JP5225523B2 - セル検出機構 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
この発明はカセットについての器具の状況を検出するための装置及び方法、特に液体滅菌剤を保持するカセットについてのカセット取り扱い装置の状況を検出するための装置及び方法に関する。

【従来の技術】
本明細書で援用する米国特許第４，６４３，８７６号は滅菌システムを開示している。この滅菌システムは、過酸化水素等の揮発性の殺菌剤を真空滅菌チャンバに導入する。揮発性殺菌剤は気化してチャンバ全体及び滅菌すべきアイテムに拡散することが可能となる。所定の時間経過後、電気的エネルギーを電極に印加してプラズマを生成することで滅菌サイクルを完了する。

このシステムは、ＳＴＥＲＲＡＤ（登録商標）滅菌システムとして成功裏に実用化されており、Advanced Sterilization Products, a Division of Ethicon, Inc., Irvine, Californiaから入手可能である。このシステムは病院や他の環境で使用されるもので、装置についての理解度に大きな隔たりがある人々によって一日中繰り返して操作される。操作者が誤動作させた場合の安全を確実なものにするために、このシステムは液体揮発性殺菌剤を滅菌チャンバに送達するための自動送達システムを用いる。液体殺菌剤、例えば過酸化水素は、正確に計量されて、硬いカセットハウジング内の壊れやすいセルに供給される。カセット及び送達システムの操作については、Williams他の米国特許第４，８１７，８００号（１９８９年４月４日発行）、同第４，９１３，１９６号（１９９０年４月３日発行）、同第４，９３８，２６２号（１９９０年７月３日発行）、及び同第４，９４１，５１８号（１９９０年７月１７日発行）により完全に記載されており、本明細書ではこれらの特許全てを援用する。上記の特許では、操作者は手作業でカセットハウジングを握り、それを滅菌器の中に挿入する。空になるとカセットが排出される。

従来の方法は、熱、蒸気、又はエチレン酸化物等の有毒で易燃性の薬品を用いた。熱又は蒸気はデリケートな医療器具を破壊してしまう可能性がある。有毒な薬品を滅菌に用いることは作業者に対するリスクを伴う。カセットシステムによる過酸化水素及びプラズマを用いた器具の滅菌は従来の滅菌システムよりも多くの利点が得られる。過酸化水素及びプラズマは、幅広い範囲の細菌、ウイルス、及び胞子を低温で殺し、熱に弱いデリケートな器具が破壊される可能性を最小限にする。さらに、過酸化水素はプラズマに晒されることで水と酸素とに分解されるので、有毒な副産物の処理を必要としない。さらに、カセットは該カセット内のセルに含まれる過酸化水素から操作者を隔離する。

本明細書で援用するWilliams等の米国特許第５，８８２，６１１号（１９９９年３月１６日発行）及び同第５，８８７，７１６号（１９９９年３月３０日発行）は、改良されたカセット及び送達システムを記述しており、カセットは保護用スリーブに入れられる。このスリーブは取り扱いの全ての段階でカセットを操作者の手から隔離し、使用済みカセットの外側に残存するかもしれない液体過酸化水素のいっさいの液滴を吸収することで、カセットから外に出た任意の滅菌剤から操作者を保護する。送達システムは自動的に、スリーブからカセットに排出し、液体殺菌剤を滅菌チャンバに送り、さらに使い切ったカセットを再びスリーブに挿入するもので、すべてが操作者が手で触ることなく行われる。さらに、カセットが既に使用されたのものではなく、またはカセットが期限切れであることを確かめるために処理に先立って送達システムによるカセットのチェックが行われる。

米国特許第５，８８２，６１１号に記述された送達システムは従来の送達システムよりも多くの利点があるが、改善の余地がある。送達システムは複雑かつ高価である。さらに、送達システム内でのカセットの位置を直接検出するのではなく、どのセルが注入器にあるかを判断するのをタイマーに行わせている。

【発明が解決しようとする課題】
したがって、既に説明したシステムと比較してより一層単純でより一層安価であり、操作者の手の接触を最小限に抑える送達システムが求められている。さらに、カセットに関する送達システム及び注入システムの状況が単にタイマを当てにするよりもより一層確かに判断できる送達システムが求められている。

本発明のカセット検出機構及び送達システムは、搬送及び注入システムにおいてカセットの位置の積極的な表示を提供する。さらに、送達システムは従来の送達システムと比べてより一層構成が簡単である。最後に、本発明の送達システムは、操作者の介入なしで、スリーブからのカセットの抜き取り、滅菌チャンバへの液体滅菌剤の送達、及び使い切ったカセットを再びスリーブへ挿入するという点において従来の搬送及び注入システムの利点を維持する。

【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様は、少なくとも第１の経路と第２の経路とが存在する表面を持つ器具の表面の凹凸の検出を行うための検出機構に関する。検出機構は、少なくとも１つのコネクタ、第１の爪部、第２の爪部、及び第１の爪部又は第２の爪部の上に設けられたセンサを有する。第１の爪部の第１の端部は第１の爪部の移動が可能となるようにしてコネクタに接続されており、また第１の爪部の第２の端部はその表面上の第１の経路の一部分に接触する。第２の爪部の第１の端部は、第２の爪部の移動が可能となるようにしてコネクタに接続されており、また第２の爪部の第２の端部は第２の経路の一部分に接触する。センサは、第２の爪部に対する第１の爪部の位置を検出する。

好都合なことは、第１の経路及び第２の経路は一致しないことである。好ましくは、器具はカセットである。一実施形態では、カセットは殺菌剤を含む。好都合なことは、殺菌剤が過酸化水素を含むことである。好ましくは、コネクタはピボットであり、第１の爪部と第２の爪部とがピボットを軸にして回転する。好都合なことは、第１の爪部及び第２の爪部の動作は重力によるものである。別の実施形態では、第１の爪部及び第２の爪部の動作は１本以上のバネによる。

表面の凹凸は、器具の上面、底面、又は側面にあってもよい。センサは光電式センサ、電子機械式センサ、及び近接センサからなる群から選択してもよい。好都合なことは、第１の経路は第２の経路に隣接していることである。好ましくは、上記機構は制御ユニットをさらに有する。

本発明の別の態様は、第１の経路と第２の経路とを有するカセットの表面上の位置を検出するための検出機構に関するもので、第１の経路は少なくとも１つの溝を有し、第２の経路は相対的に滑らかである。そのような機構は、少なくとも１つのコネクタ、第１の爪部、第２の爪部、及び第１の爪部又は第２の爪部の上に設けられたセンサを有する。第１の爪部の第１の端部は第１の爪部の移動が可能となるようにしてコネクタに接続されており、また第１の爪部の第２の端部はその表面上の第１の経路の一部分に接触する。第２の爪部の第１の端部は、第２の爪部の移動が可能となるようにしてコネクタに接続されており、また第２の爪部の第２の端部は第２の経路の一部分に接触する。センサは、第２の爪部に対する第１の爪部の位置を検出して、カセットの溝部を検出する。

好ましくは、カセットは殺菌剤を含む。好都合なことは、殺菌剤が過酸化水素であることである。好ましくは、コネクタはピボットであり、第１の爪部と第２の爪部とがピボットを軸にして回転する。一実施形態では、爪部の動作は重力によるものである。別の実施形態では、爪部の動作は移動手段、例えば液圧機構、空気圧機構、又は１本以上のバネによる。

本発明の別の態様は、滅菌システムに殺菌剤を注入するためにカセットを位置決めする方法に関する。この方法は、第１の経路及び第２の経路が形成された面を有するカセットを提供することを有し、第１の経路は少なくとも１つの溝部を有し、また第２の経路は相対的に滑らかである。この方法は、また、少なくとも１つのコネクタ、移動が可能となるようにしてコネクタに接続された２つの爪部、及び爪部に設けられたセンサを有する検出機構を提供することを有する。また、この方法は、滅菌システムの検出機構にカセットを挿入することを有する。一方の爪部の端部がカセットの表面の第１の経路の一部分と接触し、他方の爪部の端部がカセットの表面の第２の経路の一部分と接触する。２つの爪部間の相対的な位置はセンサによって判断され、それによってカセットの表面の第１の経路上にある２つの爪部の端部の位置が判断される。この方法はまた、カセットの表面上の第１の経路にある溝部に爪部が接するまでカセットを動かすことを有しており、これにより滅菌システムに殺菌剤を注入するためにカセットが位置決めされる。

