(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＢＳ標準試験管ラックに適合する長さ（ｌ）及び直径（ｄ）のねじ蓋付き試験管（１０）を受け入れるためのＳＢＳ標準試験管ラック（２０）であって、自動試験管蓋着脱のために構成されるＳＢＳ標準試験管ラック（２０）において、
前記ラックは、上部層（２２）と、支持構造体（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）と、底部層（２４）と、を含み、前記支持構造体は、前記上部層と前記底部層との間に配置され、前記上部層と前記底部層は、前記ラック（２０）を形成するために組み立てられたときに前記支持構造体によって前記長さ（ｌ）よりも短い距離だけ離間されており、
前記上部層（２２）は、前記直径（ｄ）よりも大きい開口直径（ｄａ）の複数の開口（２１）を含み、前記開口は、前記上部層に開口の２次元アレイを形成するように配置されており、
前記底部層（２４）は、摩擦層（３４）及び支持層（３５）を含み、前記摩擦層は、前記ラック（２０）が組み立てられたときに前記上部層（２２）に対向しており、
前記摩擦層（３４）は、高摩擦材料を含み、
前記ラック（２０）が組み立てられたときにラックウェル（３０）のアレイが形成され、各ラックウェル（３０）は開口（２１）を含み、前記直径（ｄ）よりも大きいウェル底部直径（ｄｗ）のウェル底部（３１）は、前記開口（２１）の反対側に配置され、任意選択のウェルエンクロージャ（３２）は、前記開口直径（ｄａ）が前記ウェル底部直径（ｄｗ）よりわずかに大きいか又は同じになり得るように、直線的又は前記ウェル底部（３１）へ向かって円錐状に先細りして前記ウェル底部を前記開口に接続し、
前記ラックが組み立てられたときに前記ウェル底部（３１）は、前記摩擦層（３４）に含まれる前記高摩擦材料から形成される、ＳＢＳ標準試験管ラック（２０）。
【請求項２】
２以上の前記上部層（２２）、前記支持構造体（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）、及び前記支持層（３５）は、単体構造とすることができる、請求項１記載のＳＢＳ標準試験管ラック（２０）。
【請求項３】
前記開口（２１）は、前記開口直径（ｄａ）よりも大きい第２の直径を有する案内部（３３）によって拡大される、請求項１又は２記載のＳＢＳ標準試験管ラック（２０）。
【請求項４】
前記ウェル底部（３１）は、前記摩擦層（３４）内にわずかに窪んでおり、これにより、前記摩擦層内に小さな独立したウェル（４１）を形成する、請求項１〜３の何れかに記載のＳＢＳ標準試験管ラック（２０）。
【請求項５】
前記高摩擦材料は、天然ゴム、ＥＰＤＭゴム、ＰＶＣゴム、構造化ゴム若しくはシリコーン、滑り止めシリコーン、オートクレーブ可能な滑り止めシリコーン、若しくは粘着性シリコーンから選択されるか、又は圧縮誘起接着剤である、請求項１〜４の何れかに記載のＳＢＳ標準試験管ラック（２０）。
【請求項６】
前記試験管（１０）は、ねじ蓋（１４）が取り付けられた標準的な実験室用の１５ｍｍφ×４５ｍｍの平坦な底部のガラスバイアル（１０）である、請求項１〜５の何れかに記載のＳＢＳ標準試験管ラック（２０）。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のＳＢＳ標準試験管ラック（２０）におけるウェル底部（３１）を含むラックウェル（３０）内に直立して支持されたＳＢＳ標準試験管ラックに適合するねじ蓋付き試験管（１０）を蓋着脱する方法であって、
前記ラック（２０）は、自動試験管蓋着脱を行うための装置に含まれる蓋着脱グリッパの直立方向の反対側に装置に配置され、
前記方法は、前記試験管（１０）に前記グリッパを係合し、前記グリッパによって前記試験管（１０）に下向きの力を加えて、前記試験管（１０）と前記ラック（２０）の前記
