(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験管をシールする、複数のシーリングエレメントを備えたキャリアシートからなるシーリングマットであって、キャリアシートとシーリングエレメントとが、プラスチック等の異なる素材から作られ、前記シーリングエレメントに、前記キャリアシートに設けられた開口端部に適合した周縁溝が設けられていることを特徴とするシーリングマット。
【請求項２】
シーリングエレメントが、分離できるようにキャリアシートに固定されていることを特徴とする請求項１記載のシーリングマット。
【請求項３】
周縁溝が、シーリングエレメントの頂端部の直下に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のシーリングマット。
【請求項４】
周縁溝の底面が、周縁溝の頂面より、さらに外側に向かって延設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のシーリングマット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、試験管をシールするためのシーリングマット、特に試験管をシールするための複数のシーリングエレメントを備えたキャリアシートからなるシーリングマットに関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、（１）試験管をシールする、複数のシーリングエレメントを備えたキャリアシートからなるシーリングマットであって、キャリアシートとシーリングエレメントとが、プラスチック等の異なる素材から作られていることを特徴とするシーリングマットや、（２）シーリングエレメントが、可撓性及び／又は弾力性を備えた素材からなることを特徴とする（１）記載のシーリングマットや、（３）シーリングエレメントが、分離できるようにキャリアシートに固定されていることを特徴とする（１）又は（２）記載のシーリングマットや、（４）１又は２本以上の試験管をシールした後、キャリアシートを後方に折り曲げながら引き剥がすとき、シーリングエレメントがキャリアシートから分離されるように、シーリングエレメントがキャリアシートに取り付けられていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか記載のシーリングマットや、（５）シーリングエレメントに、キャリアシートに設けられた開口端部に適合した周縁溝が設けられていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか記載のシーリングマットや、周縁溝が、シーリングエレメントの頂端部の直下に設けられていることを特徴とする（５）記載のシーリングマットや、（７）周縁溝の底面が、周縁溝の頂面より、さらに外側に向かって延設されていることを特徴とする（５）又は（６）記載のシーリングマットや、（８）シーリングエレメントが、試験管の開口端部に嵌合するキャップであることを特徴とする（１）〜（８）のいずれか記載のシーリングマットや、（９）シーリングエレメントが、化学的に耐性を有する素材からなることを特徴とする（１）〜（８）のいずれか記載のシーリングマットや、（１０）シーリングエレメントが、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）、特に針で穿孔できるＴＰＥからなることを特徴とする（１）〜（９）のいずれか記載のシーリングマットや、（１１）キャリアシートが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はＰＰ（ポリプロピレン）からなることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれか記載のシーリングマットや、（１２）シーリングエレメントが、マトリックスパターン、例えば８×１２のマトリックスパターンに相応してキャリアシートに配設されていることを特徴とする（１）〜（１１）のいずれか記載のシーリングマットに関する。
【０００３】
