JP2017143822A

JP2017143822A - 扉開閉機構

Info

Publication number: JP2017143822A
Application number: JP2016042785A
Authority: JP
Inventors: 幸登山崎; Yukito Yamazaki
Original assignee: IS Technology Japan Inc
Current assignee: Rorze Lifescience Inc
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2017-08-24

Abstract

【課題】無菌作業装置の作業空間を有効に使うことの出来る扉開閉機構を提供する。
【解決手段】扉開閉機構に、無菌作業装置に形成された作業空間と前記作業空間に隣接する空間との間を連通する連通口を閉鎖可能なハッチ部材と、前記ハッチ部材を前記連通口に対して進退移動させる進退機構と、前記ハッチ部材と前記進退機構を、退避位置と前記連通口に正対する位置との間で、前記作業空間を形成する壁に対して平行な面内を移動させる移動機構とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部に無菌環境とされる作業空間が形成されるアイソレータやクリーンベンチ、安全キャビネット等と呼ばれる無菌作業装置の内部に形成された作業空間と、この無菌作業装置に隣接して配置されるインキュベータ等の内部に形成された密閉空間との間で試料や物品等を遣り取りするための開口部を開閉する扉開閉機構に関するものである。

創薬分野や再生医療分野において、細胞の培養や各種試験に用いられる装置として無菌作業装置やインキュベータが利用されている。インキュベータは培養や試験の対象となる試料を収納する恒温室に温度や湿度、二酸化炭素濃度等の環境条件を維持する手段を備えたものである。培養や試験は長時間継続して行われるものであり、その過程において、所定のタイミングで各試料の状態を把握したり、細胞の培養であれば培地の交換を行ったりといった作業が不可欠なものとなっている。

再生医療分野に代表されるように、細胞の播種や培地の供給から培養、観察といった一連の作業は生物学的に極めて高い清浄度を必要とする。そこで、こういった一連の作業は無菌作業装置内の滅菌処理された清浄な環境で行われることが一般的になってきている。近年、こういった無菌での作業を可能にするために、特許文献１に開示されたような無菌作業装置に隣接してインキュベータが連結された装置が考案されている。

特許文献１のインキュベータは無菌作業装置の一つであるアイソレータの側面に、シール部材を備えた枠部材によって気密に取付けられて使用される。作業者は、滅菌処理終了後の生物学的に清浄な環境に維持されたアイソレータ内で、アイソレータに備えられたグローブを介して培養容器に播種や培養液供給といった作業を行った後、インキュベータの枠部材の内側に配置された外扉である断熱扉と、内扉である透明扉を開けて培養室に培養容器を設置したり取り出したりすることが出来る。また、滅菌ガス循環用配管と循環用ポンプを備えていて、アイソレータと同様に培養室を過酸化水素ガスによって滅菌することで、細胞培養を開始する前に清浄な環境が実現できる構成となっている。図９を参照。

上記技術によって、アイソレータ内で細胞の播種を行った容器をインキュベータ内に設置したり、インキュベータ内で保管されている試料をインキュベータから取り出して培地交換を行った後、インキュベータに戻して培養を再開したりという一連の作業が、容器をアイソレータの外に出すことなく、清浄な雰囲気中で行うことが出来るようになった。

特開２００５−２７８５６６号公報

しかしながら、こういった装置には大きな問題が生じている。それは、特許文献に記載されたようなインキュベータが、培養庫の一面全てを開放する開き戸式の扉を備えていることに起因する。開き戸式の扉では、扉を開閉する際に扉が作業空間内を揺動移動するので、この扉が移動する領域内には物品を置くことが出来ない。扉の開閉動作によって、作業空間内に物品を排除するべき領域が存在するのである。このため、作業者は折角清浄な雰囲気に維持されたアイソレータ内部に形成された作業空間の全てを使うことが出来ないのである。また、十分な作業空間を維持しようとすると、結果として装置全体の大きさが大きくなってしまうという弊害が発生する。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、作業空間内の扉開閉のために必要な領域を最小限にすることで、作業空間全体を有効に使うことが出来るインキュベータ、及び、このインキュベータと無菌作業装置とを備える無菌培養システムを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の扉開閉機構は、無菌作業装置に形成された作業空間と、前記作業空間に隣接する空間との間を連通する連通口を気密に開閉する扉開閉機構であって、前記連通口を閉鎖可能なハッチ部材と、前記ハッチ部材を前記連通口に対して進退移動させる進退機構と、前記ハッチ部材と前記進退機構を、退避位置と前記連通口に正対する位置との間で、前記作業空間を形成する壁に対して平行な面内を移動させる移動機構とを備えることを特徴としている。