ウェル底部（３１）との間に摩擦力を生成することを含み、前記摩擦力は、前記試験管（１０）を前記グリッパの回転方向に前記グリッパと共に回転させることなく、前記試験管（１０）を蓋着脱するのに適した方向に前記グリッパを回転させることによって、前記試験管（１０）を蓋着脱するのに十分なねじり力を超える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
滑らかな試験バイアルの自動蓋着脱の分野では、標準的な自動蓋着脱装置と共に使用するのに適した回転保証ラックが提案されている。
【背景技術】
【０００２】
高価値の生物学的試料は、しばしば、複数の試験管を含むいわゆるＳＢＳフォーマットラックを用いて保存され処理される。ＳＢＳフォーマットラックは、ＡＮＳＩ／ＳＬＡＳ  １−２００４規格に準拠しており、１２７．７６ｍｍ±０．２５ｍｍ×８５．４８ｍｍ±０．２５ｍｍの標準フットプリントを備えているが、試験管の開口数は様々である。そのようなラックは、例えば管をしっかりと保持するように設計された８×１２の開口又はウェルのアレイ内に９６本の試験管を含み得る。試験管及びその内容物は、処理システム、例えば冷蔵庫と様々な処理ステーションとの間で操作され、（部分的に又は完全に）充填されるか、又は、同時に又は個別に処理される必要があり得る。
【０００３】
従来、試験管の蓋着脱は、試験管がラック内にまだ保持されている間に、又は試験管がラックから離れた後に、一度に１つの試験管を手動によって又は蓋着脱ユニットを利用して実施されていた。これは（特に手動の蓋着脱の場合）面倒であるばかりでなく、通常複数の管を同時に同じ様に処理する必要があるため、時間がかかっていた。
【０００４】
例えば上述のＳＢＳ形式の試験管ラックのような標準的な実験室用の試験管ラックにおいて試験管の蓋着脱を行うために、解決手段（例えば、ＥＰ１８８２９４９又はＷＯ２０１４０２３６８３）が知られている。
【０００５】
ねじ蓋試験管の自動蓋着脱は、ねじ蓋と試験管の回転及び反対の相対移動を生成する機構を含む。この目的のために、ねじ蓋と試験管の両方を、蓋着脱操作中に滑らずかつ共回転させないようにしなければならない。ほとんどの自動化された蓋着脱装置は、蓋着脱操作中にねじ蓋及び試験管アセンブリにわずかな圧力を加え、それによって試験管と試験管ラックとの摩擦力を増加させる。しかしながら、多くの用途及び試験管では、このわずかな圧力は、試験管をそのねじ蓋と一緒に回転させないためには不十分である。この問題は、これまでのところ、不必要に自動蓋着脱の使用を制限していた。
【０００６】
ＷＯ２０１４０２３６８３は、参照により本明細書に組み込まれ、蓋が着脱可能な管の蓋を着脱するための蓋着脱装置であって、管は、管を保持するための開口を２次元配列で有するラックに配置されたものを開示しており、装置は、ラックを支持するためのラック支持体と、２次元配列の蓋着脱グリッパを支持するヘッドユニットであって、各蓋着脱グリッパは、蓋を係合保持するように構成された蓋着脱ソケットユニットを含み、蓋着脱グリッパが、ラックにおける配列によって画定された管開口に合わせて整列されるものである、ヘッドユニットと、ラック支持体とヘッドユニットとを互いに相対的に近づけるか又は遠ざけるように移動し、少なくとも１つの蓋着脱ソケットユニットを少なくとも１つの管の蓋に係合させるか又はそれらの係合を解除するための駆動機構と、少なくとも１つの蓋着脱グリッパ及びそれに取り付けられた蓋着脱ソケットユニットを回転するための駆動システムであって、少なくとも１つの蓋着脱ソケットユニットが少なくとも１つの蓋と係合した後に、少なくとも１つの蓋着脱グリッパが一方向に回転した場合には蓋着脱ソケットユニットの回転により少なくとも１つの蓋がラック内の少なくとも１つの管に取り付けられ、少なくとも１つの蓋着脱グリッパが反対方向に回転した場合には少なくとも１つの蓋が少なくとも１つの管から取り外される、駆動システムと、を備え、少なくとも１つの蓋着脱グリッパは、少なくとも１つの蓋着脱グリッパ及びそれに取り付けられた蓋着脱ソケットユニットを貫通する貫通路を有し、エジェクタピンが貫通路内に移動可能に配置され、エジェクタピンが、少なくとも１つの蓋着脱グリッパ及びグリッパに取り付けられた蓋着脱ソケットユニットに対して並進運動することにより蓋着脱ソケットユニット内に保持されている蓋を解放するように特徴付けられて、構成されている。ＷＯ２０１４０２３６８３の蓋着脱装置は、自動蓋着脱操作の間にラックによって回転的に拘束される試験管の個別及び同時の蓋着脱の両方に特に適している。
