JP4994268B2

JP4994268B2 - 創薬用キャップ整列装置

Info

Publication number: JP4994268B2
Application number: JP2008046092A
Authority: JP
Inventors: 一弘堤
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: JP2009204406A

Description

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、保管ラックに縦列収容されている複数の創薬用マイクロチューブの開口部を一度にキャップで封鎖するために予め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創薬用キャップ整列装置に関するものである。

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又は四角筒状の小型容器に封入し、このマイクロチューブをＳＢＳ（ＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＢｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＳｃｒｅｅｎｉｎｇ）規格に準拠した１６行×２４列の合計３８４個の格子状に区画された保管ラックに垂直に並び立てて収容し、保管や搬送を行っている（例えば、特許文献１参照）。
特許第２００７−３３０６１号公報（第６頁第２５〜２６段落、図１）

このようなＳＢＳ規格に準拠した３８４個の区画を有する保管ラックは、区画のピッチが４．５ｍｍときわめて短いため、保管ラックに収容されたマイクロチューブの開口部の封鎖に着脱可能なキャップを用いた場合、機械によるキャップの装着は、きわめて困難であった。そのため、人手によって、一本ずつキャップを装着することが余儀なくされており、保管ラックに収容された３８４本のマイクロチューブの開口部の全てにキャップを装着するためには、かなりの手間と時間を要していた。

また、本発明者らは、保管ラックと同じピッチを有する整列プレートにマイクロチューブのキャップを予め整列させておき、この整列プレートを保管ラックの上に被せて、整列プレートに整列させたキャップを保管ラックに収容されたマイクロチューブの開口部に一斉に押し込み、キャップの弾性によってキャップを整列プレートを通過させて、保管ラックに収容された全てのマイクロチューブの開口部を一度にキャップで封鎖するという新規なマイクロチューブのキャップ装着方法を考案した。しかしながら、このキャップ装着方法を効率よく実施するためには、整列プレートにキャップを短時間で整列させる必要があり、このニーズに応えるキャップ整列装置の開発が嘱望されていた。

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、保管ラックと同じピッチを有する整列プレートに短時間で創薬用マイクロチューブのキャップを整列させる創薬用キャップ整列装置を提供することである。

まず、本請求項１に係る発明は、創薬用マイクロチューブのキャップを整列プレートに整列させる創薬用キャップ整列装置であって、前記整列プレートを収容する所定の深さを有する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が併置されている上面が開放された振動ボックスと、該振動ボックスの前記整列プレート装着部側の床面裏に装着された前記整列プレートに振動を与える振動機構と、前記振動ボックスを前記整列プレート装着部と前記キャップ滞留部とが交互に上下するように揺動させる揺動機構とを有していることにより、前記課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る創薬用キャップ整列装置において、前記キャップ滞留部と連通する溝部が、前記整列プレート装着部の両側に該整列プレート装着部と前記キャップ滞留部の段差を解消するテーパを有する形状に形成されていることにより、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る創薬用キャップ整列装置において、前記振動機構が、多角形状に配設された複数の振動当たり板と、該振動当たり板によって形成された領域内で回転することによって前記振動当たり板と衝突し所定の方向の振動を発生させるローラ付きアームと、該ローラ付きアームを回転させる振動モータとを有していることにより、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る創薬用キャップ整列装置において、前記揺動機構が、前記振動ボックスの四隅に固設された弾性体を介して振動ボックスが取り付けられているとともに片側が揺動軸で反対側が揺動モータの回転軸によって軸支された揺動ベースを有し、前記揺動モータを正転・逆転させることにより前記振動ボックスを前記揺動軸と前記回転軸を軸として揺動させる構造を有していることにより、前記課題をさらに解決したものである。

本請求項１に係る発明によれば、創薬用マイクロチューブのキャップを整列プレートに整列させる創薬用キャップ整列装置であって、前記整列プレートを収容する所定の深さを有する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が併置されている上面が開放された振動ボックスと、該振動ボックスの前記整列プレート装着部側の床面裏に装着された前記整列プレートに振動を与える振動機構と、前記振動ボックスを前記整列プレート装着部と前記キャップ滞留部とが交互に上下するように揺動させる揺動機構とを有していることにより、保管ラックと同じピッチ間隔の整列プレートにキャップを一括して並べることができるため、マイクロチューブへのキャップの装着をきわめて短時間で行うことができる。