好都合なことは、判断及び移動のステップが繰り返されることである。好ましくは、カセットは殺菌剤を含む。一実施形態では、この方法は滅菌システムに殺菌剤を注入することも有する。好ましくは、センサは、光電式センサ、電子機械式センサ、及び近接センサからなる群から選択される。好都合なことは、第１の経路と第２の経路とが一致しないことである。好ましくは、殺菌剤は過酸化水素である。

【発明の実施の形態】
本発明の装置は、カセットアセンブリからカセットを抜き取り、カセットを送達システムの中に送り、送達システム内のカセットの位置を検出し、カセットを注入システムで利用可能にし、送達システム内でカセットの位置を進めることでカセットの別の部分を注入システムで利用可能にし、カセット内のセルを使い切るまでこの操作を繰り返し、空になったカセットをカセットアセンブリに戻し、さらに送達システムから空になったカセットアセンブリを排出することを目的とした送達システム及びカセット検出機構を備える。カセット検出機構は、カセット上の溝部に隣接する平坦な隆起部と比較して、カセットの溝部上での溝部内の溝と溝部内の平坦な隆起部との間の高さの変化を検出することで、カセットに関する送達システムの状況の直接表示を提供する。

この装置はカセット用の検出機構に絡めて説明されるが、この装置は幅広く適用可能であり、滅菌のためのカセットに関する搬送装置の状況の検出に限定されるものではない。このカセット検出機構は、一定の高さ又は厚さを有する部分に、比較的かなり接近した位置にある高さ又は厚さが変動する部分を持つ、任意の器具の高さ又は厚さの変動の判断に用いることができる。また、上記機構は、検出する部分の両方とも高さが変化する場合であっても、１つの器具のある部分の高さを隣接する部分の高さと比較することが可能である。したがって、本発明の装置は、幅広い範囲のプロダクト及びプロセスに幅広く適用される。例えば、この装置は半導体の複数の層の相対的厚さを判断するのに適用することができる。

カセット、カセットアセンブリ、及びカセットをカセットアセンブリから抜き取る装置は、米国特許第５，８８７，７１６号に記述されている。これらのカセット及びカセットアセンブリは本発明の装置の一部ではないが、本発明の方法及び装置は米国特許第５，８８７，７１６号のカセット及びアセンブリを利用する。ただし、他のカセット及びカセットアセンブリもこの装置及び方法での使用に適している。本発明の装置及び方法を理解するために、これらのカセット及びカセットアセンブリを説明することが必要である。したがって、本発明の装置及び方法の説明に先立って、これらのカセット及びカセットアセンブリを説明する。

カセットアセンブリ
図１は、カセット２４が含まれるスリーブ２２を有するカセットアセンブリ２０を示す図である。図２はカセットアセンブリ２０の構成要素をより詳細に説明するための分解図である。スリーブ２２は、開口端部２３と閉端部２５とを有し、段ボール紙からなる内層２６と吸引性のある板紙材料からなる外層２８とを有する。カセット２４は、細長い矩形状のプラスチック製カセットケース３０を有する。このカセットケース３０は、５８重量％の過酸化水素の溶液を含む複数のセル３２を有する。図３（Ａ）に示すように、カセットケース３０はセルストリップ３８を取り込んで囲むもので、下側ハウジング部分３６と該下側ハウジング部分３６と嵌合する上側ハウジング部分３４とからなる。セルストリップ３８は、可撓性材料からなり、複数のセル３２を有する。各セル３２は、正確に定量された所定量の過酸化水素４０を含む。もちろん、過酸化水素４０の代わりに他の液状滅菌剤を含むものであってもよい。好ましくは、カセットケース３０及びセルストリップ３８は、それぞれ適当なポリマー、例えばポリスチレン及びポリエチレンからなる。しかし、当業者はそれらの材料を他の材料に置き換えることが可能であることを認識するであろう。

好ましくは、各々のセル３２へのアクセスは、カセットケース３０に形成された孔４４に中空針４２を通すことによって可能である。図２にもどると、スリーブ内層２６は、カセット２４を包む。したがって、もし使用後に過酸化水素溶液の小さな液滴がカセット２４の外側に残っているとすると、該液滴はスリーブ内層２６を構成する段ボールによって吸収され、それによって操作者の手や衣服に過酸化水素の液滴が触れるようなことが防げる。スリーブ内層２６は、以下の説明で明らかになるであろういくつかの他の重要な機能を提供する。スリーブ内層２６は、１対の平行な折り目４６に沿って折り畳まれ、これにより上板４８、端板５０、及び下板５２が形成される。一対の縦方向の折り目５４が第１の側板５６と第２の側板５８とを形成する。大きな開口部６０が上板４８に形成されており、該開口部６０はスリーブ開口端部２３の方向に先端が向いた矢形状に開口している。また、タブ６２は、小さな縦に細長い切り抜きからなり、該切り抜きの後側の端部６６（スリープ閉端部２５側）で付着したままであり、その付着部分を折り目６８としてタブ６２が１８０°折り曲げられる。

図１及び図２に示すように、ラベル７０、好ましくはバーコード等のコンピュータ読み取り可能表示部７２を有するラベル７０によって、カセットアセンブリ２０を識別する。スリーブ内層２６の大きな幅方向に延びる矩形状の窓開口部７４は、ラベル７０を目で見ることを可能とする窓となる。矩形状の切り抜き７６が窓開口部７４のすぐ後ろに位置し、該切り抜き７６に嵌合する厚紙からなる取り外し板７８を形成する。ラベル７０は、表示部７２とは反対側の面に接着剤を有し、取り外し板７８に付着し、かつ切り抜き７６と窓開口部７４との間の内側スリーブ上板４８に付着する。図６乃至図９に示すように、これによってヒンジ部８０が形成され、取り外し板７８が切り抜き７６に嵌合し、ラベル表示部７２が窓開口部７４から見ることができない図７に示す位置からヒンジ部８０を軸にして、ラベル表示部７２が窓開口部７４から見ることが可能となる図９に示す位置へラベル７０を１８０°回転させることができる。

図２にもどると、内側スリーブ上板４８のスリーブ開口端部２３の近傍の幅方向側縁部に切り抜き８２が形成され、また別の切り抜き８４が内側スリーブの第１の側板５６及び第２の側板５８に沿って形成されており、それによってスリーブ内層２６からカセット２４にアクセスすることができる。切り抜き８２及び８４と位置合わせして、同様の切り抜き８６がスリーブ外層２８に形成されており、それによってスリーブ２２全体からカセット２４にアクセスすることができる。

図２及び図５は、スリーブ外層２８の構造を最も良く示すものである。スリーブ外層２８は、厚紙素材を折り畳んで形成されるが、もちろん他の紙材料、例えば適切なポリマーを折り畳んで形成してもよい。また、ここで開示された構造と等価の構造をいくつかの別の様式で成形又は形成することも可能である。縦方向の折り目９０は、上板９２、底板９４、第１の側板９６、及び第２の側板９８を形成する。これらはそれぞれスリーブ内層２６の上板４８、下板５２、第１の側板５６、及び第２の側板５８に対応する。縦方向の折り目９０は、接着用折り返し部１００も形成し、この接着用折り返し部１００が第１の側板９６を封止することでスリーブ外層２８の３次元構造が形成される。サイドタブ１０２及び折り畳み可能な折り返し部１０４は、スリーブ外層２８の閉端部２５を形成する。もちろん、接着用折り返し部等の他の閉包手段を代わりに用いることも可能である。上板９２に形成された矢形状の開口部１０６及び矩形状の窓部１０８は、対応するスリーブ内層２６の開口部６０及び７４と位置合わせされる。第２の側板９８の矩形状の窓部１１０は、カセット２４の表示部１１２を見るために設けられている。

図３（Ｂ）及び図５は、どのようにしてカセット２４が所定の位置で保持されるかを詳細に説明するためのものである。スリーブ外層２８の底板９４の前端部１１６にある幅方向の折り目１１４は、ヒンジ部１１８を形成し、該ヒンジ部１１８を軸にして保持用折り返し部１２０が回転する。この保持用折り返し部１２０は、折り目１１４からタグ１２２まで延び、またその終端部１２４はカセット２４をスリーブ２２内に保持するためにカセット２４と係合する。カセット２４に穴開けされた複数の孔４４のそれぞれを囲む環状ポスト１２６が設けられており、孔４４が該環状ポスト１２６を軸方向に貫いている。環状ポスト１２６は、図３（Ｂ）に最も良く示されるように、終端部１２４が接する垂直方向に延びる環状の側壁部１２８を有する。保持用折り返し部１２０は、スリーブ２２にカセット２４を保持する上で驚くほど良好な働きをする。かなり激しい振動であってもスリーブ２２からカセット２４が外れることはない。