【０００７】
試験管を容易に標準ラックに挿入したり標準ラックから引っ込めたりするために、開口又はウェルはしばしばわずかなクリアランス又は正の公差で設計され、試験管が標準ラックに対して挿入されたり引っ込められたりする際に摩擦制限を受けないようになっている。
【０００８】
例えばポリスチレン発泡体又は射出成形プラスチック製の標準ラックのようなウェル表面全体にわたって摩擦制限を提供する標準的なラックもまた、当該技術分野において周知であり、両タイプのラックは小さな負の公差を有し、小さな負の公差は試験管の動きを完全に阻止することのない試験管の挿入及び引き込みに十分な抵抗を提供する。
【０００９】
標準ラックでの試験管の自動蓋着脱の問題は、現在の標準ラックが全てが自動蓋着脱の使用に同等に適しているわけではないことである。特に、標準ラック内の試験管アセンブリは、蓋着脱操作の間に自動蓋着脱装置によって試験管にかかるねじり力に対抗するために試験管と標準ラックとの間に十分な摩擦がある必要がある。この理由から、負の公差のウェルサイズを有する標準的なラックは、必要な摩擦力を提供するのに特に適しているので、試験管の自動蓋着脱に典型的に使用される。
【００１０】
しかし、様々な理由から、全ての試験管が、負の公差のウェルサイズを有する標準ラックを用いた自動蓋着脱での使用に適しているわけではない。例えば、特にウェル又は試験管の何れか又は両方が、通常、挿入圧力によってわずかに変形可能であるように設計されているので、テーパ状の、特に円錐形にテーパ状の試験管は、負の公差のあるウェルに対して容易に挿入及び引き込みが可能である。従って、このような試験管は、自動蓋着脱に適している。しかしながら、例えば、滑らかな、脆い、過度に変形可能な（例えば、ブロー成形試験管）、底部が平坦などの試験管は、現在、標準ＳＢＳ試験管ラックで自動蓋着脱することが困難である。
【００１１】
上記の問題のいくつかに対する現在の解決手段（２０１５年１月２６日にアクセスされたＹｏｕＴｕｂｅ（登録商標）のビデオクリップを含むｈｔｔｐ：／／ｂｉｏｓｅｒｏ．ｃｏｍ／ｃａｐｐｉｎｇ−ｄｅｃａｐｐｉｎｇ／ｖｉａｌｃａｐ２４／を参照）は、カスタマイズされたＳＢＳフォーマットラックと、ねじ蓋を含む平坦な底部のガラスバイアル用の自動蓋着脱装置（VialCap24、Biosero）とを組み合わせている。ホームページ及びビデオクリップに表示される蓋着脱動作は、蓋ホルダ内の全てのねじ蓋の締め付けと、蓋ホルダの上方（蓋脱）又は下方（蓋着）運動に相まったカスタマイズされたＳＢＳフォーマットラックにおけるガラスバイアルの同時回転と、を伴う。ガラスバイアルの回転は、同時に作動する複数の回転ホイールの影響を受ける。回転ホイールはガラスに摩擦力を及ぼし、摩擦力は、（ビデオクリップから分かるように）動作中はガラスバイアルを回転させるのに十分な大きさであり、また、蓋ホルダの蓋脱操作中の上方移動中にラック内にバイアルを保持するのに十分な大きさである。ビデオクリップからは、表示された蓋脱操作中にガラスバイアルが少なくとも２つであるけれど見たところでは４つの回転ホイールの間に挟まれるか又は締め付けられるように見え、それにより蓋脱の間に回転ホイールとガラスバイアルの間の摩擦が増加する。
【００１２】
