(57)【要約】【課題】ピッキング済みのピッキング針の加熱滅菌を容易且つ極短時間で行える加熱炉と、高速で繰り返しピッキングを行う釣菌装置に該加熱炉を装備して釣菌の傍ら滅菌を行う釣菌装置と、該釣菌装置で使用可能な熱的及び作動の信頼性の高いピッキング針を提供する。【解決手段】ピッキング針のピッキング針部分を高周波誘導体で形成し、該ピッキング針部分を前記高周波加熱コイルの中で加熱するようにする。多数のピッキング針を移動機構に組み込み該ピッキング針を順次繰り出してピッキングを続ける釣菌装置に於いてピッキング済みの針が停止する位置に前記高周波加熱炉を設け前記釣菌針が停止中に加熱滅菌するようにする。【選択図】図５
2004229634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料よりなり、高周波加熱により滅菌することを特徴とするピッキング針。
【請求項２】
ピッキング針部の一端に剛性の高い熱の不良導体の支持部を接続した請求項１に記載のピッキング針。
【請求項３】
ピッキング針部と支持部とが嵌合により接続した請求項２に記載のピッキング針。
【請求項４】
少なくとも釣菌機構と、Ｘ−Ｘ機構とＹ−Ｙ機構の両方又はいずれか一方とより成る釣菌装置において、高周波加熱炉を該釣菌装置に備え、釣菌機構に装着状態のピッキング針をピッキング動作の傍ら滅菌することを特徴とする釣菌装置。
【請求項５】
相隣るピッキング針複数本を同時に滅菌することを特徴とする請求項４に記載の釣菌装置。
【請求項６】
釣菌機構の移動機構をベルトまたはチエン、プーリまたはスプロケット及びその駆動機で構成したことを特徴とする請求項４及び請求項５に記載の釣菌装置。
【請求項７】
Ｚ軸機構の直下でサポートを支持する機構を備えたことを特徴とする請求項６に記載の釣菌装置。
【請求項８】
高周波加熱炉を備え、釣菌機構に装着状態の一本のピッキング針又は相隣るピッキング針複数本をピッキング動作の傍ら滅菌する請求項６及び請求項７に記載の釣菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は医学、薬学、農学等の分野で広く行われているピッキング作業に使用されるピッキング針に関し、その使用済みピッキング針の再使用に必要な滅菌装置の改良及び該滅菌装置を搭載した釣菌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例えば菌株を純粋培養した複数のシャーレから菌を採取し、新しい寒天培地のシャーレに前記複数の菌を混合して移植し（以後菌株より菌を採取し別の培地に移植する作業をピッキングという。）その混合された菌相互の作用効果を調べる実験を行う場合、ピッキング作業は、前記菌株を純粋培養したシャーレ（以下、純粋培養シャーレと略称する。）から混合培養のためのシャーレ（以下、混合培養シャーレと略称する。）に移植する度に新しいピッキング針に交換して行う必要があり、これら菌に汚染されたピッキング針はまとめて滅菌処理の後再使用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記ピッキング針の滅菌処理は薬剤による方法、熱湯によるに方法、加熱する方法等があるが、加熱による方法は作業が簡単で作業者の負担が少ないため広く用いられている。しかし加熱による方法もピッキング針を約８００℃まで加熱する必要があるため、電気炉又は燃料ガスを燃やす加熱炉では効率が悪く温度維持に経費が掛かる。又ピッキング針の加熱に時間が掛かる等改善の余地がある。又これらの加熱炉を利用する場合には前記使用済みのピッキング針を釣菌装置から取り外して釣菌行程とは別の行程で滅菌する事によりピッキング作業の効率を維持しようとする。しかし使用済みのピッキング針の取り外し、滅菌、滅菌済みピッキング針の取り付けという作業が伴う。
これらの作業をなくす改善として、ピッキング針を電気抵抗体とし、電気回路の一部となるように釣菌機構上に構成し、通電により釣菌機構に装着状態で滅菌する方法（例えば特許文献１）がある。しかし、その構成上可動部分の電気回路に固定部分から通電する等構造上の複雑さを伴う。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１７１９９５（９頁）
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の手段は請求項１に該当し、ピッキング針を金属材料とし、高周波加熱により滅菌するようにしている。
本発明の第１の手段によれば加熱炉にはピッキング針を加熱する時間のみ通電すれば良く且つピッキング針自身が表面から発熱するため効率が良く且つ短時間で加熱される。
更にピッキング針は、加熱のために電気的特性を持たせるなどの制約がないためピッキング針として本来の目的を達成するように設計が可能であるから単純な形状とすることが出来るという効果もある。
【０００６】
本発明の第２の手段は請求項２に該当し、本発明の第１の手段に加えてピッキング針部の一端に剛性の高い熱の不良導体の支持部を接続するようにしている。
本発明の第２の手段によれば、ピッキング針を取り扱う際支持部を持つことができるので取り扱いに便利であり、ピッキング針部を変形させる等の不具合を排除し、且つ安全である。さらに滅菌作業時にも支持部を持って作業すれば火傷の心配がない。
また釣菌機構に装着して高速で連続して使用した場合、ピッキング針の滅菌に伴う熱が支持部に蓄積して高温となりピッキング針の冷却を妨げるという問題を解決している。