また、本発明の扉開閉機構において、前記進退機構および前記移動機構は、それぞれが備える可動部材を前記作業空間内の雰囲気から隔離するシール部材を備えることを特徴としている。

また、本発明の扉開閉機構において、前記進退機構はハンドルを備え、作業者が前記ハンドルを操作することにより前記ハッチ部材を移動させることを特徴としている。

また、本発明の扉開閉機構において、前記移動機構は、前記進退機構を支持する支持アームを備え、前記支持アームの基端部には、前記支持アームを回転可能に支持する回転シャフトが備えられていることを特徴としている。

また、本発明の扉開閉機構において、前記移動機構は、前記進退機構を上下方向から支持する一対の支持ロッドを備え、前記一対の支持ロッドのそれぞれの基端部には、前記ハッチ部材と前記進退機構の直線移動を案内する案内部材の移動子が固定されていることを特徴としている。

また、本発明の扉開閉機構は、前記無菌作業装置の前記作業空間を形成する壁面に備えられることも出来る。

また、本発明の扉開閉機構は、無菌作業装置に隣接するインキュベータの培養空間を形成する壁面に備えられることも出来る。

さらに、本発明の扉開閉機構は、無菌作業装置に形成された作業空間とパスボックスの内部空間とを連通する連通口近傍に備えられることも出来る。

本発明の構成によれば、無菌状態に維持された作業空間内の扉開閉のために必要な領域を最小限にすることができるので、作業者は扉開閉のための領域を考慮することなく、作業空間全体を有効に使うことが出来る。

図１は本発明の扉開閉機構を備える無菌培養システム３の正面図である。図２は本発明の一実施形態である扉開閉機構１６の説明図である。図３は本発明の一実施形態である扉開閉機構１６近傍の断面図である。図４は本発明の扉開閉機構が備える進退機構３０を示した断面図である。図５は本発明の扉開閉機構が備える進退機構３０を示した断面図である。図６は本発明の一実施形態である扉開閉機構１６ａの説明図である。図７は本発明の一実施形態である扉開閉機構１６ａ近傍の断面図である。図８は本発明の扉開閉機構を備えた無菌培養システム３の断面図である。図９は従来の扉を示す図である。

以下に本発明の詳細を、図面を参照して説明する。図１はインキュベータ１と無菌作業装置２とで構成される無菌培養システム３の正面図である。本発明の無菌培養システム３を構成するインキュベータ１は、無菌作業装置２内で所定の処置を施された試料を培養空間１７に収納することが可能であり、この培養空間１７を温度や湿度、酸素濃度や炭酸ガス濃度といった環境条件を所定の状態に維持する手段を有するものである。インキュベータ１は、庫内環境を所定の状態に維持する環境調整手段の他に、筐体１９と、培養空間１７を形成するチャンバー２０とから構成されている。チャンバー２０の外側全体には公知のヒータが配置されていて、さらに、チャンバー２０と筐体１９の壁部材との間に形成された空間には公知の断熱材２２が配置されている。なお、これら庫内環境を所定の状態に維持する手段は公知のインキュベータと同様の構成であるので、ここでの詳細な説明は省略する。また、本実施形態のインキュベータ１は、固定ブラケットや固定プレートといった連結用部材１８を介して無菌作業装置２と連結されて使用される。なお、本実施形態のインキュベータ１は、無菌作業装置２と気密に接続可能であり、扉開閉機構１６を介して作業者が無菌作業装置２側からアクセスすることが可能な構成となっている。