また、キャップ整列用の把持装置や移載装置を要しないため、装置構成の簡略化が図られ、製造コストの削減が達成できる。

そして、本請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る創薬用キャップ整列装置において、前記キャップ滞留部と連通する溝部が、前記整列プレート装着部の両側に該整列プレート装着部と前記キャップ滞留部の段差を解消するテーパを有する形状に形成されていることにより、整列プレート装着部に収容した整列プレートを取り出す際に、この溝部に指を入れることによって確実に整列プレートを把持できるとともに、溝部内に入ったキャップがキャップ滞留部にはき出されるため、操作性の向上が実現できるとともに、整列プレート装着部とキャップ滞留部との間におけるキャップの円滑な移動が実現できる。

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に係る創薬用キャップ整列装置において、前記振動機構が、多角形状に配設された複数の振動当たり板と、該振動当たり板によって形成された領域内で回転することによって前記振動当たり板と衝突し所定の方向の振動を発生させるローラ付きアームと、該ローラ付きアームを回転させる振動モータとを有していることにより、多角形状に配設された複数の振動当たり板のそれぞれと、ローラ付きアームのローラとが衝突し、整列プレートにさまざまな方向の振動が加わるため、整列プレートにキャップが効率よく整列する。

そして、本請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る創薬用キャップ整列装置において、前記揺動機構が、前記振動ボックスの四隅に固設された弾性体を介して振動ボックスが取り付けられているとともに片側が揺動軸で反対側が揺動モータの回転軸によって軸支された揺動ベースを有し、前記揺動モータを正転・逆転させることにより前記振動ボックスを前記揺動軸と前記回転軸を軸として揺動させる構造を有していることにより、整列プレートの全面にキャップをムラなく載せることができるため、キャップが挿入されない区画を発生させることなく短時間で確実なキャップの整列が実現できる。

本発明は、創薬用マイクロチューブのキャップを整列プレートに整列させる創薬用キャップ整列装置であって、前記整列プレートを収容する所定の深さを有する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が併置されている上面が開放された振動ボックスと、該振動ボックスの前記整列プレート装着部側の床面裏に装着された前記整列プレートに振動を与える振動機構と、前記振動ボックスを前記整列プレート装着部と前記キャップ滞留部とが交互に上下するように揺動させる揺動機構とを有していることにより、保管ラックと同じピッチを有する整列プレートに短時間で創薬用マイクロチューブのキャップを整列させることができるものであれば、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。

本発明の創薬用キャップ整列装置の一実施例を図１乃至図１０に基づいて説明する。
ここで、図１は、本実施例の創薬用キャップ整列装置によってキャップを整列させた整列プレートを用いてキャップの装着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３８４個の区画を有する保管ラックを示している。図２は、図１に示した保管ラックに適合した整列プレートである。図３は、本実施例の創薬用キャップ整列装置の全体斜視図であり、図４は、図３に示した創薬用キャップ整列装置の主要構成部材のみを示した斜視図であり、図５は、図４を矢視Ｖ方向から見たときの側面図であり、図６は、図４を矢視ＶＩ方向から見たときの側面図である。図７は、本実施例の創薬用キャップ整列装置の振動ボックスを斜め下方から見たときの斜視図であり、図８は、図７に示した振動ボックスの上面図である。図９は、振動ボックスが右に傾倒したときの側面図であり、図１０は、振動ボックスが左に傾倒したときの側面図である。

まず、本実施例である創薬用キャップ整列装置によって、保管ラックと同じピッチの図２に示したような整列プレートＰにマイクロチューブのキャップを予め整列させておき、この整列プレートＰを保管ラックの上に被せて、整列プレートＰに整列させたキャップを保管ラックに収容されたマイクロチューブの開口部に一斉に押し込み、キャップの弾性によって整列プレートＰを通過させて、保管ラックに収容された全てのマイクロチューブの開口部を一度にキャップで封鎖すること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に基づき説明する。