ピッキング針部については、形状を単純な形に設計でき、材料費が少ないため価格に囚われず熱履歴にも変形、破損の恐れが少ない材料を選定できる。
【０００７】
本発明の第３の手段は請求項３に該当し、本発明の第２の手段に加えてピッキング針部と支持部とが嵌合により接続するようにしている。
本発明の第３の手段によれば、嵌合により規制されるため、ピッキング針部と支持部が所定の接続条件を満たして接続されているため、針先の狂いが少なく正確に指示された位置にある菌株を捉えることが出来るという効果がある。
【０００８】
本発明の第４の手段は請求項４に該当し、少なくとも釣菌機構と、Ｘ−Ｘ機構とＹ−Ｙ機構の両方又はいずれか一方とより成る釣菌装置において、高周波加熱炉を該釣菌装置に備え、釣菌機構に装着状態のピッキング済み針をピッキング動作の傍らで滅菌するようにしている。
本発明の第４の手段によれば、ピッキング針は釣菌機構に装着した状態で、釣菌装置に固定された高周波加熱炉によりごく短時間に滅菌されるため、ピッキング針を釣菌機構から取り外す必要もなく、又釣菌機構の可動部分に電気回路を構成する必要がないため信頼性の高い滅菌機構とすることが容易である。更に滅菌は短時間に行われるために高速で作動する釣菌動作の障害となることもないという効果を奏する。
【０００９】
本発明の第５の手段は請求項５に該当し、本発明の第４の手段に加えて相隣るピッキング針複数本を同時に滅菌をするようにしている。
本発明の第５の手段によれば物理的に半分の時間で所定の滅菌が出来るため将来釣菌動作の速度が倍増してもこれに対応して高速で滅菌が行えるという効果を奏する。
【００１０】
本発明の第６の手段は請求項６に該当し、請求項４に加えて釣菌機構の移動機構をベルトまたはチェンとプーリ又はスプロケットと駆動機で構成するようにしている。
本発明の第６の手段によれば釣菌機構の移動機構を周囲の制約にも関わらず本来の性能を犠牲にすることなくフレキシブルに対応した配置とすることが出来るという効果を奏する。
【００１１】
本発明の第７の手段は請求項７に該当し、本発明の第６の手段に加えてＺ軸機構の直下でサポートを支持する機構を備えるようにしている。
本発明の第７の手段によればＺ軸機構の作動に伴う荷重に対してサポートを所定位置で支えるため、ベルト又はチェーンの上下方向の剛性が不足してもピッキング針が予定された菌株から正確にピッキングを行うことが出来るという効果を奏する。
【００１２】
本発明に第８の手段は請求項８に該当し本発明の第６及び第７の手段に加えて高周波加熱炉を備え、ピッキング動作の傍らで一本のピッキング針又は相隣るピッキング針複数本を滅菌するようにしている。
本発明の第８の手段によれば本発明の第６の手段の効果に加えて物理的に半分の時間で滅菌が行えるため将来ピッキング動作の速度が倍増してもこれに対応して高速で滅菌が行えるという効果を奏する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の第１例を図１及び図２により説明する。図１は本発明になるピッキング針の使用例を示す斜視全体図である。図２は高周波加熱炉を示す側面図である
図において２はピッキング針である。該ピッキング針２はピッキング針部４及び支持部６よりなる。８は菌を純粋培養したシャーレである。該菌を純粋培養したシャーレ８（以下純粋培養シャーレ８という）は、シャーレ本体１０に寒天培地１２を収容し、純粋な菌が培養され菌株１４をなしている。１６はシャーレ本体１０に無菌の寒天培地１２が収容されたシャーレ（以下無菌のシャーレ１６と略称する。）である。該無菌のシャーレ１６は、試験のために複数の単純培養された菌株１４から予め計画された組み合わせに従い菌を移植し、混合して培養された菌相互の効果等の研究に使用される。
【００１４】
ピッキング針２は、純粋培養シャーレ８から一種の菌をピックアップし、無菌のシャーレ１６に移植する度に滅菌されたピッキング針２に交換し、使用済みのピッキング針２は、滅菌処理に回される。
【００１５】
図２において１８は高周波加熱炉である。該高周波加熱炉１８は、制御器２０と制御器２０より露出した２本の導管２２と、その先がループ状をした加熱コイル２４とで構成されている。
導管２２及びコイル２４の部分は管を加工したものである。制御器２０には外部より図示しない冷却水の配管と電源から電線が導入されている。加熱コイル２４に通電電力量と通電時間の制御と導管２２を介して加熱コイル２４に冷却水を供給・制御している。
【００１６】
本実施例において高周波加熱炉１８の電力は次のように制御して行い
Ｖｐ＝３０００Ｖ，  Ａｐ＝０．３Ａ  周波数１〜３ＭＨｚ
直径０．５ｍｍのタングステン線製のピッキング針部４は、通電とほぼ同時に赤熱し。熱電対温度計による測定結果、ピッキング針部４の表面温度は約２秒で８００度℃に達した。なお支持部６はセラミック製直径４ｍｍの丸棒を使用し、その一端に穴を穿ち前記タングステン線を植え込み接着により固定した。
【００１７】
この加熱時間から、本目的に適した仕様の加熱炉を設定すれば高速で作動する釣菌装置においても釣菌動作に２秒を要することから、その作動時間中に滅菌を終えることが可能である。又ピッキング針２は、ピッキング針部４を支持部６から取り外すことなく滅菌処理できるから能率的であるという効果もある。
【００１８】
本発明の実施の形態の第２例を図３により説明する。図３は本発明のピッキング針の詳細を示す正面一部断面図である。図３ａ，図３ｂは共にピッキング針部と、支持部との接合に嵌合を用いて接合部が正確に接合されるようにしたものである。
