マイクロチューブのキャップ頭部に形成された凹部に緊合させたピッキング軸棒１１０を傾倒部材１５０により傾倒させながら保管ラックＲをスライドさせて、創薬用マイクロチューブからキャップを外し、軸棒ホルダ１２０を上下移動用アクチュエータ１３０でピッキング軸棒１１０の軸方向に移動させて、ピッキング軸棒１１０の先端に緊合したキャップを櫛歯金具１４０により抜き落としてキャップボックス１８０に収納することにより上記課題を解決する。
【解決手段】創薬用マイクロチューブのキャップ頭部に形成された凹部に緊合させたピッキング軸棒１１０を傾倒部材１５０により傾倒させながら保管ラックＲをスライドさせて、創薬用マイクロチューブからキャップを外し、軸棒ホルダ１２０を上下移動用アクチュエータ１３０でピッキング軸棒１１０の軸方向に移動させて、ピッキング軸棒１１０の先端に緊合したキャップを櫛歯金具１４０により抜き落としてキャップボックス１８０に収納することにより上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、創薬研究の分野において、創薬用試料を封入するために使用される創薬用マイクロチューブに関するものであり、さらに詳しくは、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖しているキャップを保管ラックの列単位で纏めて取り外すために使用されるキャップ外し装置に関するものである。
【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、試料を溶解した溶液をマイクロチューブと呼ばれる円筒状容器に封入し、このマイクロチューブをＳＢＳ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）規格に準拠した８行×１２列の合計９６個の格子状に区画された保管ラック（以下、「９６ラック」という）に垂直に並び立てて収容し、保管や搬送を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年においては、前述した９６ラックと外形が同じ大きさで、より大量のマイクロチューブを収容するために、１６行×２４列の合計３８４個の総区画数を有する保管ラック（以下、「３８４ラック」という）も知られている。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献１】特開２００２−２２５８９５号公報（第２頁第４段落、図１）
【特許文献２】特開２００７−３３０６１号公報（第６頁第２５〜２６段落、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、９６ラックに対応したマイクロチューブ（以下、「９６チューブ」という）では、開口部を着脱可能なキャップで封鎖して、１つのマイクロチューブを繰り返し創薬用試料の保管や分析に使用することが可能であったが、３８４ラックに対応したマイクロチューブ（以下、「３８４チューブ」という）では、３８４チューブの開口部のサイズが９６チューブの開口部のサイズのほぼ１／４に縮小されているとともに、３８４ラックに収容された隣接する３８４チューブ間の隙間がきわめて狭いため、開口部の封鎖に着脱可能なキャップを用いることが困難であった。そのため、従来の３８４チューブは、３８４ラックに収容したまま各３８４チューブの開口部にアルミニウムの薄膜シートを加熱溶着により貼着した後に、各３８４チューブ毎にカットして開口部を封鎖する方法が採用されていた。この方法では、一度、開口部の封鎖部材であるアルミニウムを開封すると再び封鎖することが困難で、事実上、３８４チューブは、使い捨ての使用にならざるを得ず資源の無駄が発生するばかりか、保管途中にチューブ内の試料を分析のために少しだけ抜き取ったり試薬や他の試料を注液したりするという多工程からなる高度な実験に対応できないという課題が指摘されていた。
【０００５】
そこで、３８４チューブの開口部を弾性を有するキャップで封鎖して、３８４ラックに保管することが提案されているが、キャップ間の隙間がほとんどない上、キャップが小さいため人手では扱いづらく、キャップとともにチューブも一緒にラックから抜けてしまう共上げが発生しやすく、そのためキャップを外すために手間と時間を要していた。また、キャップをチューブに対して傾倒させて外そうとすると、キャップの挿入部とチューブの開口部の内周面とが擦れ合い、両者の摩擦によりチューブの開口部の内周面に傷ができて、創薬用マイクロチューブに要求される機密性が失われ、チューブの再使用可能回数が減少するという課題があった。さらに、人手によりキャップを外すとチューブ内の試料を汚染したり、試料をこぼしたりするという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖しているキャップを、封入物を汚染したり、こぼしたりすることなく、短時間で取り外すことができるとともに、キャップの取り外しに際し、創薬用マイクロチューブを損傷させることがなくチューブの再使用可能回数を増加させる創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず、本請求項１に係る発明は、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップを前記保管ラックの列単位で取り外し、キャップボックスに収納する創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置であって、前記キャップの凹部に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックの列単位の数と同数のピッキング軸棒と、該ピッキング軸棒を保管ラックのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に保持する軸棒ホルダと、該軸棒ホルダをピッキング軸棒の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータと、前記ピッキング軸棒の直径よりも大きくかつキャップの外径より小さな幅の溝を保管ラックのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し該溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒が収まるように配置された櫛歯金具と、前記保管ラックを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータと、前記ピッキング軸棒、軸棒ホルダ、櫛歯金具及び上下移動用アクチュエータを一体に傾倒させる傾倒部材とを備え、前記キャップの凹部に緊合させたピッキング軸棒を傾倒部材により傾倒させながら保管ラックを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、前記創薬用マイクロチューブからキャップを外し、前記軸棒ホルダを上下移動用アクチュエータでピッキング軸棒の軸方向に移動させて、前記ピッキング軸棒の先端に緊合したキャップを櫛歯金具により抜き落としてキャップボックスに収納することにより、前記課題を解決したものである。
【０００８】
また、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置において、前記ピッキング軸棒の最大傾倒角が４５°のとき保管ラックの最大スライド距離が、前記キャップの直径の４分の１であることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【０００９】
そして、本請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置において、前記保管ラックが、ＳＢＳ規格に準拠した１６行×２４列の格子状に区画されたものであることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１０】
ここで、本発明において、「キャップの直径」とは、創薬用マイクロチューブの開口部に挿入される挿入部の最大直径を意味している。また、「列単位の数分」とは、保管ラックの１列を構成する区画の数を意味しており、すなわち、１６行×２４列の保管ラックの場合、「列単位の数分」は、１６である。
【発明の効果】
【００１１】