過酸化水素が充填された複数のセル３２を有する新規なカセットアセンブリ２０は、以下のように構成される。すなわち、カセット２４はスリーブ内層２６に収納される。ラベル７０は、該ラベル７０の表示部７２が窓開口部７４及び１０８を通して目で見ることができる図９に示す位置に折り畳まれる。また、タブ６２は後方を向くように１８０°以上折り畳まれる。セル３２はカセットケース３０内のチャンバーに収納され、またその外面１３２が丸みを帯びている。タブ６２がこの丸みを帯びた外面１３２に係合することで、カセット２４とスリーブ２２との間の移動に対してある程度の抵抗が与えられる。スリーブ内層２６はスリーブ外層２８に収納される。この際、保持用折り返し部１２０がスリーブ内層２６に重なるようにしてスリーブ２２の中に折り畳まれ、保持用折り返し部１２０の終端部１２４はカセット２４の垂直方向に延びる環状側壁部１２８と接し、それによってスリーブ内層２６及びカセット２４をスリーブ外層２８の中に保持する。

図１０は、カセットアセンブリ２０を上側から見た斜視図である。カセット２４は、スリーブ２２の開口端部２３から押し出されており、カセット２４の特徴がさらに示されている。カセットケース３０の上側ハウジング部分３４の上部にある矢印１３４は、カセット２４の前進方向を示す。さらに、カセット２４の右側縁部１４０に向けて複数の溝部１３８が延びており、また溝部１３８と溝部１３８との間に平坦な隆起部１４４が設けられている。平坦な隔離隆起部１４６は、セル（図９では図示せず）を覆う上側ハウジング部分３４の一部である湾曲したセル用カバー１５０から溝部１３８を隔てる。湾曲したセル用カバー１５０及びその下に横たわるセル（図示せず）には、カセット２４の前端部１５６から番号が割り当てられる。前端部１５４に最も近いセル用カバー１５０及びその下に横たわるセルの番号は１であり、前端部１５４に最も遠いセル用カバー１５０及びその下に横たわるセルの番号は１０である（図示せず）。各々の溝部１３８は、カセット２４の前端部１５４に最も近い側に垂直な縁部１５６を有する。溝部１３８の傾斜部分１５８は、この垂直な縁部１５６の下端から約３０°の角度で上向いてゆき、平坦な隆起部１４４と交わる。カセット２４の右側縁部１４０上には１０個の溝部１３８が存在し、該カセット２４の１０個のセルに対応している。カセット２４の別の実施形態では、異なる数の溝部１３８及びセルを有するものとすることができる。

カセット自動抜き取り機構
カセットアセンブリ２０は、米国特許第５，８８２，６１１号に開示されたカセット自動抜き取り機構での使用を意図していたものである。以下に説明するように、既に説明された抜き取り機構を単純化し、さらに該抜き取り機構に対してカセット割り出し（indexing）機構を付け加える。図１１乃至図１７は、カセット自動抜き取り機構１６０の一実施形態を説明するためのものである。図１１は、カセット自動抜き取り機構１６０と、これに挿入されるカセットアセンブリ２０を示す図である。図１１のカセット２４は、カセットアセンブリ２０のスリーブ２２から部分的に抜き出されている。注入アセンブリ１６２は、図１１の下端部、すなわちカセット２４の下に位置している。注入アセンブリ１６２は、米国特許第４，８６９，２８６号、同第４，９０９，２８７号、同第４，９１３，１９６号、同第４，９３８、２６２号、及び同第４，９４１，５１８号に記載された注入アセンブリと基本的に同じである。なお、本明細書ではこれらの米国特許の開示内容を援用することで、インクジェットアセンブリ１６２についての詳細な説明を省略する。

カセット２０は、左側機械加工ガイド１６８と右側機械加工ガイド１７０との間のカセット自動抜き取り機構１６０に囲まれている。バーコード読み取り装置１７２は、左側機械加工ガイド１６８の一部分であるバーコード読み取り装置ブラケット１７４に取り付けられている。モータ１７８もまた左側機械加工ガイド１６８に厳重に取り付けられている。シャフト１８０は第１の端部で軸継手１８２を介してモータ１７８に接続されており、右側機械加工ガイド１７０のベアリング１８４を貫通し、さらに第２の端部でシャフト止め輪１８６によって所定の位置に保持される。軸継手１８２によってシャフト１８０がモータ１７８に接続されている。軸継手１８２上に複数のネジ１８３が設けられており、それによってモータ１７８をシャフト１８０に強固に接続させることが可能である。メインテナンスのために、軸継手１８２のネジ１８３を単に緩めることでシャフト１８０からモータ１７８を取り外すこともできる。上部ローラガイド１９２はシャフト１８０上に強固に取り付けられている。シャフト１８０、軸継手１８２、及び上部ローラガイド１９２はすべてモータ１７８の回転に連動して回転する。

フラグ１９８の第１の端部、爪部２０２の第１の端部、及びブラケット爪部２０６の第１の端部はすべて肩付きネジ２１０を軸にして自由に回転する。肩付きネジ２１０は、右側機械加工ガイド１７０のネジ孔（図示せず）に螺合する。フラグ１９８の第１の端部、爪部２０２の第１の端部、及びブラケット爪部２０６の第１の端部は、それぞれ肩付きネジ２１０が通る丸孔を有する。フラグ１９８の第２の端部、爪部２０２の第２の端部、及びブラケット爪部２０６の第２の端部は、互いに独立して上下することが可能である。なぜならフラグ１９８の第１の端部、爪部２０２の第１の端部、及びブラケット爪部２０６の第１の端部は、肩付きネジ２１０を軸にして回転するからである。図１１で右側機械加工ガイド１７０に面して見た場合、フラグ１９８の第１の端部にある孔はフラグ１９８の右側端部にあり、また爪部２０２及びブラケット爪部２０６の第１の端部にそれぞれある孔は、爪部２０２及びブラケット爪部２０６の左側端部にそれぞれある。爪部２０２の第１の端部とブラケット２０６の第１の端部とがコネクタとしての肩付きネジ２１０に接続されているが、他の形態のコネクタを用いて爪部２０２とブラケット爪部２０６とを接続させることも可能である。

爪部２０２の第２の端部は、図１６及び図１７に最も良く示されているように、さらに下側に向いた爪舌部２０８を有する。カセット２４がカセット自動抜き取り機構１６０に存在し、かつカセット２４が部分的にスリーブ２２から抜き出されている場合、爪舌部２０８及びブラケット爪部２０６の第２の端部の下側部分は、カセット２４の上側ハウジング部分３４に接触している。

センサ２１２は、ブラケット爪部２０６の第２の端部の先端に設けられている。図１１に示す実施形態のセンサ２１２は、概略“Ｕ”字形形状を有している。センサ２１２は、この“Ｕ”の第１の腕部分に光源（図示せず）を備え、また“Ｕ”の第２の腕部分に光受容器（図示せず）を備える。爪部２０２の第２の端部の先端は、より一層明確に図１５及び図１８（Ａ）で示されるように、センサ２１２の第１の腕部分と第２の腕部分との間を通る。多数のセンサ２１２のいずれも本発明の装置及び方法に適しているが、１つの適当なセンサ２１２は、SUNX/Ramco Electric Co., 1207 Maple, West Des Moines, Iowa 50265から入手可能なＰＭ−Ｒ４４スーパースモールスロットセンサである。センサ２１２は、該センサ２１２の“Ｕ”の２つの腕部分の間にある爪部２０２の先端の存在を検出する。なぜなら、爪部２０２の先端は、センサ２１２の“Ｕ”の第２の腕部分にある光受容器に光が達しないようにセンサ２１２の“Ｕ”の第１の腕部分からの光をブロックするからである。爪部２０２の存在を示す他のセンサ２１２もまた本発明の装置及び方法の実施形態に適用可能である。爪部２０２の第２の端部及び爪舌部２０８は、ブラケット爪部２０６及び該ブラケット爪部２０６に設けられたセンサ２１２の動きとは独立して上下することができる。なぜなら、爪部２０２の第１の端部及びブラケット爪部２０６の第１の端部は、ともに肩付きネジ２１０を軸にして自由に回転するからである。