図３ａにおいて２６はピッキング針である。該ピッキング針２６は、ピッキング針部２８と支持部３０よとり成り、ピッキング針部２８の一端は凹の嵌合部３２をなしている。支持部３０の一端にはピッキング針部２８の凹の嵌合部３２に嵌合する凸の嵌合部３４がある。凸の嵌合部３４の上部にはネジ３６が加工されており締結ナット３８でピッキング針部２８と支持部３０は相互に嵌合部に案内されてそれぞれの長手方向の中心軸が一致するように結合する。
【００１９】
図３ｂにおいて、４０はピッキング針である。ピッキング針４０はピッキング針部４２と支持部４４とより成り、ピッキング針部４２の一端には凸の嵌合部４６を有する。支持部４４の一端には、前記ピッキング針部４２の凸の嵌合部４６に嵌合する凹の嵌合部４８があり、ピッキング針部４２と支持部４４とは相互に嵌合部によりそれぞれの長手方向の中心軸が一致するように結合する。なおビスネジ５０は該嵌合部でピッキング針部４２と支持部４４の結合を固定するために設けた。
【００２０】
本発明の実施の形態の第３例を図３乃至図９を用いて説明する。図４は本発明になる滅菌装置を搭載した釣菌装置の上面図である。図５は本発明になる滅菌装置を搭載した釣菌装置の正面図である。図６（ａ）は図５のＡ−Ａ断面図、図６（ｂ）は図５のＢ−Ｂ断面図である。５２は釣菌装置である。該釣菌装置５２は、釣菌機構５４とＸ−Ｙ機構５６とより成り、釣菌機構５４は、移動機構５７、滅菌機構５８とＺ軸機構５９とより成る。
Ｚ軸機構５９において６０はソレノイドである。該ソレノイド６０は、上端を閉止し、下端を上下方向の中心線を一致させた小開口を設けて閉止した円筒状をなしている。その内部下側には図示しない電磁コイルが設けらている。該電磁コイルには外部の電源より図示しない導線が連結されている。
【００２１】
６１はプッシャである、該プッシャ６１の上端は、前記ソレノイド６０の図示しない下部の小開口よりソレノイド６０内にその上下方向の中心線を前記ソレノイド６０の内側の上下方向の中心線と一致させて設けてある。プッシャ６１の下端は自身の径よりも大きい円盤状の当接部６９を備えている。プッシャ６１は前記ソレノイド６０に設けた図示しないスプリングの弾発力により常時ソレノイド６０内に引き込まれる方向に付勢されている。６２はブラケットである。該ブラケット６２は前記ソレノイド６０を支持している。
【００２２】
６８はプランジャである、プランジャ６８は、その上端にプッシャ６１の下端当節部６９と同じ径の円板状の当接部７０を備え、サポート７１上のプランジャガイド７６に案内されて収容されている。プランジャ６８の下端には図３に示す如くピッキング針２６を精度よく取り付ける案内穴７７を備えている。
【００２３】
７８はリターンスプリングである。リターンスプリング７８はピッキング針２６を装着したプランジャ６８を常時上方に静止するように付勢している。
なお前記プッシャ６１は常時上方に静止した状態で、下端の当接部６９とプランジャ上端の当接部７０との間に僅かな隙間を設けている。これは後述する図９に示すピッキング針移動Ｆ７制御の際プッシャ６１の下端の当接部６９とその下に来るプランジャ６８の上端の当接部７０とが干渉するトラブルを回避するために設けたものである。
【００２４】
６６は上方架構である。８０はベルトである。８２は駆動プーリである。該駆動プーリ８２は、ベルト８０を駆動する。８４はテンションプーリである。該テンションプーリ８４は図示しないベルトテンショナーを備え、ベルト８０の張りを維持している。８６は案内プーリである。前記上方架構６６は、図示しない下方架構と共に駆動プーリ８２，テンションプーリ８４，案内プーリ８６，の上下方向の各回転軸を平行に且つ該回転軸周りに回転自在に支持している。なお駆動プーリ８２，テンションプーリ８４，場合によっては複数の案内プーリ８６の配置によりこれに掛け渡されるベルト８０の周回路の形状を自由に設定できる。８８はステップモータである。該ステップモータ８８は、上方架構６６の上面に駆動プーリ８２の回転軸と軸心を一致させて該回転軸を中心に回転自在に連結している。
【００２５】
前記ブラケット６２は前記上方架構６６に固定されている。該ブラケット６２には上方支腕６３がある、該上方支腕６３は図６ａに示す如く下方に向かって凹の溝部６５をなしている。
【００２６】
７１はサポートである。該サポート７１は前記ベルト８０に図示の如く等間隔に固定されている。前記サポート７１は上方に上方突起７２を備えている。前記ソレノイド６０の直下にある時、該上方突起７２は前記溝部６５に収容されており、サポート７１の前記上方突起７２の当接面を支持する支持面６４をなしている。又、７３は下方支腕である。該下方支腕７３は図示しない下方架構に固定されており、上方に向かって凹の溝部７４を備え、サポート７１の下部を収容し、サポート７１の下面とベルト８０を介してその下側面７５を支持している。上方支腕６３、下方支腕７３はＺ軸機構の一部を構成しソレノイド６０が作動時にその衝撃的荷重を支えてサポート７１が変位しない様支持している。なお図６ａ，図６ｂに於いて６７はサポート７１の移動方向矢印Ｃに向かって狭くなるテーパ面をなし、上方突起７２及びサポート７１の下部がスムースに入るよう案内の機能を持たせてある。
【００２７】
図４及び図５の左側の機構は釣菌機構５４と同じ機能を持つＺ軸機構５９である。また１８は高周波加熱炉である。該高周波加熱炉１８は支持台９２の上に固定されている。２４は加熱コイルである。加熱コイル２４は、導管２２に支持され、そのコイルの中心がＺ軸機構５９により押し下げられたピッキング針２６が丁度加熱コイル２４の中心位置に挿入されるように配置されている。なお本Ｚ軸機構５９は前記Ｚ軸機構５９と同じ構造であるから構成部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【００２８】
