(57)【要約】  過酸化水素等の滅菌ガスによる滅菌処理に耐えることが可能で、さらに正確な位置決め動作を行うことが可能な駆動機構を提供する。本発明の駆動機構は、滅菌ガスを遮断する隔壁の内部空間に配置される移動ブロックと隔壁の外部空間に配置される移動台とをマグネットカップリング機構により連結し、さらに、移動ブロックと移動台のマグネットカップリング機構が配置されていない面に、互いに反発する磁極になるように付勢磁石ユニットを配置して、この付勢磁石ユニットが発生させる反発力を、移動台を隔壁に向かって付勢する付勢力にする。
2020144968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ブロックと、
前記移動ブロックを移動させる駆動部と、
前記移動ブロックを所定の方向に案内する案内機構と、
前記移動ブロック、前記駆動部及び前記案内機構を外部環境から隔絶する隔壁と、
前記隔壁の外側であって前記隔壁を介して前記移動ブロックと対向する位置に、前記隔壁の少なくとも一部を覆い、前記隔壁に沿って移動可能に設けられた移動台と、
前記移動ブロックと前記移動台と前記隔壁を介して互いに対向する各面（第一の面）に互いに引き合う磁石を備える第一のマグネットカップリング機構と、
前記第一の面と直交しており、前記隔壁を介して互いに対向する前記移動ブロックと前記移動台の各面（第二の面）に設けられ、それぞれ互いに引き合う磁石を備える第二のマグネットカップリング機構と、
を備え、
前記移動台は、前記移動ブロックの移動に追従して前記隔壁が案内する軌道を移動する、
ことを特徴とする駆動機構。
【請求項２】
前記移動台の前記隔壁に対向する面に転動可能に取り付けられた転動体を備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
【請求項３】
前記移動ブロックと前記移動台の前記第一の面及び前記第二の面とは異なる面（第三の面）であって、前記移動ブロックと前記移動台の前記隔壁を介して互いに対向する各面に、前記第一及び／または第二のマグネットカップリング機構の吸着力を補強する方向に互いに反発する磁極を設けた付勢磁石ユニットを備えることを特徴とする請求項1または２に記載の駆動機構。
【請求項４】
前記第一のマグネットカップリング機構と前記第二のマグネットカップリング機構を構成する磁石は永久磁石であることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載の駆動機構。
【請求項５】
前記第一のマグネットカップリング機構と前記第二のマグネットカップリング機構を構成する磁石には電磁石が含まれることを特徴とする請求項４に記載の駆動機構。
【請求項６】
前記移動ブロックと前記移動台の前記付勢磁石ユニットが配置される面は、前記第二のマグネットカップリングが配置される面に対して所定の角度をもって傾いて配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の駆動機構を備える分配装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の駆動機構を備える分注装置。
【請求項９】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の駆動機構を備える培地交換装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の駆動機構を備える培養細胞取扱装置。
【請求項１１】
移動ブロックと、
前記移動ブロックを移動させる駆動部と、
前記移動ブロックを所定の方向に案内する案内機構と、
前記移動ブロック、前記駆動部及び前記案内機構を外部環境から隔絶する隔壁と、
前記隔壁によって規定される前記外部環境であって、前記移動ブロックの対向する位置には、略コの字状の移動台が前記隔壁を覆うように配置され、
前記移動ブロックの第一の面には第一の駆動磁石ユニットが備えられ、
前記移動ブロックの前記第一の面に直交する第二の面には第二の駆動磁石ユニットが備えられ、
前記移動ブロックの前記第二の駆動磁石が配置される面に対向する面には、第一の付勢磁石ユニットが配置され、
前記移動台の前記第一の駆動磁石ユニットに対向する面には第一の従動磁石ユニットが配置され、
前記移動台の前記第二の駆動磁石ユニットに対向する面には第二の従動磁石ユニットが配置され、
前記移動台の前記第二の従動磁石ユニットが配置される面の対向する面であり、且つ前記移動ブロックの前記第一の付勢磁石ユニットに対向する面には第二の付勢磁石ユニットが配置され、
前記移動台の前記第一の従動磁石ユニットが配置される面と前記第二の従動磁石ユニットが配置される面には転動体が転動可能に取り付けられ、
前記第一の駆動磁石ユニットと前記第一の従動磁石ユニット、及び前記第二の駆動磁石ユニットと前記第二の従動磁石ユニットとは、互いに異なる磁極を有しており、
前記第一の付勢磁石ユニットと前記第二の付勢磁石ユニットとは、互いに同じ磁極を有し、
前記移動台は、前記移動ブロックの移動に追従して前記隔壁が規定する面内を移動する、
ことを特徴とする駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過酸化水素ガス等の腐食性の高いガス雰囲気に曝されても故障すること無く、且つ精度良く動作することが可能な直動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
創薬分野や再生医療分野において、細胞の培養や各種試験等に用いられる装置として安全キャビネットやアイソレータといった無菌作業装置が利用されている。再生医療分野に代表されるように、細胞の播種や培地の交換、観察といった一連の作業は汚染が発生しない高い清浄度を必要とする。また、こういった一連の作業は無菌作業装置内の滅菌処理された清浄な環境で行われる。培養や試験は長時間継続して行われるものであり、その過程において、所定のタイミングで試料の状態を把握したり、培地の交換を行ったりといった作業が不可欠なものとなっている。【０００３】
また、従来無菌作業装置内で行われる細胞の播種や培地の交換は、作業者が手作業で行っていたが、近年、作業の効率を上げるためにこういった作業を自動化する装置を無菌作業装置内に配置するようになってきた。特許文献１には、図１に示すようなアイソレータの内部空間に配置される分注装置５０が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５９０３２６５号公報
【０００５】