無菌作業装置２は、作業空間の内部を外部環境よりも低い圧力に維持して、作業空間内部で取り扱われる試料の外部環境への漏洩を防止する機能を有する安全キャビネットや、作業空間の内部を外部環境よりも陽圧に維持して、外部からの異物が試料へ混入したり、試料を汚染したりすることを防止する機能を有するクリーンベンチや、外部環境と遮断された作業空間が形成された密閉容器と、この密閉容器内部の作業空間内での作業が可能になるように密閉容器に取り付けられたグローブ４を介して作業者が作業を行うように構成されたグローブボックスや、さらに、上述したグローブボックスの中でも、作業空間内部を無菌状態に維持するための機器を備え、作業空間内部が汚染された際には酸化水素等のガスで滅菌処理することが可能な無菌作業装置２としてアイソレータと呼ばれるものも含まれる。ここで、本発明の無菌作業システム３を構成する無菌作業装置２として、アイソレータを用いて説明する。

本発明の無菌作業システム２が備えるアイソレータ２は、中央部分に密閉可能な作業空間５が形成されていて、ここで細胞の播種や培地交換、観察等の作業が行われる。作業空間５の正面側には正面扉７が開閉可能に設けられている。正面扉７は、作業者が作業空間５を観察できるように透明なガラスや樹脂などで構成される窓部６が備えられている。また、窓部６の所定の位置には開口が形成されていて、この開口には、外部環境から隔離された作業空間５で作業を行うためのグローブ４が気密に固定されている。グローブ４は外部環境に居る作業者が開口から手を挿入することで装着される。作業者は両腕にグローブ４を装着することで、窓部６から目視しながら、作業空間５内に搬入された試料に対して所定の処置を施すことが出来る。

作業空間５を形成する筐体の上部には清浄気体供給装置８が備えられている。清浄気体供給装置８には、作業空間５に空気を供給するファンと、ファンによって供給される空気に混入している塵埃や雑菌を捕集して、空気を清浄化するフィルタとが備えられている。また、作業空間５に供給された清浄な空気は、作業空間５の床面に形成された多数の孔によって床面下部へと流出して、不図示のダクトによって作業空間５の上部に配置されるファンにより吸引され、フィルタによって清浄化された後、再度作業空間５に供給されるというように循環している。作業空間５内部はこの清浄気体供給装置８により供給される無菌空気により、外部環境よりも陽圧に維持されている。上記構成により、作業空間５を無菌環境に維持することが出来る。

また、本発明の無菌作業システム３が備えるアイソレータ２は、過酸化水素蒸気などの滅菌ガスを発生させる不図示の滅菌装置と導入管を介して接続されていて、この滅菌装置から供給される滅菌ガスを作業空間５内に充満させることで、作業空間５内が雑菌等により汚染されたとしても、作業空間５内を無菌状態に清浄化することが出来る。これら清浄気体供給装置８や滅菌装置の作動や停止、作動条件の設定は、アイソレータ２の正面右上に備えられた制御パネル９によって行われる。制御パネル９には複数の操作ボタン１０が配置されていて、さらに、制御パネル９の内部には汎用のコンピュータと種々のデータを記憶可能な記憶部を備える不図示の制御装置が設けられている。

アイソレータ２内に形成された作業空間５の一方の側には、壁２ｂを隔ててパスボックス１１が備えられている。本実施形態のアイソレータ２が備えるパスボックス１１は、作業空間５に隣接して設けられ、作業空間５と外部環境との間で物品を遣り取りするための密閉可能な空間１１ｃを備える箱状の滅菌機能付き装置である。パスボックス１１は細胞の播種や培地交換、観察等の作業を行うにあたり必要な試料や機器といった物品を外部環境から清浄な無菌雰囲気に維持された作業空間５内に移送する際に使用される。パスボックス１１には、外部環境とパスボックス１１の内部空間１１ｃとを隔てる正面パネルに形成された第１の開口を閉鎖若しくは連通状態とする扉１１ａと、作業空間５とパスボックス１１の内部空間１１ｃとを隔てる壁２ｂに形成された第２の開口を閉鎖若しくは連通状態とする扉１１ｂとが備えられている。物品を外部環境から作業空間５に移送するには、まず作業者は外側の扉１１ａを開けて、第１の開口を介して物品をパスボックス１１内の空間に搬入して扉１１ａを閉める。その後、作業者はパスボックス１１内の密閉された空間１１ｃで物品をガスや紫外線といった滅菌手段によって滅菌する。その後、作業者はグローブ４を装着して内側の扉１１ｂを作業空間５側から開けて、第２の開口を介して物品を作業空間５内に搬入する。上記手順によって、外部から物品が搬入されても、物品はパスボックス１１の空間１１ｃで滅菌処理されるので、無菌作業装置２は作業空間５内を無菌環境に維持することが出来る。