５６はＸ−Ｙ機構である。該Ｘ−Ｙ機構５６はＸ−Ｘ機構９４とＹ−Ｙ機構９６が２層に重なった駆動機構である。９８はＸ−Ｙテーブルベッドである。該Ｘ−Ｙテーブルベッド９８の上面には、図の手前と奥に夫々左右方向にガイドレール１００がその両端をガイドレール支持台１０２により取り付けられている。Ｘ−Ｙテーブルベッド９８の前記ガイドレール１００の中央には該ガイドレール１００に平行にスクリュー軸１０４がその両端をベアリング１０６に支持されて設けてある。前記スクリュー軸１０４の右端は、前記ベアリング１０６を貫通してその長手方向の中心軸を右側のステップモータ１０８の駆動軸１１０と一致させ該中心軸を中心に回転自在に連結されている。
【００２９】
１１２は、Ｘ−Ｘテーブルである。該Ｘ−Ｘテーブル１１２は、その下面の手前及び奥の各々の左右に各１個のスライドブッシュ１１４を備え前記Ｘ−Ｙテーブルベッド９８側のガイドレール１００にそれぞれ摺動自在に嵌合している。１１６はボールナットである、該ボールナット１１６は前記Ｘ−Ｘテーブル１１２の中央下面に固定され、Ｘ−Ｙテーブルベッド９８上のスクリュー軸１０４に螺合している。以上のようにしてＸ−Ｘ機構９４は構成されているからステップモータ１０８の所定角度の回転はスクリュー軸１０４に伝わりこれに螺合するボールナット１１６を介してＸ−Ｘテーブル１１２をガイドレール１００に沿ってＸ−Ｘ方向に所定距離だけ正確に移動させることが出来る。
【００３０】
Ｘ−Ｘテーブル１１２の上面にはガイドレール１１８がその左右両端に前後両端を各々支持台１２０により支持され固定されている。又ガイドレール１１８の間隔の中央にはスクリュー軸１２２がその両端をベアリング１２４に支持され前記ガイドレール１１８と平行になるように固定されている。更にスクリュー軸１２２は奥側のベアリング１２４を貫通してその長手方向の中心軸をステップモータ１２６の駆動軸１２７と一致させて該中心軸を中心に回転自在に連結されている。
【００３１】
１２８はＸ−Ｙテーブルである。該Ｘ−Ｙテーブル１２８の下面には手前、奥の左右両端にスライドブッシュ１３０が各１個取り付けられ前記Ｘ−Ｘテーブル１１２上のガイドレール１１８に各々摺動自在に嵌合している。又Ｘ−Ｙテーブルのほぼ中央部にはボールナット１３２が固定されている。該ボールナット１３２は前記Ｘ−Ｘテーブル１１２上のスクリュー軸１２２に螺合している。以上のようにしてＹ−Ｙ機構９６は構成されているから、ステップモータ１２６の所定角度の回転はスクリュー軸１２２に伝えられ、これに螺合するボールナット１３２を介してＸ−Ｙテーブル１２８を前記ガイドレール１１８に沿ってＹ−Ｙ方向に所定距離だけ正確に移動させることが出来る。
【００３２】
１３４はウエルプレートである。該ウエルプレート１３４は前記純粋培養シャーレ８と共に、前記Ｘ−Ｙテーブル１２８上に配置されてピッキングの対象となる。純粋培養シャーレ８にはすでに純粋な菌を培養してあり、菌株１４を構成している。これら菌株１４の採取すべき部位に予め純粋培養シャーレ８の裏側にマークを記してある。
ウエルプレート１３４は多くの種類の純粋培養シャーレ８より所定の目的により菌の移植を受けるべく無菌の培地を各ウエルに収容してある。且つ該ウエルプレート１３４の側面には、どの純粋培養シャーレ８から菌の移植を受けるかを記した図示しないバーコードが貼付されている。
【００３３】
１３６は基台である。該基台１３６は本釣菌装置５２を支持する剛性の高い構造体である。１３８は支柱である。該支柱１３８は前記図示しない下方架構と上方架構６６を介して釣菌機構５４、詳しくは移動機構５７、滅菌機構５８、Ｚ軸機構５９を前記基台１３６上に支持している。
【００３４】
図７は本釣菌装置のシステム構成図である。図８は本釣菌装置の機器への結線と作動モードを示す図であり、図９は本釣菌装置が行う作動のフロー図である。
図７において釣菌装置５２はすで図４，図５で説明済みであるから、各機構に同じ符号を付して説明を省略する。Ａ２０はコンピュータである。該コンピュータＡ２０は配線Ａ２１を介してシーケンサＡ２２と連結している。シーケンサＡ２２は釣菌装置５２の各機構のソレノイド６０、ステップモータ８８、１０８、１２６等の公知の駆動機器と配線Ａ２１を介して連結している。その他図示しないデータ読み取りのためのＣＣＤカメラ、バーコードリーダ、位置センサ等と結線されている。
【００３５】
前記コンピュータＡ２０とシーケンサＡ２２とは相互に情報を交換しつつ、コンピュタＡ２０はモードの切り替え時期の判断及び各モードにおける前記機器の作動信号をシーケンサＡ２２に伝達する。シーケンサＡ２２はその作動信号に基づき機器に電力を供給切断して作動させ、その結果を位置信号等の形でコンピュータＡ２０に連絡する。
【００３６】
図８においてＡ１は配電盤である該配電盤Ａ１はスイッチＡ２を介して無停電装置Ａ５更に、コンピュータＡ２０へ連結し、シーケンサＡ２２，釣菌装置の駆動部及び制御部Ａ３、及び高周波加熱炉１８の冷却用水の給水ポンプＡ４へ夫々電力を供給する。
駆動部及び制御部Ａ３，給水ポンプＡ４に供給される電力はシーケンサＡ２２により制御されている。
