JP2006027704A - 容器のクロージャ、及びクロージャの取付け及び取外し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 診断用分析器のような分析器で使用される容器のクロージャ、及びクロージャの取外し及び取付け装置を提供すること。
【解決手段】 容器用のクロージャが：（ａ）第一及び第二端部を有し、また空間を形成する内側円筒状壁と；（ｂ）内側円筒状壁の反対側の外側円筒状壁であって、第一及び第二端部を有してクロージャの外側表面を形成する外側円筒状壁と；（ｃ）第一端部を横切って延在する第一端壁であって、少なくとも部分的に前記空間内に延びる陥凹部と、陥凹部に配設された第一の組のねじ山とを具備する第一端壁と；を含む。容器のクロージャの取外し及び取付け装置が：ねじ付き陥凹部を有するクロージャにねじり進むようにされ、またクロージャを取り外すために回転力を加えるようにされたねじ付き回転スピンドルと；クロージャに係合して回転力をクロージャに加えるようにされた要素を有するクラッチと；を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、容器クロージャと、クロージャの取付け及び取外し装置とに関係しており、特に臨床分析器用の試薬に関係している。特に、本発明は、逆ねじを有するボトルクロージャと、ボトルクロージャを取り外すための逆ねじ付きスピンドルを有する装置とに関係している。

臨床分析器は、本技術分野で知られている。ＶＩＴＲＯＳ（登録商標）２５０、９５０、及び５，１ＦＳが、オルソ−クリニカル ダイアグノスティクス インコーポレイティド（Ortho-Clinical Diagnostics，Inc.）によって製造されている。分析器、特に自動分析器では、一般的に試薬が、プラスチックのボトルに詰められ、蓋をされて低温状態で保存される。試薬が、蓋をされて冷却されている限り、それらは十数ヶ月間の保存の後に規格内で機能する。いくつかの試薬蓋閉め構造は、所謂“ダックビル”シールのような受動的シールを含んでいる。しかしながら、受動的構造は、それらが、試薬容器内で生じる内部圧力を保持できないために、しばしば不適当である。

他のシールが、従来からのねじ込みキャップ、並びに特許文献１、２、及び３に記載の滑りクロージャのような他の能動的封止のアプローチを含んでいる。しかしながら、これらの構造の全ては、比較的複雑な蓋締め及び蓋外し装置を必要とする。さらに、いくつかの診断用システムの試薬容器で使用される滑りクロージャは、複雑で、コストが高く、試薬供給ローターの貴重なスペースを占め、またしばしば試薬を試薬供給部に装填するために特別な工程を実施することを操作者に要求する。

本発明の発明者によって検討されてきた他の方法は、最初に試薬ボトルからキャップを外し、そして次に蒸発を抑制するために開放試薬容器を管理された湿度及び温度の下で保存することである。これらの条件にもかかわらず、本発明の発明者は、いくつかの試薬が急速に劣化されることを見出した。その後の研究は、これらの試薬が、劣化を避けるために正の内部圧力に耐えるシールを有する容器に保存される必要があることを示した。

米国特許第５５８２２２２号明細書 米国特許第３９５０９１７号明細書 米国特許第５１４５６４６号明細書 米国特許出願第２００３／００２２３８０号明細書

更なる調査によって、本発明の発明者は、必要であったものは容器又はボトルのクロージャと、試薬供給部と相互作用をする装置とであることを見出し、前記装置は：
１）クロージャを試薬ボトルから取り外すため、及び；
２）分析器の計量システムが流体試薬へアクセスすることを可能にするため、及び；
３）試薬が適切に維持されることを保証するために、正の内部圧力に対する十分な抵抗力を有する状態で、同じクロージャをボトルに戻すため；に試薬供給部と相互作用をするものである。

さらに本発明の発明者は：
１）装置は、各ボトルについて数百サイクルにわたって、及び不変の封止性を維持して、及び分析器の寿命までの何百万ものサイクルを高い信頼性を有して運転することが必要であること、及び；
２）クロージャは、試薬の瓶詰め工程の間に取り付けられなければならず、また試薬装填の間に、取外し又は緩めること又は使用者のどんな追加行為も要求してはならないこと、及び；
３）クロージャは、在来のねじキャップに比較して、ユニット製造コストは最小限の増加であるべきこと；を見出した。

本発明の一つの目的は、前述された公知技術の欠点を克服すること、及び前述の一つ以上の目的を達成することである。

本発明の前述の及び更なる目的は、容器用のクロージャを提供する本発明の一態様により達成され、前記クロージャは、（ａ）第一及び第二端部を有しかつ空間を形成する内側円筒状壁と；（ｂ）内側円筒状壁の反対側の外側円筒状壁であって、前記第一及び第二端部を有してクロージャの外側表面を形成する外側円筒状壁と；（ｃ）前記第一端部を横切って延在する第一端壁であって、少なくとも部分的に前記空間の中に延びる陥凹部と、該陥凹部に配設された第一の組のねじ山とを具備する第一端壁と；を含んでいる。好適な実施例では、第一の組のねじ山の方向と反対の方向を有する第二の組のねじ山が、前記内側円筒状壁又は外側円筒状壁に配設される。

本発明の他の態様によると、前述のクロージャと、該クロージャを受容するようにされた開口を一方の端に有する容器とを具備する、容器とクロージャとの組合せ体が提供される。

本発明の他の態様によると、容器のクロージャの取外し及び取付け装置が提供され、前記装置は：ねじ付き陥凹部を有するクロージャの中へねじり進むようにされ、またクロージャを取り外すために回転力を加えるようにされたねじ付き回転スピンドルと；クロージャに係合して回転力をクロージャに加えるようにされた要素を有するクラッチと；を含む。