アイソレータ２の作業空間５を形成する筐体の他方の側の壁２ａには、インキュベータ１の培養空間１７にアクセスするための開口部１２が形成されている。図２は本実施形態の扉開閉機構１６を備えるインキュベータ１とアイソレータ２が接合する部分をアイソレータ２側から見た説明図であり、図３は本実施形態の扉開閉機構１６の近傍を上面から見た断面図である。壁２ａのインキュベータ１側には、開口部１２の周囲を取り巻くように枠体１３が固定されていて、この枠体１３には、本発明のインキュベータ１の側壁１４と気密に接合可能なシール部材１５が備えられている。また、インキュベータ１の側壁１４には、作業空間５に隣接する培養空間１７と作業空間５とを連通する連通口２３が形成されている。さらに、インキュベータ１の側壁１４には、この連通口２３を気密に閉鎖可能な扉開閉機構１６が備えられている。この扉開閉機構１６は、アイソレータ２の壁２ａに形成された開口部１２の範囲内に配置されるようにインキュベータ１に備えられていて、作業者がグローブ４越しにこの扉開閉機構１６を操作することで、アイソレータ２の作業空間５に隣接するインキュベータ１の培養空間１７とは、外部環境とは隔絶された状態で連通状態となり、作業者は培養空間１７内にアクセスすることが可能になる。なお、この扉開閉機構１６は、作業者がアイソレータ２のグローブ４を介して開閉操作することが可能な位置に配置されている。

インキュベータ１の側壁１４に形成された連通口２３は、マイクロプレートやフラスコといった試料を収容する容器２４を、作業者がグローブ４を介して保持した状態でインキュベータ１の培養空間１７にアクセスするのに十分な開口面積を有している。また、本発明の扉開閉機構１６は、連通口２３に対してハッチ部材２８を進退移動させて、連通口２３を気密に閉鎖及び開放する進退機構と、ハッチ部材２８が連通口２３に対して正対する位置と作業者の培養空間１７へのアクセスするに干渉しない位置である退避位置との間で、ハッチ部材２８を移動させる移動機構とを備えている。

また、本発明のインキュベータ１に形成された連通口２３は、インキュベータ１と無菌作業装置２との間で試料を収容した容器２４のみならず、インキュベータ１内部を加湿するための水を貯留した容器を無菌状態に維持したまま遣り取りすることを目的として設けられている。さらに、作業空間５と隣接する培養空間１７とは連通口２３を介して連通しているので、滅菌装置から作業空間５内に滅菌ガスが供給されると、その滅菌ガスは培養空間１７にまで侵入することとなる。これにより、インキュベータ１に滅菌手段を備えなくとも、作業空間５に供給される滅菌ガスによって培養空間１７内を滅菌処理することが出来る。

本実施形態のインキュベータ１に形成された連通口２３のアイソレータ２に対向する面には、連通口２３の開口形状に対応する枠部材２５がインキュベータ１の側壁１４に対して気密に取り付けられていて、この枠部材２５のアイソレータ２に対向する面には、連通口２３の全周を囲むようにリング状のシール部材２６が取り付けられている。このシール部材２６と扉開閉機構１６のハッチ部材２８が気密に当接することで、インキュベータ１の培養空間１７とアイソレータ２の作業空間５の雰囲気とは隔絶される。

本実施形態の扉開閉機構１６は、連通口２３を気密に閉鎖することができるハッチ部材２８と、このハッチ部材２８を、連通口２３を閉鎖する位置と解放する位置との間で進退移動させる進退機構３０と、先端部に進退機構３０が固定された支持アーム２７と、支持アーム２７の基端部に軸受けを介して取り付けられた回転シャフト２１とを備えている。上記構成により、進退機構３０とハッチ部材２８とは、回転シャフト２１と支持アーム２７とで構成される移動機構により、回転シャフト２１の回転中心軸Ｃ１を中心として支持アーム２７を半径とする円弧の軌跡上を移動可能となっている。また、回転シャフト２１はインキュベータ１の側壁１４に対して垂直に立設されているので、進退機構３０とハッチ部材２８とは、回転シャフト２１の回転中心軸Ｃ１を中心として、インキュベータ１の側壁１４に対して平行な面内を回転移動可能な構成となっている。なお、本実施形態のインキュベータ１の側壁１４とアイソレータ２の壁２ａは互いに平行であり、且つ鉛直に設置されているので、支持アーム２７と進退機構３０とハッチ部材２８とは、回転シャフト２１の回転中心軸Ｃ１を中心としてアイソレータ２の壁２ａに対して平行であり、且つ、鉛直な面内を移動可能な構成でもある。また、ハッチ部材２８はインキュベータ１の連通口２３の開口形状に対応した形状と大きさを有している。本発明のインキュベータ１には円形の連通口２３が形成されていて、対応するこのハッチ部材２８も円形に形成されている。