特許文献１に開示される分注装置５０は、シリンジ６１を上下方向にスライド駆動させるスライド装置６４とシリンジ６１をＸ軸方向とＹ軸方向に回転させる回転装置６５を備え、この回転装置６５の各回動軸を直交させて配置することにより駆動装置自体を小型化している。さらに、駆動装置を小型化することで、載置台５１や貯留容器Ａ１の配置位置の自由度を向上させることが出来るので、貯留容器Ａ１を駆動装置の動作により発生するパーティクルが混入しない位置に配置している。これにより、駆動装置の動作による培養物や培養液のパーティクル汚染は防止できるようになった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、無菌作業装置の作業空間に酸化性ガスを充満させることで除染を行うガス滅菌法による処理が行われており、特に過酸化水素ガス滅菌は滅菌時間が比較的短く、さらに滅菌後は酸素と水素に分解されるため安全であることから広く実施されている。無菌作業装置においては、外部環境から侵入してきた雑菌や汚染物質の除去に加えて、交叉汚染を防止するために、種類の異なる細胞を扱う場合には作業終了ごとに実施されている。ただし、過酸化水素は強力な腐食作用を有しているので、滅菌処理される被処理物は耐腐食性を有する材質に限定される。特許文献１の分注装置５０では、シリンジ６１や貯留容器Ａ１を駆動させる駆動機構がむき出しの状態で設置されており、過酸化水素ガス等の滅菌ガスで滅菌した場合、むき出しの機構部分に滅菌ガスの成分が付着して腐食してしまい、作業が継続出来なくなってしまうのである。【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、過酸化水素等の滅菌ガスによる滅菌処理に耐えることが可能で、さらに正確な位置決め動作を行うことが可能な駆動機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の駆動機構は、移動ブロックと、前記移動ブロックを移動させる駆動部と、前記移動ブロックを所定の方向に案内する案内機構と、前記移動ブロック、前記駆動部及び前記案内機構を外部環境から隔絶する隔壁と、前記隔壁の外側であって該隔壁を介して前記移動ブロックと対向する位置に、前記隔壁の少なくとも一部を覆い、前記隔壁に沿って移動可能に設けられた移動台と、前記移動ブロックと前記移動台は前記隔壁を介して互いに対向する各面（第一の面）に互いに引き合う磁石を備える第一のマグネットカップリング機構と、前記第一の面と直交しており、前記隔壁を介して互いに対向する前記移動ブロックと前記移動台の各面（第二の面）に設けられ、それぞれ互いに引き合う磁石を備える第二のマグネットカップリング機構とを備え、前記移動台は、前記移動ブロックの移動に追従して前記隔壁が案内する軌道を移動することを特徴としている。【０００９】
前記移動台の前記隔壁に対向する面に転動可能に取り付けられた転動体を備える構成としても良い。また、前記移動ブロックと前記移動台の前記第一の面及び前記第二の面とは異なる面（第三の面）であって、前記移動ブロックと前記移動台の前記隔壁を介して互いに対向する各面に、前記第一及び／または第二のマグネットカップリング機構の吸着力を補強する方向に互いに反発する磁極を設けた付勢磁石ユニットを備える構成を付加することもできる。これにより、移動台は隔壁が案内する軌道をより正確に移動することが出来る。【００１０】
また、前記第一のマグネットカップリング機構と前記第二のマグネットカップリング機構を構成する磁石は永久磁石であることを特徴としている。さらに、前記第一のマグネットカップリング機構と前記第二のマグネットカップリング機構を構成する磁石には電磁石が含まれる構成としても良い。【００１１】
また、前記移動ブロックと前記移動台の前記付勢磁石ユニットが配置される面は、前記第二のマグネットカップリングが配置される面に対して所定の角度をもって傾いて配置されていることとしても良い。上記構成とすることで付勢磁石ユニットにより発生する付勢力は第一のマグネットカップリング機構と第二のマグネットカップリング機構の両方に作用することが出来るので、移動台を隔壁が案内する軌道をより正確に移動させることが出来る。【００１２】
また、本発明の駆動機構は、分配装置や培地交換装置、培養細胞取扱装置の移動部分に使用することが出き、耐腐食性を有するため、これらの装置全体を酸化性ガスによりガス滅菌しても腐食することなく装置を安定して稼働することが出来る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、可動部分の密封性を高めることにより、酸化性ガスによるガス滅菌の利用が可能になるので、雑菌等の汚染を防止効果が高く、且つ長期間安定して装置を可動させることが出来る。また、移動台の正確な位置決め動作が可能になるので、従来の装置では不可能であった正確な進退動作を長期間安定して行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の駆動機構を備える一例である分注装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態である駆動機構を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態である駆動機構のＸＹ平面における断面図である。
【図４】本発明の一実施形態である駆動機構のＹＺ平面における断面図である。
【図５】本発明の駆動機構が備える転動体を示す断面図である。
【図６】本発明の駆動機構が備える磁石ユニットの配置を示す概略断面図である。
【図７】本発明の駆動機構が備える磁石ユニットにおける各磁石の配置を示す概略図である。
【図８】本発明の駆動機構の他の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態である分配装置を示す正面図である。
【図１０】本発明の一実施形態である分配装置を示す側面図である。
【図１１】本発明の一実施形態である分配装置が配置される無菌作業装置を示す正面図である。
【図１２】無菌作業装置が備える作業空間の概略を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態である分配密封装置の使用状態の例を示す正面図である。
【図１４】本発明の一実施形態である分配密封装置の他の使用状態を示す正面図である。
【図１５】本発明の一実施形態である分配密封装置の一部を示す側面図である。
【図１６】分配密封装置が備える注入補助ユニットの動作を示す図である。
【図１７】分配密封装置が備える注入口保持ユニットの構成と動作を示す断面図である。
【図１８】分配密封装置が備える溶着ユニットの構成と動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の詳細を、図面を参照して詳細に説明する。図２は本発明の一実施形態である駆動機構１を示す斜視図であり、図３は駆動機構１の移動台５部分のＸＹ平面における横断面を示す図であり、図４は駆動機構１のＹＺ平面における中央縦断面を示す図である。本発明の駆動機構１は、内部のネジ軸８の回転により移動する移動ブロック２と、移動ブロック２を所定の方向に案内する案内機構３と、ねじ軸８を回転駆動させることにより移動ブロック２を移動させる駆動源４と、移動ブロック２とともに移動する移動台５とを備えている。また、移動ブロック２と案内機構３と駆動源４とは、隔壁６により外部環境（分配装置等の装置内外部環境：以下「作業空間」と称する：後述する作業空間３６に相当する）から隔絶された空間に配置されていて、移動台５は隔壁６の外側（作業空間）に配置されている。