本発明の更に別の態様は、容器のクロージャを取り外す方法を提供しており、前記方法は：容器に配置された前述のクロージャを準備する段階と；ねじ付き回転スピンドルを準備する段階と；ねじ付き回転スピンドルを第一端壁の陥凹部の近傍に持ち込む段階と；ねじ付きスピンドルを陥凹部の第一の組のねじ山にねじ込む段階と；ねじ付きスピンドルにねじ込まれたクロージャを有するねじ付きスピンドルを容器から離すように移動させ、それによりクロージャを容器から取り外す段階とを含んでいる。

本発明のさらに別の態様は、クロージャを容器に取り付ける方法を提供しており、前記方法は：前述のクロージャを準備する段階と；ねじ付き回転スピンドルにねじ込まれたクロージャを有するねじ付き回転スピンドルを準備する段階と；を含んでおり、またクロージャの重量、及びねじ付きスピンドルとねじ付き陥凹部との係合は、クロージャが容器に支持されないときクロージャをねじ付きスピンドルからねじり外すのに十分であり、さらに前記方法は：クロージャに係合して回転力をクロージャに加えるようにされた要素を有するクラッチを準備する段階と；スピンドルがクロージャからねじり外れるのを防ぐために前記要素をクロージャに係合させる段階と；ねじ付きスピンドルにねじ込まれたクロージャを有するねじ付きスピンドルを容器の開口の近傍に移動させる段階と；スピンドルをクロージャからねじり戻す方向でスピンドルとクラッチを回転させる段階と；を含んでいる。

本発明の更に別の態様は、液体を分配又は吸引することができる計量プローブと；培養器と；サンプルのパラメータを測定するための測定システムと；前述のクロージャと、一方の端部に開口を有してクロージャを受容するようにされた容器とを具備する、試薬を収容する容器とクロージャとの組合せ体と；試薬容器のクロージャの取外し及び取付け装置と；を含んでおり、また前記クロージャの取外し及び取付け装置が：ねじ付き陥凹部を有するクロージャへねじり進むようにされたねじ付き回転スピンドルであって、クロージャを取り外すために回転力を加えるようにされたねじ付き回転スピンドルと；クロージャに係合して回転力をクロージャに加えるようにされた要素を有するクラッチと；を具備する。

本発明の更なる目的、特徴、及び利点は、以下に続く好適な実施例の詳細な考察から本技術分野に知識を有する者には明らかになるであろう。

本発明の一態様は、容器のクロージャの単純化された取外しと取付けとを可能にする。クロージャ、容器、及び装置は、繰り返して取外し及び取付けが可能なクロージャを有する容器を必要とするどのようなシステムにも使用可能である。本発明は任意の環境で使用可能であるが、以下の説明は臨床分析器との関連のものであり、そのような説明が本発明を限定しないことが理解されるべきである。更に好適な実施例では、本発明は、オルソ-クリニカル ダイアグノスティクス インコーポレイティド（Ortho-Clinical Diagnostics，Inc.）によって製造されたＶＩＴＲＯＳ（登録商標）２５０、９５０、又は５，１ＦＳシリーズ分析器のような、人及び動物に使用される試験管内分析器に関連して使用される。

本発明の一態様は、単純化された取外しと取付けの利点を提供する、容器用のクロージャを提供する。クロージャは、それ自身で、又は以下により完全に説明される装置とともに使用可能である。クロージャ（代わりにキャップと呼ばれる）は、液体又は粉末のような流動的な材料を収容するためのボトルのような容器に使用可能である。好適な実施例では、クロージャ及び容器は円筒状である。クロージャの頂部（第一端壁とも呼ばれる）は、窪み又は陥凹部を有しており、前記窪み又は陥凹部は、クロージャの内部空間の中に延在し、また以下に詳細に説明される回転スピンドルのねじ山を受容するためにめねじが形成されている。陥凹部は、円筒状でかつキャップの外径と同心であることが好ましい。窪み又は陥凹部の底（第二端壁とも呼ばれる）は、取外し手順の間にスピンドルの前進を止めるために少なくとも部分的に閉塞又は閉鎖されていることが好ましい。

好適な実施例では、クロージャの円筒状壁は、容器の対応するねじ山にねじり込むために、内側円筒状壁又は外側円筒状壁にねじ山を有する。該ねじ山がキャップの内側円筒状壁に設けられることが好ましい。つまり、キャップは、めねじを形成される。キャップの内側又は外側円筒状壁のねじ山は、窪み又は陥凹部のねじ山の方向とは反対側である。円筒状壁のねじ山が“右巻き”でねじ形成されて、窪み又は陥凹部のねじ山が、所謂“左巻き”にねじ形成されることが好ましい。以下に説明されるように、これは、ねじ付きスピンドルが、キャップの陥凹部の中にねじ込まれることによって単純にキャップを取り外すことを可能にする。

キャップの一部が、好ましくはキャップの頂部が斜面形突起又はラチェット歯を有することが好ましく、前記斜面形突起又はラチェット歯は、凹部の周りに放射状パターンを好ましく形成するものである。突起は、キャップと一体に成形されることが好ましい。以下により完全に説明されるように、突起は、クラッチ上の要素と相互に作用して、回転力又はトルクをキャップに加える。

本発明による、ボトルとも呼ばれる容器は、プラスチックであることが好ましく、また分析器用の試薬のような液体又は粉末のような他の流動物質を保持するのに適合している。容器は、一方の端に開口を有しており、またクロージャを受容するようにされている。上述されたように、好適な実施例では、ねじ山は、開口の近傍に配置されていて、クロージャの内側壁又は外側壁のねじ山に相補的である。容器のねじ山がおねじで、クロージャのねじ山が（以下の図に示されるように）めねじであることが好ましい。

好適な実施例では、容器は、クロージャが取り外されるときに容器の回転を防ぐために、リブで接続された二つの円筒状容器のセットである。一方の容器は、他方の容器より細い直径を有しており、また更に底部の先端へ向かって先細にされている。この好適な実施例は、図６と共に以下により完全に説明される。