図４、図５は本発明の進退機構３０の一実施形態を示した断面図である。本実施形態の進退機構３０は、内部にカム機構を備えるブロック３０ａと、一端にハンドル３０ｂが固定され、ブロック３０ａに対して回転可能に取り付けられた回転シャフト３０ｃと、この回転シャフト３０ｃの他端に連結されたカム機構の一部であるカム３０ｆと、一端をカムフォロア３０ｇに固定されてハッチ部材２８を進退方向に移動させる進退シャフト３０ｄと、ハッチ部材２８を進退シャフト３０ｄに対して前進方向、すなわち連通口２３周縁に配置されたシール部材２６に当接する方向に付勢する付勢部材３０ｅとで構成されている。また、ハンドル３０ｂには不図示の回転規制部材が備えられていて、ハンドル３０ｂは図面視して６時の角度と９時の角度との間での回転シャフト３０ｃを回転中心軸Ｃ２とする回転移動が可能な構成となっている。ブロック３０ａ内に備えられるカム機構は公知のカム機構であり、ハンドル３０ｂの時計回りの回転に連動して回転するカム３０ｆが、付勢部材３０ｅによって前進方向に付勢されているカムフォロア３０ｇを後退方向に移動させる。

上記構成により、作業者がハンドル３０ｂを手動で回転操作することでハッチ部材２８を進退方向に移動させることができる。作業者がハンドル３０ｂを図面視して時計回りに９時の角度まで回転させることで、ハッチ部材２８は後退方向に移動することとなり、この動作によってハッチ部材２８はシール部材２６から離間する。図４を参照。また、作業者がハンドル３０ｂを図面視して反時計回りに６時の方向まで回転させる、言い換えると、ハンドル３０ｂを作業者にとって手前側に来るように回転させることで、ハッチ部材２８は付勢部材３０ｅの付勢力によって前進方向に移動することとなり、この動作によってハッチ部材２８はシール部材２６と気密に当接する。これにより連通口２３は閉鎖される。図５を参照。

作業者が連通口２３を介してインキュベータ１内部の培養空間１７と作業空間５との間で容器２４を移動させる場合には、作業者はハンドル３０ｂを時計回りの方向に回転させてハッチ部材２８をシール部材３７から離間させる。その後、作業者はハンドル３０ｂを保持して、扉開閉機構１６を作業者から見て奥側に押すことで、扉開閉機構１６は回転軸Ｃ１を回転中心にして図面視して時計回りの方向に、ハッチ部材２８がストッパー２９に当接するまで移動する。なお、ハッチ部材２８がこのストッパー２９に当接する位置を退避位置と呼ぶ。図２を参照。この動作により、連通口２３は作業者のアクセスが可能な状態になる。また、扉開閉機構１６によって連通口２３を閉鎖する場合は、作業者はハンドル３０ｂを保持して、扉開閉機構１６を図面視して反時計回り方向に、回転軸Ｃ１を回転中心としてハッチ部材２８がストッパー３１に当接するまで回転移動させる。このハッチ部材２８がストッパー３１に当接して連通口２３に正対する位置を正対位置と呼ぶ。次に作業者はハンドル３０ｂを時計回り、すなわち、インキュベータ１側となる方向に回転させる。この作業者の操作によって、ハッチ部材２８は枠部材２５の全周にわたって配置されたシール部材２６と密着して、連通口２３は気密に閉鎖される。