コンピュータＡ２０は２つのモードを持っている。Ａ６は始動／初期設定モードである。  該始動／初期設定Ａ６モードは本釣菌装置５２を始動する際のモードであり、前記コンピュータＡ２０は釣菌装置５２が作動するために必要な情報を全て読み込む。この中にはＸ−Ｙテーブル１２８に載置された純粋培養シャーレ８の底に記された菌株１４のマーク及びウエルプレート１３４に貼付された各ウエルに移植されるべき菌の組み合わせに関するバーコード化されたデータもバーコードリーダにより読み取りコンピュータに記憶される。
【００３７】
前記始動／初期設定Ａ６モードでは、ピッキング針２６が１周するまで後述する正規の運転と同様に全機構を作動させ前記ピッキング針２６の空焼きと共に機器の機能の異常、及び設定の当否を確認する。本モードで異常が認められない時にはコンピュータＡ２０はモードをＡ７に移す。
【００３８】
Ａ７は複合菌移植モードである。該複合菌移植Ａ７モードにおいては、コンピュータＡ２０は多数の純粋培養シャーレ８の菌を混合培養ウエルプレート１３４の所定のウエルに混合して移植する指示データをシーケンサＡ２２に対して作動指示情報として発信する。シーケンサＡ２２はその情報に基づき図９に示す作動フローに従って各機構が作動するように制御を行う。
【００３９】
図９においてＦ１はＸ−Ｙテーブル移動制御である。該Ｘ−Ｙテーブル移動Ｆ１制御においてシーケンサＡ２２はＸ−Ｙテーブル１２８上の純粋培養シャーレ８の所定菌株採取位置が釣菌機構５４のＺ軸機構５９真下に来るようにステップッモータ１０８、ステップモータ１２６の電力を夫々パルスの数として供給制御する。
【００４０】
シーケンサＡ２２はこれらの制御デーたと共にＦ１制御の完了をコンピュータに報告し、次の制御のデータを受け取る。（以下各制御毎にシーケンサＡ２２とコンピュータＡ２０間で交信を行うが以降の各制御では本記載を省略する。）
【００４１】
Ｆ２は釣菌制御である。該釣菌制御Ｆ２においてシーケンサＡ２２はＺ軸機構５９のソレノイド６０に電力を供給制御する。これによりプッシャ６１が図示しないリターンスプリングの弾発力に抗して下降を始め、該プッシャ６１の下端の当接部６９がプランジャ６８上部の当接部７０に接触し更にプランジャ６８をリターンスプリング７８の弾発力に抗して下降させる。プランジャ６８に装着されたピッキング針２６はプランジャ６８と共に下降し前記純粋培養シャーレ８の所定位置の菌株１４を突き刺し菌を採取する。シーケンサＡ２２は所要ストロークを作動したことを確認すると電力の供給を絶つ。ソレノイド６０は磁力を失い図示しないリターンスプリングの弾発力により元の上位位置に戻り、プランジャ６８も同様にリターンスプリング７８の弾発力によりピッキング針２６と共に元の位置に戻る。
【００４２】
Ｆ３はＸ−Ｙテーブル１２８移動制御である。該Ｘ−Ｙテーブル１２８移動Ｆ３制御においては、シーケンサＡ２２は、コンピュータＡ２０からの指示によりウエルプレート１３４の所定ウエルの所定位置がＺ軸機構５９の真下に移動する様にステップッモータ１０８、ステップモータ１２６を前述の如く制御する。
なおウエルプレートの「所定ウエルの所定位置」としてのは、菌移植の際には条件を統一するためにピッキング針は必ず寒天培地の新しい場所を突くようにするため所定のウエルの新しい寒天培地の位置を指定するためである。
【００４３】
Ｆ４は菌移植制御である。該菌移植Ｆ４制御においては、シーケンサＡ２２は前記Ｚ軸機構５９のソレノイド６０に電力を供給制御する。これにより前記と同様にして前記菌を採取したピッキング針２６を下降させ、ウエルプレート１３４の所定のウエルの寒天培地を突き刺し菌の移植を終える。シーケンサＡ２２は、ソレノイド６０が所要ストローク作動したことを確認すると電力の供給を絶ち前記と同様にしてプランジャ６８と共にピッキング針２６は元の位置に戻る。
【００４４】
Ｆ５は加熱滅菌制御である。該加熱滅菌Ｆ５制御は、Ｘ−Ｙテーブル移動Ｆ１の作動から菌移植Ｆ４の作動の間、高周波加熱炉１８の過熱コイル２４の真上に停止しているピッキング済みのピッキング針２６に対して加熱滅菌制御を行う。
前記加熱滅菌制御Ｆ５においてシーケンサＡ２２はＺ軸機構５９のソレノイド６０に電力を供給制御する。これによりプッシャ６１が図示しないリターンスプリングの弾発力に抗して下降を始め、該プッシャ６１の下端の当接部６９がプランジャ６８上部の当接部７０に接触し更にプランジャ６８をリターンスプリング７８の弾発力に抗して下降させる。プランジャ６８に装着されたピッキング針２６はプランジャ６８と共に下降してピッキング針部４を加熱コイル２４のほぼ中心位置に押し下げる。同時に高周波加熱炉１８の制御器２０を介して導管２２から加熱コイル２４に冷却水を循環させると共にコイルに高周波電力を供給する。ピッキング針部２８の温度は公知の温度計による公知の測温方法で８００度℃まで昇温したことを確認して冷却水と電力の供給を止める。同時にソレノイド６０の電力の供給を絶ち段落番号４１の後半で説明したと同様にしてピッキング針２６を元の位置に戻す。
【００４５】
Ｆ６は滅菌完了か否か判定である。シーケンサＡ２２は、温度計で当該ピッキング針部２８の表面が８００℃に達したか否かで判定する。８００℃を越えていれば合格と判定し制御はピッキング針移動Ｆ７に合流する。未達であれ滅菌は未完で何らかの異常があるものと判定して釣菌機停止Ｆ９に制御を移す。
【００４６】
Ｆ７はピッキング針移動制御である。該ピッキング針移動Ｆ７制御においてはシーケンサＡ２２はステップモータ８８に電力を供給制御する。ステップモータ８８の駆動力は駆動プーリ８２に伝えられベルト８０を次のサポート７１が丁度釣菌機構のソレノイド６０の真下に位置するように駆動する。
【００４７】