この種シーリングマットは公知であり、該公知のシーリングマットは、キャリアシートとシーリングエレメントが単一の素材から一体的に成形されており、互いに恒久的に接合されている。このようなシーリングマットは、試験管（マイクロチューブとも呼称される）や、マイクロタイトレーションプレート及び「ディープウエル」ブロック（これらは互いに恒久的に接合している試験管である）等の、特に保存及び試薬用に使用されている。この場合、試験管は、８×１２のマトリックスパターンに相応して、通常一つの集合体として用いられる。このマットの主な利点として、一回の操作で同時に多数の試験管を開閉することができる点を挙げることができる。公知のシーリングマットにおける欠点の一つとして、試験管を、常に同程度の容易さで開封できないことが挙げられる。試験管に上記シーリングエレメントが、堅く付着したままになる傾向が場合によっては生じ、そのためマットを取り外すためにマットに実質的な力を加える必要が生じる。しかし、力を加えると、マットが伸張しがちで、またマットについている試験管、及びそれ以外の試験管を、ラックから持ち上げてしまうことにもなる。他の欠点としては、シーリングマットを取り外すときに、他の試験管に汚れがついたり、汚染してしまうことが挙げられる。更に大きな欠点は、一本の試験管を必要なときであっても、全ての試験管を開けなければならない点である。また、個別の（一つの）シーリングエレメントを嵌合する際には、道具を使用しなければならないことも欠点に数えられる。
【０００４】
本発明の範囲に含まれる試験管とは、化学分析、試料保管、試験管での化学反応の実施等を目的として、液体状、パウダー状、固体状、又はそれらの組合わせのいずれかの状態の物質を保管するための容器と理解される。このような試験管のサイズには、いわゆる「マイクロチューブ」と呼ばれる、容量がほぼ０．２ｍｌ（できればそれ以下）の小型試験管から、容量が１０ｍｌ若しくはそれ以上である大型試験管まで含まれる。さらに、本発明の範囲に含まれる試験管とは、マイクロタイトレーション及びディープウエルブロック等の複合的保管及び試薬手段と理解される。
【０００５】
マトリックスパターンに収容した試験管をシールするシーリングマットが、米国特許Ａ５２８２５４３号に開示されている。米国特許Ａ５２８２５４３号の実施例２によれば、該シーリングマットは、試験管に相応するマトリックスパターンに配置され、シーリングエレメントとして機能する多数の小塊を接合するシート様ボディからなる。このシート様ボディには、コンタクトブロックからシート様ボディ裏側に熱を伝える適当な空気循環を確保するために隣接した一組の小塊を結ぶ対角線上に通路が設置されている。米国特許Ａ５２８２５４３号の教示全体は、シート様ボディに恒久接合された小塊に関している。
【０００６】
ヨーロッパ特許Ａ０８３６８８４号は、いわゆる内側のシール手段及び外側のシール手段からなるシールシステムについて開示している。内側シール手段は試験管の開口上端部内に設けられたシリンダー状の構成要素からなり、ピペットを挿入するための随意開口式の予備成形された通路を有する平坦なプレート様部品によって、試験管上部をシールする。数ある内側シール手段は、ストリップを接合して相互に接合し、マトリックス様のパターンを形成する。この場合、キャリアシートについては触れておらず、またヨーロッパ特許Ａ０８６３８８４号は、内側シール手段同士を分離できることを開示していない。特に、内側シール手段に設けられた通路のシーリングに関しては、ヨーロッパ特許Ａ０８３６８８４号は、内側シール手段を設けた試験管にかぶせ、試験管上に押し付けられる大型シートの形状をとる外側シール手段を開示している。しかし、該大型シートは、内側シール手段のシリンダー状部品にとってのキャリアシートではない。
【０００７】
本発明の目的は、試験管をシールする際の改良されたシーリングマットを提供することにある。
かかる目的は、一方のキャリアシートと他方のシーリングエレメントを、プラスチック等の異なる素材で作る本発明によって達成できる。シーリングマットのキャリアシートとシーリングエレメントを異なる素材で作ることにより、一方で非常に優れたシール性を持つ一素材をシーリングエレメントに使用し、他方で試験管からシーリングマットを取り外しやすい性質を持つ素材をキャリアシートに使用することが、とりわけ可能になる。一方におけるシール特性と他方における取り外し特性とは互いに両立し得ない。
【０００８】