【００１６】
また、移動ブロック２と移動台５には、隔壁６を介して互いに磁力によって引き付け合うように配置される第一駆動磁石ユニットＭｇ１と第一従動磁石ユニットＭｇ２、第二駆動磁石ユニットＭｇ３と第二従動磁石ユニットＭｇ４を備えている。これら磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４の吸着力によるマグネットカップリングによって、移動台５は移動ブロック２の移動に追従して隔壁６に沿って移動する。
【００１７】
さらに、移動ブロック２と移動台５の第二駆動磁石ユニットＭｇ３と第二従動磁石ユニットＭｇ４が配置されている面の反対側（図３における右側）面には、互いの磁力により反発するように配置された第一付勢磁石ユニットＭｇ５と第二付勢磁石ユニットＭｇ６が備えられている。この互いに反発するように配置された付勢磁石ユニットＭｇ５、Ｍｇ６が発生させる反発力が、移動ブロック２と移動台５との間のマグネットカップリングによる吸着力と同一方向に付勢し補強する付勢力となり、移動台５の隔壁６に対する距離を一定に保つことが出来る。
【００１８】
本実施形態の駆動機構１が備える案内機構３は、移動ブロック２に固定された移動子３ａを所定の方向に案内するガイドレール３ｂと、ガイドレール３ｂに対して平行になるように配置されて移動ブロック２に固定されたボールナット７に螺合するネジ軸８と、ネジ軸８に連結されてネジ軸８を回転駆動する駆動源であるモータ４とを備えている。ガイドレール３ｂは駆動機構１のベースとなるケーシング９の内部空間の一面に固定されており、ネジ軸８はケーシング９に回転可能に固定されている。また、本実施形態の案内機構３を備えるケーシング９は縦長の略直方体形状を有しており、その一端部にはモータ４がブラケット１２を介して固定されている。本実施形態の案内機構３が備えるモータ４は、回転軸１０がカップリング４ａを介してネジ軸８に同心軸状に連結されていて、モータ４の回転軸１０が回転動作することによりネジ軸８も回転動作を行う。
【００１９】
ケーシング９の長手方向の壁面には移動ブロック２の位置を検出する位置検出センサＳ１、Ｓ２が設けられている。また、モータ４付近にはモータ４の回転軸１０の回転角度を検出する光学式の回転検出センサＳ３が設けられていて、回転軸１０に固定されたセンサドグ１１がこの回転検出センサＳ３の光軸を遮断することで回転軸１０の回転位置を検出する。これらのセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３はモータ４の回転を制御する制御部７０に接続されている。なお、本実施形態の駆動機構１が備えるモータ４は、回転軸１０の回転角度制御が容易なステッピングモータであり、制御部７０からの制御信号により回転軸１０の回転制御が行われる。また、移動ブロック２を検出する位置検出センサＳ１、Ｓ２は、透過光式センサ、反射光式センサ、磁気センサ等が適用可能であるが、それ以外の検出方法によるセンサを使用してもよい。
【００２０】
図１乃至６に例示する実施形態では、駆動機構１が備える移動ブロック２は、略直方体の形状をしており、ガイドレール３ｂに対向する面Ｆ１にはガイドレール３ｂの移動子３ａが固定されている。また、移動ブロック２にはネジ軸８が貫通する孔１３が形成されていて、このネジ軸８と螺合するボールナット７が、孔１３に挿入された状態で移動ブロック２に固定されている。この構成により、移動ブロック２は、ネジ軸８の回転に連動してガイドレール３ｂが案内する面内を移動することが出来る。
【００２１】
また、移動ブロック２の移動子３ａが固定された面Ｆ１の反対側の面Ｆ２（正面）には、第一駆動磁石ユニットＭｇ１が固定されている。さらに、移動ブロック２の正面Ｆ２に対向する移動台の５の面Ｆ２´には、第一従動磁石ユニットＭｇ２が第一駆動磁石ユニットＭｇ１に対して平行になるように固定されている。この第一駆動磁石ユニットＭｇ１と第一従動磁石ユニットＭｇ２とは互いに異なる磁極が相対することで発生する吸着力による第一のマグネットカップリング機構が構成されている。
【００２２】
また、移動ブロック２の正面Ｆ２に対してほぼ直角に形成されている左側面（第一側面）Ｆ３には、第二駆動磁石ユニットＭｇ３が固定されている。さらに移動ブロック２の第一側面Ｆ３に隔壁６を介して対向する移動台５の左側面（第一側面）Ｆ３´には、第二従動磁石ユニットＭｇ４が第二駆動磁石ユニットＭｇ３に対して平行になるように固定されている。この第二駆動磁石ユニットＭｇ３と第二従動磁石ユニットＭｇ４とは互いに異なる磁極が相対することで発生する吸着力による第二のマグネットカップリング機構が構成されている。
【００２３】
さらに、移動ブロック２の第一側面Ｆ３の反対側に形成されている右側面（第二側面）Ｆ４には、第一付勢磁石ユニットＭｇ５が配置されている。また、移動ブロック２の第二側面Ｆ４に隔壁２を介して対向する移動台５の右側面（第二側面）Ｆ４´には、第二付勢磁石ユニットＭｇ６が第一付勢磁石ユニットＭｇ５に対して平行になるように固定されている。この第一付勢磁石ユニットＭｇ５と第二付勢磁石ユニットＭｇ６とは互いに同じ磁極が相対することで、互いに反発する磁界が形成されている。この第一付勢磁石ユニットＭｇ５と第二付勢磁石ユニットＭｇ６とが発生させる反発力が、第二のマグネットカップリングによる吸着力（移動台５を移動ブロック２の第一側面Ｆ３に近接する隔壁６側に密着させるよう作用する吸着力）を補強するように、移動台５の第二側面Ｆ４‘が移動ブロック２の第二側面Ｆ４から離れる方向に付勢する。この第一付勢磁石ユニットＭｇ５及び第二付勢磁石ユニットＭｇ６は、第一及び／又は第二のマグネットカップリング機構の吸着力を補強することが望ましい場合に選択的に付加することができる。
【００２４】
本実施形態の駆動機構１が備える隔壁６は、移動ブロック２と案内機構３とモータ４とを作業空間から気密に隔絶する箱状の部材であり、ケーシング９に固定されている。隔壁６により画定される空間の内部は一般大気雰囲気に維持されており、作業空間が過酸化水素ガス等の酸化性ガス雰囲気で充満されたとしても、隔壁６の内部空間に配置されている案内機構３は酸化性ガス雰囲気による腐食作用の影響を受けることがなく、正常に動作することが出来る。
【００２５】
本実施形態に例示する駆動機構１が備える移動台５は、略コの字状の断面を有する部材であり、隔壁６が画定する空間の外側の外部環境に、隔壁６を覆うように配置されている。また、本実施形態の移動台５の隔壁６に対向する面である正面Ｆ２´、第一側面Ｆ３´、第二側面Ｆ４´には、それぞれ複数の転動体１４が取り付けられている。本実施形態の転動体１４は磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４によって発生する磁気吸着力に対抗して移動台５を支持する部材であり、また、隔壁６と移動台５との間の距離を一定に保つ部材である。さらに、隔壁６上を摺動移動する移動台５の摺動抵抗を低減する部材である。転動体１４を隔壁６に対抗する面に備えることにより、移動台５は、移動台５の本体が隔壁６に接触することなく、移動ブロック２の移動に追従して隔壁６上を移動することが出来る。