このカスタマイズされたＳＢＳフォーマットラックは、（ホームページに従って）金属（アルミニウム）又はプラスチック（ＰＴＦＥ）で製造することができ、ガラスバイアルのための円形の穴を備えた標準ＳＢＳフォーマットのラックレイアウトを有する上部層と、タイル間に個体金属又はプラスチックの境界を有する開いた二次タイルのネット状構造からなる底部層と、の２層アセンブリとして構成され、タイル表面は、蓋脱の動作中に上記の回転ホイールが開いたタイルを突き抜けて丸い側面のバイアルに接触することを可能にする材料の空隙となる。２つの層はフレーム構造に取り付けられ、層はガラスバイアル及びねじ蓋の長さの約３分の１の距離だけ離間するようになる。このラックの構造及び意図された蓋着脱装置と共に使用することにより、このラックは、個々の蓋着脱だけが意図された用途には不適当なものとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、平坦な底部の試験管、特に、平坦な底部のガラスバイアルの自動蓋着脱に使用するのに適したＳＢＳ標準試験管ラックに関し、個々の試験管の蓋着脱、及び、上記のＳＢＳ標準試験管ラックにおける全ての試験管の同時蓋着脱の両方のためのものであり、特に、ＷＯ２０１４０２３６８３に記載されている自動蓋着脱装置と共に使用するのに適している。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、第１の態様及び第１の実施形態において、ＳＢＳ標準試験管ラックに適合する長さ（ｌ）及び直径（ｄ）のねじ蓋付き試験管（１０）を受け入れるためのＳＢＳ標準試験管ラック（２０）に関し、前記ラックは、上部層（２２）と、支持構造体（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）と、底部層（２４）と、を含み、前記支持構造体は、前記上部層と前記底部層との間に配置され、前記上部層と前記底部層は、前記ラック（２０）を形成するために組み立てられたときに前記支持構造体によって前記長さ（ｌ）よりも短い距離だけ離間されており、前記上部層（２２）は、前記直径（ｄ）よりも大きい開口直径（ｄａ）の複数の開口（２１）を含み、前記開口は、前記上部層に開口の２次元アレイを形成するように配置されており、前記底部層（２４）は、摩擦層（３４）及び支持層（３５）を含み、前記摩擦層は、前記ラック（２０）が組み立てられたときに前記上部層（２２）に対向しており、前記摩擦層（３４）は、高摩擦材料を含み、前記ラック（２０）が組み立てられたときにラックウェル（３０）のアレイが形成され、各ラックウェル（３０）は開口（２１）を含み、前記直径（ｄ）よりも大きいウェル底部直径（ｄｗ）のウェル底部（３１）は、前記開口（２１）の反対側に配置され、任意選択のウェルエンクロージャ（３２）は、前記開口直径（ｄａ）が前記ウェル底部直径（ｄｗ）よりわずかに大きいか又は同じになり得るように、直線的又は前記ウェル底部（３１）へ向かって円錐状に先細りして前記ウェル底部を前記開口に接続し、前記ラックが組み立てられたときに前記ウェル底部（３１）は、前記摩擦層（３４）に含まれる前記高摩擦材料から形成される。
【００１５】
第２の実施形態において、本発明は、第１の実施形態のＳＢＳ標準試験管ラック（２０）に関し、前記上部層（２２）、前記支持構造体（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）、及び前記支持層（３５）の２つ以上は、単体構造とすることができる。
【００１６】
第３の実施形態において、本発明は、第１又は第２の実施形態のＳＢＳ標準試験管ラック（２０）に関し、前記開口（２１）は、前記開口直径（ｄａ）よりも大きい第２の直径を有する案内部（３３）によって拡大される。
【００１７】
第４の実施形態において、本発明は、第１、第２又は第３の実施形態の何れかのＳＢＳ標準試験管ラック（２０）に関し、前記ウェル底部（３１）は、前記摩擦層（３４）内にわずかに窪んでおり、これにより、前記摩擦層内に小さな独立したウェル（４１）を形成する。
【００１８】
第５の実施形態において、本発明は、第１から第４の実施形態の何れかのＳＢＳ標準試験管ラック（２０）に関し、前記高摩擦材料は、天然ゴム、ＥＰＤＭゴム、ＰＶＣゴム、構造化ゴム若しくはシリコーン、滑り止めシリコーン、オートクレーブ可能な滑り止めシリコーン、若しくは粘着性シリコーンから選択されるか、又は圧縮誘起接着剤である。