シーリングマットのキャリアシートとシーリングエレメントを異なる素材で作ることにより、他の素材の性質を損なうことなく、上記要素の１つに他の素材を選定できるようになる。例えば、異なる色や異なる化学耐性を有する素材の選定が可能になることが挙げられる。しかし、一方でキャリアシート、他方でシーリングエレメントを、異なる素材で作ることにより、さらなる利点が得られる。試験管をシールしなければならないため、シーリングエレメントには、化学耐性の観点から特別な条件が課せられるからである。
【０００９】
シーリングエレメントに優れたシール作用を与えるため、本発明においては、シーリングエレメントが可撓性及び／又は弾力性を備えた素材で作られていることが望ましい。これにより、試験管とシーリングエレメントを緊密にシール嵌合することが可能になる。
【００１０】
本発明のシーリングマットの特に望ましい実施例としては、シーリングエレメントが切り離し可能にキャリアシートに取り付けられているシーリングマットを挙げることができ、かかるシーリングマットを用いると、シーリングエレメントでシールされた試験管を、他の試験管から独立して開けることが可能になる。例えば試験管をシールした後、キャリアシートを取り外し、次いで個別にシールされている各試験管を、シールした状態で個別に移動することができる。
【００１１】
本発明の特にさらなる実施例として、１本若しくは２本以上の試験管をシールした後、後方に折り曲げながらキャリアシートを引き剥がしたときに、シーリングエレメントがキャリアシートから分離するような状態で、シーリングエレメントがキャリアシートに取り付けられていることが望ましい。後部に向かって折りながらキャリアシートを後方に引く、つまり試験管の長手方向を事実上横切る方向にキャリアシートを引き剥がすことにより、試験管に対して、試験管を収納容器又はラックから持ち上げ得る力が、長手方向に作用することを防ぐ。キャリアシートにシーリングエレメントが分離可能に取り付けられたシーリングマットは、該マットが自動化工程により容易に適用しうるという点でさらに有用である。さらなる実施例では、該マットの反対側にもガイドが設けられている。
【００１２】
生産エンジニアリングの見地からすると、キャリアシートに設けられた開口端部に適合した周縁溝がシーリングエレメントに設置されていると、シーリングエレメントとキャリアシートは簡便かつ的確に接合し得る。かかる場合の本発明のシーリングマットの生産手順は以下の通りである。
【００１３】
先ず、例えば適当な素材のシート上の所望の位置に、所望数の開口を開けることにより、各シーリングエレメントにつき各一個の開口部を有するシートに成形する。次に該シートを、シーリングエレメントのための鋳型キャビティー位置に各開口部が合致するように、注入成形鋳型内に正確に載置する。次に、シーリングエレメント用素材を注入するときに、キャリアシートの開口端部が前記シーリングエレメントに組み込まれたり包埋されるように、鋳型キャビティー内に幾分突出させる。多くのファクター、特にシーリングエレメントやキャリアシートに用いる素材、注入成形温度、及び注入成形工程の所要時間を適宜選定することにより、シーリングエレメントとキャリアシートは、かかる操作工程中に相互溶融して一体成形体となったり、担持シート端部が、周縁溝による挟みこみによる以外は、シーリングエレメントと直接接合せず、単に周縁溝に収容されるだけであったりする。
【００１４】
上記以外にも、機械をベースとした部品の緊締や他の方法による接着を含む、シーリングエレメントとキャリアシート間の可能な接合が考えられる。これらの手段により、恒久かつ完全な緩接合が完成する。
【００１５】
シーリングエレメントがキャリアシートに分離可能に取り付けられている場合、キャリアシートを後方に折り曲げて引き剥がすことにより、キャリアシートを簡単に取り外したり、切り離したりすることができるように、周縁溝をシーリングエレメントの頂端部の直下に設けることが、本発明においては望ましい。ここで「直下」とは、シーリングエレメントが、その頂部においてキャリアシートとオーバーラップすることができる位置を意味する。このように配置することにより、溝の頂部からシーリングエレメントの頂部までの距離は通常、キャリアシートの厚さとほぼ同様の大きさ、例えば該キャリアシートの厚さの０．２５〜４倍とすることができる。