【００２６】
図５は本実施形態の駆動機構１が備える転動体１４を例示する断面図である。本実施形態の転動体１４は、樹脂材で円環状に形成された車輪部材１４ａと、車輪部材１４ａに挿入される軸受け１４ｂと、軸受け１４ｂの内輪に挿入されるステンレススチール製のシャフト１４ｃと、軸受け１４ｂの内輪と移動台５との間に配置されるカラー１４ｄと略漏斗状の形状を有するシールパッキン１４ｅとで構成されている。シールパッキン１４ｅは車輪部材１４ａの両側面に配置されていて、さらに、シールパッキン１４ｅ先端のリップ部分周縁は車輪部材１４ａと気密に接触している。これにより、軸受け１４ｂが配置される空間は車輪部材１４ａとシールパッキン１４ｅとにより作業空間から隔絶された空間となり、酸化性ガスの粒子が軸受け１４ｂに接触することを防止している。
【００２７】
なお、円環状の車輪部材１４ａは、耐摩耗性や耐薬品性の高いエンジニアリングプラスチック、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、べスペル（登録商標）といった素材で形成されることが望ましい。また、シールパッキン１４ｅは、フッ素ゴム、アクリルゴムや水素化ニトリルゴム、シリコーン樹脂、酢酸ビニルエチレン樹脂、エチレンプロピレンゴムといった耐熱性や耐薬品性に優れ、柔軟性を有する素材で形成されることが望ましい。
【００２８】
次に、本実施形態の磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は本実施形態の駆動機構１が備える磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４の永久磁石の配置を示す概略断面図である。図６（ａ）は駆動機構１の移動ブロック２及び移動台５の永久磁石の極性の配置を示す縦方向部分断面図であり、図６（ｂ）は横断面図である。本実施形態の磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４は、矩形に形成された複数の永久磁石が隣どうしで極性が異なるように格子状に配置されている。また、互いに対向して配置される磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４は、対向する磁石の磁極に対して吸着力が働く磁極を配置するように構成されている。このように構成することで、対向して配置される磁極が異なる磁石どうしの吸着力により図中の矢印が示す方向に移動台５を付勢することとなり、移動ブロック２と移動台５の位置を所定の位置に効果的に維持することが出来る。また、何らかの負荷が移動台５に掛かることにより駆動磁石ユニットＭｇ１、Ｍｇ３と従動磁石ユニットＭｇ２、Ｍｇ４の位置関係がずれそうになった場合でも、それぞれの磁石は、その隣に配置される同極の磁石どうしで反発し合うので、移動台５の位置を所定の位置に戻す働きをする。
【００２９】
図７（ａ）〜（ｃ）は駆動磁石ユニットＭｇ１、Ｍｇ３と従動磁石ユニットＭｇ２、Ｍｇ４の配置をそれぞれ隔壁６側から見たときの極性を例示する図である。磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４に使用される磁石の形状と配置は、図７（ａ）に示すようなそれぞれ永久磁石を二列に配置する実施形態に限定されることはなく、例えば図７（ｂ）のように永久磁石を三列に配置することも可能であるし、図７（ｃ）のように断面形状が円形の磁石を千鳥格子状に配置する形態とすることも可能である。また、磁石の断面形状を矩形や円形以外の形状とすることも十分可能である。さらに、各磁石に吸着力を増加させるヨークを取付ける構成としてもよい。なお、磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４に使用される磁石には、ネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石といった磁力の強い磁石を使用することが望ましい。また、ネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石といった磁石は腐食しやすいので、磁石表面を過酸化水素ガス等の腐食性の高いガスに対して耐性を有するニッケル等での表面処理や、シリコーン等の耐性材料でコーティング処理を施しておくことが望ましい。
【００３０】
次に、本実施形態の第一と第二の付勢磁石ユニットＭｇ５、Ｍｇ６について説明する。本実施形態の付勢磁石ユニットＭｇ５、Ｍｇ６は、矩形に形成された複数の磁石が隣どうしで極性が異なるように格子状に配置されている。また、互いに対向して配置される付勢磁石ユニットＭｇ５、Ｍｇ６は、対向する磁石の磁極に対して反発力が働く磁極を配置するように構成されている。図６（ｂ）を参照。なお、付勢磁石ユニットＭｇ５、Ｍｇ６に使用される磁石の形状と配置は、上記実施形態に限定されることはない。例えば、上記説明したように、断面形状が円形の磁石を千鳥格子状に配置する形態とすることも十分可能であるし、磁石の断面形状を矩形や円形以外の形状とすることも十分可能である。また、各磁石に反発力を増加させるヨークを取付ける構成としてもよい。また、付勢磁石ユニットＭｇ５、Ｍｇ６に使用される磁石には、ネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石といった磁力の強い永久磁石を使用することが望ましい。また、磁石表面を過酸化水素ガス等の腐食性の高いガスに対して耐性を有するニッケル等での表面処理や、シリコーン等の耐性材料でコーティング処理を施しておくことが望ましい。
【００３１】
ところで、移動ブロック２は案内機構３が案内する面内を移動するよう構成されており、進行方向に対して直交する方向の位置ずれは発生しない。しかしながら、移動台５を案内する機構は無く、移動台５は磁石ユニットＭｇ１〜Ｍｇ４が発生させる磁気的な吸着力によって隔壁６に押さえ付けられているだけなので、移動台５の移動に伴う進行方向に対して直交する方向の位置ずれが発生しやすい。そこで、本実施形態の駆動機構１は、第一付勢磁石ユニットＭｇ５と第二付勢磁石ユニットＭｇ６とで発生させる反発力を、移動台５を隔壁６に押さえ付ける方向に付勢するように構成されている。この移動台５を隔壁６に押さえ付ける付勢力の方向は、磁石ユニットＭｇ３と磁石ユニットＭｇ４とによる移動台５を隔壁６に引き付ける吸着力の方向と同じになるように構成される。これにより移動台５は、磁石ユニットＭｇ３と磁石ユニットＭｇ４とのマグネットカップリング機構の磁気吸着力に加えて、面Ｆ３´が隔壁６に向かって押さえつけられる方向に付勢されるので、移動台５は隔壁６が案内する軌道を正確に移動することが可能になる。
