JP5963370B2 - キャップ保持ラックユニット - Google Patents

Description

本発明は、マイクロチューブの開口部を密封するキャップを整列収容するキャップ保持ラックユニットに関し、特に、創薬（ｄｒｕｇ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）、すなわち、医学、生物工学及び薬学において薬剤を発見したり設計したりするプロセスにおいて、創薬用試料を封入するために使用されるチューブ収容ラックに多数整列収容される複数のマイクロチューブに対して、開口部を一度にキャップで封鎖するためにチューブ収容ラックと同ピッチにキャップを整列収容するキャップ保持ラックユニットに関する。

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、図７、図８に示すように、試料を溶解した溶液をマイクロチューブＭＴと呼ばれる円筒状又は四角筒状の小型容器に注入し、このマイクロチューブＭＴを、例えば、ＳＢＳ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）規格に準拠した１６行×２４列の合計３８４個の区画を有するチューブ収容ラックＲに縦列収容し、マイクロチューブＭＴの開口部を着脱可能なキャップＣで密封して保管や搬送を行っている（例えば、特許文献１参照。）。

このようなチューブ収容ラックＲは、上記の規格によれば区画のピッチが４．５ｍｍときわめて短いため、チューブ収容ラックＲに収容されているマイクロチューブＭＴの開口部へのキャップＣの機械による装着は、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Ｃを装着することが余儀なくされており、チューブ収容ラックＲに収容された３８４本のマイクロチューブＭＴの開口部の全てにキャップＣを装着するためには、かなりの手間と時間を要していた。
このため、個々のキャップを用いず、チューブ収容ラックに収容されているマイクロチューブに直接アルミフォイルなどのシール材を一括して接着し、マイクロチューブごとシール材を切断することで、マイクロチューブ一本ずつにキャップを装着する手間を排除したものが公知である（例えば、特許文献２参照。）。

また、本発明者らは、図９に示すような、チューブ収容ラックＲと同じピッチの収容開口部５１１を有するキャップラック５１０を用い、このキャップラック５１０の全ての収容開口部５１１にマイクロチューブＭＴのキャップＣを予め整列させ、このキャップラック５１０をチューブ収容ラックＲの上に被せて、キャップラック５１０の収容開口部５１１に整列させたキャップＣをチューブ収容ラックＲに収容されたマイクロチューブＭＴの開口部に一斉に押し込む方法を開発した。
キャップラック５１０の収容開口部５１１は上下に開口しており、キャップＣは通常はキャップラック５１０の収容開口部５１１に保持され、押し込まれることによって弾性変形して収容開口部５１１を通過するように構成されている。
キャップラック５１０の各収容開口部５１１に整列収容されたキャップＣを一度に上方から下方に押し込むことで、チューブ収容ラックＲに収容された全てのマイクロチューブＭＴの開口部を一度にキャップＣで封鎖することが可能となる。
そして、このようなキャップ装着方法を効率よく実施するために、キャップラックの収容開口部にキャップを短時間で整列させるキャップ整列装置も公知である（例えば、特許文献３参照。）。
さらに、整列した状態の多数のキャップをシート等で包合して一体化したものも公知である（例えば、特許文献４参照。）。

特開２００７−３３０６１号公報 特開２００７−２９６４７５号公報 特開２００９−２０４４０６号公報 再表２０１０−１５０４１５号公報

特許文献２に示すような、シート材をマイクロチューブに直接接着するものでは、マイクロチューブから試料を取り出すためにシート材を剥がしたり破断して開封する必要がある。
その際に、接着剤や破断した細片が試料に混入するおそれがあり、試料に悪影響を及ぼすという問題があった。
また、開封されたマイクロチューブには破断片や接着剤が付着したままとなるため、再利用の際には、それらを除去するための余分な工程を必要とするという問題があった

特許文献３に示すような、キャップラックに多数のキャップを収容保持させるものでは、キャップは各収容開口部に上方から緩く挿入された状態のため、キャップを整列したキャップラックをハンドリングする際の小さな振動や衝撃でもキャップが収容開口部から外れるおそれがあり、１つでも整列していないキャップが存在すると、チューブ収容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むことができず、自動化、省力化の障害となるという問題があった。
特許文献４に示すような、整列した状態の多数のキャップをシート状に一体化するものでは、そのために設計された専用のキャップが必要となり、また一体化するための設備や工程も複雑となるという問題があった。
また、マイクロチューブを個々に取り扱うためにシート材を剥がしたり破断する必要があり、接着剤や破断した細片によって試料に悪影響を及ぼすおそれがあった。
さらに、開封されたキャップは再利用が困難であるという問題があった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、専用のキャップを使用したり複雑な追加設備を備えることなく、接着剤の残存や破断片を発生させず、また、マイクロチューブやキャップの再利用も容易とし、多数のキャップを整列させた状態で脱落することなく容易に取り扱うことができるキャップ保持ラックユニットを提供することを目的とする。