【００１９】
第６の実施形態において、本発明は、第１から第５の実施形態の何れかのＳＢＳ標準試験管ラック（２０）に関し、前記試験管（１０）は、ねじ蓋（１４）が取り付けられた標準的な実験室用の１５ｍｍφ×４５ｍｍの平坦な底部のガラスバイアル（１０）である。
【００２０】
第７の実施形態において、本発明は、第１から第６の実施形態の何れかのＳＢＳ標準試験管ラック（２０）におけるウェル底部（３１）を含むラックウェル（３０）内に直立して支持されたＳＢＳ標準試験管ラックに適合するねじ蓋付き試験管（１０）を蓋着脱する方法に関し、前記ラック（２０）は、自動試験管蓋着脱を行うための前記装置に含まれる蓋着脱グリッパの直立方向の反対側に装置に配置され、前記方法は、前記試験管（１０）に前記グリッパを係合し、前記グリッパによって前記試験管（１０）に下向きの力を加えて、前記試験管（１０）と前記ラック（２０）の前記ウェル底部（３１）との間に摩擦力を生成することを含み、前記摩擦力は、前記試験管（１０）を前記グリッパの回転方向に前記グリッパと共に回転させることなく、前記試験管（１０）を蓋着脱するのに適した方向に前記グリッパを回転させることによって、前記試験管（１０）を蓋着脱するのに十分なねじり力を超える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】平坦な底部の試験管（Ａ）及びＳＢＳ標準試験管ラック（Ｂ）を示す図
【図２】本発明のＳＢＳ標準試験管ラックにおけるラックウェルを示す図
【図３】本発明のＳＢＳ標準試験管ラックにおけるウェル底部を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１（Ａ）は、ねじ蓋（１４）を有する、特定の長さ（ｌ）及び断面直径（ｄ）の、ＳＢＳ標準試験管ラック（２０）に適合する試験管（１０）を詳細に示しており、ねじ蓋は、図示のように、雌ねじ（１５）を備えている。試験管は、開口部（１６）、円筒状エンベロープ（１２）、ねじ蓋を試験管から取り外し可能に着脱できるようにねじ蓋の雌ねじと相補的な円筒形エンベロープ上の雄ねじ（１３）、及び実質的に平坦な試験管底部（１１）を含み、試験管底部（１１）は、開口部と底部との間に間隔を空けた円筒状のエンベロープに対して試験管開口部の反対側に位置する。試験管は、閉じられたときに、試験サンプルと接触するための内面と、周囲と接触する外面とを画定し、円筒状エンベロープ（１２）及び試験管底部（１１）の表面は、同じ様に内面又は外面を画定することができる。
【００２３】
図１（Ｂ）は、上部層（２２）に配置され、長さ（ｌ）であり、開口を通る断面直径（ｄ）以下の試験管（１０）の通過を可能にするようにされた直径（ｄａ）の複数の開口（２１）を有するＳＢＳ標準試験管ラック（２０）を詳細に示している。複数の開口のうちの特定の開口は、開口の２次元アレイを形成するように配置される。ラックは、支持構造体（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）をさらに含み、例えば、４つの側面（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）及び底部層（２４）の形態である。必要に応じて、４つの側面を複数の直立ポストの代わりに使用して、ラックを構造的に安定化させるように働き、上部及び下部の層を試験管の長さ（ｌ）よりも短い距離だけ離しておくことができる。そのように意図された用途に応じて、ＳＢＳラックは、試験管（１０）が受け入れられ、少なくとも部分的に収容され得る、又は２つの層構成としての複数のラックウェル（３０）を含む閉鎖構造として構成されてもよく、上部層は、輸送中及び使用中に試験管が転倒するのを防止し、下部層は、上部層の開口を通って挿入された試験管が試験管の全長にわたって開口を通過することを妨げる。閉鎖構造ラックの特定の実施形態では、上部層（２２）及び支持構造体（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）は、上部層（２２）をＳＢＳ標準ラックのためのラックウェルとして機能する貫通孔を有する所望の厚さの固体ブロックとして製造することによって組み合わされる。