スリーブセンサ２１６は、フラグ１９８よりも上において右側機械加工ガイド１７０に固定されている。カセットアセンブリ２０がカセット自動抜き取り機構１６０に存在する時、フラグ１９８の第２の端部はカセットアセンブリ２０のスリーブ２２によって押し上げられ、フラグ１９８の第２の端部１９８をスリーブセンサ２１６に接触させる。したがって、スリーブセンサ２１６はカセット自動抜き取り機構１６０にカセットアセンブリ２０が存在することを検出する。ガイドベース２１８は、カセット自動抜き取り機構１６０の一端部で左側機械加工ガイド１６８及び右側機械加工ガイド１７０を相互に接続する。この一端部にカセットアセンブリ２０が挿入される。

図１２は、カセット自動抜き取り機構１６０の別の斜視図であって、別の特徴局面を示している。すなわち、図１２に示すカセット自動抜き取り機構１６０にはカセットアセンブリ２０が存在しない。左側機械加工ガイド１６８と右側機械加工ガイド１７０とを接続しているガイドベース２１８は、カセットアセンブリ２０のスリーブ開口端部２３が先に挿入される向きでカセットアセンブリ２０が収納されるように寸法が定められた収納スロット２２０を有する。矩形状をなした収納スロット２２０は、下壁部２２２、２つの側壁部２２４、及び上壁部（図１２では図示せず）によって形作られている。収納スロット２２０は、バネで付勢されたドア２２６によって覆われる。バネで付勢されたドア２２６は、カセットアセンブリ２０が収納スロット２２０に存在しない場合に収納スロット２２０を閉じる一方で、カセットアセンブリ２０に対して下向きの力を与えることで下壁部２２２との間に強固にカセットアセンブリ２０を保持する。

下壁部２２２、２つの側壁部２２４、及び上壁部は、左側機械加工ガイド１６８の内壁部、右側機械加工ガイド１７０の内壁部、及び左側機械加工ガイド１６８を右側機械加工ガイド１７０に接続する底板２３０の上面によって形作られた矩形状の領域に通じている。カセットアセンブリ２０がカセット自動抜き取り機構１６０に存在する時、底板２３０はカセットアセンブリ２０を支える。端部止めブラケット２３２は、ガイドベース２１８から最も離れた底板２３０の一端で２つのネジ及びナットによって該底板２３０に取り付けられている。端部止めブラケット２３２の端部は、上に向いてカセット２４のための端部止め２３４を形成し、スリーブ２２から完全にカセット２４が取り除かれるのを防ぐ。

図１３は、上から見たカセット自動抜き取り機構１６０を示す図である。左側底部ローラガイド２４０及び右側底部ローラガイド２４２は、下部シャフト２４４に強固に取り付けられている。下部シャフト２４４は、左側機械加工ガイド１６８及び右側機械加工ガイド１７０を貫通して延びており、回転自在となるようにベアリングに取り付けられている。下部シャフト２４４はモータ１７８に接続されておらず、カセット自動抜き取り機構１６０にカセットアセンブリ２０が存在しない場合には、下部シャフト２４４、左側底部ローラガイド２４０、及び右側底部ローラガイド２４２はシャフト１８０及び上部ローラガイド１９２から自由に独立して回転することが可能である。ソレノイド２４８が右側機械加工ガイド１７０に取り付けられている。ソレノイド２４８が作動すると、該ソレノイド２４８は爪部２０２を持ち上げる。

図１４は、カセット自動抜き取り機構１６０及び注入システム１６２の側面図である。シャフト１８０と下部シャフト２４４との相対位置が図１４に示されている。下部シャフト２４４は、該下部シャフト２４４の各端部に設けられた下部シャフト止め輪２４６によって所定の位置に保持されている。フラップオープナ２５０は、右側機械加工ガイド１７０の底部に設けられている。

カセット自動抜き取り機構の操作
カセット感知機構を有するカセット自動抜き取り機構１６０の操作を次に説明する。

カセット自動抜き取り機構へのカセットアセンブリの挿入
カセットアセンブリ２０は、そのスリーブ開口端部２３が先になるように、カセット自動抜き取り機構１６０の収納スロット２２０に挿入される。カセット自動抜き取り機構１６０にカセットアセンブリ２０を挿入することで、フラグ１９８の第２の端部が持ち上がる。フラグ１９８の第２の端部は、スリーブセンサ２１６に接触し、制御ユニット（図示せず）、例えば滅菌プロセスで使用する制御ユニットへ信号を送る。任意の適当な制御ユニットを用いることができ、例えばマイクロプロセッサに基づく自動制御システム及び並行処理コントローラをここに記載した操作の様々な局面を制御するために使用することができる。制御ユニットはバーコードリーダ１７２を起動する。このバーコードリーダ１７２は、スリーブ外層２８の矩形状の窓部１０８及び内層２６の横方向に延びる矩形状の窓開口部７４を通してカセット２４のラベル表示部７２を読み取る。ロットコード及び貯蔵期限を含むラベル情報は制御ユニットに送られる。もし、カセット４２が貯蔵期限を過ぎているか、もしくは欠陥を有するものであるならば、該カセット４２は拒絶され、カセットアセンブリ２０はカセット自動抜き取り機構１６０から取り除かれる。

もしカセットの使用が可能であるならば、制御ユニットはモータ１７８を起動し、該モータが反時計方向に回転して上部ローラガイド１９２を回転させる。回転する上部ローラガイド１９２はスリーブ外層２８の上板９２に接触し、カセットアセンブリ２０をカセット自動抜き取り機構１６０のさらに奥へ引き込む。左側底部ローラガイド２４０及び右側底部ローラガイド２４２は、スリーブ外層２８の底板９４に接触し、カセットアセンブリ２０の動きによって回転する。

カセットアセンブリ２０がカセット自動抜き取り機構１６０の中に十分な距離移動した場合、スリーブ２２の前方の縁部１６４がフラップオープナ２５０（図１４参照）に接してスリーブ２２の動きを停止させる。フラップオープナ２５０はカセット２４と保持用折り返し部１２０との間を滑動して保持用折り返し部１２０を下方向に回転させてカセット２４との係合を解除させる。スリーブ２２の前方の縁部１６４がフラップオープナ２５０と接触している間に、カセットアセンブリ２０はカセット自動抜き取り機構１６０の中に十分な距離移動し、上部ローラガイド１９２がスリーブ２０の外層２８の矢形の開口部１０６と内層２６の矢形の開口部６０とを通してカセット２４の上部に接触する。フラップオープナ２５０がスリーブ２２の動きを停止させているので、上部ローラガイド１９２の回転がカセット２４を、図１１に示すように、スリーブ２０の外層２８の開口端部２３から引き抜く。

左側底部ローラガイド２４０及び右側底部ローラガイド２４２はスリーブ内層２６の切り抜き８２及び８４と外層２８の切り抜き８６を通してカセット２４に接触する。切り抜き８２，８４及び８６は図２に示されている。左側底部ローラガイド２４０及び右側底部ローラガイド２４２は束縛がないので、カセット２４が上部ローラガイド１９２の回転によって動かされる時に回転する。左側底部ローラガイド２４０及び右側ローラガイド２４２は、単にカセット２４を支持するだけであり、カセット２４をスリーブ２０から引き出す手助けはしない。

爪部とバケット爪部との相対的な動き
図１５は、カセット２４が部分的にスリーブ２２から抜き出された後のカセット自動抜き取り機構１６０内のカセット２４を示す図である。ソレノイド２４８を含むカセット自動抜き取り機構１６０のいくつかの構成要素は、明瞭化のために図１５から除いてある。爪部２０２の第２の端部の先端は、図１８（Ａ）に示すように、ブラケット爪部２０６の先端にあるセンサ２１２の“Ｕ”字をなす２本の腕部間に位置している。爪舌部２０８及びブラケット爪部２０６の第２の端部の底部は、カセットケース３０の上側ハウジング部分３４に置かれている。

カセット自動抜き取り機構１６０のカセット感知機構部分の操作は、カセット２４がカセット自動抜き取り機構１６０を通過するのに伴う爪部２０２及びブラケット爪部２０６の相対的動作に依存している。したがって、カセット自動抜き取り機構１６０の残りの動作を説明する前に、爪部２０２及びブラケット爪部２０６の動きを説明する。