Ｆ８は作動データのチェック制御である。該作動データチェックＦ８制御においてシーケンサＡ２２はコンピュータＡ２０から送られて来たデータ対する作動制御か完了しているか確認する。完了であれば釣菌機停止Ｆ９に制御を移す。又未完であれば制御をＦ１に移して再びＸ−Ｙテーブル移動Ｆ１制御から繰り返えす。
【００４８】
以上の作動からピッキング針２６はいずれも純粋培養シャーレ８に付された小さい場合には直径１ｍｍ以下のマーク内の菌株１４を正確に突き刺して菌の採取を行う必要がある。これを満足するためには、Ｘ−Ｙテーブル１２８の作動制御の正確さは勿論のこと、ピッキング針部２８はいずれも長手方向の中心線が支持部３０の長手方向の中心線に一致するように正確に取り付けられており、かつ使用中の取り扱い、又は熱履歴により変形したり破損しないことが必須要件である。そこでピッキング針部２８の一端に凹の嵌合部３２を、支持部３０の一端には凸の嵌合部３４を設けて組み付けている。又本釣菌装置５２は約２秒毎にピッキング針２６の移動が行われ各ピッキング針２６は、３２秒毎に８００℃まで加熱され、且つ加熱後１６秒毎にピッキングを行う。このため本ピッキング針部２８の径を０．５ｍｍと熱容量を小さく放熱を容易とし、一方機械的強度も実用的な寸法とした。更に支持部３０を不良導体として放熱の良くない支持部３０に熱が蓄積されることを回避している。
【００４９】
又本釣菌装置５２においてピッキング針２６のサポート７１をベルト８０に装着して駆動プーリ８２、テンションプーリ８４とその他プーリを適宜配置することによりその周回路の形状を決めている。即ち本釣菌装置５２は周囲の障害物に対して形状的に柔軟な設計を可能としている。ベルト８０はスティールベルトを使用した。
【００５０】
本発明の実施の形態の第４例を図１０乃至図１５により説明する。図１０は本発明の実施の形態の第３例とは異なる形態の滅菌装置を搭載した釣菌装置の上面図である。図１１は図１０に示した釣菌装置の正面図である。図１２は図１１に示した滅菌装置を搭載した釣菌装置のシステム図である。図１３は図１２に示した釣菌装置の機器への結線と作動モードを示す図である。図１４は図１２に示した釣菌装置の制御フロー図である。図１５は図１１に示した滅菌装置の高周波加熱炉の正面斜視図である。
【００５１】
図１０及び図１１において１５０は本発明になる釣菌装置である。該釣菌装置１５０において釣菌機構５４，Ｚ軸機構５９，Ｘ−Ｙ機構５６，移動機構５７は何れも本発明の実施の形態の第３例と同じである。１５２は本発明になる滅菌機構の実施の形態の第２例である。従って滅菌機構１５２について説明し、その他の機構については図４，図５と同じ符号を付して説明を省略する。
上記説明と同様にして図１２乃至図１４についても滅菌機構の制御のみが本発明の実施の形態の第３例と異なるのでこの部分のみを説明し他の図７，図８，図９と共通の部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５２】
１５２は滅菌機構である。該滅菌機構１５２に於いて、１５４は高周波加熱炉である。該高周波加熱炉１５４は、図１５に示す如く角パイプを加工したＵ−字状の加熱コイル１５６と、該加熱コイル１５６の両上端に各々角チューブを加工した導管１５８を介して制御器１６０と連結している。
【００５３】
１６２はカバーである。該カバー１６２にはその上部長手方向から両側面に至る細長い開口１６４を備えている。該カバー１６４は前記加熱コイル１５６及び導管１５８をその中に収容しており、前記カバー１６２と加熱コイル１５６及び導管１５８の位置関係は、前記カバー１６２の上面の開口１６４の長手方向の中心線が導管１５８の長手方向の中心線と上下間隔を置いて平行となり、且つ加熱コイル１５６のＵ字状の上下方向の中心線と、前記カバー１６２の両側の開口１６４の中心線が所定の間隔を置いて平行且つ前記中心線は何れも一垂直面内にあるように配置されている。
【００５４】
１６６は支持台である。該支持台１６６は前記高周波加熱炉１５４を釣菌装置が釣菌動作中停止するピッキング針２６の何れかが加熱炉１５４の加熱コイル１５６の丁度加熱位置に静止し、且つ前記高周波加熱炉１５４のカバー１６２の中心線とピッキング針２６の移動経路Ｌと一致する方向に支持すると共に制御器１６０を所定の位置に支持している。
【００５５】
高周波加熱炉１５４には図示しない電源から制御器１６０を介して高周波電力の導線が結線されている。また冷却水が供給源から制御器１６０を介して図示しない供給管及び排水管が結合されている。
次に本釣菌装置１５０の作用を説明する。本発明の実施の態様の第３例で説明したと同様にして釣菌機構５４及びＸ−Ｙ機構５６の作動により所定の純粋培養シャーレ８の菌株１４が釣菌されウエルプレート１３６の所定のウエルの所定位置に移植を終えたピッキング針２６は逐次移動して高周波加熱炉１５４に達し、ピッキング針２６は高周波加熱炉１５４のカバー１６２の開口１６４を通過して高周波加熱炉１５４内の加熱コイル１５６の中央に停止する。
【００５６】
図１２及び図１３においてコンピュータＡ２０はシーケンサＡ２２に対して滅菌器機構Ａ１４の作動指示を発する。Ｆ１０は加熱滅菌制御である。該加熱滅菌Ｆ１０制御は、Ｘ−Ｙテーブル移動Ｆ１の作動から菌移植Ｆ４の作動の間、高周波加熱炉１５４の加熱コイル１５６の加熱位置に停止しているピッキング針２６に対して加熱滅菌制御を行う。前記加熱滅菌Ｆ１０制御においてシーケンサＡ２２は高周波加熱炉１５４の制御器１６０を介して導管１５８から加熱コイル１５６に冷却水を循環させると共に該加熱コイル１５６に高周波電力を供給する。制御器１６０は、ピッキング針部２８の温度が公知の温度計による測温方法で８００度℃まで昇温したことを確認して冷却水と電力の供給を止める。