本発明に係るキャップ保持ラックユニットは、多数のキャップを収容開口部に保持可能なキャップラックと、前記キャップラック上に載置されるカバープレートとを有し、前記カバープレートが、前記収容開口部と同じピッチのキャップの通過不能な多数の貫通孔を有し、前記キャップラック及びカバープレートが、前記カバープレートのキャップラックへの載置位置を規定する複数の位置決め部を有し、前記多数の貫通孔は、前記カバープレートがキャップラック上に位置決め載置された際に、それぞれ前記収容開口部の上方に位置するように設けられていることにより、前記課題を解決するものである。

請求項１に係るキャップ保持ラックユニットによれば、カバープレートを、キャップを収容保持したキャップラックに載置することで、各収容開口部に上方から緩く挿入された状態のキャップを上方から固定可能となり、ハンドリングする際の振動や衝撃でキャップが収容開口部から外れることがないため、キャップを収容保持したキャップラックの移動や保管の自由度が高まり、容易にハンドリングすることができる。
また、カバープレートが収容開口部と同じピッチのキャップの通過不能な多数の貫通孔を有し、キャップラック及びカバープレートがカバープレートのキャップラックへの載置位置を規定する複数の位置決め部を有し、多数の貫通孔は、カバープレートがキャップラック上に位置決め載置された際に、それぞれ収容開口部の上方に位置するように設けられていることにより、カバープレートを載置したまま押し込み部材を貫通孔を通過可能させて、キャップラックの収容開口部に整列させたキャップをチューブ収容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むことが可能となり、カバープレートを外す工程は必要なくハンドリングが容易となる。
さらに、複数の位置決め部により、ハンドリング時にカバープレートがずれたり脱落することも防止できる。

請求項２に記載の構成によれば、カバープレートの外周縁が、少なくとも表裏方向の一方の面側の角部に面取り部を有していることにより、キャップをマイクロチューブの開口部に一斉に押し込んだ後に、カバープレートを取り外す際に容易に持ち上げることが可能となり、ハンドリングがさらに容易となる。
請求項３に記載の構成によれば、複数の位置決め部が、カバープレートのキャップラックへの載置時の表裏を規定するように構成されていることにより、カバープレートの外周縁の面取り部が一面にのみ施されていても、確実に面取り部がキャップラック側となるように載置できる。
請求項４に記載の構成によれば、位置決め部が、少なくとも１辺の長手方向の中心線に対して非対称に配置されていることにより、簡単な構成でカバープレートのキャップラックへの載置時の表裏を規定することが可能となる。

請求項５に記載の構成によれば、キャップラックは、他のキャップラックと重ねた際に他のキャップラックの外枠部の上面に載置される形状に形成され、カバープレートが、他のキャップラック上面の規定位置に載置された際に、キャップラックが上面に載置される形状に形成されていることにより、キャップを収容保持したキャップラックにカバープレートを載置した状態で保管する際に、キャップラックを単体で重ねた場合と同様に、傾くことなく平行に重ねて保管することが可能となり、多段に積み上げても崩れることなく重ねたままの移動も可能となる。
請求項６に記載の構成によれば、振動や衝撃等でカバープレート自体がキャップラックからズレたり脱落することが防止され、カバープレートが軽量であっても、収容開口部に緩く収容保持された状態のキャップを上方から確実に押さえて脱落を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るキャップ保持ラックユニット及びチューブ収容ラックの全体斜視図。 図１に示すキャップラックのキャップ整列前の斜視図。 図１に示すキャップラックの一部拡大図。 本発明の一実施形態に係るキャップ保持ラックユニット及びチューブ収容ラックの一部断面図。 本発明の一実施形態に係るキャップ保持ラックユニットの積み重ね時の斜視図。 図５に示す積み重ね時の断面説明図。 従来のチューブ収容ラック及びマイクロチューブの斜視図。 従来のキャップの斜視図。 従来のキャップラックの斜視図。