好適な実施例では、クロージャ又はキャップは、標準的な右ねじを有する試薬のプラスチックボトルにねじ込まれる。キャップの頂部に、円筒状でキャップの外径に同心の陥凹部又は窪みがある。この円筒状陥凹部の内側部分が、左ねじを有している。陥凹部の底は閉じられている。好ましく試薬を収容しているボトルは、このキャップが取付けられて、使用者に提供されるであろう。使用者は、キャップが所定の場所にまだある状態でボトルを臨床分析器の試薬供給部のような供給領域に単純に装填する。ボトルに収容された流動物質が必要とされるとき、試薬供給部は、クロージャの取外し及び取付け装置の下にボトルを位置決めする。

本発明の他の態様は、前述されたような、容器のクロージャの取外し及び取付け装置を提供する。装置は、ねじ付き回転スピンドル又はシャフトを含んでおり、前記ねじ付き回転スピンドル又はシャフトは好適な実施例では鉛直に配置されている。シャフトは、前述されたようにクロージャの陥凹部又は窪みの中にねじ込まれるように設計されている。好適な実施例では、シャフト又はスピンドルは左ねじを有している。これは、大部分の在来のボトル及びキャップが右ねじを有しているので特に好ましい。スピンドルに逆ねじを使用することによって、取外し工程の際に、スピンドルは、スピンドルをキャップの陥凹部又は窪みにねじ込む方向に回転する。スピンドルが、クロージャの底（又は第二端壁）に接して“底に達する”とき、逆ねじ構造の故に、キャップはボトルからねじ戻り始める。

本発明の重要な特徴は、ねじ付きスピンドル及び陥凹部内の対応するねじ山の“ピッチが粗い”ことである。スピンドルと陥凹部の両方に粗いねじ山を選択することによって、スピンドルとキャップとの間の精確な整列の必要性なしで、スピンドルと陥凹部とを係合させることができる。つまり、スピンドルとキャップは、互いから僅かに心ずれを起こしても、まだ良好に互いにねじ込むことが可能である。本明細書で使用される“ピッチが粗い”とは、５〜１０ｍｍで、好ましくは７．５ｍｍのピッチを有するねじとして定義される。好ましくは、ピッチの粗いねじは、直径７．６ｍｍであって、５〜１０ｍｍピッチの二重リードを有しており、好ましくは７．５ｍｍピッチの修正された２９度台形ねじである。以下に更に説明されるように、ねじ山のピッチが粗いことは、本発明の他の特徴と共に、ねじ付きスピンドルとクロージャとの整列における一定量の不正確さを許容する。ねじ山のピッチが粗いことは、クロージャとスピンドルとの間の斜めねじ込みの可能性を低下させる。

クロージャの取外し及び取付け装置の他の特徴は、クラッチを含むことである。クラッチは、キャップの回転を制御する機能をスピンドルに提供するために、及び事前設定された又は所定のトルクをキャップに与えるためにねじ付きスピンドルと共に働く、単純な装置である。

クラッチはスピンドルと共に回転する。つまり、スピンドルに対するクラッチの回転に拘束がある。拘束は、例えばスピンドルのねじ付き部分の上方のシャフト部分におけるスプラインの存在に起因するものであり得る。代わりに、シャフトが正方形シャフトであってもよい。シャフトの回転運動をクラッチに対して拘束する任意の構造が、本発明により使用可能である。好適な実施例では、クラッチは、スピンドルに対してシャフトの垂直軸に沿って移動可能である。クラッチは、スピンドルのねじ付き端部の方へ下方に付勢可能であって、下方へのばね押し式であることが好ましい。一実施例では、クラッチは、シャフト／スピンドルを取り囲むシリンダである。

前述したように、クラッチの機能は、ねじ付きスピンドルに対してクロージャの回転を制御すること、及びクロージャに回転力またはトルクを与えることである。この機能を達成する、クラッチとクロージャとの任意の係合を使用することが可能である。好適な実施例では、クロージャに面しているクラッチの部分は、斜面又はラチェット歯を有しており、前記斜面又はラチェット歯は、スピンドルがキャップの陥凹部に係合され好ましくは完全に着座されたとき、キャップの相補的歯または斜面形突起に係合する。前述されたように、クラッチの目的は、スピンドルとキャップを共に回転ロックしてキャップがスピンドルから偶発的に解放されることを防ぐことである。クラッチの他の目的は、キャップがボトルに戻されるとき、締め付けトルクを制御することである。この制御は、クラッチ上の下方ばね圧力、及びキャップとクラッチとの斜面の角度、及びキャップとクラッチとの摩擦特性によって達成される。設計にもよるが、クラッチは、所定トルクでクロージャに対してスリップするように設計される。好適な実施例では、クラッチはナイロンのような硬質プラスチックで作られる。

好適な実施例では、スピンドルのシャフトは、駆動機構に取り付けられ、またスピンドルのねじ付き端部では連結されていない。これは、スピンドルのねじ付き端部がクロージャに対して横に移動可能なように、スピンドルが回動することを可能にする。ねじ付きスピンドルのピッチの粗さと組み合わされたこの特徴は、ねじ付きスピンドルとクロージャとの間の整列に、ある不正確さを許容する。好適な実施例では、ねじ付きスピンドルは、クロージャから最大５ｍｍまでずれることが可能で、それでもスピンドルの回動とねじ山のピッチが粗いこととに起因して、クロージャとスピンドルとの良好な係合が生じる。より好ましくは、ずれは２ｍｍまで可能である。