本請求項１に係る発明によれば、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップを保管ラックの列単位で取り外し、キャップボックスに収納する創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置であって、キャップの凹部に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックの列単位の数と同数のピッキング軸棒と、ピッキング軸棒を保管ラックのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に保持する軸棒ホルダと、軸棒ホルダをピッキング軸棒の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータと、ピッキング軸棒の直径よりも大きくかつキャップの外径より小さな幅の溝を保管ラックのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し、その溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒が収まるように配置された櫛歯金具と、保管ラックを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータと、ピッキング軸棒、軸棒ホルダ、櫛歯金具及び上下移動用アクチュエータを一体に傾倒させる傾倒部材とを備え、キャップの凹部に緊合させたピッキング軸棒を傾倒部材により傾倒させながら保管ラックを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、創薬用マイクロチューブからキャップを外し、軸棒ホルダを上下移動用アクチュエータでピッキング軸棒の軸方向に移動させて、ピッキング軸棒の先端に緊合したキャップを櫛歯金具により抜き落としてキャップボックスに収納することにより、保管ラックに垂直に並び立てて収容されている複数の創薬用マイクロチューブのキャップを列単位で纏めて取り外すことができるため、キャップの取り外し作業を短時間で行うことができる。
【００１２】
また、キャップの頭部に形成された凹部にピッキング軸棒を緊合させ、傾倒及び軸方向への移動によって、創薬用マイクロチューブからキャップの取り外しを行うことができるため、特別なキャップ把持機構が必要ないので、装置の構造が簡略化されるとともに、製造コストを削減することができる。さらに、キャップを傾けるときに、ピッキング軸棒の傾倒に同期させてチューブをキャップの傾倒方向と逆方向にスライドさせることにより、キャップとチューブが擦り合わないので、キャップの取り外し時に、創薬用マイクロチューブの損傷を抑制しチューブの再使用可能回数を増加させることができる。
【００１３】
加えて、人手を介することなくキャップを外すことができるため創薬用マイクロチューブ内に封入されている試料を汚染したり外部に漏らしたりすることが抑制される。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置において、ピッキング軸棒の最大傾倒角が４５°のとき保管ラックの最大スライド距離が、キャップの直径の４分の１であることにより、キャップの取り外し時におけるキャップの先端とチューブとの擦り合いの度合いが最小となるので、創薬用マイクロチューブの損傷をより一層抑制し、チューブの再使用可能回数をさらに増加させることができる。
【００１５】
そして、本請求項３に係る発明によれば、請求項１又は請求項２に係る創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置において、保管ラックが、ＳＢＳ規格に準拠した１６行×２４列の格子状に区画されたものであることにより、３８４チューブの開口部を着脱可能なキャップで封鎖できるため、３８４チューブの繰り返し利用が可能になり省資源化に貢献できるとともに、保管途中に３８４チューブ内の試料を分析のために少しだけ抜き取ったり試薬や他の試料を注液したりするという多工程からなる高度な実験に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置は、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップを保管ラックの列単位で取り外し、キャップボックスに収納するものであって、キャップの凹部に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックの列単位の数と同数のピッキング軸棒と、ピッキング軸棒を保管ラックのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に保持する軸棒ホルダと、軸棒ホルダをピッキング軸棒の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータと、ピッキング軸棒の直径よりも大きくかつキャップの外径より小さな幅の溝を保管ラックのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し、その溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒が収まるように配置された櫛歯金具と、保管ラックを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータと、ピッキング軸棒、軸棒ホルダ、櫛歯金具及び上下移動用アクチュエータを一体に傾倒させる傾倒部材とを備え、キャップの凹部に緊合させたピッキング軸棒を傾倒部材により傾倒させながら保管ラックを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、創薬用マイクロチューブからキャップを外し、軸棒ホルダを上下移動用アクチュエータでピッキング軸棒の軸方向に移動させて、ピッキング軸棒の先端に緊合したキャップを櫛歯金具により抜き落としてキャップボックスに収納することにより、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖しているキャップを、封入物を汚染したり、こぼしたりすることなく、短時間で取り外すことができるとともに、キャップの取り外しに際し、創薬用マイクロチューブを損傷させることがなくチューブの再使用可能回数を増加させるものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
【００１７】
例えば、本発明の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置が対象とするマイクロチューブは、円筒形状のものであっても、四角筒形状のものであっても、キャップ外し動作に何ら支障はない。
【００１８】
また、本発明の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置に用いられる上下移動用アクチュエータ及び水平移動用アクチュエータは、保管ラックのピッチ間隔よりも細かい精度で位置決め制御可能なものであれば、サーボモータを用いたものやリニアモータを用いたものなど、どのような形式のアクチュエータであっても構わない。
【００１９】
本発明の一実施例を図１乃至図９に基づいて説明する。
ここで、図１は、本実施例の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置が対象としている保管ラック及び創薬用マイクロチューブの斜視図であり、図２は、本実施例のキャップ外し装置が対象としている創薬用マイクロチューブのキャップの斜視図であり、図３は、本実施例のキャップ外し装置の全体斜視図であり、図４は、図３に示したキャップ外し装置のＩＶ部の拡大図である。また、図５乃至図７は、本実施例のキャップ外し装置の動作を示すために装置の一部の部材を省略して示した側面図である。そして、図８は、従来のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図であり、図９は、本実施例のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図である。
【００２０】
（創薬用マイクロチューブと保管用ラックについて）
まず、本実施例である創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置によって、キャップの取り外しが行われる創薬用マイクロチューブとそれを収容するＳＢＳ規格に準拠した１６行×２４列の格子状に区画された保管ラックについて、図１に基づいて説明する。
【００２１】