本発明のキャップ整列装置は、多数のキャップを収容開口部に保持可能なキャップラックと、キャップラック上に載置されるカバープレートとを有し、カバープレートが収容開口部と同じピッチのキャップの通過不能な多数の貫通孔を有し、キャップラック及びカバープレートがカバープレートのキャップラックへの載置位置を規定する複数の位置決め部を有しており、簡単な構成で、専用のキャップを使用したり複雑な追加設備を備えることなく、接着剤の残存や破断片を発生させず、また、マイクロチューブやキャップの再利用も容易とし、多数のキャップを整列させた状態で脱落することなく容易に取り扱うことができるものであれば、その具体的な実施の態様は、いかなるものであっても何ら構わない。

本発明の一実施形態であるキャップ保持ラックユニットは、図１乃至図４に示すように、多数のキャップＣを収容開口部１１１に保持可能なキャップラック１１０と、キャップラック１１０上に載置されるカバープレート１２０と有している。
キャップラック１１０及びカバープレート１２０は矩形状に形成されている。
キャップラック１１０は、合成樹脂材料で形成されており、上方から見て、外枠部１１３の内方に格子部１１７で縦横に区画された収容開口部１１１が形成されている。
格子部１１７の内壁には、図３、図４に示すように、キャップ係止突起部１１４が設けられており、キャップＣが収容開口部１１１内でキャップ係止突起部１１４に係合して収容保持され、上方から押し込まれることによってキャップＣが弾性変形して収容開口部１１１の下方に通過するように構成されている。
キャップＣは、キャップ係止突起部１１４に係合して、その上面がキャップラック１１０の上面とほぼ同一平面となるように収容開口部１１１内に収容保持される。

カバープレート１２０は、キャップラック１１０の収容開口部１１１と同じピッチの貫通孔１２１を有している。
貫通孔１２１は、カバープレート１２０がキャップラック１１０に載置された際に、後述する規定位置において全ての収容開口部１１１の上方に位置するように設けられるとともに、キャップＣを下方に押し込む押し込み部材（図示せず）の通過が可能で、キャップＣは通過不能な大きさに形成されている。
また、カバープレート１２０の外周縁１２３は、後述する規定位置に載置された際の下方面側に、面取り部１２４を有しており、キャップＣをマイクロチューブＭＴに一斉に押し込んだ後に、カバープレート１２０を取り外す際に容易に持ち上げることが可能となる。

キャップラック１１０及びカバープレート１２０には、それぞれ、カバープレート１２０のキャップラック１１０への載置位置を規定する複数の位置決め部が設けられている。
キャップラック１１０の位置決め部は外枠部１１３の対向する短辺上に突出する４つの位置決め突起１１２で形成され、カバープレート１２０の位置決め部は４つの位置決め孔１２２で形成されており、位置決め突起１１２と位置決め孔１２２が嵌合することでカバープレート１２０のキャップラック１１０への載置位置を規定される。
それぞれの４つの位置決め突起１１２及び位置決め孔１２２のうち、３つの位置決め突起１１２ｂ及び位置決め孔１２２ｂは、矩形状のキャップラック１１０及びカバープレート１２０の短辺の中心線Ｌから距離ｂの位置に設けられ、他の１つの位置決め突起１１２ａ及び位置決め孔１２２ａのみ、距離ｂより短い距離ａの位置に設けられ、位置決め突起１１２ａ及び位置決め孔１２２ａと位置決め突起１１２ｂ及び位置決め孔１２２ｂとが短辺の中心線Ｌに対して非対称に配置される。

カバープレート１２０をキャップラック１１０に載置する際、表裏が逆の場合には４つの位置決め突起１１２及び位置決め孔１２２による位置決めが行えないため、カバープレート１２０の表裏が規定される。
このことで、カバープレート１２０の面取り部１２４が必ずキャップラック１１０側に位置するように載置することができる。
なお、面取り部１２４は曲面状、傾斜面状等、どのような形状でもよく、また、外周縁全体が傾斜面に形成されていてもよい。
また、それぞれの４つの位置決め突起１１２及び位置決め孔１２２は、互いに密に嵌合するように形成されており、カバープレート１２０をキャップラック１１０の上部に位置決めするとともに、キャップＣを押さえた状態で固定するように構成されている。

なお、カバープレート１２０の位置決め孔１２２を一方の面には貫通しない凹部としてもよく、キャップラック１１０の位置決め部を凹部、カバープレート１２０の位置決め部を突起としてもよく、それら場合は、位置決め部を非対称に配置することなく、カバープレート１２０の裏表を規定することが可能である。
また、孔や凹部に代えて、最外縁に切り欠きを設けてもよい。
さらに、キャップラック１１０及びカバープレート１２０の複数の位置決め部を、異なる構造のものを混在させてもよく、異なる構造の位置決め部を非対称に配置してカバープレート１２０の裏表を規定してもよい。