【００３２】
本実施形態の隔壁６は、滅菌ガスに耐性の低い移動ブロック２や案内機構３、駆動源４を収納して滅菌処理の際に滅菌ガスの充満する作業空間から隔絶するという機能に加えて、移動台５の移動方向を正確に案内するという機能を有している。さらに、磁石ユニットＭｇ１とＭｇ２、Ｍｇ３とＭｇ４とで発生させる吸着力に対抗して移動台５を支持する機能に加えて、磁石ユニットＭｇ５とＭｇ６とで発生させる反発力に対抗して移動台５を支持する機能も有している。そこで、こういった吸着力や反発力に対抗するために隔壁６は頑丈な部材を使用することが望ましい。なお、本実施形態の隔壁６は耐腐食性が高く比較的強靭なステンレススチールで形成されている。また、移動台５が備える転動体１４が当接する部分には大きな荷重がかかるので、転動体１４が通過する軌道に沿って隔壁６の部材の厚みを厚くして荷重に耐える構造とするようにしても良い。さらに、転動体１４が通過する軌道に沿って強靭な部材を配置して、磁石ユニットＭｇ１〜６が通過する軌道に沿って磁力透過性の高い部材を配置して、それぞれの部材を気密に繋ぎ合わせる構成としてもよい。
【００３３】
次に本発明の第二の実施形態である駆動機構１５について説明する。図８は本実施形態の駆動機構１５のＸＹ平面における断面を示す図である。なお、第一の実施形態である駆動機構１と同じ構成には共通の参照番号を付与している。本実施形態の駆動機構１５が備える移動ブロック１６は、第一の実施形態の移動ブロック２と同様にＸ軸と平行な正面Ｆ２と、正面Ｆ２に対して直角なＹ軸方向と平行な第一側面Ｆ３とを有している。また、本実施形態の駆動機構１５が備える移動台１７は、第一の実施形態の移動台５と同様にＸ軸と平行な正面Ｆ２´と、正面Ｆ２´に対して直角なＹ軸方向と平行な第一側面Ｆ３´とを有している。また、移動ブロック１６と移動台１７正面Ｆ２、Ｆ２´、第一側面Ｆ３、Ｆ３´には第一の実施形態と同様に磁石ユニットＭｇ１、Ｍｇ２、Ｍｇ３、Ｍｇ４が固定されていて、第一駆動磁石ユニットＭｇ１と第一従動磁石ユニットＭｇ２、及び第二駆動磁石ユニットＭｇ３と第二従動磁石ユニットＭｇ４のそれぞれの間は極性の異なる磁極によるマグネットカップリングによって結合している。さらに、第一駆動磁石ユニットＭｇ１と第一従動磁石ユニットＭｇ２、及び第二駆動磁石ユニットＭｇ３と第二従動磁石ユニットＭｇ４との間の空間には、それぞれ正面Ｆ２、Ｆ２´と第一側面Ｆ３、Ｆ３´に平行な壁面が形成された隔壁１８が配置されている。隔壁１８は第一の実施形態の駆動機構１と同様に、移動ブロック１６と案内機構３、ボールネジ機構８、駆動源４等を作業空間から気密に隔絶された内部空間に収納している。
【００３４】
本実施形態の移動ブロック１６に形成される第二側面Ｆ５は、上面視してＹ軸方向に対して平行に形成された第一の実施形態の移動ブロック２と比較して、θ度傾けて形成されている。また、本実施形態の移動台１７に形成される第二側面Ｆ５´は、上面視してＹ軸方向に対して平行に形成された第一の実施形態の移動台５と比較して、θ度傾けて形成されている。また、これに対応して本実施形態の隔壁１８の移動ブロック１６と移動台１７との間に配置される面もまた、第一の実施形態の隔壁６と比較してθ度傾けて形成されている。
【００３５】
本実施形態の移動ブロック１６に形成される第二側面Ｆ５には、第一付勢磁石ユニットＭｇ５が固定され、移動台１７の移動ブロック１６に対向する第二側面Ｆ５´には、第二付勢磁石ユニットＭｇ６が第一付勢磁石ユニットＭｇ５に対向する固定に配置されている。第一付勢磁石ユニットＭｇ５と第二付勢磁石ユニットＭｇ６は、上面視してＹ軸方向に対してθ度傾けられた状態で第二側面Ｆ５、Ｆ５´にそれぞれ固定されている。
【００３６】
上記構成とすることで、第一付勢磁石ユニットＭｇ５と第二付勢ユニットＭｇ６とが反発することにより発生する付勢力の作用する方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれに対しても平行にはなっていない。言い換えると、第一付勢磁石ユニットＭｇ５と第二付勢ユニットＭｇ６とによって生成される付勢力は、移動台１７をＸ軸方向に付勢する成分とＹ軸方向に付勢する成分の両方の成分を有しているので、移動台１７をＸ軸方向のみならずＹ軸方向にも押さえ付けることとなる。これにより、移動台１７は隔壁１８が規定する平面内の軌道を位置ずれすることなく移動することが出来る。
【００３７】
次に、本発明の駆動機構１を使用した一実施形態である分配装置２０について説明する。図９は本実施形態の分配装置２０を示す正面図であり、図１０はその側面図である。本実施形態の分配装置２０は、大容量の容器１９に充填されている培地（培養液）を複数の小分け容器２１に自動で分配するための装置である。本実施形態の分配装置２０は、大容量の容器１９を吐出口１９ａが下になる倒立状態で保持する容器保持ユニット２２と、小分け容器２１を複数収容する容器ラック２３と、容器ラック２３を水平方向に移動させるラック移動ユニット２４と、容器１９に充填されている培地（培養液）を吸引してノズル２５から吐出するポンプユニット２６と、ノズル２５を鉛直方向に昇降移動させるノズル昇降ユニット２７とで構成されている。
【００３８】
本実施形態の容器保持ユニット２２は、大容量の容器１９を保持するトレー部２８と、トレー部２８を水平方向に延在する回転軸Ｌ１を回転中心として回転させる駆動源２９を備えている。大容量の容器１９をトレー部２８に固定する際にはトレー部２８を寝かせた状態にしておき、容器１９をトレー部２８に固定して容器１９の吐出口１９ａに吸引用チューブ３０を接続した後に、駆動源２９を回転動作させて、トレー部２８を直立させる。その後、容器１９は吐出口１９ａを下にした倒立状態に維持される。
【００３９】
ポンプユニット２６は、内部に不図示のポンプを備えるものであり、ポンプは吸引用チューブ３０を介して容器１９に充填された培地（培養液）を吸引して、吐出用チューブ３１を介してノズル２５から培地（培養液）を吐出する。なお、不図示のポンプは公知のポンプであり、ペリスタルティックポンプや圧電ポンプといった除染が比較的容易であり、且つ試料を汚染する可能性が少ないポンプを使用することが好ましい。
【００４０】