創薬用マイクロチューブＭＴは、図１の拡大斜視図に示すように、略四角筒形状であり底部に向けて細くなっているとともに外側面の角部に面取りが施されている。そして、その開口部は、円柱形状で頭部に円形状の凹部Ｃ１が形成されたキャップＣが嵌合するような形状に成形されている。
【００２２】
一方、保管ラックＲは、ラックフレームの内側に格子状に区画された隔壁を有しており、この格子状の区画に前述した創薬用マイクロチューブＭＴの底部が嵌合する。なお、創薬用マイクロチューブＭＴ及び保管ラックＲの形状は、互いに安定した状態で嵌合するものであれば、それらの形状は、特に限定されるものではない。
【００２３】
（創薬用マイクロチューブのキャップについて）
次に、キャップＣについて図２に基づいて詳述する。キャップＣは、図２に示すように、創薬用マイクロチューブの開口部に挿入される挿入部Ｃ３と、この挿入部Ｃ３の外周径よりも大きな外周径を有し創薬用マイクロチューブの開口部から突出する把持部Ｃ２を有している。そして、キャップＣの挿入部Ｃ３には、先端に向けて細くなるテーパＣ６が形成されている。
【００２４】
また、キャップＣの挿入部Ｃ３と把持部Ｃ２との境界に段差が形成されているとともに、挿入部Ｃ３の境界近傍に、創薬用マイクロチューブの開口部の内壁と密着しないくびれＣ４が形成されている。このくびれＣ４が設けられていることにより、キャップＣの挿入部Ｃ３の外周面と創薬用マイクロチューブの開口部の内壁との間に形成される気密嵌合面Ｃ５の面積が小さくなり、気密嵌合面Ｃ５に生じる接触面圧が大きくなるため、キャップＣと創薬用マイクロチューブの開口部との気密性が向上する。このキャップＣは、弾性に抗してキャップ外し装置のピッキング軸棒と緊合する必要があるため、弾性力に優れたポリエチレン等により形成することが好ましい。
【００２５】
（キャップ外し装置の構成について）
ここで、本実施例の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置１００の構成について説明する。本実施例のキャップ外し装置１００は、図３及び図３のＩＶ部を拡大した図４に示すように、創薬用マイクロチューブのキャップＣの凹部に、このキャップＣが有する弾性に抗して緊合可能な外径を有するピッキング軸棒１１０を有している。このピッキング軸棒１１０は、保管ラックＲの列単位の数と同数分、すなわち、本実施例においては、１６本設けられている。
【００２６】
このピッキング軸棒１１０は、保管ラックＲのピッチ間隔に離間されて、平行かつ直線状に軸棒ホルダ１２０に固設されている。そして、軸棒ホルダ１２０は、上下移動用アクチュエータ１３０のスライダ部１３２に取り付けられていて、ピッキング軸棒１１０の軸方向に移動可能になっている。
【００２７】
また、ピッキング軸棒１１０の直径よりも大きくキャップＣの外径より小さな幅の溝１４２を保管ラックＲのピッチ間隔と同間隔で、保管ラックＲの列単位の数と同数分、すなわち、本実施例においては、１６個、櫛歯状に形成し、これらの溝１４２の各々の幅方向中央にピッキング軸棒１１０が収まるように櫛歯金具１４０が配置されている。
【００２８】
そして、上下移動用アクチュエータ１３０及び櫛歯金具１４０は、傾倒部材１５０に固設されている。この傾倒部材１５０は、側面が略Ｌ字形状をしており、この側面上に、ピッキング軸棒１１０とキャップＣが緊合する位置と略同じ高さ且つ同じ前後位置に傾倒軸１５２を有しており、この傾倒軸１５２を中心として、ピッキング軸棒１１０、軸棒ホルダ１２０、上下移動用アクチュエータ１３０及び櫛歯金具１４０を一体に傾倒させることができるようになっている。
【００２９】
保管ラックＲは、ラックホルダテーブル１６２上に載置され、水平移動用アクチュエータ１６０によって、水平に移動可能となっている。この水平移動用アクチュエータ１６０の進退動作により、キャップ外しを行いたいキャップ付の創薬用マイクロチューブが垂直に並び立てて収容されている列がピッキング軸棒１１０の真下に来るように順次移動させられる。なお、図３に仮想線で示すように、櫛歯金具１４０の前方には、取り外したキャップＣを収容するためのキャップボックス１８０が設置されている。
【００３０】
また、傾倒部材１５０に設けられた傾倒軸１５２の片側には、傾倒部材１５０を傾倒させるための傾倒用モータ１７０が連結されている。
【００３１】
（キャップ外し装置の動作について）
続いて、図５乃至図９に基づいて、本実施例のキャップ外し装置１００が創薬用マイクロチューブＭＴのキャップＣを取り外す動作について説明する。
【００３２】
ここで、図５乃至図７は、本実施例のキャップ外し装置１００の傾倒部材１５０の周辺部材を省略した側面図を示しており、図５及び図７においては、手前側の傾倒軸１５２の描写を省略し、傾倒軸穴１５４から見えるピッキング軸棒１１０とキャップＣとラックＲについて、拡大した図を合わせて示している。図７においては、傾倒軸穴１５４を含んでピッキング軸棒１１０と櫛歯金具１４０との位置関係が分かるような円で囲った部分の拡大図を合わせて示している。図８は、本実施例のキャップ外し装置の動作の特徴を明確にするために、比較対照として、従来のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図であり、図９は、本実施例のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図である。
【００３３】
まず、上下移動用アクチュエータ１３０が垂直である状態において、水平移動用アクチュエータ１６０によって、保管ラックＲに垂直に並び立てて収容された創薬用マイクロチューブＭＴの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップＣを列単位で取り外す対象となる列が、ピッキング軸棒１１０の真下に来るように保管ラックＲが載置されたラックホルダテーブル１６２を移動させる。そして、軸棒ホルダ１２０を上下移動用アクチュエータ１３０によって降下させて、図５に示すように、ピッキング軸棒１１０の先端をキャップＣの凹部にキャップＣの弾性に抗して緊合させる。傾倒軸穴１５４内の拡大図に示された二重線で示された部材は、向こう側の傾倒軸１５２（図４参照）を示している。なお、ピッキング軸棒１１０は、１本のように見えるが、これは、真横から見ているためであって、実際には、図４に示すように列単位の数と同数分、すなわち、１６本配備されている。
【００３４】
次に、図６に示すように、傾倒用モータを駆動して傾倒部材１５０を傾倒させることによって、ピッキング軸棒１１０の先端に緊合しているキャップＣを傾倒させて創薬用マイクロチューブＭＴの開口部から外す。
【００３５】
この時、図８に示すように、創薬用マイクロチューブＭＴの位置を固定したまま、ピッキング軸棒１１０をＴ方向に傾倒させてキャップＣを外そうとすると、図８の拡大断面図に示すように、キャップＣのくびれＣ４の一部と創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の端面との接触点を中心にキャップＣが傾き、キャップＣのテーパＣ６（先端部）が創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の内周面に擦り合う。その結果、創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の内周面が摩耗する。この問題を解消するために、本実施例のキャップ外し装置１００においては、図９に示すように、キャップＣのくびれＣ４の一部と創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の端面との接触点を中心にキャップＣをＴ方向に傾けながら、創薬用マイクロチューブＭＴを傾倒方向と逆方向、すなわち、図９に示したＳ方向にスライドさせる。その結果、図９の拡大断面図に示すように、キャップＣのテーパＣ６と先端部が創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の内周面とが擦り合う度合いが軽減するため、創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の内周面の摩耗が減少する。
【００３６】
なお、創薬用マイクロチューブＭＴのＳ方向へのスライド距離とキャップＣのＴ方向への傾倒角との関係について、本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、キャップＣの挿入部Ｃ３の最大直径が４ｍｍの場合、キャップＣをＴ方向に４５°傾倒させたときに創薬用マイクロチューブＭＴをＳ方向へ１ｍｍ移動させることによって、キャップＣのテーパＣ６の先端部と創薬用マイクロチューブとの擦り合いが最小になることが判明した。すなわち、本実施例のキャップ外し装置１００は、ピッキング軸棒１１０の最大傾倒角が４５°のとき保管ラックＲの最大スライド距離がキャップＣの直径の４分の１となるように構成されている。