なお、本実施形態の扉開閉機構１６には、ハッチ部材２８を連通口２３に向かって付勢する付勢部材３０ｅとして、公知の金属製コイルばねが備えられている。また、本実施形態の進退シャフト３０ｄや回転シャフト３０ｃ、およびブロック３０ａ内部のカム機構３０ｆを構成する部材は、鉄やアルミといった金属で製作されている。また、扉開閉機構１６はアイソレータ２の作業空間５内に配置されているので、作業空間５内部を酸化性の強い滅菌ガスで滅菌する際、滅菌ガスが上記各部材を腐食させてしまう虞がある。そこで、本実施形態の進退機構３０の回転シャフト３０ｃや付勢部材３０ｅといった可動部分には、これら金属製の部材を滅菌ガスから保護するために、パッキンやジャバラといったシール部材３２ａ、３２ｂが備えられている。

ハッチ部材２８は、塩化ビニールやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）といった過酸化水素ガスに耐性のある樹脂やステンレススチールや鉄、アルミといった金属、強化ガラスで作製することが好ましい。また、インキュベータ１の培養空間１７内は、一般的に温度３７℃、湿度９０％以上の雰囲気に維持されるので、室温環境である作業空間５に配置されるハッチ部材２８の表面が結露してしまう虞がある。そこでハッチ部材２８に、ラバーヒータやカートリッジヒータといった公知の電熱ヒータを備えることで結露を防止する構成としてもよい。また、作業者が容易に庫内の状態を観察できるようにという目的から、透明な塩化ビニール製としてもよい。

上記説明したとおり、本実施形態のインキュベータ１が備える扉開閉機構１６は、回転軸Ｃ１を中心としてインキュベータ１の側壁１４と平行な面内、すなわち、鉛直面内を揺動することにより連通口２３の開閉を行っている。この構造により、従来のような、アイソレータ２の作業空間５に扉を開けるために必要なエリア（デッドスペース）を考慮することなく扉を開閉することが可能になり、アイソレータ２内の作業空間５内の全ての空間を有効に利用することが出来る。さらに、従来の蝶番で留められた部分を中心軸として弧を描く様に開閉する開き戸式の扉では、扉を開ける度に扉の揺動動作によって培養空間１７の管理された雰囲気がアイソレータ２の作業空間５へと排出されてしまい、培養空間１７内の環境を乱していたが、本実施形態の扉開閉機構１６は、ハッチ部材２８が壁２ａや側壁１４に対して平行な円弧状の軌跡を描いて移動するので、培養空間１７内の管理された雰囲気をアイソレータ２の作業空間５へと排出してしまうことは無く、所定の雰囲気に維持された内部環境を乱すことがなくなる。

上述した第１の実施形態では扉開閉機構１６が、移動機構によってインキュベータ１の側壁１４に配置された回転軸Ｃ１を中心として鉛直な面内において回転移動する構成としていた。次に説明する第２の実施形態の扉開閉機構１６ａでは、移動機構がハッチ部材２８と進退機構３０をインキュベータ１の側壁１４に対して平行な面内を直線移動させるものである。この第２の実施形態の扉開閉機構１６ａでは、ハッチ部材２８及び進退機構３０が、互いに平行に配置されたスライドシャフト３３ａ、３３ｂによって案内される面内を直線移動する。図６は第２の実施形態の概要をアイソレータ２側から見た説明図であり、図７はその断面図である。なお、本実施形態の扉開閉機構１６ａを構成するハッチ部材２８及び進退機構３０は第１の実施形態の扉開閉機構１６と同様のものであるので、ここでは説明を省略する。

本実施形態の扉開閉機構１６ａが備えるブロック３０ａの上側と下側には、鉛直方向に延在する支持ロッド３４ａ、３４ｂの基端部がそれぞれ固定されている。また、各支持ロッド３４ａ、３４ｂの先端部には円筒状の貫通孔が穿設されていて、この貫通孔には案内手段の移動子であるリニアブッシュ３５ａ、３５ｂが嵌め込まれている。本実施形態の扉開閉機構１６ａが備えるリニアブッシュ３５ａ、３５ｂは円筒状をしたケース内に鋼球等の転動体が配置された中空の軸受部材である。本実施形態の各リニアブッシュ３５ａ、３５ｂには、互いに平行に配置されたスライドシャフト３３ａ、３３ｂがそれぞれ挿通されている。