例えば、周縁溝の頂部からシーリングエレメントの頂部までの距離を、キャリアシートの厚さと等しくすることもでき、キャリアシートに０．３ｍｍ厚さのフィルムを使用した場合、かかる距離は０．３ｍｍとなり、この例における「直下」は、頂端部の下から０．３ｍｍのところでなければならない。特に、シーリングエレメントがキャリアシートから分離可能に固定されており、望ましくは該シーリングエレメントがキャリアシートに融着していない場合には、シーリングエレメントの頂端部のすぐ下に周縁溝があるために、キャリアシートの下方に、シーリングエレメントがキャリアシートから比較的容易に引き離されるという利点が生じる。キャリアシートの厚さとほぼ同じ厚さのシーリングエレメントの僅かな重なり部分は容易に撓み、シーリングエレメントをキャリアシートから分離することができるようになる。このように分離可能とするために、比較的フレキシブルな素材でシーリングエレメントを作ることが好ましく、その場合、キャリアシートには比較的固い、あるいは可撓性をも備えた素材を用いることができる。
【００１６】
何かの弾みで（例えば、シーリングエレメントが抑えられ、下向きの力がキャリアシートに加えられた場合）キャリアシートが、シーリングエレメントの下方向に外れることを防ぐため、周縁溝の底面が、該周縁溝の頂面よりもさらに外側に向かって延設されていることが望ましい。その結果、このシーリングエレメントは、キャリアシートに対し下方向に大きな支持表面を提供することになり、キャリアシートを、シーリングエレメントから上方向に取り外すことができる。
シーリングエレメントは固体構造でもよいが、本発明においては、該シーリングエレメントはキャップ状、特に内部が空洞で頂部が開口しているキャップが、開口部が上を向いている試験管の開口端部を閉塞するのに適している。かかるキャップを用いると、試験管の内容物にアクセスする際、針での穿孔がより一層容易となる。複数の穴を備えたキャリアシートを使用するため、このキャリアシートに針で穿孔する必要がなく、このことによっても種々の利点がもたらされる。
用いられる素材としては特に制限されないが、特に以下の点を考慮することが好ましい。
【００１７】
試験管の内容物とシーリングエレメントが反応するのを防ぐため、本発明においては、シーリングエレメントに、化学的に耐性を有する素材を用いることが好ましい。
【００１８】
本発明のシーリングエレメントは、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）又はＰＰ（ポリプロピレン）からなっていることが、化学耐性を有するだけでなく、優れた閉塞性やシール特性が得られる点で望ましい。
【００１９】
本発明のシーリングエレメントは、針で穿孔可能な、とりわけ比較的容易に穿孔可能な材質から構成されていることが望ましい。
【００２０】
本発明のキャリアシートは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はＰＰ（ポリプロピレン）でできていることが望ましい。
【００２１】
図面について詳述する前に、図１及び４は両方共、図２の第１実施例、及び図３の第２実施例との関連において見なければならない。図１に全体図を示し、図４に詳細を示した本発明のシーリングマットは、図面から直接理解できる限りにおいて、図２におけるシーリングマット及び図３におけるシーリングマットの双方に関したものである。これは、図２記載の実施例と図３記載の実施例の相違点が、本質的にキャリアシートの素材によるものだからである。
【００２２】
図１は、９６本の試験管２を収容した容器又はラック１を示している。より詳細には、いわゆる「マイクロチューブ」２を収容した８×１２のマトリックスパターンを示している。マイクロチューブ２の開口部は頂部にあり、それら開口部は、本質的に平面を構成するように平坦に並んでいる。９６個のキャップ型シーリングエレメント５を備えたキャリアシート４からなるシーリングマット３が、マイクロチューブ２の上に置かれている。キャップ型の各シーリングエレメント５が、ストッパーとしてマイクロチューブ２の開口部に押し込まれ、その側面１４（図４）が、マイクロチューブの内側壁面と当接することにより、該マイクロチューブが閉塞されシールされる。シーリングマット３には、リップ６が設けられ、該リップを掴んで、マット３、少なくともキャリアシート４を取り外せるようになっている。