前述されたように、クロージャ、並びに容器、並びにクロージャの取外し及び取付け装置は、臨床分析器で使用可能である。そのような分析器は例えば特許文献４に記載されている。そのような分析器におけるサブシステムは、例えば、試薬及び／又はサンプルを計量するためのプローブを含む計量システムを含んでいる。乾燥スライド又は試薬カップのようなサンプル要素を供給するサンプル要素供給部も備えられている。試薬供給部は、一般的に、実施される分析に依存して、複数の蓋をされた試薬容器を含んでいる。本発明では、試薬供給部は、クロージャ、並びに容器、並びにクロージャの取外し及び取付け装置を含んでいる。分析器は、分析サンプルによって生成される信号を計測するための、反射率計及び分光計及び蛍光測定器及び電位差計のような計測装置も含んでいる。好適な実施例では、サンプルを例えば湿度及び温度のような適切な条件で培養するために培養器も備えられている。分析器の他のシステムは、洗浄システムを含むことが可能であり、前記洗浄システムは、同一の計量プローブをサンプル／試薬に使用してよいし又は使用しなくてもよい。

本発明は、対応する容器におけるクロージャの取外し及び取付け方法も含んでいる。概して、取付けと取外しの両方に必要なもの全ては、前述されたクロージャである。クロージャは、容器にねじ込まれる必要はない。代わりに、クロージャを容器に保持するには、摩擦嵌め合いでも差し支えない。そのような場合には、必要なこと全ては、クロージャの陥凹部又は窪みがねじ山を形成されることである。取外しの手順において、ねじ付き回転スピンドルは、クロージャのねじ付き陥凹部との近接状態に持ち込まれる。これは、スピンドルを以下により完全に説明されるように下げることによって達成される。次いでねじ付きスピンドルは、所定の距離、一般的にはスピンドルが陥凹部内の底に達することによって決められる距離だけ陥凹部の中にねじ込まれる。次いでクロージャは、スピンドルがクロージャの中へのねじ込みを止めたときに回転される。これらの実施例では、クロージャは、容器にねじ込まれていない。スピンドルは、キャップが無傷の状態でクロージャから引き離される。クロージャが容器にねじ込まれる好適な実施例では、ねじ付きスピンドルは、スピンドルのねじ山がキャップ／容器のねじ山に対して逆ねじであることに起因して、キャップと係合されたままキャップをボトルからねじり戻し始める。

好適な実施例では、キャップが容器から取り外されると、スピンドルのねじ山及びねじ付き陥凹部は前述されたような粗いピッチのものであって、クロージャはその自重を受けてねじ付きスピンドルから分離又はねじり戻される。従って、クラッチの要素及びキャップ上の斜面形突起は、キャップがスピンドルから分離されるのを防ぐために互いに係合される。つまり、キャップは、スピンドルからねじり戻されるようにその自重（及び任意選択的に、キャップの頂部を押圧する、クラッチの下方の付勢）を受けて回転する傾向がある。この係合は、クラッチ要素とキャップの斜面形突起とを互いに当接させ、かくして、スピンドルに対するキャップの更なる回転を防ぐ。キャップは、もはやスピンドルに対して回転できないので、キャップは、それが容器に再挿入されるまでスピンドルから分離されるようにならない。次にキャップを含んでいるスピンドルは、容器から離されるように移動されて、容器の内容物へのアクセスが可能になる。

クロージャを容器に取付ける際には、通常は取外しとは反対の手順が続く。つまり前述されたようにねじ付きスピンドルに固定的に保持されているクロージャは、容器の開口との近接状態に持ち込まれる。容器とクロージャが相補的にねじ山形成されていると、回転スピンドルとキャップとが、容器の対応するねじ山に係合する。キャップはそのとき、係合されたクラッチ要素とキャップの突起とによって提供される回転トルクを受けて、容器にねじ込まれる。スピンドルのねじ山の方向は、回転方向がスピンドルとキャップの分離を引き起こすのに役立つようになっているので、回転トルクはスピンドルによって与えられない。例えば、スピンドルと、キャップの対応するねじ付き陥凹部とが、左ねじであって、スピンドルが右回りに回転されてキャップを容器に取り付けるなら、スピンドルは、クラッチがキャップに対するスピンドルの運動を可能にした途端に、キャップからねじり戻される。これは、クラッチ要素がスリップしてキャップの斜面形突起を通り過ぎるときに達成される。これは、キャップに対するクラッチの下方への付勢、及び係合する要素の形状、及びキャップとクラッチの構造で使用される材料の硬さのような設計の検討によって制御可能である。

クロージャの取外し及び取付けの好適な方法がここで説明される。試薬ボトルのようなボトルが装置の下に位置決めされたとき、スピンドルが下方ばね圧力によってキャップの中に下ろされる。同時に、スピンドルは左回りに回転される。スピンドルは、それがキャップのねじ付き陥凹部の底に達するまでキャップの中にねじ込まれる。スピンドルは、左回りに回転され続けて、キャップをボトルからねじり戻す。キャップがボトルからねじり外れたとき、スピンドルは、下方ばね圧力に対抗して上昇する。光センサー（以下に説明）が、スピンドルの上昇運動を検出して、スピンドルをボトルから上げて離すように信号を装置に送る。クラッチは、スピンドルがキャップをボトルから持ち上げたとき、キャップをスピンドルから分離させないように維持する。

そのときキャップを外されたボトルは、更なる処理のために、例えば試薬が計量システムによって吸引される試薬供給部のような別の場所に移動されることが可能である。吸引が完了した後、試薬供給部は、取り外し／取付け装置の位置にボトルを戻す。スピンドルが下方ばね圧力によって下降される間に、スピンドルは右回りで回転される。キャップは、クラッチが解放されるところの事前設定クラッチトルクにトルクが達するまでボトルにねじ込まれる。そしてスピンドルはキャップからねじり外される。クラッチの解放トルクは、試薬ボトルの適切な封止を保証するように設計されている。キャップ取外し工程の間のように、光センサーは、スピンドルがキャップから分離するときスピンドルの上昇を検出して、スピンドルがキャップをされたボトルから上昇されたという信号を送る。