本実施形態が備える一対のスライドシャフト３３ａ、３３ｂはリニアブッシュ３５ａ、３５ｂが行う直線方向の摺動移動を案内する部材であり、固定ブラケット３６を介してインキュベータ１の側壁に互いに平行となるように固定されている。固定ブラケット３６は、各スライドシャフト３３ａ、３３ｂをインキュベータ１の側壁に対して所定の間隔をあけて、平行となるように配置して固定するブロック状の部材である。上記構成により、扉開閉機構１６ａはスライドシャフト３３ａ、３３ｂの延在する方向に沿って往復移動可能となっている。なお、上記のスライドシャフト３３ａ、３３ｂと、リニアブッシュ３５ａ、３５ｂと、支持ロッド３４ａ、３４ｂと、固定ブラケット３６とで、本実施形態の移動機構を構成する。

また、本実施形態の扉開閉機構１６ａが備えるリニアブッシュ３５ａ、３５ｂとスライドシャフト３３ａ、３３ｂは、鉄やステンレススチールといった金属製で、可動部分には潤滑剤が塗布されている。これらの部材は作業空間５内に供給される酸化性を有する滅菌ガスによって腐食する可能性が高い。そこで、本実施形態の扉開閉機構１６ａには、作業空間５内に供給される滅菌ガスからリニアブッシュ３５ａ、３５ｂとスライドシャフト３３ａ、３３ｂを保護するために、ベローズ部材３７が備えられている。本実施形態が備えるベローズ部材３７は、ハッチ部材２８の移動方向について伸縮可能な蛇腹構造を有するシリコン製の部材であり、両端にフランジ部が形成されたものである。このベローズ部材３７の一端のフランジ部は固定ブラケット３６に気密に固定されていて、他端のフランジ部は支持ロッド３４ａ、３４ｂに気密に固定されている。また、ベローズ部材３７は各支持ロッド３４ａ、３４ｂの左右にそれぞれ１個ずつ配置されていて、上記構成により、ベローズ部材３７の内部に配置されるリニアブッシュ３５ａ、３５ｂとスライドシャフト３３ａ、３３ｂは作業空間５とは完全に隔離される。したがって、作業空間５内に滅菌ガスが供給されたとしても、リニアブッシュ３５ａ、３５ｂとスライドシャフト３３ａ、３３ｂはこの滅菌ガスにより腐食されることはない。

図７は本発明の第２の実施形態である扉開閉機構１６ａを側面から見た断面図である。本実施形態の扉開閉機構１６ａが備えるハッチ部材２８は、第１の実施形態と同様に進退機構３０によって連通口２３に対して進退移動する。進退機構３０及び連通口２３の構成は、第１の実施形態と同じ構成であるので、ここでは説明を省略する。各スライドシャフト３３ａ、３３ｂをそれぞれ支持する２対の固定ブラケット３６は、各スライドシャフト３３ａ、３３ｂをインキュベータ１の壁面に対して所定の位置となるように固定している。また、固定ブラケット３６は、各スライドシャフト３３ａ、３３ｂをインキュベータ１の壁面に対して平行で、且つ、水平方向に延在するように固定している。なお、所定の位置とは、進退機構３０がハッチ部材２８を連通口２３に向かって前進させた時に、ハッチ部材２８が連通口２３周縁に配置されるシール部材２６と気密に当接する位置であり、且つ、進退機構３０がハッチ部材２８を連通口２３に対して後退させた時に、ハッチ部材２８が連通口２３周縁に配置されるシール部材２６とは完全に分離される位置となるように各スライドガイド３３ａ、３３ｂが配置される位置のことを表す。

次に、第２の実施形態の扉開閉機構１６ａの操作方法を以下に説明する。連通口２３を閉鎖したい場合には、まず、作業者はハンドル３０ｂを持って扉開閉機構１６ａのハッチ部材２８をストッパー３１に当接する正対位置まで水平方向にスライド移動させる。次に作業者は、ハンドル３０ｂを奥側、すなわちインキュベータ１側に回転するように操作して連通口２３をハッチ部材２８で閉鎖する。また、閉鎖された連通口２３を開扉したい場合には、作業者はハンドル３０ｂを手前側、すなわち作業者側に回転するように操作して、連通口２３のシール部材２６に当接しているハッチ部材２８を後退移動させて、シール部材２６から離間させる。次に作業者は、ハンドル３０ｂを保持してハッチ部材２８がストッパー３８に当接する退避位置まで扉開閉機構１６ａを水平方向にスライド移動させる。作業者のこのハンドル３０ｂに対する操作により、連通口２３は開放され、作業者はインキュベータ１の培養空間１７にアクセスすることが可能になる。