図１５は爪舌部２０８及びブラケット爪部２０６の第２の端部の底部がカセットケース３０の上側ハウジング３４における異なる部分に置かれることを示す図である。図１５では、爪舌部２０８は、カセット２４の右側縁部１４０に延びている第３の溝部１３８の底部に置かれる。ブラケット爪部２０６の第２の端部の底部は、湾曲したセルのカバー１５０から溝部１３８を隔離する平坦な隔離隆起部１４６上に置かれている。

カセット２４は上部ローラガイド１９２の回転によってカセット自動抜き取り機構１６０の中を移動するにつれて、爪舌部２０８がプラスチック製カセットケース３０の上側ハウジング部分３４にある溝部１３８、該溝部１３８の傾斜部分１５８、及び平坦な隆起部１４４を横断するので、爪舌部２０８及び爪部２０２の第２の端部が上下する。

例えば、もし図１５の爪舌部２０８が第１の溝部１３８の底部にあるならば、爪舌部２０８が平坦な隆起部１４４に達するまで溝部１３８の傾斜部分１５８を横切るにつれて爪舌部２０８が持ち上がる。爪舌部２０８の垂直方向の位置は、該爪舌部２０８が平坦な隆起部１４４を通過しているときは不変である。次に、爪舌部２０８が第２の溝部１３８に落ちる。したがって、爪舌部２０８及び爪部２０２の第２の端部は爪舌部２０８がカセットケース３０の上部ハウジング部分３４の表面の溝部１３８、該溝部１３８の傾斜部分１５８、及び平坦な隆起部１４４を横切るにつれて、上下する。

それとは対称的に、ブラケット爪部２０６の第２の端部の底部は、湾曲したセルカバー１５０と溝部１３８とを隔離する隔離隆起部１４６上に置かれる。カセット２４がカセット自動抜き取り機構１６０の中を移動するとき、平坦な隔離隆起部１４６の高さは一定であるため、ブラケット爪部２０６の第２の端部が垂直方向において同一の高さに保たれる。爪舌部２０８及び爪２０２の第２の端部は、カセット２４がカセット自動抜き取り機構１６０の中を移動するにつれて上下し、一方ブラケット爪部２０６の第２の端部はその間、垂直方向の高さが一定したままである。

センサによるカセット上の爪部の位置の検出
図１６及び図１７は、どのようにして爪部２０２とブラケット爪部２０６との垂直方向の相対的な位置がカセットケース３０の上側ハウジング部分３４上の爪舌部２０８の位置の判断に使用することができるかを説明するためのものである。

図１６において、爪舌部２０８は溝部１３８の底部にある。したがって、爪部２０２の第２の端部は、爪舌部２０８がカセットケース３０の上側ハウジング部分３４と接している状況としては、可能な限り垂直方向の位置が低くなっている。ブラケット爪部２０６の第２の端部の垂直方向の位置は、ブラケット爪部２０６の第２の端部がカセットケース３０の上側ハウジング部分３４と接している状態で固定される。なぜなら、ブラケット爪部２０６の第２の端部はカセットケース３０の平坦な隆起部１１４に接しているからである。平坦な隆起部１４４は高さが不変である。

爪部２０２の第２の端部の先端の位置を明確に説明するために、図１６では、センサ２１２の“Ｕ”字形のうちの右側機械加工ガイド１７０に近い腕部を不図示としている。爪部２０２の第２の端部の先端は、センサ２１２の“Ｕ”字の２本の腕部の間に位置しており、このことは図１８（Ａ）に明瞭に図示されている。また、もしセンサ２１２の“Ｕ”字形の右側機械加工ガイド１７０に近い腕部が省略されていない場合、爪部２０２の第２の端部の先端を明瞭に示すことができない。ブラケット爪部２０６のセンサ２１２の“Ｕ”字形の残りの腕部の光線２５２は、爪部２０２の第２の端部の先端よりも上に見える。したがって、爪舌部２０８が図１６に示すように溝部１３８の底部にある場合にセンサ２１２の“Ｕ”字形の除かれた腕部分にある光受容器（図示せず）が光線２５２を受ける。

図１７において、爪舌部２０８は図１０に示すようにカセットケース３０の第１の溝部１３８と矢印１３４との間のカセット２４の上側ハウジング部分３４の平坦な隆起部１４４と接触している。第１の溝部１３８と矢印１３４との間の平坦な隆起部１４４は、カセットケース３０の残りの平坦な隆起部１４４と同一の高さを有する。図１７において、センサ２１２の“Ｕ”字形のうちの右側機械加工ガイド１７０に近い腕部が図１６と同様に取り除かれている。

カセット２４の上側ハウジング部分３４にある平坦な縁部１４４は、溝部１３８よりも高い。図１７に示すように、爪部２０２の第２の端部の先端の垂直方向の位置は、爪舌部２０８が平坦な縁部１４４に接触している場合に、爪部２０２が光線２５２（図１７において極細線で示す）をブロックするのに十分な高さにある。したがって、センサ２１２の“Ｕ”字形のうちの第２の腕部にある光受容器（図示せず）は、カセット２４の上側ハウジング部分３４にある平坦な縁部１４４上に爪舌部２０８がある場合に、光線２５２に晒されない。

もし爪舌部２０８が溝部１３８の底部にあるならば、図１６に示すように、センサ２１２の光受容器は光線２５２を観測する。もし爪舌部２０８が平坦な縁部１４４に接している場合、爪部２０２の先端は光線２５２をブロックする。なぜなら爪部２０８の先端は爪舌部２０２が溝部１３８内にある場合よりも垂直方向の位置が高いからである。したがって、爪舌部２０８が溝部１３８内にあるか、平坦な縁部１４４上にあるかどうかを、爪部２０２がセンサ２１２の光線２５２をブロックするかどうかを判断することで判断することができる。もし光線２５２がブロックされると、該光線２５２はセンサ２１２の“Ｕ”字形のうちの第２の腕部の光受容器に入力されない。

カセット自動抜き取り機構の動作の説明
再びカセット自動抜き取り機構１６０の動作について説明する。ユーザがカセットアセンブリ２０をカセット自動抜き取り機構１６０に挿入すると、フラグ１９８がカセットアセンブリ２０によって持ち上がり、スリーブセンサ２１６に接触する。スリーブセンサ２１６は中央処理装置（図示せず）に信号を送り、モータ１７８を起動させて反時計方向に回転させる。上部ローラガイド１９２はスリーブ２２からカセット２４を引き出す。スリーブ２０の前方の縁部１６４は爪部２０２及びブラケット爪部２０６の両方を持ち上げる。爪部２０２はブラケット爪部２０６のセンサ２１２の光線２５２を阻止する（図１７参照）。

中央処理装置にあるソフトウェアは、クロックを起動して爪部２０２が溝部１３８に達する前に爪部２０２及びブラケット爪部２０６が一緒に乗る時間を測定する。爪部２０２が溝部１３８に達した場合、爪舌部２０８は溝部１３８に落ちて光線２５０を開く（図１６参照）。ソフトウェアは、爪舌部２０８が溝部１３８の垂直な縁部１５６に接触するようにモータ１７８の回転を時計方向に逆転させる。

この時点で、セル３２は注入するのに適当な位置に置かれる。注入アセンブリ１６２の中空針４２がカセット２４内のセル３２（図３（Ａ）参照）を貫通する。セル３２内の過酸化水素４０又は他の滅菌剤が排出されて滅菌チャンバに送られる。この機構の動作は、Williams他の米国特許第４，８１７，８００号（１９８９年４月４日発行）、同第４，９１３，１９６号（１９９０年４月３日発行）、同第４，９３８，２６２号（１９９０年７月３日発行）、及び同第４，９４１，５１８号（１９９０年７月１７日発行）により完全に記載されており、本明細書ではこれらの特許全てを援用する。

次のセル３２が利用される場合、ソフトウェアはモータ１７８を起動させて該モータ１７８を反時計方向に回転させる。モータ１７８が起動するとクロックも起動される。爪舌部２０８が溝部１３８の傾斜部分１５８を横切ると、爪舌部２０８及び爪部２０２の第２の端部が溝部１３８の傾斜部分１５８に接触することによって持ち上がる。ある点で、爪部２０２の第２の端部が光線２５２をブロックする。光線２５２は爪舌部２０８が平坦な縁部１４４を横切るので爪部２０２の上端部によってブロックされたままとなる。爪舌部２０８が次の溝部１３８に落ちると、光線２５２はもはや爪部２０２の先端によってブロックされず、センサ２１２からの信号が制御ユニットへ送られる。制御ユニットにあるソフトウェアはモータ１７８の回転を時計方向に逆転させ、それによって爪舌部２０８が溝部１３８の垂直方向の縁部１５６に接触する。注入アセンブリ１６２上の中空針４２は、再びカセット２４のセル３２（図３（Ａ））を貫通する。セル３２内の過酸化水素４０又は他の滅菌剤が排出されて滅菌チャンバに送られる。このようなプロセスは最後のセル３２が使用されるまで繰り返される。中央処理装置は、処理されたセルの数を記録し、それによってセルの全てが使用され、かつカセット２４が使い切られた時を判断する。