【００３７】
キャップＣが創薬用マイクロチューブＭＴの開口部から外れたら、図７に示すように、傾倒部材１５０をさらに傾倒させて、上下移動用アクチュエータ１３０により軸棒ホルダ１２０を上方に引き上げる。その結果、ピッキング軸棒１１０の先端に緊合していたキャップＣは、櫛歯金具１４０によって抜き落とされ、キャップボックス１８０の中に収容される。
【００３８】
このような一連の動作を繰り返すことによって、保管ラックＲに垂直に並び立てて収容された創薬用マイクロチューブＭＴのキャップＣを、保管ラックＲの列単位で纏めて取り外すことができる。
【００３９】
以上のように、本実施例の創薬用マイクロチューブＭＴのキャップ外し装置１００によれば、保管ラックＲに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブＭＴの開口部を封鎖している頭部に凹部Ｃ１が形成された弾性を有するキャップＣを保管ラックＲの列単位で取り外し、キャップボックス１８０に収納するものであって、キャップＣの凹部Ｃ１に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックＲの列単位の数と同数のピッキング軸棒１１０と、ピッキング軸棒１１０を保管ラックＲのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に保持する軸棒ホルダ１２０と、軸棒ホルダ１２０をピッキング軸棒１１０の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータ１３０と、ピッキング軸棒１１０の直径よりも大きくかつキャップＣの外径より小さな幅の溝を保管ラックＲのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し、その溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒１１０が収まるように配置された櫛歯金具１４０と、保管ラックＲを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータ１６０と、ピッキング軸棒１１０、軸棒ホルダ１２０、櫛歯金具１４０及び上下移動用アクチュエータ１３０を一体に傾倒させる傾倒部材１５０とを備え、キャップＣの凹部Ｃ１に緊合させたピッキング軸棒１１０を傾倒部材１５０により傾倒させながら保管ラックＲを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、創薬用マイクロチューブＭＴからキャップＣを外し、軸棒ホルダ１２０を上下移動用アクチュエータ１３０でピッキング軸棒１１０の軸方向に移動させて、ピッキング軸棒１１０の先端に緊合したキャップＣを櫛歯金具１４０により抜き落としてキャップボックス１８０に収納することにより、保管ラックＲに垂直に並び立てて収容されている複数の創薬用マイクロチューブＭＴのキャップＣを列単位で纏めて取り外すことができるため、キャップＣの取り外し作業の高速化を実現できる。
【００４０】
また、キャップＣの頭部に形成された凹部Ｃ１にピッキング軸棒１１０を緊合させ、傾倒及び軸方向への移動によって、創薬用マイクロチューブＭＴからキャップＣの取り外しを行うことができるため、特別なキャップ把持機構が必要ないので、装置の構造が簡略化されるとともに、製造コストを削減することができる。
【００４１】
さらに、キャップＣを傾けるときに、ピッキング軸棒１１０の傾倒に同期させて創薬用マイクロチューブＭＴをキャップＣの傾倒方向と逆方向にスライドさせることにより、キャップＣと創薬用マイクロチューブＭＴが擦り合わないので、キャップＣの取り外し時に、創薬用マイクロチューブＭＴの損傷を抑制しチューブの再使用可能回数を増加させることができ、その効果は甚大である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置は、３８４チューブの繰り返し利用を可能とし、省資源化に貢献するとともに、保管途中に３８４チューブ内の試料を分析のために少しだけ抜き取ったり試薬や他の試料を注液したりするという多工程からなる高度な実験を可能とし、創薬研究の発展に貢献するなど、その産業上の利用可能性はきわめて高い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施例が対象とする創薬用マイクロチューブと保管ラックの斜視図。
【図２】本実施例のキャップ外し装置が対象としている創薬用マイクロチューブのキャップ斜視図。
【図３】本実施例のキャップ外し装置の全体斜視図。
【図４】図３のＩＶ部の拡大図。
【図５】本実施例のキャップ外し装置の動作を示すための概略側面図。
【図６】本実施例のキャップ外し装置の動作を示すための概略側面図。
【図７】本実施例のキャップ外し装置の動作を示すための概略側面図。
【図８】従来のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図。
【図９】本実施例のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１００ ・・・ 創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置
１１０ ・・・ ピッキング軸棒
１２０ ・・・ 軸棒ホルダ
１３０ ・・・ 上下移動用アクチュエータ
１３２ ・・・ （上下移動用アクチュエータの）スライダ部
１４０ ・・・ 櫛歯金具
１４２ ・・・ （櫛歯金具の）溝
１５０ ・・・ 傾倒部材
１５２ ・・・ （傾倒部材の）傾倒軸
１５４ ・・・ （傾倒部材の）傾倒軸穴
１６０ ・・・ 水平移動用アクチュエータ
１６２ ・・・ ラックホルダテーブル
１７０ ・・・ 傾倒用モータ
１８０ ・・・ キャップボックス
ＭＴ ・・・ 創薬用マイクロチューブ
Ｃ ・・・ キャップ
Ｃ１ ・・・ （キャップの）凹部
Ｃ２ ・・・ （キャップの）把持部
Ｃ３ ・・・ （キャップの）挿入部
Ｃ４ ・・・ （キャップの）くびれ
Ｃ５ ・・・ （キャップの）気密嵌合面
Ｃ６ ・・・ （キャップの）テーパ
Ｒ ・・・ 保管ラック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、創薬研究の分野において、創薬用試料を封入するために使用される創薬用マイクロチューブに関するものであり、さらに詳しくは、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖しているキャップを保管ラックの列単位で纏めて取り外すために使用されるキャップ外し装置に関するものである。
【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、試料を溶解した溶液をマイクロチューブと呼ばれる円筒状容器に封入し、このマイクロチューブをＳＢＳ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）規格に準拠した８行×１２列の合計９６個の格子状に区画された保管ラック（以下、「９６ラック」という）に垂直に並び立てて収容し、保管や搬送を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年においては、前述した９６ラックと外形が同じ大きさで、より大量のマイクロチューブを収容するために、１６行×２４列の合計３８４個の総区画数を有する保管ラック（以下、「３８４ラック」という）も知られている。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献１】特開２００２−２２５８９５号公報（第２頁第４段落、図１）