【００２４】
図２は、本発明によるラックウェル（３０）の断面を示す図である。
【００２５】
本発明によるＳＢＳ標準試験管ラック（２０）のためのラックウェル（３０）は、上部層（２２）に含まれる上記の開口（２１）と、ウェル底部（３１）と、ウェル底部（３１）に向かって直線的に接続されるか又は円錐状に先細りする任意選択のウェルエンクロージャ（３２）と、を含み、ウェル底部は、開口の直径がウェル底部の直径よりわずかに大きいか又は同じになるように、上記の開口（２１）の反対側に配置される。
【００２６】
図において、ウェル底部の直径（ｄｗ）は、試験管（１０）が開口（２１）を介してラックウェル（３０）に挿入されたときに試験管底部（１１）がその外側表面全体にわたってウェル底部（３１）と接触し得るように、試験管底部の最大断面における試験管底部（１１）の直径（ｄ）によって決定される。試験管底部と比較したウェル底部の直径は、最大５％のわずかな正の公差が好ましいが、以下に説明するように、場合によってはウェル底部の公差は０％又は負でさえあり得る。
【００２７】
図において、開口（２１）の直径（ｄａ）は、ウェル底部（３１）の直径以上であり、ウェルエンクロージャ（３２）は、試験管（１０）をウェル底部（３１）に向かって案内する。開口（２１）の直径がウェル底部の直径よりも大きい場合、ラックの開口への試験管の挿入が容易になる。しかしながら、試験管（１０）がラック（２０）のラックウェル（３０）に挿入されたときに回転しないようにするために、開口の直径はウェル底部の直径よりはるかに大きくすることはできない。開口の直径がウェル底部の直径よりも約１０％大きいことが合理的であることが判明している。ＳＢＳ標準試験管ラックと共に使用するのに適したいくつかの試験管は、円錐形又は丸みを帯びているか、又は単一の断面直径によって特徴付けられる実質的に均一な断面を有さない。そのような場合、当業者は、上記のウェルの案内及び安定化機能を保持しながら、これらのウェルに試験管を入れるためにウェルをどのように適合させるか知るであろう。
【００２８】
しかしながら、ラックウェル（３０）のいくつかの実施形態における開口（２１）は、開口の直径よりも大きい第２の直径を有する案内部（３３）によって拡大することができることが好ましく、案内部は、上記のラックウェルの外側でラックウェル（３０）内に試験管（１０）を案内するように意図されている。これは、試験管ラック充填装置の操縦精度に対する要求を低下させるので、自動試験管ラック充填作業において特に有利である。
【００２９】
高摩擦材料は、ラックが組み立てられるときにウェル底部（３１）を形成するために使用される摩擦層（３４）を形成する。本開示における高摩擦材料の意味は、一般に、他の材料に対して高い静止摩擦係数又は動摩擦係数を有すると認識される材料であり、例えばＥＰＤＭ又はＰＶＣゴム又はシリコーンゴム（例えば滑り止め摩擦マット）などの例えば天然ゴム又は人工ゴムなどである。あるいは、ウェル底部は、わずかに粘着性のある、又は圧縮誘起接着剤（例えば、圧縮感受性ポリアクリレート、例えばクリーンルーム粘着性マット）の材料を含んでいてもよい。摩擦層（３４）が機械的支持のために支持層（３５）に載置され、支持層が金属又は硬質プラスチック材料から製造されることがさらに有利である。摩擦層（３４）と支持層（３５）は共に、上記の底部層（２４）を形成する。
【００３０】
古典力学の法則に従って適切な高摩擦材料を構成するものを決定することは、技術者の技能の範囲内である。ねじ蓋付き試験管を蓋着脱するのに必要なトルクは、（例えば、ＷＯ２０１４０２３６８３の装置を使用することによって）容易に測定することができ、試験管が蓋着脱操作の間に静止したままであるために、試験管（１０）と摩擦層（３４）との間の摩擦力によって打ち消されなければならないねじれ力がトルクによって生じる。試験管が摩擦層に作用する力は、蓋着脱操作中に蓋着脱装置によって加えられる下方への圧力によって大きく与えられる（試験管からのわずかな重力も寄与する）ので、摩擦層のための適切な高摩擦材料は、静摩擦係数と摩擦層に作用する下向きの力との積が、蓋着脱操作中に試験管に作用するねじり力よりも大きくなるように、試験管材料に対して十分な静止摩擦係数を有する材料となる。