スピンドルがキャップからねじり外れるとき、又はキャップがボトルからねじり外れるとき、スピンドルは上方に移動して、前述のようにスピンドルセンサーを遮る。ソフトウェアが、期待された又は所定のタイミングウィンドウの間にこれらの応答を認識して制御するために利用されて、取外し又は取付け工程の成功裡の完了を表示する。スピンドルセンサーが期待されたタイミングウィンドウの間に遮られない場合、ソフトウェアは、これらの反応をエラー状態と解釈するように実行可能である。エラー状態の例は、キャップの無いボトル、又はキャップ付きボトルにキャップを配置しようと試みること、又はスピンドルから外れて落ちたキャップである。このように、本発明は、装置の確実な初期化及び運転に必要な全ての状態の検出を提供する。

ボトル又は容器が、試薬を保存するために使用されるとき、及び以下に説明されるように分析器の試薬供給部で使用されるとき、以下の理由のために更に小さなキャップ締付けトルクで十分である。第一には、ボトルキャップとネックとの界面領域が、プラスチック材料の低温流れによって互いに成形されるようになることである。第二には、ボトルは大きな差圧を受けないことである。キャップ、ボトル、及び機構の損耗を防ぐために、キャップ締付けトルクを可能な限り小さくして可能な限り再現性を有するように維持することが有利である。従って、一回目にキャップを取り外すために大トルクを加え、またキャップを元に戻すためにはるかに小さな精確なトルクを加えることができる設計を提供することが有利である。本発明は、最大スピンドルトルクを供給してキャップを取り外し、またより小さなトルクを供給してキャップを締め付ける。締め付けトルクの制御は、クラッチ／キャップの突起斜面角度、スピンドル／クラッチのばね付勢力、及び材料の選択をとおして行われる。

ここで本発明は、添付図に示された以下の詳細で好適な実施例に関連して説明される。もちろん、好適な実施例は、例示のみを目的とすることを意図し、本発明の範囲を限定することを意図していない。

図１は、クロージャ１０の断面図であり、またねじ付きスピンドル５０の部分図である。内側円筒状壁１１及び外側円筒状壁１２も図１に示されている。クロージャは、第一端部１３（即ちキャップの頂部）及び第二端部１４（即ちキャップの開放底部）も含んでいる。図１は第一端壁１５も示している。第一端壁１５は窪み又は陥凹部１６を含んでおり、前記窪み又は陥凹部１６は、キャップの円筒状壁（１１、１２）と同心であることが好ましく、また円筒状壁とキャップの頂部（第一端壁１５）とによって形成される空間１７の中に延びている。窪み１６はねじ山１８を有している。該ねじ山は、スピンドル５０のねじ山５１と相補的である。スピンドルの左回りの回転によってスピンドルがキャップにねじり進む。スピンドル５０が第二端壁２４（即ち陥凹部の底）に達したとき、最大駆動トルクがキャップに加えられてキャップをボトルからねじり外す。図１は、圧潰リブ２１及びプラグシール２０も示しており、それらは、キャップが所定の場所にねじ込まれたときにボトルに係合する冗長的シールである。圧潰リブとプラグシールの冗長的性質は、試薬の封止の間の確実な封止を保証する。試薬の製造工程の間に、キャップを大トルクで締めることは、飛行機による発送が試薬ボトルを大きな圧力差にさらすので必要である。高圧力用のキャップ構造に標準的であるように、キャップは前述の冗長的シールを有している。プラグシール２０は、ボトルネックとの界面嵌め合いを提供し、またキャップが締め付けられたときボトルネックを広げる。さらに、圧潰リブ２１が備えられ、該圧潰リブ２１は、キャップが完全に締め付けられたときに変形して追加の耐圧性を与える。大きな封止トルクのために、キャップを第一回目に取り外すための大きなトルクが必要とされる。

図２で最も良く示されるように、クラッチ３０のスピンドルに対する係合は正方形シャフト５２によって行われ、前記正方形シャフト５２は、クラッチがスピンドルに対して鉛直に移動することを可能にするが回転で拘束されることも可能にする。図２は、正方形シャフトによるクラッチのスピンドルに対する係合を示す一方で、スピンドルに対してクラッチの回転を制御する円筒状シャフト上のスプラインのような他の設計も本発明の範囲の中にある。クラッチはスリーブ３２及び付勢ばね３３（図４参照）を含んでいる。クラッチはクラッチ要素３１を含んでおり、前記クラッチ要素３１は、キャップをスピンドルの所定の場所に保持するため、及びキャップを容器に取付けるときに回転トルクを与えるために、斜面形突起２２（図３参照）に係合する。クラッチ要素３１は、非対称形状（即ち、切頭斜面形三角形）（図３参照）を有しており、前記非対称形状は、キャップ取外しの際に要素が小さなトルクで係合すること（従って損耗を低減しまたスピンドルのキャップ内の完全な係合を保証する）、及びキャップを元に戻す際に大きなトルクで分離することを可能にする。キャップを元に戻す際に、前述されたキャップの締め付けトルクを決定するのは、クラッチ／スピンドルのばね付勢力に加えて、クラッチ要素の斜面角度θ（３１ａ）及びキャップの突起である。

図３は、キャップの頂部と係合したクラッチ及びスピンドルの拡大図である。特にキャップの突起２２がクラッチの要素３１に当接している状態、及びクラッチの要素の角度３１ａが示されている。