上記のように、本発明の扉開閉機構１６ａは、インキュベータ１の側壁１４やアイソレータ２の壁２ａに対して平行な面内を水平移動可能な構成となっているので、作業空間５の一部を扉の開閉のために割り当てる必要が無くなり、作業空間５の全領域を有効に使用することができる。なお、上記第１、第２の実施形態においては、扉開閉機構１６、１６ａがインキュベータ１の側壁１４に設けていたが、無菌作業装置２の壁２ａに設けても同様の効果を得ることが出来る。

また、上記実施形態で示した本発明の扉開閉機構１６、１６ａは、インキュベータ１の培養空間１７と無菌作業装置２の作業空間５とを連通させる連通口２３の開閉を行う以外にも使用することが出来る。本発明の扉開閉機構１６、１６ａを、無菌作業装置２において、作業空間５に隣接して設けられたパスボックス１１の内部空間１１ｃと作業空間５とを仕切る壁２ｂに形成された第２の開口を閉鎖、開放するためにも用いることが出来る。

図８は互いに隣接して設けられた作業空間５とパスボックス１１とを隔てる壁２ｂにも本発明の扉開閉機構１６、１６ａを配置させた無菌培養システム３を示す断面図である。本実施形態の無菌培養システム３では、本発明の扉開閉機構１６、１６ａが、インキュベータ１の培養空間１７と無菌作業装置２の作業空間５とを連通する連通口２３に加えて、作業空間５とパスボックス１１の内部空間１１ｃとを連通する第２の開口を開閉するために、無菌作業装置２の壁２ｂに備えられている。上記構成により、無菌作業装置２の作業空間５を形成する壁２ａ、２ｂのどちらにも本発明の扉開閉機構１６、１６ａが備えられているので、扉開閉による物品の排除領域を考慮する必要は無くなる。これにより、作業空間５とパスボックス１１の内部空間との間で試料や検査用機材等の物品を遣り取りする際に、作業空間５の一部がパスボックス１１の扉１１ｂの開閉動作のために使えないということは無くなる。

以上、本発明の扉開閉機構１６、１６ａの実施形態について説明してきたが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。隣接した空間を連通する開口を気密に開閉し、且つ空間内の作業範囲を扉開閉のために干渉されず有効に使用したい場合に特に有効であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することが出来る。

Claims

無菌作業装置に形成された作業空間と、
前記作業空間に隣接する空間との間を連通する連通口を気密に開閉する扉開閉機構であって、
前記連通口を閉鎖可能なハッチ部材と、
前記ハッチ部材を前記連通口に対して進退移動させる進退機構と、
前記ハッチ部材と前記進退機構を、退避位置と前記連通口に正対する位置との間で、
前記作業空間を形成する壁に対して平行な面内を移動させる移動機構と、を備える
ことを特徴とする扉開閉機構。
前記進退機構および前記移動機構は、
それぞれが備える可動部材を前記作業空間内の雰囲気から隔離するシール部材を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の扉開閉機構。
前記進退機構はハンドルを備え、
作業者が前記ハンドルを操作することにより前記ハッチ部材を移動させる
ことを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の扉開閉機構。
前記移動機構は、前記進退機構を支持する支持アームを備え、
前記支持アームの基端部には、前記支持アームを回転可能に支持する回転シャフトが備えられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の扉開閉機構。
前記移動機構は、前記進退機構を上下方向から支持する一対の支持ロッドを備え、
前記一対の支持ロッドのそれぞれの基端部には、
前記ハッチ部材と前記進退機構の直線移動を案内する案内部材の移動子が固定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の扉開閉機構。
作業空間を形成する壁面に、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の扉開閉機構を備える
ことを特徴とする無菌作業装置。
培養空間を形成する壁面に、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の扉開閉機構を備える
ことを特徴とするインキュベータ。
請求項６に記載の扉開閉機構であって、
前記扉開閉機構は、無菌作業装置に形成された作業空間とパスボックスの内部空間とを連通する連通口近傍に備えられている
ことを特徴とする扉開閉機構。