【００５７】
Ｆ６は滅菌完了か否かを当該ピッキング針２６の表面が８００℃に達したか否かで判定する。８００℃を越えていれば合格と判定し制御はピッキング針移動Ｆ７に合流する。未達であれ滅菌は未完で何らかの異常があるものと判定して釣菌機停止Ｆ９に制御を移す。
【００５８】
現在釣菌装置１５０の釣菌・移植動作の所要時間は約２秒であり、高周波加熱炉１５４が１本のピッキング針２６を加熱滅菌する時間に十分であるが、近い将来釣菌速度が向上して１本のピッキング針２６を８００℃まで加熱する時間が取れなくなる場合が考えられる。その場合高周波電力を増大させることも可能である。しかし図１６に示す如く加熱コイル１６８を２個並列に設置して実質的に加熱時間を倍増させることにより過大な電力の増加を招くことなく達成することが可能である。
【００５９】
本発明の実施の形態の第５例を図１７により説明する。図１７は本発明の実施の形態の第５例を示す釣菌装置の正面図である。図１７は本発明の実施の形態の第３例における移動機構５７のベルト８０及びその駆動機構をチェーン及びその駆動機構に置き換えたものである。その他の部分は本発明の実施の形態の第３例で説明したものと同じであるから同じ符号を付して説明は省略する。
図１７において１７４は釣菌装置である。該釣菌装置１７４において１７８は移動機構である。該移動機構１７８において１７９はチェーンであるは。該チェーン１７９は上下２列同相に配置した。１９２はサポートである。該サポート１９２は上下のチェーン１７９のピン部にその上下各１箇所を固定している。
【００６０】
１９４は上部支腕である。該上部支腕１９４にはその左端に下方に向かって突起がついている。１８２は上部支持板である。該支持板１８２は、ソレノイド６０の直下の位置で上方架構６６にその一端を固定されてその上面支持面及び側面支持面が前記サポート１９２の上部支持腕１９４の下面及びその突起の内側面と契合している。１８８は下部支持板である。該下部支持板１８８は、図示しない下方架構に固定されており支持面１９０は前記サポート１９２の下部を支持して、前記上部支持板１８２と共にＺ軸機構５９が動作時にソレノイド６０による前記サポート１９２に作用する荷重による変位を防止している。なお上部支持板１８２、及び下部支持板１８８には共にチェーン１７９の移動方向に向かってサポート１９２と上部支持腕１９２との契合を円滑に行うよう図６で説明したと同じ思想の図示しない案内部を設けている。
【００６１】
本発明は例えばピッキング針の実施の形態について、手に持ってピッキングを行う例から釣菌装置に装着して全自動でピッキングを行い且つ滅菌を行う例まで記載したが、これらの実施の形態例に限定されるものではない。又高周波加熱炉のコイルの形状、数に関していえば、加熱コイル２４も複数個並列に設け、Ｚ軸機構を５９をそれに対応して設けることは可能である。また図１５，図１６に於いて加熱コイル１５６，１６８及び導管１５８，１６２は共に角チューブを加工したとしたが、円管又は楕円管を使用しても良い等特許請求の範囲を逸脱しない範囲で変更は自由であることは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明は以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１による効果は、加熱炉にはピッキング針を加熱する時間のみ通電すれば良く、ピッキング針自身が表面から発熱するため効率が良く且つ高速に加熱される。
更に通電等の制約がないためピッキング針として本来の目的を達成するように設計が可能であるから単純な形状とすることが出来るという効果もある。
【００６３】
請求項２による効果は、ピッキング針を取り扱う際、支持部を持つことができるので取り扱いに便利であり、ピッキング針部を変形させる等の不具合を排除し、且つ安全である。  さらに滅菌作業時にも支持部を持って作業すれば火傷の心配がない。また釣菌機構に装着して高速で連続して使用した場合ピッキング針の滅菌に伴う熱が支持部に蓄積して高温となりピッキング針の冷却を妨げるという問題を解決している。ピッキング針部については、形状を単純な形に設計でき、材料費が少ないため価格に囚われず熱履歴による変形、破損の恐れが少ない材料を選定できる。
【００６４】
請求項３による効果は、嵌合により規制されるため、釣菌装置に装着して使用しても針先の狂いが少なく正確に指示された位置にある菌株を捉えることが出来るという効果もある。
【００６５】
請求項４による効果は、高周波加熱炉により極短時間に滅菌されるため、ピッキング針を釣菌機構から取り外す必要もなく、又釣菌機構の可動部分に電気回路を構成する必要がないため信頼性の高い滅菌機構とすることが容易である。更に滅菌は短時間に行われるために高速で作動する釣菌動作の障害となることもないという効果を奏する。この様に付帯作業を伴うことなく高速で釣菌作業を全自動で行ことが出来るので、研究者が本来の仕事に集中する事を可能として研究成果の向上に寄与する。又試験の促進に寄与する。
【００６６】
請求項５による効果は、物理的に半分の時間で所定の滅菌が出来るため、将来釣菌動作の速度が倍加してもこれに対応して高速で滅菌が行えるという効果を奏する。
請求項６による効果は、釣菌機構の駆動機構を周囲の制約にも関わらず本来の性能を犠牲にすることなくフレキシブルに対応した配置とすることが出来るという効果を奏する。
【００６７】