【特許文献２】特開２００７−３３０６１号公報（第６頁第２５〜２６段落、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、９６ラックに対応したマイクロチューブ（以下、「９６チューブ」という）では、開口部を着脱可能なキャップで封鎖して、１つのマイクロチューブを繰り返し創薬用試料の保管や分析に使用することが可能であったが、３８４ラックに対応したマイクロチューブ（以下、「３８４チューブ」という）では、３８４チューブの開口部のサイズが９６チューブの開口部のサイズのほぼ１／４に縮小されているとともに、３８４ラックに収容された隣接する３８４チューブ間の隙間がきわめて狭いため、開口部の封鎖に着脱可能なキャップを用いることが困難であった。そのため、従来の３８４チューブは、３８４ラックに収容したまま各３８４チューブの開口部にアルミニウムの薄膜シートを加熱溶着により貼着した後に、各３８４チューブ毎にカットして開口部を封鎖する方法が採用されていた。この方法では、一度、開口部の封鎖部材であるアルミニウムを開封すると再び封鎖することが困難で、事実上、３８４チューブは、使い捨ての使用にならざるを得ず資源の無駄が発生するばかりか、保管途中にチューブ内の試料を分析のために少しだけ抜き取ったり試薬や他の試料を注液したりするという多工程からなる高度な実験に対応できないという課題が指摘されていた。
【０００５】
そこで、３８４チューブの開口部を弾性を有するキャップで封鎖して、３８４ラックに保管することが提案されているが、キャップ間の隙間がほとんどない上、キャップが小さいため人手では扱いづらく、キャップとともにチューブも一緒にラックから抜けてしまう共上げが発生しやすく、そのためキャップを外すために手間と時間を要していた。また、キャップをチューブに対して傾倒させて外そうとすると、キャップの挿入部とチューブの開口部の内周面とが擦れ合い、両者の摩擦によりチューブの開口部の内周面に傷ができて、創薬用マイクロチューブに要求される機密性が失われ、チューブの再使用可能回数が減少するという課題があった。さらに、人手によりキャップを外すとチューブ内の試料を汚染したり、試料をこぼしたりするという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖しているキャップを、封入物を汚染したり、こぼしたりすることなく、短時間で取り外すことができるとともに、キャップの取り外しに際し、創薬用マイクロチューブを損傷させることがなくチューブの再使用可能回数を増加させる創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず、本請求項１に係る発明は、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップを前記保管ラックの列単位で取り外し、キャップボックスに収納する創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置であって、前記キャップの凹部に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックの列単位の数と同数のピッキング軸棒と、該ピッキング軸棒を保管ラックのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に保持する軸棒ホルダと、該軸棒ホルダをピッキング軸棒の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータと、前記ピッキング軸棒の直径よりも大きくかつキャップの外径より小さな幅の溝を保管ラックのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し該溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒が収まるように配置された櫛歯金具と、前記保管ラックを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータと、前記ピッキング軸棒、軸棒ホルダ、櫛歯金具及び上下移動用アクチュエータを一体に傾倒させる傾倒部材とを備え、前記キャップの凹部に緊合させたピッキング軸棒を傾倒部材により傾倒させながら保管ラックを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、前記創薬用マイクロチューブからキャップを外し、前記軸棒ホルダを上下移動用アクチュエータでピッキング軸棒の軸方向に移動させて、前記ピッキング軸棒の先端に緊合したキャップを櫛歯金具により抜き落としてキャップボックスに収納することにより、前記課題を解決したものである。
【０００８】
また、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置において、前記ピッキング軸棒の最大傾倒角が４５°のとき保管ラックの最大スライド距離が、前記キャップの直径の４分の１であることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【０００９】
そして、本請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置において、前記保管ラックが、ＳＢＳ規格に準拠した１６行×２４列の格子状に区画されたものであることにより、前記課題をさらに解決するものである。
【００１０】
ここで、本発明において、「キャップの直径」とは、創薬用マイクロチューブの開口部に挿入される挿入部の最大直径を意味している。また、「列単位の数分」とは、保管ラックの１列を構成する区画の数を意味しており、すなわち、１６行×２４列の保管ラックの場合、「列単位の数分」は、１６である。
【発明の効果】
【００１１】
本請求項１に係る発明によれば、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップを保管ラックの列単位で取り外し、キャップボックスに収納する創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置であって、キャップの凹部に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックの列単位の数と同数のピッキング軸棒と、ピッキング軸棒を保管ラックのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に保持する軸棒ホルダと、軸棒ホルダをピッキング軸棒の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータと、ピッキング軸棒の直径よりも大きくかつキャップの外径より小さな幅の溝を保管ラックのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し、その溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒が収まるように配置された櫛歯金具と、保管ラックを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータと、ピッキング軸棒、軸棒ホルダ、櫛歯金具及び上下移動用アクチュエータを一体に傾倒させる傾倒部材とを備え、キャップの凹部に緊合させたピッキング軸棒を傾倒部材により傾倒させながら保管ラックを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、創薬用マイクロチューブからキャップを外し、軸棒ホルダを上下移動用アクチュエータでピッキング軸棒の軸方向に移動させて、ピッキング軸棒の先端に緊合したキャップを櫛歯金具により抜き落としてキャップボックスに収納することにより、保管ラックに垂直に並び立てて収容されている複数の創薬用マイクロチューブのキャップを列単位で纏めて取り外すことができるため、キャップの取り外し作業を短時間で行うことができる。
【００１２】
また、キャップの頭部に形成された凹部にピッキング軸棒を緊合させ、傾倒及び軸方向への移動によって、創薬用マイクロチューブからキャップの取り外しを行うことができるため、特別なキャップ把持機構が必要ないので、装置の構造が簡略化されるとともに、製造コストを削減することができる。さらに、キャップを傾けるときに、ピッキング軸棒の傾倒に同期させてチューブをキャップの傾倒方向と逆方向にスライドさせることにより、キャップとチューブが擦り合わないので、キャップの取り外し時に、創薬用マイクロチューブの損傷を抑制しチューブの再使用可能回数を増加させることができる。
【００１３】
加えて、人手を介することなくキャップを外すことができるため創薬用マイクロチューブ内に封入されている試料を汚染したり外部に漏らしたりすることが抑制される。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置において、ピッキング軸棒の最大傾倒角が４５°のとき保管ラックの最大スライド距離が、キャップの直径の４分の１であることにより、キャップの取り外し時におけるキャップの先端とチューブとの擦り合いの度合いが最小となるので、創薬用マイクロチューブの損傷をより一層抑制し、チューブの再使用可能回数をさらに増加させることができる。