この時点で、ソフトウェアはソレノイド２４８を起動させるとともにモータ１７８を立ち上げて該モータ１７８を時計方向に回転させる。ソレノイド２４８が起動すると、爪部２０２が持ち上がり、カセット２４上の溝部１３８の外へ爪舌部２０８が持ち上がる。モータ１７８の回転によって上部ローラガイド１９２が回転し、使い切ったカセット２４をスリーブ２２に押し込む。ソレノイド２４８を起動することによって爪部２０２を持ち上げることで、爪舌部２０８はカセット２４上の溝部１３８の垂直な縁部１５６によって停止されることはない。カセット２４はスリーブ２２の中へ移動するので、カセット２４の後方の端部はラベル７０に接する。それによって図７に示す位置に向けて後方に回転する。この際、ラベルの表示７２はスリーブ２２の外側からは見えない。カセット２４がスリーブ２２に押し戻されると、上部ローラガイド１９２はスリーブ外層２８の上板９２に接触し、カセットアセンブリ２０を収納スロット２２０から押し出す。

爪部２０２及びブラケット爪部２０６は、同一の肩付きネジ２１０を軸にして回転することから、カセット検出機構は、従来の装置よりも測定される器具の厚さを多様にすることができる。爪部２０２及びブラケット爪部２０６は測定される器具の表面における異なる経路を並んで移動することから、このカセット検出機構は爪部２０２の爪舌部２０８が横切る表面とブラケット爪部２０６の第２の端部の底部が横切る表面との間の高さの違いについて高い検出感度を持つ。測定された器具の表面における厚さの変化すなわちうねりはさほど重要ではない。なぜなら、カセット検出機構は互いに比較的近接した２つの面間の高さの違いを検出しているのであって、対象物の表面における互いに近接した二つの位置の相対厚さよりもかなり大きく変化しうる絶対的な高さを計測しているのではないからである。

さらに、他の従来の装置とは異なり、本発明の装置及び方法は測定されている器具の厚さによって測定精度が変動しない。装置及び方法は、器具の厚さの変動を比率に基づいてではなく、むしろ絶対的なものに基づいている。例えば、爪舌部２０８及びブラケット爪部２０６は上記表面上の２つの経路を行き来する。センサ２１２は、爪部２０２の先端部がセンサ２１２の光線２５２をブロックしているかどうかを判断する。爪部２０２の先端部が光線２５２をブロックするかどうかは、爪舌部２０８が置かれる経路とブラケット爪部２０６が置かれる経路との間の高さの差に依存している。センサ２１２の感度は測定されている器具の厚さに依存しない。

センサ２１２の他の実施形態も、本発明の装置及び方法の実施形態で利用することができる。装置の実施形態で使用することができるセンサ２１２のいくつかの実施形態としては、例えば電気機械式スイッチ及び近接センサが挙げられる。装置の実施形態で使用するための適当な機械式スイッチは、Honeywell Inc., 11 West Spring Street, Freeport, Illinois 61032から入手可能なマイクロスイッチである。幅広い範囲の電気機械式スイッチが本発明の装置の実施形態での使用に適しているが、特にMICRO SWITCH（商標）Ｖ７シリーズのマイクロスイッチはこの装置での使用に適している。

本発明の装置の実施形態で使用される適当な近接センサは、OMRON ELECTREONICS, INC., One East Commerce Drive, Schaumburg, Illinois 60173から入手可能である。本発明の装置での使用に適している近接センサの２つの種類は、誘導近接センサ（例えば、Ｅ２Ｅシリーズの誘導近接センサ）及び容量近接センサ（例えば、Ｅ２Ｋ−Ｘシリーズの容量近接センサ）であり、共にＯＭＲＯＮから入手可能である。本発明の装置で使用するのに適しているセンサ２１２の他の形態は当業者が容易に理解することができよう。

本発明の装置及び方法の実施形態は、厚さにおける単なる変動よりはむしろ物体表面の凹凸又は隆起の検出に使用することも可能である。装置の種々の実施形態を利用することによって、対象物の上面、側面または底面のいずれの凹凸も検出することが可能である。したがって、方法及び装置は物体の上面にある厚さの変化すなわち凹凸の計測に限定されない。

さらにこの装置は、既に説明及び図示したように、肩付きネジ２１０を持つ実施形態のように、爪部２０２及びブラケット爪部２０６が、コネクタとしての単一回転軸の周りを回転運動するものに限定されない。爪部２０２及びブラケット爪部２０６が単一の回転軸に設置された実施形態が好ましいといえども、例えば、爪部２０２及びブラケット爪部２０６は、二つのコネクタとしての２つの回転軸に設置されたものであってもよい。別の実施形態では、爪部２０２及びブラケット爪部２０６が回転方向ではなく直線的に移動する。図１８乃至図２０は、本発明の装置の実施形態として爪部２０２、ブラケット爪部２０６、及びセンサ２１２の取付関係の実施形態が示されている図である。

図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、本発明の一実施形態にもとづく装置の一部分の上面図及び側面図を示すもので、爪部２０２及びブラケット爪部２０６がコネクタとしての単一のピボット２６０に設けられている。図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）の実施形態は図１１に示す実施形態と類似している。図１１の肩付きネジ２１０は図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）のピボット２６０の一実施形態である。

図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）のセンサ２１２は、ブラケット爪部２０６の側面に設けられている。図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）のセンサ２１２の実施形態は、図１１に示す実施形態と類似しており、センサ２１２が“Ｕ”字形となっている。図１８（Ａ）はどのようにして爪部２０２の第２の端部がセンサ２１２の“Ｕ”字形の２つの腕部の間で横方向に配置されるかを明瞭に示す図である。

図１８（Ｂ）はピボット２６０、爪部２０２、ブラケット爪部２０６、及びセンサ２１２を示す側面図であり、爪部２０２の第１の端部とブラケット爪部２０６の第２の端部とが共に、コネクタとしての単一のピボット２６０に取り付けられている。ブラケット爪部２０６の底部及び爪部２０２上の爪舌部２０８はともに検出面２７０に接している。爪部２０２の第１の端部及びブラケット爪部２０６の第１の端部は、共に単一の共通するピボット２６０を軸にして回転する。それによって、ブラケット爪部２０６の底部及び爪舌部２０８が検出面２７０の隆起すなわち凹凸に接すると、ブラケット爪部２０６の底部及び爪舌部２０８がそれぞれ別個に上下する。センサ２１２は、既に述べたように爪部２０２とブラケット爪部２０６との相対的な高さを検出する際に使用される。

図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す実施形態では、爪部２０２及びブラケット２０６は重力によって検出面２７０に保持される。したがって、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す装置の実施形態は検出面２７０の上面のサンプリングには適しているが、該検出面２７０の側面又は底面については一般に適していない。なぜなら、重力は検出面２７０の側面及び底面に対して爪部２０２及びブラケット爪部２０６を保持させないからである。

図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示す実施形態は、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す実施形態と類似しているが、ブラケット爪部２０６及び爪部２０２が、コネクタとしての別々のピボット２６０に設けられている点が異なる。図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示す実施形態は検出面２７０の上面を測定するのに有用であり、一般に検出面２７０の側面又は底面を測定するのに適していない。なぜなら、実施形態は検出面２７０と接触しているブラケット爪部２０６及び爪部２０２を保持するために重力に依存するからである。図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す実施形態と図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示す実施形態は共に、重力によって検出面２７０に接触しているブラケット爪部２０６の底部及び爪舌部２０８を保持することが可能な傾いている検出面１７０の測定に利用することができる。