本発明の駆動機構１は、分配装置２０のラック移動ユニット２４とノズル昇降ユニット２７とに使用されている。ラック移動ユニット２４は、本発明の駆動機構１を移動台５の正面が上になるように水平方向に寝かせた状態で配置されている。移動台５の上面にはラック載置台３２が固定されていて、このラック載置台３２の所定の位置に容器ラック２３が着脱可能に取り付けられる。容器ラック２３には複数の小分け容器２１が注入口２１ａを上にした姿勢で、図面視して左右方向に並べて配置されていて、この容器ラック２３はラック載置台３２上の所定の位置に固定される。なお、小分け容器２１には円筒状の口が３つ備えられており、注入口２１ａ以外の２つの口は小分け容器２１の内部に注入された培地の取り出し等に使用されるものであり、注入口２１ａから培地を注入する際には、これら２つの口は気密に閉じられている。図９（ａ）は、図面視して容器ラック２３の右端に配置された小分け容器２１の注入口２１ａがノズル２５の直下に位置するところを示す図であり、図９（ｂ）は、容器ラック２３の左端に配置された小分け容器２１の注入口２１ａがノズル２５の直下に位置するところを示す図である。ラック移動ユニット２４は、移動台５を水平方向に移動させることで、容器ラック２３に収容された全ての小分け容器２１をノズル２５の直下まで移動させるに十分なストロークを有している。これら各小分け容器２１をノズル２５の直下に移動させるためのモータ４の位置情報は作業者により予め教示されていて、その位置情報は制御部７０に記憶されている。
【００４１】
ノズル２５を鉛直方向に昇降移動させるノズル昇降ユニット２７は、本発明の駆動機構１を鉛直方向に立設した状態で備えている。移動台５にはノズル２５を固定するノズルブラケット３３が固定されている。ノズル昇降ユニット２７は、ノズル２５が下降した時に、ノズル２５が容器ラック２３に収容された小分け容器２１の注入口２１ａに挿通出来る位置に配置されている。また、ノズル昇降ユニット２７に備えられる駆動機構１は、ノズル２５が下降した時にはノズル２５の先端が小分け容器２１の中央部付近まで到達し、また、小分け容器２１の上端部とノズル２５の先端部が干渉しない位置まで上昇移動することが可能なストロークを有している。ノズル２５の基端部には吐出用チューブ３１の先端が接続されていて、ポンプユニット２６から供給される培地（培養液）がノズル２５へと供給され、小分け容器２１に注入される。ノズル２５の上昇位置と降下位置に移動させるためのモータ４´の位置情報は作業者により予め教示されていて、その位置情報は制御部７０に記憶されている。
【００４２】
ラック移動ユニット２４とノズル昇降ユニット２７の各モータ４、４´と容器保持ユニット２２の駆動源２９、及びポンプユニット２６のポンプの作動は、不図示の分配装置制御ユニットによって制御される。分配装置制御ユニットは、少なくとも、公知のコンピュータと、動作プログラムや予め教示された各種データを保存する記憶部と、上位側のホストコンピュータとの間で通信を行う通信部とで構成されていて、各センサからの入力信号を受信して予め記憶した動作プログラムに沿って各ユニットが備える制御部に動作指令を送信して各駆動機構を動作させる。上記構成により、本実施形態の分配装置２０は、大容量容器１９に充填されている培地（培養液）を容器ラック２３に収納されている複数の小分け容器２１に順次、自動で分配することが出来る。分配装置制御ユニット内に駆動機構１の制御部７０を包含させることもできる。
【００４３】
なお、本実施形態の分配装置２０を構成する各ユニットはベース板３４上に固定されている。また、本実施形態の分配装置２０は、図１１，１２に例示するような過酸化水素ガス滅菌が可能な無菌作業装置３５の作業空間３６内に配置される。図１１は本実施形態の分配装置２０を備える無菌作業装置３５を例示する正面図であり、図１２は無菌作業装置の作業空間３６の内部構成の概略を示す側面図である。無菌作業装置３５はアイソレータとも呼ばれるものであり、無菌作業装置３５の内部には、外部雰囲気から隔離された清浄な作業空間３６が形成されている。また、無菌作業装置３５の隣には、無菌保管装置４４が連結されていて、この無菌保管装置４４の保管庫と作業空間３６とを連通させる通路は扉４５（図１２）によって仕切られている。作業空間３６は、無菌作業装置３５の上部及び下部に配置される不図示のＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）を通過して流入させた清浄空気を循環させることにより、所定の清浄度に維持されている。
【００４４】
作業空間３６の正面側には作業空間３６を気密に閉鎖可能な正面扉３７が取り付けられていて、本実施形態の分配装置２０はこの正面扉３７を開けて作業空間３６内部に設置される。正面扉３７には、作業者が作業空間３６内部を観察できるように透明なガラスや樹脂で成型された窓３８が備えられている。また、窓３８の所定の位置には円形の開口が形成されていて、この開口にはグローブ３９が気密に固定されている。外部環境に居る作業者はこのグローブ３９を両腕に装着することで、窓３８から作業空間３６内部を目視しながら作業空間３６に搬入された物品に対して所定の処置を施すことが出来る。また、本実施形態の無菌作業装置３５には、過酸化水素蒸気等の滅菌ガスを供給する不図示の滅菌装置が接続されている。この滅菌装置から供給される滅菌ガスを作業空間３６に充満させることで、作業空間３６と作業空間３６に配置される分配装置２０とは滅菌処理される。なお、本実施形態の分配装置２０の動作を制御する制御ユニットと分配装置２０に電源を供給する電源ユニット、及び各ユニットの動作を制御する制御部は、作業空間３６に充満される滅菌ガスの影響を受けないようにするため、無菌作業装置３５内部の作業空間３６から隔絶された空間に配置されている。
【００４５】
また、無菌作業装置３５には作業空間３６に隣接してパスボックス４０が備えられている。パスボックス４０は作業空間３６と外部環境との間で物品を遣り取りするための箱状の滅菌機能付き装置である。作業空間３６内の作業に必要な比較的容積の小さい機器や培地等の試料は、このパスボックス４０を介して作業空間３６内に持ち込まれる。パスボックス４０には、パスボックス４０の内部空間に持ち込まれた物品を紫外線や滅菌ガスで滅菌する滅菌手段と、外部環境とパスボックス４０の内部空間とを仕切る扉４１と、パスボックス４０の内部空間と作業空間３６とを仕切る不図示の扉とが備えられている。
【００４６】
物品を作業空間３６内に搬入する際には、作業者は無菌作業装置３５の正面に配置される扉４１を開けて物品をパスボックスの内部空間に搬入した後、扉４１を閉鎖して、パスボックス４０の内部空間の滅菌処理を行う。この滅菌処理が完了したら、作業者はグローブ３９を装着して、作業空間３６とパスボックス４０の内部空間とを仕切る扉を作業空間３６側から開扉して物品を作業空間３６内に搬入した後、この扉を閉鎖する。上記手順により、作業空間３６内に搬入される物品は無菌化されるので、作業空間３６は清浄な状態に維持される。
【００４７】
次に、無菌作業装置３５に設置された本実施形態の分配装置２０の動作について説明する。本実施形態の分配装置２０にセットされる容器１９、小分け容器２１、容器ラック２３は、パスボックス４０を介して作業空間３６に搬入される。作業者はグローブ３９を装着した状態で、小分け容器２１を容器ラック２３にセットした後、ラック移動ユニット２４のラック載置台３２上に容器ラック２３を固定する。次に作業者は、容器１９の吐出口１９ａに吸引用チューブ３０を接続した後、容器１９をトレー部２８に固定する。その後無菌作業装置３５のタッチパネル４２や操作パネル４３を操作して、分配装置２０の自動分配動作を開始する。