【００１５】
そして、本請求項３に係る発明によれば、請求項１又は請求項２に係る創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置において、保管ラックが、ＳＢＳ規格に準拠した１６行×２４列の格子状に区画されたものであることにより、３８４チューブの開口部を着脱可能なキャップで封鎖できるため、３８４チューブの繰り返し利用が可能になり省資源化に貢献できるとともに、保管途中に３８４チューブ内の試料を分析のために少しだけ抜き取ったり試薬や他の試料を注液したりするという多工程からなる高度な実験に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置は、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップを保管ラックの列単位で取り外し、キャップボックスに収納するものであって、キャップの凹部に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックの列単位の数と同数のピッキング軸棒と、ピッキング軸棒を保管ラックのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に保持する軸棒ホルダと、軸棒ホルダをピッキング軸棒の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータと、ピッキング軸棒の直径よりも大きくかつキャップの外径より小さな幅の溝を保管ラックのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し、その溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒が収まるように配置された櫛歯金具と、保管ラックを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータと、ピッキング軸棒、軸棒ホルダ、櫛歯金具及び上下移動用アクチュエータを一体に傾倒させる傾倒部材とを備え、キャップの凹部に緊合させたピッキング軸棒を傾倒部材により傾倒させながら保管ラックを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、創薬用マイクロチューブからキャップを外し、軸棒ホルダを上下移動用アクチュエータでピッキング軸棒の軸方向に移動させて、ピッキング軸棒の先端に緊合したキャップを櫛歯金具により抜き落としてキャップボックスに収納することにより、保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖しているキャップを、封入物を汚染したり、こぼしたりすることなく、短時間で取り外すことができるとともに、キャップの取り外しに際し、創薬用マイクロチューブを損傷させることがなくチューブの再使用可能回数を増加させるものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
【００１７】
例えば、本発明の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置が対象とするマイクロチューブは、円筒形状のものであっても、四角筒形状のものであっても、キャップ外し動作に何ら支障はない。
【００１８】
また、本発明の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置に用いられる上下移動用アクチュエータ及び水平移動用アクチュエータは、保管ラックのピッチ間隔よりも細かい精度で位置決め制御可能なものであれば、サーボモータを用いたものやリニアモータを用いたものなど、どのような形式のアクチュエータであっても構わない。
【００１９】
本発明の一実施例を図１乃至図９に基づいて説明する。
ここで、図１は、本実施例の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置が対象としている保管ラック及び創薬用マイクロチューブの斜視図であり、図２は、本実施例のキャップ外し装置が対象としている創薬用マイクロチューブのキャップの斜視図であり、図３は、本実施例のキャップ外し装置の全体斜視図であり、図４は、図３に示したキャップ外し装置のＩＶ部の拡大図である。また、図５乃至図７は、本実施例のキャップ外し装置の動作を示すために装置の一部の部材を省略して示した側面図である。そして、図８は、従来のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図であり、図９は、本実施例のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図である。
【００２０】
（創薬用マイクロチューブと保管用ラックについて）
まず、本実施例である創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置によって、キャップの取り外しが行われる創薬用マイクロチューブとそれを収容するＳＢＳ規格に準拠した１６行×２４列の格子状に区画された保管ラックについて、図１に基づいて説明する。
【００２１】
創薬用マイクロチューブＭＴは、図１の拡大斜視図に示すように、略四角筒形状であり底部に向けて細くなっているとともに外側面の角部に面取りが施されている。そして、その開口部は、円柱形状で頭部に円形状の凹部Ｃ１が形成されたキャップＣが嵌合するような形状に成形されている。
【００２２】
一方、保管ラックＲは、ラックフレームの内側に格子状に区画された隔壁を有しており、この格子状の区画に前述した創薬用マイクロチューブＭＴの底部が嵌合する。なお、創薬用マイクロチューブＭＴ及び保管ラックＲの形状は、互いに安定した状態で嵌合するものであれば、それらの形状は、特に限定されるものではない。
【００２３】
（創薬用マイクロチューブのキャップについて）
次に、キャップＣについて図２に基づいて詳述する。キャップＣは、図２に示すように、創薬用マイクロチューブの開口部に挿入される挿入部Ｃ３と、この挿入部Ｃ３の外周径よりも大きな外周径を有し創薬用マイクロチューブの開口部から突出する把持部Ｃ２を有している。そして、キャップＣの挿入部Ｃ３には、先端に向けて細くなるテーパＣ６が形成されている。
【００２４】
また、キャップＣの挿入部Ｃ３と把持部Ｃ２との境界に段差が形成されているとともに、挿入部Ｃ３の境界近傍に、創薬用マイクロチューブの開口部の内壁と密着しないくびれＣ４が形成されている。このくびれＣ４が設けられていることにより、キャップＣの挿入部Ｃ３の外周面と創薬用マイクロチューブの開口部の内壁との間に形成される気密嵌合面Ｃ５の面積が小さくなり、気密嵌合面Ｃ５に生じる接触面圧が大きくなるため、キャップＣと創薬用マイクロチューブの開口部との気密性が向上する。このキャップＣは、弾性に抗してキャップ外し装置のピッキング軸棒と緊合する必要があるため、弾性力に優れたポリエチレン等により形成することが好ましい。
【００２５】
（キャップ外し装置の構成について）
ここで、本実施例の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置１００の構成について説明する。本実施例のキャップ外し装置１００は、図３及び図３のＩＶ部を拡大した図４に示すように、創薬用マイクロチューブのキャップＣの凹部に、このキャップＣが有する弾性に抗して緊合可能な外径を有するピッキング軸棒１１０を有している。このピッキング軸棒１１０は、保管ラックＲの列単位の数と同数分、すなわち、本実施例においては、１６本設けられている。
【００２６】
このピッキング軸棒１１０は、保管ラックＲのピッチ間隔に離間されて、平行かつ直線状に軸棒ホルダ１２０に固設されている。そして、軸棒ホルダ１２０は、上下移動用アクチュエータ１３０のスライダ部１３２に取り付けられていて、ピッキング軸棒１１０の軸方向に移動可能になっている。
【００２７】
また、ピッキング軸棒１１０の直径よりも大きくキャップＣの外径より小さな幅の溝１４２を保管ラックＲのピッチ間隔と同間隔で、保管ラックＲの列単位の数と同数分、すなわち、本実施例においては、１６個、櫛歯状に形成し、これらの溝１４２の各々の幅方向中央にピッキング軸棒１１０が収まるように櫛歯金具１４０が配置されている。
【００２８】