請求項７による効果は、ピッキング針を釣菌機構に装着状態で滅菌が行え且つを釣菌動作の障害とならない速度で行う作動信頼性の高い滅菌機構とすることが出来る。
請求項８による効果は、物理的に半分の時間で滅菌が行えるため将来釣菌動作の速度が倍加してもこれに対応して高速で滅菌が行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるピッキング針の使用例を示す斜視全体図である。
【図２】本発明になる高周波加熱炉を示す側面図である
【図３】本発明のピッキング針の詳細を示す正面一部断面図である。
【図４】本発明になる滅菌装置を搭載した釣菌装置の上面図である。
【図５】本発明になる滅菌装置を搭載した釣菌装置の正面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図及び、Ｂ−Ｂ断面図である。
【図７】本釣菌装置のシステム構成図である。
【図８】本釣菌装置の機器への結線と作動モードを示す図である。
【図９】本釣菌装置が行う作動のフロー図である。
【図１０】本発明の実施の形態の第２例とは異なる形態の滅菌装置を搭載した釣菌装置の上面図である。
【図１１】図１０に示した釣菌装置の正面図である。
【図１２】図１０に示した釣菌装置のシステム構成図である。
【図１３】図１０に示した釣菌装置の機器への結線と作動モードを示す図である。
【図１４】図１０に示した釣菌装置の制御フロー図である。
【図１５】図１０に示した滅菌装置の高周波加熱炉の正面斜視図である。
【図１６】２本のピッキング針を同時に加熱できる高周波加熱炉の正面斜視図である。
【図１７】移動機構にチェーンを用いた釣菌装置の正面図である。
【符号の説明】
２、２６、４０      ピッキング針
４、２８、４２      ピッキング針部
６、３０、４４      支持部
８      純粋培養シャーレ
１０    シャーレ本体
１２    寒天培地
１４    菌株
１６    無菌のシャーレ
１８、１５４    高周波加熱炉
２０、１６０    制御器
２２、１５８、１７０    導管
２４、１５６、１６８    加熱コイル
３２、４８    凹の嵌合部
３４、４６    凸の嵌合部
３６    ネジ
３８    締結ナット
５０    ビスネジ
５２、１５０、１７４    釣菌装置
５４、１７６    釣菌機構
５６    Ｘ−Ｙ機構
５７、１７８    移動機構
５８、１５２    滅菌機構
５９    Ｚ軸機構
６０    ソレノイド
６１    プッシャ
６２    ブラケット
６３    上方支腕
６４    支持面
６５、７４    溝部
６６    上方架構
６７    案内
６８    プランジャ
６９、７０    当接部
７１    サポート
７２    上方突起
７３    下方支腕
７５    支持面
７６    プランジャガイド
７７    案内穴
７８    リターンスプリング
８０    ベルト
８２    駆動プーリ
８４    テンションプーリ
８６    案内プーリ
８８、１０８，１２６    ステップモータ
９２    支持台
９４    Ｘ−Ｘ機構
９６    Ｙ−Ｙ機構
９８、（１２８）    Ｘ−Ｙテーブルベッド
１００、１１８  ガイドレール
１０２、１２０  ガイドレール支持台
１０４、１２２  スクリュー軸
１０６、１２４  ベアリング
１１０、１２７  ステップモータの駆動軸
１１２、  Ｘ−Ｘテーブル
１１４、１３０  スライドブッシュ
１１６、１３２  ボールナット
１３４  ウエルプレート
１３６  基台
１３８  支柱
１６２  カバー
１６４  開口
１６６  支持台
１７９  チェーン
１８０  支持構造
１８２  上部支持板
１８４  支持上面
１８６  支持側面
１８８  下部支持板
１９０  支持側面
１９２  サポート
１９４  支持突起
１９６  支持下面
１９８  支持側面
２００  下側支持側面
Ａ１  配電盤
Ａ２  電源（ＯＮ／ＯＦＦ）
Ａ３  駆動部及び制御部
Ａ４  給水ポンプ
Ａ５  無停電装置
Ａ６  始動／初期設定
Ａ７  複合菌移植
Ａ８  位置情報
Ａ９  Ｘ−Ｙテーブル移動
Ａ１０  釣菌機構
Ａ１１  移動機構
Ａ１２  滅菌機構
Ａ１３  Ｚ軸機構
Ａ１４  滅菌機構
Ｆ１  Ｘ−Ｙテーブル移動
Ｆ２  釣菌
Ｆ３  Ｘ−Ｙテーブル移動
Ｆ４  菌移植
Ｆ５  加熱滅菌
Ｆ６  滅菌完
Ｆ７  ピッキング針移動
Ｆ８  完了
Ｆ９  釣菌機停止
Ｆ１０  加熱滅菌
【図１】
2004229634.tif 000003
【図２】
2004229634.tif 000004
【図３】
2004229634.tif 000005
【図９】
2004229634.tif 000006
【図４】
2004229634.tif 000007
【図５】
2004229634.tif 000008
【図６】
2004229634.tif 000009
【図７】
2004229634.tif 000010
【図８】
2004229634.tif 000011
【図１０】
2004229634.tif 000012
【図１１】
2004229634.tif 000013
【図１２】
2004229634.tif 000014
【図１３】
2004229634.tif 000015
【図１４】
2004229634.tif 000016
【図１５】
2004229634.tif 000017
【図１６】
2004229634.tif 000018
【図１７】
2004229634.tif 000019