創薬用マイクロチューブＭＴは、四角筒形状となってお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、円柱形状でキャップＣが嵌合するような形状に成形されている。このキャップＣは、弾性変形して整列プレートの区画を通過する必要があるため、弾性力に優れたポリエチレンなどにより形成することが好ましい。

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係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。

次に、本実施例の創薬用キャップ整列装置１００について説明する。本実施例の創薬用キャップ整列装置１００は、図３に示すように、上部が開口した振動ボックス１１０を装置の最上部に有している。この振動ボックス１１０には、図３及び図８に示すように、整列プレートを収容する所定の深さを有する整列プレート装着部１１２と未整列のキャップが滞留するキャップ滞留部１１４とが併置されている。そして、キャップ滞留部１１４と連通する溝部１１６が、整列プレート装着部１１２の両側に整列プレート装着部１１２とキャップ滞留部１１４の段差を解消するテーパ１１８を有する形状に形成されている。このような溝部１１６を設けたことにより、整列プレート装着部１１２に収容した整列プレートを作業者の指で簡単に把持して取り出すことができるとともに、溝部１１６にキャップが溜まることがなく、その効果は甚大である。

そして、この振動ボックス１１０は、図３に示すように、２面が円弧状に形成された円弧カバー１８０によって覆われており、この円弧カバー１８０の円弧の中心を軸として、図９及び図１０に示すように、整列プレート装着部１１２とキャップ滞留部１１４とが交互に上下する。

また、振動ボックス１１０は、図７に示すように、底面裏の四隅に弾性体１３０が固設されており、この弾性体１３０を介して、図５及び図６に示すように、揺動ベース１２０に取り付けられている。この揺動ベース１２０は、図６に示すように、片側が揺動軸１４０で反対側が減速機付きモータである揺動モータ１５０の回転軸１５２によって、本体フレーム１９０に軸支されている。さらに詳しくは、揺動軸１４０及び回転軸１５２は、それぞれ、本体フレーム１９０に固設された揺動軸受け金具１４４及び回転軸受け金具１５４によって軸支されている。揺動モータ１５０は、本体を揺動ベース１２０に固設して、回転軸１５２を軸支するという構成をとることによって、装置内の省スペース化と部品点数の削減を実現している。そして、図示はされていないが、センサで振動ボックス１１０の傾き具合を検知して、この揺動モータ１５０を正転・逆転させることにより、図９及び図１０に示すように、振動ボックス１１０を整列プレート装着部１１２とキャップ滞留部１１４とが交互に上下するように揺動させている。

次に、振動ボックス１１０の整列プレート装着部１１２に収容した整列プレートに振動を与える振動機構について説明する。振動ボックス１１０の整列プレート装着部１１２側の底面裏には、図７に示すように、正方形状に振動プレート金具１６０が固設されている。そして、この振動プレート金具１６０には、所定の間隔でねじ穴が設けられており、４枚の振動当たり板１６２がねじ止めされている。振動当たり板１６２に穿孔されたねじ挿通穴１６２ａは、長穴となっており、振動当たり板１６２の取付位置を調整できるようになっている。そして、振動当たり板１６２によって囲まれた領域内にローラ付きアーム１６４が設けられており、このローラ付きアーム１６４の回転軸穴１６４ａに減速機付きモータである振動モータ１７０の回転軸が挿入され固定されている。振動モータ１７０は、図６に示すように振動モータ取付金具１７２によって、揺動ベース１２０に固設されている。