図２０は本発明にもとづく装置の一部分の別の実施形態を示すもので、爪部２０２及びブラケット爪部２０６がコネクタとしての支持体２７４に取り付けられている。センサ２１２は、他の実施形態と同様にブラケット爪部２０６に取り付けられている。バネ２７６は支持体２７４と爪部２０８及びブラケット爪部２０６の両方との間に位置している。バネ２７６は爪部２０２及びブラケット爪部２０６を検出面２０７に対して押圧する。したがって、図２０に示す実施形態は検出面２７０の底面及び側面を測定するために使用できる。なぜなら、図２０の装置は検出面２７０上に爪部２０２及びブラケット爪部２０６を保つために重力に依存していないからである。バネ２７６は爪部２０２及びブラケット爪部２０６を検出面２７０に対して押圧する。図２０に示す装置は、もちろん検出面２７０の上面を測定するために使用してもよい。バネ２７６の代わりに液圧式又は空気圧式の機構を用いてもよい。センサ２１２は、他の実施形態と同様に爪部２０２の位置とブラケット爪部２０６の位置との間の差を測定する。図２０の実施形態では、爪部２０２及びブラケット爪部２０６は回転するのではなく横方向に動き、検出面２７０の向きに関わりなく検出面２７０に乗る。

図２１は、本発明の実施形態にもとづくカセット検出機構及びカセット自動抜き取り機構１６０とともに使用するのに適した滅菌器３００を示す略図である。滅菌器３００は、その構成要素及び使用方法が米国特許第４，７５６，８８２号（１９８８年７月１２日発行）及び同第５，６５６，２３８号（１９９７年８月１２日発行）により詳しく記載されており、本明細書ではこれらの特許を援用する。他の滅菌器もカセット自動抜き取り機構１６０及びカセット検出機構とともに使用するのに適していることから、図２１の滅菌器は限定することを意味するものではない。滅菌器３００は、真空チャンバ３１０、バルブ３３０によって真空チャンバ３１０に接続された真空ポンプ３２０、さらにバルブ３５０を有するラインによって真空チャンバ３１０に接続した適当な滅菌剤（例えば過酸化水素）の供給源３４０を有する。滅菌器３００はまた、真空チャンバ３１０内のプラズマ発生器３７０に電気的に接続されたＲＦ（高周波）ジェネレータ３６０と、ラインおよびバルブ３９０を介して真空チャンバ３１０に接続されたＨＥＰＡベント（vent）３８０とを有する。プロセス制御論理回路４００、好ましくはプログラム可能なコンピュータは、真空チャンバ３１０に接続された構成要素の各々に接続されている。プロセス制御論理回路４００は、滅菌プロセスを達成するために、適当な時刻に真空チャンバに接続された構成要素の各々の動作を指示する。

本発明の種々の実施形態のカセット自動抜き取り機構１６０及びカセット検出機構は、適当な滅菌剤の供給源３４０の実施形態の部分であり、カセット自動抜き取り機構１６０及びカセット検出機構はプロセス制御論理回路４００によって制御可能である。真空チャンバ３１０は、滅菌すべき対象物を囲む。

この発明の実施形態及び用途を図示及び説明してきたが、本発明の範囲から離れることなく多くの変更が可能であることを当業者が容易に理解することは明らかであるに違いない。したがって、本発明は、特許請求の範囲の意図すること以外によって限定されるものではない。

好ましい実施態様は以下の通りである。
（Ａ）少なくとも第１の経路と第２の経路とを有する表面を持つ器具のこの表面の凹凸を検出するための検出機構であって、
少なくとも１つのコネクタと、第１の爪部と、第２の爪部と、センサとを備え、
前記第１の爪部の第１の端部は、前記第１の爪部が移動可能となるようにして前記コネクタに接続されており、前記第１の爪部の第２の端部は前記表面上の前記第１の経路の一部分に接触し、
前記第２の爪部の第１の端部は、前記第２の爪部が移動可能となるようにして前記コネクタに接続されており、前記第２の爪部の第２の端部は前記表面上の前記第２の経路の一部分に接触し、
前記センサは、前記第２の爪部に対する前記第１の爪部の位置を検出するために前記第１の爪部又は前記第２の爪部に取り付けられていることを特徴とする検出機構。
（１）前記第１の経路及び前記第２の経路が同一ではない実施態様（Ａ）に記載の検出機構。
（２）前記少なくとも１つのコネクタはピボットであり、前記第１の爪部及び前記第２の爪部は前記ピボットを軸にして回転する実施態様（Ａ）に記載の検出機構。
（３）前記第１の爪部及び前記第２の爪部の動作は重力によるものである実施態様（Ａ）に記載の検出機構。
（４）前記第１の爪部及び前記第２の爪部の動作は液圧機構、空気圧機構、及び少なくとも１本のバネからなる群から選択される移動機構によるものである実施態様（Ａ）に記載の検出機構。
（５）前記表面の前記凹凸は前記器具の上面、底面、又は側面にある実施態様（Ａ）に記載の検出機構。

（６）前記センサは光電式センサ、電子機械式センサ、及び近接センサからなる群から選択される実施態様（Ａ）に記載の検出機構。
（７）前記第１の経路は前記第２の経路に隣接している実施態様（１）に記載の検出機構。
（８）制御ユニットをさらに有する実施態様（Ａ）に記載の検出機構。
（９）前記器具はカセットである実施態様（Ａ）に記載の検出機構。
（１０）前記カセットは殺菌剤を含む実施態様（９）に記載の検出機構。

（１１）前記殺菌剤は過酸化水素を含む実施態様（１０）に記載の検出機構。
（１２）前記第１の経路は少なくとも１つの溝部を有し、また前記第２の経路は比較的滑らかである実施態様（Ａ）に記載の検出機構。
（１３）前記第１の経路及び前記第２の経路はカセットの一面上にある実施態様（１２）に記載の検出機構。
（Ｂ）器具の一面の凹凸を検出する方法であって、
第１の経路及び第２の経路を有する面を持つ器具を提供することと、
少なくとも１つのコネクタ、
第１の爪部が移動可能となるようにして前記コネクタに接続した第１の端部を有する前記第１の爪部、
第２の爪部が移動可能となるようにして前記コネクタに接続した第１の端部とを有する前記第２の爪部、及び、
前記第１の爪部又は前記第２の爪部に取り付けられたセンサを有する検出機構を提供することと、
前記第１の爪部の第２の端部が前記器具の前記表面上の前記第１の経路の一部分に接し、前記第２の爪部の第２の端部が前記器具の前記表面上の前記第２の経路の一部分に接するように、前記器具を前記検出機構に挿入することと、
前記センサによって前記第２の爪部に対する前記第１の爪部の位置を判断することと、
前記検出機構中で前記器具を動かすことと、
前記センサによって前記第１の爪部に対する前記第２の爪部の第２の位置を判断することと、
前記表面の凹凸を判断することと
を有することを特徴とする方法。
（１４）前記器具を移動させることと、前記第２の爪部に対する前記第１の爪部の位置を判断することとを繰り返すことを備える実施態様（Ｂ）に記載の方法。
（１５）前記第１の経路及び前記第２の経路は同一ではない実施態様（Ｂ）に記載の方法。

（１６）前記少なくとも１つのコネクタはピボットであり、前記第１の爪部及び前記第２の爪部は前記ピボットを軸にして回転する実施態様（Ｂ）に記載の方法。
（１７）前記センサは光電式センサ、電子機械式センサ、及び近接センサからなる群から選択される実施態様（Ｂ）に記載の方法。
（１８）前記第１の経路は前記第２の経路に隣接している実施態様（１５）に記載の方法。
（１９）前記検出機構はさらに制御ユニットを備える実施態様（Ｂ）に記載の方法。
（２０）前記器具はカセットである実施態様（Ｂ）に記載の方法。