【００４８】
動作開始の信号を受信すると、制御ユニットは容器保持ユニット２２の駆動源２９を作動させて容器１９が倒立姿勢となるまでトレー部２８を回転移動させ、次にラック移動ユニット２４のモータ４を作動させて容器ラック２３を所定の位置まで移動させる。ここで、所定の位置とは、容器ラック２３に収容されている小分け容器２１のうち、容器ラック２３の端部に配置される小分け容器２１の注入口２１ａがノズル昇降ユニット２７のノズル２５の直下に位置する地点であり、この位置情報は予め制御部７０に記憶されている。
【００４９】
次に制御ユニットは、ノズル昇降ユニット２７のモータ４を作動させて、ノズル２５の直下に位置する小分け容器２１の注入口２１ａにノズル２５が挿通されるまでノズル２５を下降させる。その後制御ユニットはポンプユニット２６を作動させて、容器１９に充填されている培地（培養液）を小分け容器２１に注入する。所定の量の培地（培養液）が注入されると、制御ユニットはポンプユニット２６の作動を停止した後ノズル２５を小分け容器２１から離間する位置まで上昇移動させる。その後、ラック移動ユニット２４のモータ４を作動させて、培地（培養液）を充填し終えた小分け容器２１の隣の小分け容器２１がノズル２５の直下に位置するように容器ラック２３を移動させる。上記手順を繰り返すことで容器ラック２３に収容される小分け容器２１に順次培地（培養液）を自動で注入していく。
【００５０】
培地（培養液）の小分け容器２１への分配が終了すると、作業者は扉４５を開けて保管装置４４の保管庫に容器ラック２３と充填が完了した小分け容器２１とを運び出して、パスボックス４０から次の容器ラック２３と小分け容器２１とを分配装置２０へと運び入れる。また、必要に応じて、作業空間３６内と分配装置２０とを滅菌ガスにより滅菌処理する。
【００５１】
次に、本発明の他の実施形態である分配密封装置４６について説明する。図１３、１４は本実施形態の分配密封装置４６を示す正面図であり、図１５は分配密封装置４６を、図１３における第一及び第二の容器昇降ユニット４７ａ、４７ｂの間及び第一及び第二の注入口保持ユニット４９ａと４９ｂの間の位置から、第一の容器昇降ユニット４７ａ及び第一の注入補助ユニット５２側を見た状態を示す側面図である。本実施形態の分配密封装置４６は、本発明の第一の実施形態である分配装置２０に加えて、柔軟な小分け容器２１の注入口２１ａを保持して確実に培地の供給を行うための注入口保持ユニット４９ａ、４９ｂと、更に、小分け容器２１の注入口２１ａを熱により溶着させて密封するための溶着ユニット６０を備えている。さらに、本実施形態の分配密封装置４６は、容器ラック２３に収納された小分け容器２１を個別に持ち上げる二つの容器昇降ユニット４７ａ、４７ｂを備えている。容器昇降ユニット４７ａ、４７ｂは、小分け容器２１を下方から支持する容器支持部材４８と、この容器支持部材４８を鉛直方向に昇降移動させる駆動機構１とで構成されている。容器昇降ユニット４７ａ、４７ｂはベース板３４の下面に固定されていて、ベース板３４と容器ラック２３の底部に形成された開口部を介して小分け容器２１を下方から支持して昇降移動させる。
【００５２】
複数の小分け容器２１が並べて収容された容器ラック２３がラック移動ユニット２４によって図面視して左から右へと移動することで、右端の小分け容器２１から順次培地を注入され、その後、溶着ユニット６０によって注入口２１ａを密閉処理される。以下順次説明する。
容器ラック２３が所定の位置まで達すると、第一の容器昇降ユニット４７ａが作動して、容器ラック２３の右端に収容されている小分け容器２１（第一の小分け容器２１−１）を上昇移動させる。第一の容器昇降ユニット４７ａによって所定の位置まで上昇移動させられた第一の小分け容器２１−１は、第一の注入口保持ユニット４９ａによって注入口２１ａが所定の高さとなる位置に保持される。注入口２１ａが注入口保持ユニット４９によって保持されると、ノズル昇降ユニット２７が作動してノズル２５が注入口２１ａに挿入されて、第一の小分け容器２１−１の内部に培地が供給される。培地の供給が終了すると、ノズル２５が注入口２１ａから取り出されて、注入口保持ユニット４９による注入口２１ａの保持が解除される。その後、第一の小分け容器２１−１は容器昇降ユニット４７ａが下降することによって容器ラック２３へと戻される。
【００５３】
次に、ラック移動ユニット２４を次の小分け容器２１がノズル２５の真下に位置するまで容器ラック２３を図面視して右方向へ移動させる。そして、各ユニットは順次上述した培地供給動作を行う。こうして容器ラック２３に収容された小分け容器２１に順次培地を供給していく。そして、第一の小分け容器２１−１が第二の容器昇降ユニット４７ｂの真上まで移動したところで、第一の小分け容器２１−１は第二の容器昇降ユニット４７ｂによって所定の位置まで上昇させられて、注入口２１ａの密閉動作が開始される（図１４、図１５を参照）。第二の容器昇降ユニット４７ｂによって所定の位置まで上昇移動させられた第一の小分け容器２１−１は、第二の注入口保持ユニット４９ｂによって注入口２１ａを所定に位置に位置するように保持される。注入口２１ａが注入口保持ユニット４９によって保持されると注入口２１ａは溶着ユニット６０が備える加熱部材６６によって押圧され、且つ溶着されて密封される。
【００５４】
また、小分け容器２１は、ノズル２５から培地を注入される際に第一の注入口保持ユニット４９ａの下側に設けられている注入補助ユニット５２によって、向かい合う容器壁面を吸引保持され、互いに離間する方向に引き離される。図１６は注入補助ユニット５２の動作を示す図である。全ての小分け容器２１は樹脂製のシートを向い合せに貼り合せて製作されており、内部に培地を供給するには大きな注入圧が必要になる。そのため、この注入補助ユニット５２によって容器側面を互いに離間する方向に引き離されることで小分け容器２１内部に空間が形成されて、培地の注入が容易になる。注入補助ユニット５２の小分け容器２１の側面に当接する部分には向かい合うように二つの吸盤５３ａ、５３ｂが備えられている。この各吸盤５３ａ、５３ｂは一対のシャフト６３ａ、６３ｂのそれぞれの先端部に固定されている。一対のシャフト６３ａ、６３ｂは、注入補助ユニット５２内に備えられる駆動源によって挟持および挟持解除動作を行う。注入補助ユニット５２は、小分け容器２１が第一の容器昇降ユニット４７ａによる上昇移動が終了すると、小分け容器２１の側面を左右両側から挟持する。図１６（ａ）を参照。次に注入補助ユニット５２は、不図示の真空源からの真空圧により小分け容器２１の両側面を吸盤５３ａ、５３ｂで吸着保持して、注入補助ユニット５２が備える開閉機構によって、密着していた小分け容器２１の両壁面を離間させて、小分け容器２１の内部に空間を生じさせる。図１６（ｂ）を参照。注入補助ユニット５２の本体ケーシング５２ａと各シャフト６３ａ、６３ｂとの間には、ケーシング５２ａの内部空間を気密に閉鎖するベローズ部材５７が配置されている。上記構成により、ケーシング５２ａ内部は滅菌ガスの侵入を防止している。