また、振動当たり板１６２とローラ付きアーム１６４の回転軸穴１６４ａの中心との距離をａとし、ローラ付きアーム１６４の回転軸穴１６４ａの中心とローラ１６４ｂの外側外周との距離をｂとすると、ａよりもｂの方を若干長くしている。したがって、振動モータ１７０を回転させるとローラ付きアーム１６４のローラ１６４ｂと振動当たり板１６２が衝突し、振動ボックス１１０と揺動ベース１２０とを結合している弾性体１３０が撓むため、振動ボックス１１０が変位し、振動ボックス１１０の整列プレート装着部１１２に収容した整列プレートＰに前後左右の振動が加わる。また、本実施例では、振動プレート金具１６０を振動ボックス１１０の整列プレート装着部１１２側の底面裏に正方形状に固設し、これに４枚の振動当たり板１６２をねじ止めしているが、振動プレート金具１６０を例えば正五角形状や正六角形状とし、振動当たり板を１６２を５枚又は６枚とすることによって、振動ボックス１１０に加わる振動の方向をより多方向とし、キャップＣを整列させる効率を向上させることができる。この振動によって、整列プレートＰ上をキャップＣが転がり、キャップＣの胴部が整列プレートＰの区画にはまり、整列プレートＰにキャップＣが整列する。キャップＣの全長及び頭部の直径は、整列プレートＰのピッチ、すなわち、４．５ｍｍより若干長く形成されているので、キャップＣが、整列プレートＰに逆さまに刺さったり、横向きに刺さったりすることが防止される。なお、前述したように、振動当たり板１６２に穿孔されたねじ挿通穴１６２ａは、長穴となっているので、振動当たり板１６２の取付位置を調整することにより、整列プレートＰに加わる振動の大きさを調整することができる。

創薬用マイクロチューブと１６行×２４列の保管ラックの斜視図。本発明の創薬用キャップ整列装置に適用される整列プレートの上面図。本発明の創薬用キャップ整列装置の全体斜視図。本発明の創薬用キャップ整列装置の主要部の斜視図。図４を矢視Ｖ方向から見た時の側面図。図４を矢視ＶＩ方向から見た時の側面図。本発明の創薬用キャップ整列装置の振動ボックスを斜下方から見た時の斜視図。本発明の創薬用キャップ整列装置の振動ボックスの上面図。振動ボックスが右に傾倒した時の側面図。振動ボックスが左に傾倒した時の側面図。

符号の説明

１００・・・創薬用キャップ整列装置
１１０・・・振動ボックス
１１２・・・（振動ボックスの）整列プレート装着部
１１４・・・（振動ボックスの）キャップ滞留部
１１６・・・（振動ボックスの）溝部
１１８・・・（振動ボックスの）テーパ
１２０・・・揺動プレート
１３０・・・弾性体
１４０・・・揺動軸
１４４・・・揺動軸受け金具
１５０・・・揺動モータ
１５４・・・（揺動モータの）回転軸
１６０・・・振動プレート金具
１６２・・・振動当たり板
１６２ａ・・・（振動当たり板の）ねじ挿通穴
１６４・・・ローラ付きアーム
１６４ａ・・・（ローラ付きアームの）回転軸穴
１６４ｂ・・・（ローラ付きアームの）ローラ
１７０・・・振動モータ
１７２・・・振動モータ取付金具
１８０・・・円弧カバー
１９０・・・本体フレーム
ＭＴ・・・創薬用マイクロチューブ
Ｃ・・・キャップ
Ｒ・・・保管ラック

Claims

創薬用マイクロチューブのキャップを整列プレートに整列させる創薬用キャップ整列装置であって、
前記整列プレートを収容する所定の深さを有する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が併置されている上面が開放された振動ボックスと、
該振動ボックスの前記整列プレート装着部側の床面裏に装着された前記整列プレートに振動を与える振動機構と、
前記振動ボックスを前記整列プレート装着部と前記キャップ滞留部とが交互に上下するように揺動させる揺動機構とを有していることを特徴とする創薬用キャップ整列装置。
前記キャップ滞留部と連通する溝部が、前記整列プレート装着部の両側に該整列プレート装着部と前記キャップ滞留部の段差を解消するテーパ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記載の創薬用キャップ整列装置。
前記振動機構が、多角形状に配設された複数の振動当たり板と、該振動当たり板によって囲まれた領域内で回転することによって前記振動当たり板と衝突し所定の方向の振動を発生させるローラ付きアームと、該ローラ付きアームを回転させ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又は請求項２記載の創薬用キャップ整列装置。
前記揺動機構が、前記振動ボックスの底面裏の四隅に固設された弾性体を介して振動ボックスが取り付けられ片側が揺動軸で反対側が揺動モータの回転軸によって軸支された揺動ベースを有するとともに、前記揺動モータを正転・逆転させることにより前記振動ボックスを前記揺動軸と前記回転軸を軸として揺動させる構造を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の創薬用キャップ整列装置。