図４は、本発明の一実施例によるクロージャの取外し及び取付け装置の断面図である。好適な実施例では、装置は、クラッチ／スピンドルと装置の他の任意選択の構成要素を搭載するためにキャリッジ５３を含んでいる。キャリッジ５３は、半径方向駆動モーター（非図示）及び垂直駆動モーター（非図示）によって駆動されて、スピンドルとクラッチとの組合せの垂直及び水平運動を可能にする。キャリッジの運動は、半径方向と垂直方向のセンサー（両方とも非図示）によって制御される。クロージャがいつ取り外されて容器に取付けられたかを決定するために、スピンドルセンサー５８がスピンドルの垂直運動を検出する。装置の好適な実施例は、スピンドル駆動プーリー５４及びベルト５５も含んでいる。図４の実施例では、プーリーは、正方形シャフト５２を介してスピンドルに係合して、スピンドルが、プーリーに対して垂直に移動することを可能にするが、回転では拘束されることも可能にする。つまり、プーリー５４は、シャフト／スピンドル／クラッチ配列体に対して回転運動を提供する一方で、スピンドル／クラッチに対する垂直運動を可能にする。更に、好適な実施例では、プーリーは、プーリーの上端部においてのみスピンドルシャフトに係合する。プーリーの下方部において、プーリーとスピンドルシャフトとの間に隙間があって、スピンドルシャフトがプーリーの軸線に対して回動することを許容する。前述されたように、スピンドルの軸線とキャップの軸線とが正確に整列されていないときでもスピンドルがキャップにねじり進むことを可能にするのは、ねじ山のピッチの粗さに加えて、この回動又は“ユニバーサルジョイント”の特徴である。好適な実施例が、図５に部分的に示される臨床分析器の試薬供給部カバーの開口を覆うために封止円板６０を示している。

図５は、好適な実施例の部分切取り図であって、そこではクロージャの取付け／取外し装置が臨床分析器の試薬供給部及び計量システムと共に示されている。図５が示すように、計量システム７０は、液体を吸引して分配するためのプローブ７１を含んでいる。そのような計量システムは、本技術分野でよく知られているので更なる説明を必要としない。試薬供給部８０も示されている。試薬供給部は、必要なら試薬を所定の温度及び／又は湿度で維持するためにカバー（非図示）も含んでいる。図５に示される実施例では、試薬供給部は試薬ボトルのための内側の場所８１及び外側の場所８２を含んだ溝を有している。クロージャ取外し装置は、（内側又は外側の）選択されたボトルと半径方向で整列するため、及び試薬供給部ローター８３を通り越すために、スピンドルを半径方向に移動させることが可能である。

図６は、本発明の試薬供給部のための好適なボトル構造形を示している。ボトルは、（試薬供給部ローター８３の半径方向における）外側ボトル９０と内側ボトル９１とを含んでいる。好適な実施例では、キャップの取外し／取付け工程の間にボトルの回転を防ぐために、ボトルは皮膜９２によって接続されている。取り扱いと取付けを容易にするために、融合したボトルの組合せがフィン９３を含むことが可能である。内側のボトルは、外側のボトルよりも細い直径を有していることが好ましく、また底部の点に向かって先細にされている。しかしながら、ボトルの相対的サイズ及び形状は個々の検定に必要な試薬体積によって決定される。検定を実施するために利用されるいくつかのボトル型がある。

従来の設計では、試薬からの蒸発は、試薬供給部に内部加湿源を設けることによって、及び試薬供給部の温度を試薬の保存に必要な温度よりも低い温度に維持することによって制御されていた。内部加湿源は、最終使用者による追加的維持と、システムにおける追加のハードウェア及び検知とを必要としていた。対照的に、装置が分析器と共に使用されるところの本発明では、本発明の発明者は、蒸発は、気密キャップを有する試薬ボトルに貯蔵することによって制御されること、及び内部加湿源と制御と低温との必要性が低減されるか又は除かれさえすることを見出した。試薬供給部をより高い温度で維持することは、熱制御システムに対するストレスを減らし、また結露も減らす。更に重要なことは、より高い試薬供給部温度は、検定処理の間のより早い試薬のウォームアップを可能にして、検定性能を向上させる。開放試薬ボトルに対して、本発明の気密キャップは試薬の貯蔵寿命も延ばす。

本発明は、試薬を最終使用者に発送するために使用される同じ低コストキャップが、使用者の追加の介在なしに分析器で貯蔵中に利用されることも可能にする。これは、利便性と費用の両方の観点から、明らかに最終使用者の利益である。

好適な実施例では、前述の方法は、コンピュータと交流するコンピュータプログラムによって実行されることが可能であり、前記コンピュータは、前記方法を進めるように構成されたコンピュータ読取可能プログラムコードを有するコンピュータ使用可能媒体を含むことが可能である。

様々な変更形態及び変形形態が、本発明の合成物、混合物、及び工程になされることが本技術分野に知識を有する者には明らかであろう。従って、そのような変更形態及び変形形態が特許請求の範囲の請求項とその均等物の範囲に含まれるなら、本発明は、そのような変更形態及び変形形態を含むことが意図されている。

先に引用された全ての刊行物の開示は、あたかも各々が個別に引用されることによって組み入れられたのと同程度で、それらの全体で引用することによって本明細書に明らかに組み入れられる。

本発明の一実施例による、クロージャ及びねじ付きスピンドルの断面図である。 本発明の一実施例による、クロージャ及びねじ付きスピンドル及びクラッチの正面図である。 本発明の一実施例による、クロージャ及びねじ付きスピンドル及び係合したクラッチの分解正面図である。 本発明の一実施例による、クロージャの取外し及び取付け装置の断面図である。 計量プローブ、及び本発明の一実施例による試薬容器のクロージャの取外し及び取付け装置を示す、臨床分析器の切取り斜視図である。 本発明による、容器とクロージャとの組合せ体の正面図である。

符号の説明

１０ クロージャ
１１ 内側円筒状壁
１２ 外側円筒状壁
１３ 第一端部
１５ 第一端壁
１６ 陥凹部
１８ ねじ山
３０ クラッチ
３１ 要素
５０ スピンドル

Claims (47)