【００２３】
図３記載の実施例におけるキャリアシート４及びシーリングキャップ５が、一種類の同じ素材からなる一体成形体であるとすると、かかるシーリングマット３は、実際に公知の先行技術によるシーリングマットであると考えられる。
【００２４】
しかし、図３記載の実施例に示される本発明においては、シーリングエレメント５及びキャリアシート４は、それぞれ異なる性質を持つ異なる素材からなっている。このように、「異なる素材」には、組成及び／又は性質が異なる二種類のＰＰ（ポリプロピレン）素材も含まれる。図３に示す例の場合、シートとシーリングエレメントの両方ともＰＰ素材を用いてよいが、シートには、シーリングエレメントに用いたＰＰとは別のものが用いられる。
【００２５】
しかし、ＰＰ製のキャリアマットにＴＰＥ製のシーリングエレメントを用いた実施例が望ましい。
【００２６】
キャリアシート用素材及びシーリングエレメント用素材の優れた性質は互いに両立し得ないが、本発明においては、シーリングエレメント５とキャリアシート４に異なる素材を用いることにより、例えば、シーリングエレメント５に、試験管２の（内側）側面に対してシールするのに適した性質及び／又は化学耐性を持つ素材を用い、キャリアシート４に、シーリングマット又は少なくともキャリアシートの取り外しに特に適した性質、またさらにシーリングマットの嵌合に適した性質を持つ素材を用いることができる。このように、特にシーリング、取り外し及び嵌合に関して先行技術のものより確かに優れたシーリングマットを得ることが可能になる。
【００２７】
拡大して示した図４において、本発明のシーリングマット３は、キャリアシート４、例えば厚さが０．５ｍｍ未満のフィルムから作られる。先ず、このキャリアシート４に８×１２の開口部のマトリックスをあけ、次いで該開口部７の周端部８を２分割したモールドの鋳型キャビティー内に突出させ、２分割した注入成形鋳型間にキャリアシート４を緊締した状態で、シーリングエレメント用素材を鋳型内に注入すると、前記周端部８は該端部８の周囲に形成される溝９に包埋される。このようにして、溝９の下限界面１０及び上限界面１１の間に端部８を挟持することができる。注入成形工程における諸条件、及び／又はキャリアシート４とシーリングエレメント５に用いられる素材、及び／又はその他の条件により、溝９においてキャリアシート素材とシーリングエレメント素材が、融着したり又はしなかったりする。例えば、シーリングエレメントがＴＰＥからなり、キャリアシート４がＰＰフィルムからなる場合は、通常融着するが、一方もしシーリングエレメントがＴＰＥフィルムからなり、キャリアシートがＰＥＴフィルムからなる場合には、通常互いに融着せず、単に挟持又は緊締されているだけである。
【００２８】
キャリアシート素材とシーリングエレメント素材が融着すると、シーリングエレメントは、通常キャリアシートから分離することがなく、少なくとも容易に分離することがなくなる。図３には、かかる態様が示されている。図示されているように、リップ７を引っ張ることにより、シーリングエレメント５は、試験管又はマイクロチューブ２から、少なくとも一回の操作で大体同時に全て取り外される。
【００２９】
キャリアシート素材４とシーリングエレメント素材５が融着しないか、又は低レベルの融着しかしていない場合には、シーリングエレメント５はキャリアシート４から分離され、試験管にそのまま残され、シール状態の試験管を個別に扱えるという利点がある。かかる態様が示されている図２には、キャリアシート４の一部が取り除かれた後、シーリングエレメント５で閉ざされていた開口部７がはっきりと見える。図２記載の実施例では、キャリアシートはＰＥＴから作られており、シーリングエレメントはＴＰＥから作られている。
【００３０】