（２１）前記検出機構は滅菌システムに設けられる実施態様（２０）に記載の方法。
（２２）前記カセットは殺菌剤を含む実施態様（２１）に記載の方法。
（２３）前記殺菌剤は過酸化水素である実施態様（２２）に記載の方法。
（２４）前記第１の経路は少なくとも１つの溝部を有し、また前記第２の経路は比較的滑らかである実施態様（２２）に記載の方法。
（２５）前記第１の爪部の前記第２の端部が前記カセットの前記面上の前記第１の経路にある前記少なくとも１つの溝部に接するまで前記カセットを動かすことをさらに備え、それによって前記滅菌システムに殺菌剤を注入するための前記カセットを位置決めする実施態様（２４）に記載の方法。
（２６）前記殺菌剤を前記滅菌システムに注入することをさらに有する実施態様（２５）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】
スリーブ内にあるカセットの斜視図である。
【図２】
図１のカセット及びスリーブの分解組立図である。
【図３】
（Ａ）は図２の２Ａ−２Ａ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は図２の２Ｂ−２Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】
図１のスリーブの内層を形成する広げられた半加工板の平面図である。
【図５】
図１の外層を形成する広げられた半加工板の平面図である。
【図６】
図４のスリーブ内層に取り付けられる識別ラベルの斜視図である。
【図７】
収納位置で示された図６のラベルの断面図である。
【図８】
移動位置にあるラベルを示す図７と同様の断面図である。
【図９】
ラベルが開口部を通して目で見える露出位置にあるラベルを示す図７と同様の断面図である。
【図１０】
スリーブから部分的に取り外されたカセットを有するカセットアセンブリの斜視図である。
【図１１】
本発明にもとづくカセット検出機構及び送達システムに置かれた図１のカセット及びスリーブの斜視図である。
【図１２】
図１１の送達システム及びカセット検出機構の別の斜視図である。
【図１３】
図１１の送達システム及びカセット検出機構の上面図である。
【図１４】
図１１の送達システム及びカセット検出機構の側面図である。
【図１５】
図１１の送達システム及びカセット検出機構に置かれた図１のカセット及びスリーブの部分切欠斜視図であり、カセット検出機構の爪部がカセットの溝部に乗っている状態を示す図である。
【図１６】
カセット検出機構上の爪部が該カセットの溝部の底部にある場合にセンサーの光線の位置を示す図１１の送達システム及びカセット検出機構に置かれた図１のカセット及びスリーブの部分切欠斜視図である。
【図１７】
カセットが送達システムに入る時に爪部がカセット上の平坦な隆起部の上部にある状態での光線の位置を想像線で示す図１１の送達システム及びカセット検出機構に置かれた図１のカセット及びスリーブの部分切欠斜視図である。
【図１８】
（Ａ）は爪部及びブラケット爪部が共通のピボットに取り付けられているカセット検出機構の一実施形態の一部分の概略上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のカセット検出機構の概略側面図である。
【図１９】
（Ａ）は爪部及びブラケット爪部が２つの異なるピボットに取り付けられているカセット検出機構の一実施形態の一部分を示す概略上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のカセット検出機構の概略側面図である。
【図２０】
支持体のバネに爪部及びブラケット爪部が取り付けられ、かつ爪部及びブラケット爪部が回転するのではなく横方向に移動するカセット検出機構の一実施形態の一部分を示す模式的側面図である。
【図２１】
滅菌装置の略図である。

Claims (20)

1. 器具の表面の凹凸を検出するための検出機構であって、前記表面はこの表面に沿った少なくとも第１の経路と前記第１の経路とは別の第２の経路とを有し、前記第１の経路は少なくとも１つの溝部を有し、前記第２の経路は比較的滑らかである、検出機構において、
   前記器具よりも上側に位置し、前記溝部を横切る方向に前記器具に対して直線的に移動することができる少なくとも１つのコネクタと、
   第１の爪部であって、前記第１の爪部の第１の端部は、前記コネクタの移動中、前記第１の爪部が上下方向に移動可能となるように前記コネクタに接続されており、前記第１の爪部の第２の端部は、当該第２の端部から下側に向って延びる爪舌部を備え、当該爪舌部は前記表面上の前記第１の経路の一部分に接触し、前記爪舌部は、前記第２の端部から延びる第１の面と前記第１の面に向って傾斜した第２の面とを含み、前記第２の面は、前記コネクタの進行方向を向いている、第１の爪部と、
   第２の爪部であって、前記第２の爪部の第１の端部は、前記コネクタの移動中、前記第２の爪部が、前記第１の爪部とは独立して上下方向に移動可能となるように前記コネクタに接続されており、前記第２の爪部の第２の端部は、当該第２の端部から延びる下側部分が前記表面上の前記第２の経路の一部分に接触する、第２の爪部と、
   前記第１の爪部又は前記第２の爪部に取り付けられていて、前記第２の爪部に対する前記第１の爪部の位置を検出するセンサと、
   を備えている、検出機構。
   
2. 前記センサは、前記第２の爪部の前記第２の端部に対する前記第１の爪部の前記第２の端部の位置を検出するために前記第１の爪部の前記第２の端部又は前記第２の爪部の前記第２の端部に取り付けられている、請求項１に記載の検出機構。
   
3. 前記少なくとも１つのコネクタはピボットであり、前記第１の爪部及び前記第２の爪部は前記ピボットを軸にして回転する、請求項１または２に記載の検出機構。
   
4. 前記第１の爪部及び前記第２の爪部の動作は、重力によるものである、請求項１〜３のいずれかに記載の検出機構。
   
5. 前記第１の爪部及び前記第２の爪部の動作は、液圧機構、空気圧機構、及び少なくとも１つのバネからなる群から選択される移動機構によるものである、請求項１〜３のいずれかに記載の検出機構。
   
6. 前記センサは、光電式センサ、電子機械式センサ、及び近接センサからなる群から選択される、請求項１〜５のいずれかに記載の検出機構。
   
7. 前記第１の経路は、前記第２の経路に隣接している、請求項１〜６のいずれかに記載の検出機構。
   
8. 制御ユニットをさらに備える、請求項１〜７のいずれかに記載の検出機構。
   
9. 前記器具は殺菌剤を収容するためのカセットである、請求項１〜８のいずれかに記載の検出機構。
   
10. カセット自動抜き取りシステムにおける前記カセットの場所の表示を提供するために、前記カセット自動抜き取りシステムに組み込まれる、請求項９に記載の検出機構。
    
11. 器具の表面の凹凸を検出する方法であって、
    表面にその表面に沿った第１の経路及び前記第１の経路とは別の第２の経路を有し、前記第１の経路は少なくとも１つの溝部を有し、前記第２の経路は比較的滑らかである器具を提供することと、
    前記器具よりも上側に位置し、前記溝部を横切る方向に前記器具に対して直線的に移動することができる少なくとも１つのコネクタ、
    第１の爪部であって、前記コネクタの移動中、前記第１の爪部が上下方向に移動可能となるように前記コネクタに接続された第１の端部、および第２の端部を有し、前記第２の端部が当該第２の端部から下側に向って延びる爪舌部を備え、前記爪舌部は、前記第２の端部から延びる第１の面と前記第１の面に向って傾斜した第２の面とを含み、前記第２の面は、前記コネクタの進行方向を向いている、第１の爪部、
    第２の爪部であって、前記コネクタの移動中、前記第２の爪部が前記第１の爪部とは独立して上下方向に移動可能となるように前記コネクタに接続された第１の端部、および第２の端部を有する、第２の爪部、及び、
    前記第１の爪部又は前記第２の爪部に取り付けられたセンサ
    を備えた検出機構を提供することと、
    前記第１の爪部の第２の端部から延びる前記爪舌部が前記器具の前記表面上の前記第１の経路の一部分に接し、前記第２の爪部の第２の端部から延びる下側部分が前記器具の前記表面上の前記第２の経路の一部分に接するように、前記器具を前記検出機構に挿入することと、
    前記センサによって前記第２の爪部に対する前記第１の爪部の位置を判断することと、
    前記検出機構中で前記器具を動かすことによって前記コネクタを前記器具に対して移動させることと、
    前記センサによって前記第２の爪部に対する前記第１の爪部の第２の位置を判断することと、
    前記表面の凹凸を判断することと
    を含む、方法。
    
12. 前記器具を動かすことと、前記第２の爪部に対する前記第１の爪部の位置を判断することとを繰り返すことを含む、請求項１１に記載の方法。
    
13. 前記少なくとも１つのコネクタはピボットであり、前記第１の爪部及び前記第２の爪部は前記ピボットを軸にして回転する、請求項１１または１２に記載の方法。
    
14. 前記センサは、光電式センサ、電子機械式センサ、及び近接センサからなる群から選択される、請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
    
15. 前記第１の経路は、前記第２の経路に隣接している、請求項１１〜１４のいずれかに記載の方法。
    
16. 前記検出機構はさらに制御ユニットを備える、請求項１１〜１５のいずれかに記載の方法。
    
17. 前記器具は殺菌剤を収容するためのカセットである、請求項１１〜１６のいずれかに記載の方法。
    
18. 前記検出機構は滅菌システムに設けられる、請求項１７に記載の方法。
    
19. 前記第１の爪部の前記第２の端部が前記カセットの前記表面上の前記第１の経路にある前記少なくとも１つの溝部に接するまで前記カセットを動かし、それによって前記滅菌システムに殺菌剤を注入するための前記カセットの位置を決めることをさらに含む、請求項１７または１８に記載の方法。
    
20. 前記殺菌剤を前記滅菌システムに注入することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。

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