以上のように構成されたキャップ保持ラックユニット１００によれば、キャップラック１１０にキャップＣを収容保持した状態でハンドリングしても、カバープレート１２０をその上方から規定位置に載置しておくことで振動や衝撃でキャップＣが収容開口部１１１から外れることなく、また、カバープレート１２０を載置したまま、キャップＣをチューブ収容ラックＲに収容されたマイクロチューブＭＴの開口部に一斉に押し込むことが可能となる。
また、フィルムや接着剤によってキャップＣを固定する必要がないため、複雑な追加設備を備える必要はなく、キャップＣをチューブ収容ラックＲに収容されたマイクロチューブＭＴの開口部に一斉に押し込んだ後に、接着剤の残存や破断片を発生させないため、マイクロチューブＭＴやキャップＣの再利用も容易となる。

さらに、図５に示すように、カバープレート１２０を載置したまま、キャップ保持ラックユニット１００を複数重ねて保管したりハンドリングすることも可能である。
キャップラック１１０は、図６の（Ｉ）に模式的に示すように、他のキャップラック１１０と重ねた際に他のキャップラック１１０の外枠部１１３の上面に載置される形状に形成されている。
この時、各辺の長さが短いカバープレート１２０ｓを使用した場合は、重ねる際に位置がずれた場合、図６の（ＩＩ）に示すように、一側方（図の右方）のみがカバープレート１２０ｓ上に載置され、他側方（図の左方）が載置されず、傾いた状態で重なってしまう場合がある。

本実施形態のキャップ保持ラックユニット１００においては、カバープレート１２０は、キャップラック１１０が上面に載置される形状として、各辺の長さがキャップラック１１０の上面の各辺の長さとほぼ同一の長さに形成されている。
キャップラック１１０の上面の規定位置に載置された状態で他のキャップラック１１０を上に重ねた場合、図６の（ＩＩＩ）に示すように、他のキャップラック１１０がカバープレート１２０の上面に載置されて重なり、重ねる際に位置が多少ずれても、傾いて重なることなく、多段に積み上げても崩れず重ねたままの移動も可能となる。
なお、キャップラックが上面に載置される形状として、カバープレート１２０の外周の一部分のみキャップラック１１０の上面の各辺の長さとほぼ同一の長さまで張り出す等、他の形状としてもよい。

１００ ・・・ キャップ保持ラックユニット
１１０、５１０ ・・・ キャップラック
１１１、５１１ ・・・ 収容開口部
１１２ ・・・ 位置決め突起（位置決め部）
１１３ ・・・ 外枠部
１１４ ・・・ キャップ係止突起部
１１７ ・・・ 格子部
１２０ ・・・ カバープレート
１２１ ・・・ 貫通孔
１２２ ・・・ 位置決め孔（位置決め部）
１２３ ・・・ 外周縁
１２４ ・・・ 面取り部
ＭＴ ・・・ マイクロチューブ
Ｃ ・・・ キャップ
Ｒ ・・・ チューブ収容ラック
Ｌ ・・・ 中心線

Claims (6)

1. 多数のキャップを収容開口部に保持可能なキャップラックと、前記キャップラック上に載置されるカバープレートとを有し、
   前記カバープレートが、前記収容開口部と同じピッチのキャップの通過不能な多数の貫通孔を有し、
   前記キャップラック及びカバープレートが、前記カバープレートのキャップラックへの載置位置を規定する複数の位置決め部を有し、
   前記多数の貫通孔は、前記カバープレートがキャップラック上に位置決め載置された際に、それぞれ前記収容開口部の上方に位置するように設けられていることを特徴とするキャップ保持ラックユニット。
2. 前記カバープレートの外周縁が、少なくとも表裏方向の一方の面側の角部に面取り部を有していることを特徴とする請求項１に記載のキャップ保持ラックユニット。
3. 前記複数の位置決め部が、前記カバープレートのキャップラックへの載置時の表裏を規定するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャップ保持ラックユニット。
4. 前記位置決め部が、少なくとも１辺の長手方向の中心線に対して非対称に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のキャップ保持ラックユニット。
5. 前記キャップラックは、他のキャップラックと重ねた際に他のキャップラックの外枠部の上面に載置される形状に形成され、
   前記カバープレートは、前記他のキャップラック上面の規定位置に載置された際に、前記キャップラックが上面に載置される形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のキャップ保持ラックユニット。
6. 前記カバープレートとキャップラックの位置決め部が、密に嵌合する凹部及び凸部の対で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のキャップ保持ラックユニット。

Images