そして、上下移動用アクチュエータ１３０及び櫛歯金具１４０は、傾倒部材１５０に固設されている。この傾倒部材１５０は、側面が略Ｌ字形状をしており、この側面上に、ピッキング軸棒１１０とキャップＣが緊合する位置と略同じ高さ且つ同じ前後位置に傾倒軸１５２を有しており、この傾倒軸１５２を中心として、ピッキング軸棒１１０、軸棒ホルダ１２０、上下移動用アクチュエータ１３０及び櫛歯金具１４０を一体に傾倒させることができるようになっている。
【００２９】
保管ラックＲは、ラックホルダテーブル１６２上に載置され、水平移動用アクチュエータ１６０によって、水平に移動可能となっている。この水平移動用アクチュエータ１６０の進退動作により、キャップ外しを行いたいキャップ付の創薬用マイクロチューブが垂直に並び立てて収容されている列がピッキング軸棒１１０の真下に来るように順次移動させられる。なお、図３に仮想線で示すように、櫛歯金具１４０の前方には、取り外したキャップＣを収容するためのキャップボックス１８０が設置されている。
【００３０】
また、傾倒部材１５０に設けられた傾倒軸１５２の片側には、傾倒部材１５０を傾倒させるための傾倒用モータ１７０が連結されている。
【００３１】
（キャップ外し装置の動作について）
続いて、図５乃至図９に基づいて、本実施例のキャップ外し装置１００が創薬用マイクロチューブＭＴのキャップＣを取り外す動作について説明する。
【００３２】
ここで、図５乃至図７は、本実施例のキャップ外し装置１００の傾倒部材１５０の周辺部材を省略した側面図を示しており、図５及び図７においては、手前側の傾倒軸１５２の描写を省略し、傾倒軸穴１５４から見えるピッキング軸棒１１０とキャップＣとラックＲについて、拡大した図を合わせて示している。図７においては、傾倒軸穴１５４を含んでピッキング軸棒１１０と櫛歯金具１４０との位置関係が分かるような円で囲った部分の拡大図を合わせて示している。図８は、本実施例のキャップ外し装置の動作の特徴を明確にするために、比較対照として、従来のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図であり、図９は、本実施例のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図である。
【００３３】
まず、上下移動用アクチュエータ１３０が垂直である状態において、水平移動用アクチュエータ１６０によって、保管ラックＲに垂直に並び立てて収容された創薬用マイクロチューブＭＴの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップＣを列単位で取り外す対象となる列が、ピッキング軸棒１１０の真下に来るように保管ラックＲが載置されたラックホルダテーブル１６２を移動させる。そして、軸棒ホルダ１２０を上下移動用アクチュエータ１３０によって降下させて、図５に示すように、ピッキング軸棒１１０の先端をキャップＣの凹部にキャップＣの弾性に抗して緊合させる。傾倒軸穴１５４内の拡大図に示された二重線で示された部材は、向こう側の傾倒軸１５２（図４参照）を示している。なお、ピッキング軸棒１１０は、１本のように見えるが、これは、真横から見ているためであって、実際には、図４に示すように列単位の数と同数分、すなわち、１６本配備されている。
【００３４】
次に、図６に示すように、傾倒用モータを駆動して傾倒部材１５０を傾倒させることによって、ピッキング軸棒１１０の先端に緊合しているキャップＣを傾倒させて創薬用マイクロチューブＭＴの開口部から外す。
【００３５】
この時、図８に示すように、創薬用マイクロチューブＭＴの位置を固定したまま、ピッキング軸棒１１０をＴ方向に傾倒させてキャップＣを外そうとすると、図８の拡大断面図に示すように、キャップＣのくびれＣ４の一部と創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の端面との接触点を中心にキャップＣが傾き、キャップＣのテーパＣ６（先端部）が創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の内周面に擦り合う。その結果、創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の内周面が摩耗する。この問題を解消するために、本実施例のキャップ外し装置１００においては、図９に示すように、キャップＣのくびれＣ４の一部と創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の端面との接触点を中心にキャップＣをＴ方向に傾けながら、創薬用マイクロチューブＭＴを傾倒方向と逆方向、すなわち、図９に示したＳ方向にスライドさせる。その結果、図９の拡大断面図に示すように、キャップＣのテーパＣ６と先端部が創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の内周面とが擦り合う度合いが軽減するため、創薬用マイクロチューブＭＴの開口部の内周面の摩耗が減少する。
【００３６】
なお、創薬用マイクロチューブＭＴのＳ方向へのスライド距離とキャップＣのＴ方向への傾倒角との関係について、本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、キャップＣの挿入部Ｃ３の最大直径が４ｍｍの場合、キャップＣをＴ方向に４５°傾倒させたときに創薬用マイクロチューブＭＴをＳ方向へ１ｍｍ移動させることによって、キャップＣのテーパＣ６の先端部と創薬用マイクロチューブとの擦り合いが最小になることが判明した。すなわち、本実施例のキャップ外し装置１００は、ピッキング軸棒１１０の最大傾倒角が４５°のとき保管ラックＲの最大スライド距離がキャップＣの直径の４分の１となるように構成されている。
【００３７】
キャップＣが創薬用マイクロチューブＭＴの開口部から外れたら、図７に示すように、傾倒部材１５０をさらに傾倒させて、上下移動用アクチュエータ１３０により軸棒ホルダ１２０を上方に引き上げる。その結果、ピッキング軸棒１１０の先端に緊合していたキャップＣは、櫛歯金具１４０によって抜き落とされ、キャップボックス１８０の中に収容される。
【００３８】
このような一連の動作を繰り返すことによって、保管ラックＲに垂直に並び立てて収容された創薬用マイクロチューブＭＴのキャップＣを、保管ラックＲの列単位で纏めて取り外すことができる。
【００３９】
以上のように、本実施例の創薬用マイクロチューブＭＴのキャップ外し装置１００によれば、保管ラックＲに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブＭＴの開口部を封鎖している頭部に凹部Ｃ１が形成された弾性を有するキャップＣを保管ラックＲの列単位で取り外し、キャップボックス１８０に収納するものであって、キャップＣの凹部Ｃ１に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックＲの列単位の数と同数のピッキング軸棒１１０と、ピッキング軸棒１１０を保管ラックＲのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に保持する軸棒ホルダ１２０と、軸棒ホルダ１２０をピッキング軸棒１１０の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータ１３０と、ピッキング軸棒１１０の直径よりも大きくかつキャップＣの外径より小さな幅の溝を保管ラックＲのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し、その溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒１１０が収まるように配置された櫛歯金具１４０と、保管ラックＲを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータ１６０と、ピッキング軸棒１１０、軸棒ホルダ１２０、櫛歯金具１４０及び上下移動用アクチュエータ１３０を一体に傾倒させる傾倒部材１５０とを備え、キャップＣの凹部Ｃ１に緊合させたピッキング軸棒１１０を傾倒部材１５０により傾倒させながら保管ラックＲを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、創薬用マイクロチューブＭＴからキャップＣを外し、軸棒ホルダ１２０を上下移動用アクチュエータ１３０でピッキング軸棒１１０の軸方向に移動させて、ピッキング軸棒１１０の先端に緊合したキャップＣを櫛歯金具１４０により抜き落としてキャップボックス１８０に収納することにより、保管ラックＲに垂直に並び立てて収容されている複数の創薬用マイクロチューブＭＴのキャップＣを列単位で纏めて取り外すことができるため、キャップＣの取り外し作業の高速化を実現できる。
【００４０】