【００３１】
底部層（２４）の実施形態では、摩擦層（３４）及び支持層（３５）は、例えばゴム又はプラスチックなどの１つの材料から製造される。いくつかの実施形態では、試験管（１０）と接触する底部層の表面を構造化することによって摩擦が増加し、これにより構造化された表面が摩擦層（３４）となり、底部層（２４）の非構造化部分が支持層（３５）となる。
【００３２】
一実施形態（図３）では、ウェル底部（３１）が摩擦層（３４）内にわずかに窪んでおり、摩擦層内に小さな独立したウェル（４１）を形成している。摩擦層が例えばゴム又は接着剤などのような圧縮性材料から製造される場合、小さな独立したウェル（４１）は、実際に試験管底部（１１）の直径と比較してわずかに負の公差の直径を有し得る。上述したような自動蓋着脱装置は、通常、ねじ蓋及び試験管アセンブリに小さな圧力を加えるので、これは、試験管とウェル底部との間の改善された接触を確保することを助け、それによって蓋着脱中に試験管に加えられるねじり力に対抗する摩擦力が増大する。そのような小さい独立したウェル（４１）の１つ以上を含む摩擦層（３４）は、例えばゴム又はシリコーンの射出成形によって当業者によって容易に製造され得る。
【００３３】
上述した本発明の実施形態では、摩擦層（３４）は図面においてシートとして示されている。しかしながら、高摩擦材料を含むウェル底部（３１）は、以下の説明に基づいて当業者に明らかであるように、他の方法で製造することができる。例えば、摩擦層は、個々のウェルに接着され、個々のウェルに噴霧され、ウェルに共成形され、又はウェルにインサート成形されるインサートとして製造され得る。いくつかの実施形態では、２つ以上の上部層及び支持層、及び支持層（３５）が一体であり、摩擦材料が形成後にウェル底部に追加されるか、共成形又はインサート成形され得る。摩擦層（３４）もまた、インサート成形され、共成形され、噴霧されてもよいし、又は支持層（３５）に接着された個々のパッドであってもよい。
【００３４】
上記の図において、本発明の試験管ラックの機能は、ねじ込み構造を備える標準的な１５ｍｍφ×４５ｍｍの平坦な底部の試験バイアルを参照して記載されており、ねじ蓋は内部でねじ込まれ、バイアルは外部でねじ込まれる。当業者は、例えば、ＷＯ２０１４０２３６８３号の開示に基づいて、内部ねじ切りを有する管のための雄ねじを有する蓋を含む本発明のラックで使用するための試験管の任意のねじ切り構成が使用に適していることを理解するであろう。本発明は、平坦な底部試験バイアルのみに限定されず、むしろ、突状の底部を有するか、又は管の長手方向軸に関して対称な底部を有する任意のＳＢＳ標準準拠試験管を使用することができる。
【００３５】
しかしながら、本発明で使用するのに好ましい試験管（１０）は、好ましくはガラス又はＰＯＭ又はＰＥＥＫのようなプラスチックから、最も好ましくはガラスで作られた標準的な１５ｍｍφ×４５ｍｍの平坦な底部の試験バイアルである。しかしながら、試験管はまた、例えば蓋着脱操作中に試験管に過度に下向きの圧力が加えられると変形するＰＥ又はＰＳのような、より軟質のプラスチックから製造されてもよい。後者の場合には、高摩擦材料と試験管との間の適切な整合を見つけることに特に注意が必要である。そのような場合には、滑り止めシリコーン又は粘着性の摩擦材料が好ましい。
【００３６】