1. 容器用のクロージャであって：
   （ａ）第一端部と第二端部とを有し、また空間を形成する内側円筒状壁と；
   （ｂ）内側円筒状壁の反対側の外側円筒状壁であって、前記第一端部と第二端部とを有してクロージャの外側表面を形成する外側円筒状壁と；
   （ｃ）前記第一端部を横切って延在する第一端壁であって、前記空間内に少なくとも部分的に延びる陥凹部と、前記陥凹部に配設された第一の組のねじ山とを具備する第一端壁と；を具備するクロージャ。
2. 前記内側円筒状壁又は外側円筒状壁に配設されて、第一の組のねじ山の方向とは反対の方向を有する第二の組のねじ山を更に具備する、請求項１に記載のクロージャ。
3. 前記第一の組のねじ山が左巻方向を有し、また前記第二の組のねじ山が右巻方向を有する、請求項２に記載のクロージャ。
4. クロージャが、クロージャから離れる方向に延びる複数の斜面形突起を具備する、請求項３に記載のクロージャ。
5. 第一端壁の一部分が、陥凹部を取り囲みかつ複数の斜面形突起を具備し、また前記複数の斜面形突起が、第一端壁の半径方向の周囲に沿って配置されかつ第二端部から離れる方向で延びる、請求項３に記載のクロージャ。
6. 斜面形突起が、取外し装置上の対応する要素に係合するようにされた、請求項３に記載のクロージャ。
7. 前記第二の組のねじ山が、前記内側円筒状壁に配設され、また前記外側円筒状壁が、複数の垂直方向に延びるリッジを具備する、請求項２に記載のクロージャ。
8. 陥凹部が、第一端壁の反対側に配設された第二端壁を具備する、請求項２に記載のクロージャ。
9. 陥凹部が、ねじ付きスピンドルを受容するようにされ、また第二端壁が、ねじ付きスピンドルの下方への運動を阻む、請求項８に記載のクロージャ。
10. 前記陥凹部と外側円筒状壁との間に設けられて、封止される容器に摩擦係合するようにされたプラグシールを更に具備する、請求項１に記載のクロージャ。
11. 第一端壁に設けられた圧潰リブであって、クロージャが容器上にあるときに封止効果を提供するために、容器に接して偏倚されるようにされた圧潰リブを更に具備する、請求項１に記載のクロージャ。
12. 容器に係合するために、別個の弾性シールを更に具備する、請求項１に記載のクロージャ。
13. 弾性シールがガスケットシールを包含する、請求項１に記載のクロージャ。
14. 容器用のクロージャであって：
    （ａ）第一端部と第二端部とを有し、また空間を形成する内側円筒状壁と；
    （ｂ）内側円筒状壁の反対側の外側円筒状壁であって、前記第一端部と第二端部とを有してクロージャの外側表面を形成する外側円筒状壁と；
    （ｃ）前記第一端部を横切って延在する第一端壁であって、前記空間内に少なくとも部分的に延びる陥凹部と、前記陥凹部に配設された第一の組のねじ山とを具備する第一端壁と；
    （ｄ）前記内側円筒状壁に配設された第二の組のねじ山であって、第一の組のねじ山の方向と反対の方向を有する第二の組のねじ山と；を具備するクロージャ。
15. 請求項１に記載のクロージャと、該クロージャを受容するようにされた開口を一方の端部に有する容器とを具備する、容器とクロージャとの組合せ体。
16. 請求項２に記載のクロージャと、該クロージャを受容するようにされた開口を一方の端部に有する容器とを具備する、容器とクロージャとの組合せ体であって、少なくとも容器の開口が、円筒状であり、また開口の近傍に配設されて第二の組のねじ山を受容するようにされたねじ山を有するところの、容器とクロージャとの組合せ体。
17. ねじ山が、容器の外側表面に配設され、また第二の組のねじ山が、内側円筒状壁に配設される、請求項１６に記載の容器とクロージャとの組合せ体。
18. クロージャが取り外されるとき容器の回転を防ぐために、容器が、リブによって接続された二つの円筒状容器を含んでなる、請求項１６に記載の容器とクロージャとの組合せ体。
19. 二つの容器の一つが、底部において先細にされる、請求項１８に記載の容器とクロージャとの組合せ体。
20. ねじ付き陥凹部を有するクロージャの中へねじり進むようにされたねじ付き回転スピンドルであって、クロージャを取り外すために回転力を加えるようにされたねじ付き回転スピンドルと；
    クロージャに係合してクロージャに回転力を加えるようにされた要素を有するクラッチと；を具備する、容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
21. スピンドル上のねじ山が、粗いピッチのものである、請求項２０に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
22. スピンドルがシャフト部分を更に具備し、またクラッチが該シャフト部分の少なくとも一部を取り囲むスリーブを更に具備し、そしてクラッチが、スピンドルの軸線に沿った方向で移動可能であるが、回転の方向ではスピンドルに対して静止している、請求項２０に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
23. シャフトが、正方形であるか、又はスプラインを有するものである、請求項２２に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
24. クラッチをクロージャに係合させるためにねじ付きスピンドルの方向に付勢するばねであって、クロージャに軸力を加えるばねを更に具備する、請求項２２に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
25. クロージャに係合して回転力をクロージャに加える要素が、スピンドルに対してほぼ垂直なスリーブの端に設けられる、請求項２２に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
26. スリーブの端の半径方向の周囲に沿って配列されてスピンドルの方に延びる複数の突起であって、クロージャ上の対応する斜面形突起に係合するようにされた複数の突起を要素が具備する、請求項２５に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
27. 前記突起の断面が、平坦な頂面を有する斜面形三角形である、請求項２６に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
28. スピンドルとクラッチとを保持して移動させるためのキャリッジと、スピンドルとクラッチとを回転させるためのモーターとを更に具備する、請求項２６に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