また、キャップＣの頭部に形成された凹部Ｃ１にピッキング軸棒１１０を緊合させ、傾倒及び軸方向への移動によって、創薬用マイクロチューブＭＴからキャップＣの取り外しを行うことができるため、特別なキャップ把持機構が必要ないので、装置の構造が簡略化されるとともに、製造コストを削減することができる。
【００４１】
さらに、キャップＣを傾けるときに、ピッキング軸棒１１０の傾倒に同期させて創薬用マイクロチューブＭＴをキャップＣの傾倒方向と逆方向にスライドさせることにより、キャップＣと創薬用マイクロチューブＭＴが擦り合わないので、キャップＣの取り外し時に、創薬用マイクロチューブＭＴの損傷を抑制しチューブの再使用可能回数を増加させることができ、その効果は甚大である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置は、３８４チューブの繰り返し利用を可能とし、省資源化に貢献するとともに、保管途中に３８４チューブ内の試料を分析のために少しだけ抜き取ったり試薬や他の試料を注液したりするという多工程からなる高度な実験を可能とし、創薬研究の発展に貢献するなど、その産業上の利用可能性はきわめて高い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施例が対象とする創薬用マイクロチューブと保管ラックの斜視図。
【図２】本実施例のキャップ外し装置が対象としている創薬用マイクロチューブのキャップ斜視図。
【図３】本実施例のキャップ外し装置の全体斜視図。
【図４】図３のＩＶ部の拡大図。
【図５】本実施例のキャップ外し装置の動作を示すための概略側面図。
【図６】本実施例のキャップ外し装置の動作を示すための概略側面図。
【図７】本実施例のキャップ外し装置の動作を示すための概略側面図。
【図８】従来のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図。
【図９】本実施例のキャップ外し装置によってキャップを外す動作の詳細を説明する断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１００ ・・・ 創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置
１１０ ・・・ ピッキング軸棒
１２０ ・・・ 軸棒ホルダ
１３０ ・・・ 上下移動用アクチュエータ
１３２ ・・・ （上下移動用アクチュエータの）スライダ部
１４０ ・・・ 櫛歯金具
１４２ ・・・ （櫛歯金具の）溝
１５０ ・・・ 傾倒部材
１５２ ・・・ （傾倒部材の）傾倒軸
１５４ ・・・ （傾倒部材の）傾倒軸穴
１６０ ・・・ 水平移動用アクチュエータ
１６２ ・・・ ラックホルダテーブル
１７０ ・・・ 傾倒用モータ
１８０ ・・・ キャップボックス
ＭＴ ・・・ 創薬用マイクロチューブ
Ｃ ・・・ キャップ
Ｃ１ ・・・ （キャップの）凹部
Ｃ２ ・・・ （キャップの）把持部
Ｃ３ ・・・ （キャップの）挿入部
Ｃ４ ・・・ （キャップの）くびれ
Ｃ５ ・・・ （キャップの）気密嵌合面
Ｃ６ ・・・ （キャップの）テーパ
Ｒ ・・・ 保管ラック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップを前記保管ラックの列単位で取り外し、キャップボックスに収納する創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置であって、
前記キャップの凹部に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックの列単位の数と同数のピッキング軸棒と、
該ピッキング軸棒を保管ラックのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に固設する軸棒ホルダと、
該軸棒ホルダをピッキング軸棒の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータと、
前記ピッキング軸棒の直径よりも大きくかつキャップの外径より小さな幅の溝を保管ラックのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し該溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒が収まるように配置された櫛歯金具と、
前記保管ラックを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータと、
前記ピッキング軸棒、軸棒ホルダ、櫛歯金具及び上下移動用アクチュエータを一体に傾倒させる傾倒部材とを備え、
前記キャップの凹部に緊合させたピッキング軸棒を傾倒部材により傾倒させながら保管ラックを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、前記創薬用マイクロチューブからキャップを外し、前記軸棒ホルダを上下移動用アクチュエータでピッキング軸棒の軸方向に移動させて、前記ピッキング軸棒の先端に緊合したキャップを櫛歯金具により抜き落としてキャップボックスに収納することを特徴とする創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置。
【請求項２】
前記ピッキング軸棒の最大傾倒角が４５°のとき保管ラックの最大スライド距離が、前記キャップの直径の４分の１であることを特徴とする請求項１記載の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置。
【請求項３】
前記保管ラックが、ＳＢＳ規格に準拠した１６行×２４列の格子状に区画されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置。
【請求項１】
保管ラックに垂直に並び立てて収容された複数の創薬用マイクロチューブの開口部を封鎖している頭部に凹部が形成された弾性を有するキャップを前記保管ラックの列単位で取り外し、キャップボックスに収納する創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置であって、
前記キャップの凹部に弾性に抗して緊合可能な外径を有する保管ラックの列単位の数と同数のピッキング軸棒と、
該ピッキング軸棒を保管ラックのピッチ間隔に離間させて平行かつ直線状に固設する軸棒ホルダと、
該軸棒ホルダをピッキング軸棒の軸方向に移動させる上下移動用アクチュエータと、
前記ピッキング軸棒の直径よりも大きくかつキャップの外径より小さな幅の溝を保管ラックのピッチ間隔と同間隔で列単位の数と同数分櫛歯状に形成し該溝の各々の幅方向中央にピッキング軸棒が収まるように配置された櫛歯金具と、
前記保管ラックを水平方向にスライドさせる水平移動用アクチュエータと、
前記ピッキング軸棒、軸棒ホルダ、櫛歯金具及び上下移動用アクチュエータを一体に傾倒させる傾倒部材とを備え、
前記キャップの凹部に緊合させたピッキング軸棒を傾倒部材により傾倒させながら保管ラックを傾倒方向と逆方向にスライドさせて、前記創薬用マイクロチューブからキャップを外し、前記軸棒ホルダを上下移動用アクチュエータでピッキング軸棒の軸方向に移動させて、前記ピッキング軸棒の先端に緊合したキャップを櫛歯金具により抜き落としてキャップボックスに収納することを特徴とする創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置。
【請求項２】
前記ピッキング軸棒の最大傾倒角が４５°のとき保管ラックの最大スライド距離が、前記キャップの直径の４分の１であることを特徴とする請求項１記載の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置。
【請求項３】
前記保管ラックが、ＳＢＳ規格に準拠した１６行×２４列の格子状に区画されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の創薬用マイクロチューブのキャップ外し装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−９６６２７（Ｐ２０１０−９６６２７Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６７４８４（Ｐ２００８−２６７４８４）
【出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
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