さらに、一実施形態では、本発明は、上記の任意の実施形態によるＳＢＳ標準試験管ラック（２０）におけるウェル底部（３１）を含むラックウェル（３０）内に直立して支持されたＳＢＳ標準試験管ラックに適合するねじ蓋付き試験管（１０）を蓋着脱する方法に関し、ここで、直立及び下向きは、日常的な言葉での通常の使用に従って、地球の重力場に関連して記載される。次いで、ラック（２０）は自動試験管蓋着脱を行うための装置（例えば、ＷＯ２０１４０２３６８３の装置）に含まれる蓋着脱グリッパの直立方向の反対側に装置に配置され、方法は、試験管（１０）にグリッパを係合し、グリッパによって試験管（１０）に下向きの力を加えて、試験管（１０）とラック（２０）のウェル底部（３１）との間に摩擦力を生成することを含み、摩擦力は、試験管（１０）をグリッパの回転方向にグリッパと共に回転させることなく、試験管（１０）を蓋着脱するのに適した方向にグリッパを回転させることによって、試験管（１０）を蓋着脱するのに十分なねじり力を超える。
【００３７】
例
上部層を含むモデルＳＢＳ標準試験管ラックが構築され、ラックウェルがＳＢＳラック用の適切な寸法のアルミニウムの３０ｍｍブロックに穿孔され、１５ｍｍφ×４５ｍｍの平坦な底部のガラスバイアル（１ラックあたり４×６ガラスバイアル）用の標準サイズのＳＢＳ試験管ラックとなる開口のアレイが形成される。試験管の挿入が妨げられないようにするために、傾きなしで７％の正の許容差（１６ｍｍφ）で上部層を貫通してウェルが穿孔された。支持層は２ｍｍのアルミニウムで製造された。上部層と支持層には各コーナーにネジ穴が設けられ、上部層と支持層は、モデルＳＢＳサイズラックを形成するためにアルミニウム製のウェル底部にねじを使用して組み立てられた。上部層と底部層は１５ｍｍ離して配置された。
【００３８】
ねじ蓋が取り付けられた標準的な実験室用の１５ｍｍφ×４５ｍｍの平坦な底部のガラスバイアル、ＷＯ２０１４０２３６８３号公報の蓋着脱装置、及び上記のモデルＳＢＳラックを用いた試験は、ガラスバイアル及び取り付けられたねじ蓋が、バイアルとねじ蓋のアセンブリに蓋脱装置によって加えられるわずかな追加の圧力にもかかわらず共回転するため、バイアルを蓋脱することができなかった。
【００３９】
次のステップでは、厚さ１−２ｍｍのフォリオとして市販されている様々な滑り止め材料から摩擦層を製造した。摩擦層を上部層と支持層との間に挿入し、それによって本発明のＳＢＳ試験管ラックを作製し、ウェル底部材料をアルミニウムから試験される滑り止め材料に変えた。
【００４０】
試験は、１ｍｍの天然ゴム製のフォリオ、１ｍｍのＥＰＤＭゴム製のフォリオ、構造化された１ｍｍのＥＰＤＭゴム製のフォリオ、２ｍｍのオートクレーブ可能な滑り止めのシリコーン製のフォリオ、１ｍｍの粘着性のシリコーン製のフォリオ（携帯電話カバー）、及びアクリルゴム製の滑り接着剤を含む低密度ポリエチレンキャリア層からなるクリーンルーム用の２ｍｍの粘着性の入り口マットの使用を含んでいた。６つの試験材料は全て、蓋着脱操作中にガラスバイアルに適切な摩擦を提供することが分かった。
【００４１】
オートクレーブ可能な滑り止めシリコーンフォリオは、オートクレーブ処理された後にさらに使用のために試験され、自動蓋着脱操作中に本発明のラックにおける使用のための滑り止め特性及び適合性を保持することが判明した。本発明のラックをオートクレーブする能力は、当然、生物学サンプルがガラスバイアル内で取り扱われる実験室環境において、非常に重要である。
【００４２】
結びのコメント
特許請求の範囲で用いられる用語「含む」（"comprising"）は、他の要素又はステップを排除するものではない。特許請求の範囲で用いられる用語は、複数であり得ることが明記されていない構成が複数であり得ることを排除しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲に記載された、いくつかの手段の機能を果たすことができる。本発明を解説のために詳細に説明してきたが、そのような詳細はその目的のみのためであり、本発明の範囲から逸脱することなく当業者によって変更がなされ得ることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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