また図４では、キャリアシート４は、シーリングエレメント５の頂部１２からすぐ下、距離Ａのところにある周縁溝９に収容されている。この周縁溝９は、シーリングエレメント５の全周にわたって軸１３の回りで周縁方向に設けられている。上記距離Ａは、キャリアシート４の厚さＢと同じである。溝９の下限界面１０は、軸１３との関連で、溝９の上限界面１１よりさらに外側に延び出ていることがわかる。このようにして、キャリアシート４に対する下方向への支持面が提供される。かかる下方向への支持面は、上方向への支持面より、大きく、この大きな支持面１０は、シーリングエレメント５をキャリアシート４から取り外すときに特に有利に作用する。このようにすることにより、特に、キャリアシート４又は隣接したシーリングエレメント５を押したとき、キャリアシート４が溝９から脱落することを防ぐことができ、このような意図することなく、隣接したあるいは近傍のシーリングエレメント５を押した場合であっても、脱落することを防ぎ、少なくとも脱落しにくくする。キャリアシート４との重なり部分は、下限界面１０との重なり部分に比べ、上限界面１１の方が小さく、そのため、シーリングエレメント５は、キャリアシート４から容易に取り外され、シーリングエレメント５が、試験管のシール機能に非常に適している比較的フレキシブルで応従性のある素材からなる場合は、特に容易に取り外すことができる。このような構造を採用したことにより、図２に示すように、キャリアシート４を「後方に折り曲げる」と説明されるやり方で、試験管２の開口部が位置する平面に多かれ少なかれ平行に矢印Ｃの方向に、後方かつ遠ざかる方向に引っ張ることが可能になる。キャリアシート４が比較的固い場合には、シーリングエレメント５が試験管２に取り付けられたままになるので、このように後方かつ遠ざかる方向に引くことが容易になる。
【００３１】
図４に関し、本質的に垂直な平坦部１４は、試験管の内側壁面において本質的に閉管及びシールを行う部位である。一方で、素材の節約、他方で機能面を考慮し、シーリングエレメント５は、その頂部に内側空洞１５を有するキャップ構造となっている。
【００３２】
本発明のシーリングマットに関し、図４の実施例に関してのシーリングエレメントのサイズ指標を以下に示す。
直径  Ｄ：約７．５ｍｍ
距離  Ａ：約０．３ｍｍ
厚さ  Ｂ：約０．３ｍｍ
高さ  Ｈ：約４．８ｍｍ
重なりＥ：約０．３ｍｍ
【００３３】
上記のサイズは、開口部直径が約７．５ｍｍのマイクロチューブに関することが明らかである。しかし、上記のサイズは単なる指標にすぎず、シーリングエレメント及びキャリアシートは用途によって、上記サイズより大きくても小さくてもよい。
【００３４】
図５は、図２記載の「ディープウエル」ブロックと共に用いたシーリングマット、すなわち、シーリングエレメント５がキャリアシート４から分離可能なタイプのシーリングマットを示している。番号２０で示される「ディープウエル」ブロックは、換言すれば一体成形型試験管２１（従ってブロックから取り外せない）を収容したブロックである。しかし、図３のシーリングマット、すなわちシーリングエレメント５がキャリアシート４に恒久接合しているタイプのシーリングマットもまた「ディープウエル」ブロックに使用できる。
【００３５】
図６は、図３記載のシーリングマット、すなわちシーリングエレメント５がキャリアシート４に恒久接合しているタイプのシーリングマットを、「マイクロタイトレーションプレート」と共に使用した様子を示している。番号３０で示されるマイクロタイトレーションプレートは、換言すれば浅い一体成形型試験管２２（従ってプレートから取り外せない）を収容したプレートである。しかし、図２記載のシーリングマット、すなわちシーリングエレメント５がキャリアシート４から取り外せるタイプのシーリングマットもまた、マイクロタイトレーションプレートに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】容器に並んだ９６本の試験管に、本発明のシーリングマットがかかっている状態を示す概略斜視図である。
【図２】本発明における第１実施例記載のシーリングマットの概略斜視図である。
【図３】本発明における第２実施例記載のシーリングマットの概略斜視図である。
【図４】特にシーリングエレメントが存在するシーリングマットの部分を示す本発明のシーリングマットの詳細を示した縦断面図である。
【図５】いわゆる「ディープウエル」ブロックに、本発明のシーリングマットを用いた状態を示す概略斜視図である。
【図６】いわゆるマイクロタイトレーションに、本発明のシーリングマットを用いた状態を示す概略斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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