29. モーターがキャリッジに搭載されている、請求項２８に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置であって、スピンドルの駆動プーリーと、駆動プーリーをモーターに接続するためのベルトとを更に具備する、容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
30. キャリッジを、クロージャの上の位置からクロージャから離れた位置へ水平位置に移動させるための半径方向駆動モーターを更に具備する、請求項２８に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
31. キャリッジを垂直方向に移動させるための垂直駆動モーターを更に具備する、請求項２６に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
32. スピンドルの垂直位置及び半径方向位置を検出するセンサーを更に具備する、請求項２６に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
33. クロージャを更に具備し、スピンドルのねじ山とねじ付き陥凹部とが、粗いピッチのものである、請求項２０に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
34. スピンドルに対するクロージャの回転を防ぐためにクラッチ上の要素がクロージャに係合することなく、クロージャの重量によって、スピンドルとクロージャがねじり戻される、請求項３３に記載の容器のクロージャの取外し及び取付け装置。
35. 容器のクロージャの取外し方法であって：
    容器に配置された請求項１に記載のクロージャを準備する段階と；
    ねじ付き回転スピンドルを準備する段階と；
    ねじ付き回転スピンドルを第一端壁の陥凹部の近傍に持ち込む段階と；
    ねじ付き回転スピンドルを陥凹部の第一の組のねじ山にねじ込む段階と；
    ねじ付き回転スピンドルにねじ込まれたクロージャを有するねじ付き回転スピンドルを容器から離すように移動させることによって、クロージャを容器から取り外す段階と；を含んでなる容器のクロージャの取外し方法。
36. 陥凹部が、第一端壁の反対側に配設された第二端壁を具備し、またねじ付きスピンドルが、それが第二端壁に達するまで窪みの中にねじ込まれる、請求項３５に記載の容器のクロージャの取外し方法。
37. クロージャの重量、及びねじ付きスピンドルとねじ付き陥凹部との係合が、クロージャが容器に支持されていないとき、クロージャをねじ付きスピンドルからねじり外すのに十分である、請求項３５に記載の容器のクロージャの取外し方法であって、クロージャに係合してクロージャに回転力を加えるようにされた要素を有するクラッチを準備する段階、及びスピンドルがクロージャからねじり外されることを防ぐために要素をクロージャに係合させる段階を更に含んでなる、容器のクロージャの取外し方法。
38. 陥凹部を取り囲む第一端壁の一部が、第一端壁の半径方向の周囲に沿って配列されかつ第二端部から離れる方向で延びる複数の斜面形突起を具備し、またクラッチに対するクロージャの回転を防ぐために、クラッチの要素及び斜面形突起が、該要素とクロージャとの係合の間に互いに当接する、請求項３７に記載の容器のクロージャの取外し方法。
39. 容器へのクロージャの取付け方法であって：
    請求項１に記載のクロージャを準備する段階と；
    ねじ付き回転スピンドルにねじ込まれたクロージャを有するねじ付き回転スピンドルを準備する段階と；を具備し、またクロージャの重量、及びねじ付き回転スピンドルとねじ付き陥凹部との係合が、クロージャが容器に支持されないとき、クロージャをねじ付き回転スピンドルからねじり外すのに十分であり、更に、
    クロージャに係合して回転力をクロージャに加えるようにされた要素を有するクラッチを準備する段階と；
    スピンドルがクロージャからねじり外されることを防ぐために、要素をクロージャに係合させる段階と；
    ねじ付きスピンドルにねじ込まれたクロージャを有するねじ付きスピンドルを容器の開口の近傍に移動させる段階と；
    スピンドルをクロージャからねじり戻す方向に、スピンドル及びクラッチを回転させる段階と；を含んでなる、容器へのクロージャの取付け方法。
40. 内側円筒状壁又は外側円筒状壁に配設されかつ第一の組のねじ山の方向とは反対の方向を有する第二の組のねじ山をクロージャが有し、また少なくとも容器の開口が、円筒状であり、また第二の組のねじ山を受容して封止クロージャを形成するために、該開口の近傍に配設されたねじ山を有し、また、
    スピンドルとクラッチとの回転、及びクラッチの要素のクロージャへの係合が、クロージャを容器にねじ込むのに十分な回転力を提供する、請求項３９に記載の容器にクロージャを取り付けるための方法。
41. 陥凹部を取り囲む第一端壁の一部が、第一端壁の半径方向の周囲に沿って配列されかつ第二端部から離れる方向で延びる複数の斜面形突起を具備し、また、クラッチの要素と斜面形突起とが、要素とクロージャとの係合の間に、所定のトルクに達するまでクラッチに対するクロージャの回転を防ぐために互いに当接し、また所定のトルクに達したとき、クラッチとスピンドルがクロージャに対して回転して、スピンドルが、クロージャからねじり戻されることによってクロージャを離す、請求項４０に記載の容器へのクロージャの取付け方法。
42. クロージャがスピンドルから離されたときに、スピンドルとクラッチをクロージャから離すように移動させる段階を更に含んでなる、請求項４１に記載の容器へのクロージャの取付け方法。
43. 液体を分配又は吸引することができる計量プローブと；
    培養器と；
    サンプルのパラメータを測定する測定システムと；
    請求項１に記載されたクロージャと、一方の端に開口を有してクロージャを受容するようにされた容器とを具備する、試薬を収容するための容器とクロージャとの組合せ体と；
    試薬容器のクロージャの取外し及び取付け装置と；を具備する分析器であって、前記試薬容器のクロージャの取外し及び取付け装置が：
    ねじ付き陥凹部を有するクロージャへねじり進むようにされ、またクロージャを取り外すために回転力を加えるようにされたねじ付き回転スピンドルと；
    クロージャに係合して回転力をクロージャに加えるようにされた要素を有するクラッチと；を具備する試薬容器のクロージャの取外し及び取付け装置である、分析器。
44. 請求項３５の方法を実行するように構成されたコンピュータ読取可能プログラムコードを有するコンピュータ使用可能媒体を具備する製造品。
45. 請求項３９の方法を実行するように構成されたコンピュータ読取可能プログラムコードを有するコンピュータ使用可能媒体を具備する製造品。
46. 第一の組のねじ山が二重リードねじ山である、請求項１に記載のクロージャ。
47. スピンドル上のねじ山が二重リードである、請求項１７に記載のクロージャ。