【００５５】
次に第1及び第２の注入口保持ユニット４９ａ、４９ｂ（以下特に必要がない限り、単に「注入口保持ユニット４９」と称する）について説明する。図１７は注入口保持ユニット４９の構成と動作を示す断面図である。注入口保持ユニット４９には左右対称に配置される一対の注入口保持部材５４ａ、５４ｂが備えられていて、この注入口保持部材５４ａ、５４ｂが開閉動作することで注入口２１ａの保持および保持解除を行う。本実施形態の保持ユニット４９は、各注入口保持部材５４ａ、５４ｂを開閉動作させる駆動源として公知のステッピングモータ５５ａ、５５ｂを備えている。ステッピングモータ５５ａ、５５ｂは注入口保持ユニット４９が備えるケーシング５６の内部に配置されている。また、各注入口保持部材５４ａ、５４ｂとケーシング５６との間にはケーシング５６の内部空間を気密に閉鎖するベローズ部材５７が配置されている。ケーシング５６自体も気密に形成されており、上記構成により、ケーシング５６内部は滅菌ガスの侵入を防止することが出来る。また、ケーシング５６内部には透過光センサ５８ａ〜５８ｄが配置されていて、この透過光センサ５８ａ〜５８ｄの光軸を各注入口保持部材５４ａ、５４ｂの基端部に配置されるセンサドグ５９ａ、５９ｂが開閉動作により遮光することで、溶着ユニット６０の制御部は各注入口保持部材５４ａ、５４ｂが開状態にあるか閉状態にあるかを認識することが出来る。なお、注入補助ユニット５２の吸盤５３ａ、５３ｂを開位置と閉位置に移動させる駆動機構も上記した機構と同様のものが備えられている。
【００５６】
次に、溶着ユニット６０について説明する。図１８は溶着ユニット６０の構成と動作を示す断面図である。本実施形態の溶着ユニット６０は、小分け容器２１の注入口２１ａを熱により溶着させて小分け容器２１の内部を密封する装置である。小分け容器２１の注入口２１ａはナイロンやポリプロピレンといった熱可塑性樹脂で形成されていて、熱を加えることにより容易に密封することが出来る。本実施形態の溶着ユニット６０には、注入口２１ａに対して進退移動する一対のシャフト６２ａ、６２ｂのそれぞれの先端に加熱部材６６ａ、６６ｂが固定されている。本実施形態の溶着ユニット６０が備える加熱部材６６ａ、６６ｂはアルミニウムで形成されており、内部にはヒータが備えられていて、これにより、加熱部材６６ａ、６６ｂは注入口２１ａを溶着可能な温度に加熱される。また、加熱部材６６ａ、６６ｂの表面はフッ素樹脂でコーティングされている。これにより、加熱された注入口２１ａの樹脂材料が加熱部材６６ａ、６６ｂに付着することが防止される。また、一対のシャフト６２ａ、６２ｂを進退移動させる駆動機構は、注入口保持ユニット４９が備える駆動機構と同様のものが備えられている。上記構成により、溶着ユニット６０は注入口２１ａの先端部を加熱しながら押圧することで、注入口２１ａを密閉することが出来る。なお、溶着ユニット６０の下方に注入口保持ユニット４９を備えることで、注入口２１ａを溶着する前に注入口２１ａを所定の位置に保持することができるので、確実な溶着が可能となる。
【００５７】
また、本実施形態の溶着ユニット６０の下方には、小分け容器２１を下方から支持する第二の容器昇降ユニット４７ｂが配置されていて、溶着ユニット６０は第二の容器昇降ユニット４７ｂによって所定の位置まで上昇させられた培地注入済み小分け容器２１に対して注入口２１ａの先端部を溶着して密封する。本実施形態の分配密封装置４６では、小分け容器２１を収納したラック２３は、第一の実施形態である分配装置２０と同様に、ラック移動ユニット２４によって順次移動させられる。また、本実施形態の分配密封装置４６が備えるノズル昇降ユニット２７と溶着ユニット６０との離間距離はラック２３の小分け容器２１を収納する間隔の整数倍とすることが望ましい。小分け容器２１の収納間隔の整数倍とすることで、所定の位置にあるラック２３に収納された小分け容器２１に培地を注入している最中に、既に培地注入を終えた別の小分け容器２１の注入口２１ａを溶着ユニット６０によって密封することが出来る。
【００５８】
なお、本発明の駆動機構１を利用した装置は上記の分配装置２０や分配密封装置４６に限定されることは無く、例えば、細胞の播種や試薬の分注を行う分注装置や、培養中の細胞の培地（培養液）を交換する培地交換装置といった、対象物を直線方向に移動させる直動機構を備え、且つ腐食性ガスによる滅菌処理が必要な装置には好適である。また、細胞培養に直接関係する装置に限らず、例えば、培養中の細胞を顕微鏡で観察したり、培養した細胞の株分けを行ったりする培養細胞取扱装置に適用することも出来る。
【００５９】
また、本発明の実施形態では、移動ブロック２、１６が備える動側磁石ユニットＭｇ１、Ｍｇ３、及び第一付勢磁石ユニットＭｇ５には永久磁石を使用しているが、本発明はこれに限定されることはなく、永久磁石の代わりに電磁石を備える形態としても良い。さらに、本実施形態では、駆動源４の駆動力を移動ブロック２、１６に伝達する手段としてボールナット７とネジ軸８を備えているが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、ベルトやチェーンといった駆動伝達手段を備えることとしてもよい。さらに、駆動源４に代えて、リニアモータを備えることとしてもよい。
【００６０】
以上本発明の駆動機構１、１５について実施形態を参照して説明してきたが、本発明はこれに限定されるものでは無く、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更等も含まれる。
【図１】
2020144968.tif 000003
【図２】
2020144968.tif 000004
【図３】
2020144968.tif 000005
【図４】
2020144968.tif 000006
【図５】
2020144968.tif 000007
【図６】
2020144968.tif 000008
【図７】
2020144968.tif 000009
【図８】
2020144968.tif 000010
【図９】
2020144968.tif 000011
【図１０】
2020144968.tif 000012
【図１１】
2020144968.tif 000013
【図１２】
2020144968.tif 000014
【図１３】
2020144968.tif 000015
【図１４】
2020144968.tif 000016
【図１５】
2020144968.tif 000017
【図１６】
2020144968.tif 000018
【図１７】
2020144968.tif 000019
【図１８】
2020144968.tif 000020
【国際調査報告】
2020144968.tif 000021
2020144968.tif 000022
2020144968.tif 000023
2020144968.tif 000024
2020144968.tif 000025