JP2013011576A - シール貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保護シールの端部に折り返して剥がし代を作成した保護シールをマルチウェルプレート貼り付けるシール貼付装置を提供する。
【解決手段】シール貼付装置１００は、保護シールの先端に折り返しを作成する剥がし代作成手段と、プレート１０をＸ方向に搬送するためのプレート搬送部１１０、プレート１０の上に保護シール１１を貼付するためのシール貼付部１２０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シール貼付装置に関するものである。

新薬開発等の生化学分野では、微生物等の各種物質を用いた生化学反応試験が行われる。このような試験では、複数個のウェルが規則正しく配列されたマルチウェルプレートやチューブが用いられる。マルチウェルプレートには、マイクロプレート、ディープウェルプレート、チューブプレート等があり、このようなマルチウェルプレートを用いることにより、サンプルの分注の自動化が可能になり、一枚のマルチウェルプレートで多くのサンプルを扱うことができ、試験の効率化を図ることができる。

マイクロプレートは、格子状に縦横に配列された隔壁で分割された複数のマイクロウェル（以下、ウェルと呼ぶ）を有しており、近年はウェルの個数が９６個やさらに３８４個、１５３６個へと増加している。マイクロプレートのフットスペースは、ほぼ同じであるのに対して、ウェルの数が増加しているということは、１ウェルあたりの分注量が少なくなっている。このため、従来のようにプラスチック製の蓋では、ウェル内の薬液が気化して蒸発したり、吸湿したりすることによる試験・研究結果に大きな影響を与えることになる。

ディープウェルプレートでは、マイクロプレートのマイクロウェルに比べてその深さをさらに深くしたディープウェルを複数配列したものである。ディープウェルプレートには、マイクロプレートのように隔壁でウェルを形成したものや、ウェルをチューブで形成して所定のチューブラックに収納したもの等がある。

エッペンチューブプレートは、チューブの開口部にヒンジ付きの蓋を設けたエッペンチューブを複数本所定のチューブラックに収納したものである。エッペンチューブ用のチューブラックには、チューブの収納部分と蓋の収納部分とが一体に形成されたチューブ収納部が複数配列されている。

マルチウェルプレートの各ウェルには各種サンプルが保存されており、ウェルの増加とともに１つのウェルに注入する溶液の量が少量化される傾向にある。上記課題を解決するために従来のシール貼付装置としてそのため、各サンプルが蒸発して乾燥しやすくなっていることから、これを防止するためにマルチウェルプレートの上面全体に保護シールが貼付される。あるいは、ウェル内のサンプルが空気中の湿気を吸収するのを防止するために、保護シールの貼付が必要となる。また、各ウェル内のサンプルが汚染されるのを防止するためにも、保護シールの貼付が必要となっている。

従来は、プラスチック板あるいは樹脂で成形した蓋をマルチウェルプレートの上に載置していたが、密閉性が十分でないため、マルチウェルプレートの外周に近い位置のウェルではサンプルが乾燥しやすい一方、マルチウェルプレートの中央側ではウェル間で蒸発による汚染の問題があった。そこで、プラスチック板や樹脂製の蓋に代えて、保護シールが用いられるようになってきている。保護シールには、圧着シールと加熱シールとがある。圧着シールは、保護シール表面に押圧をかけて貼り付けるものである。加熱シールは、シール上から熱をかけてシールもしくはマルチウェルプレート自体を溶かした後冷えることで固着するものである。保護シールは、アルミ箔やポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィルム等からなる基材の上に、アクリル系またはシリコーン系の粘着剤などを塗布したものであり、大きな粘着力を有している。

保護シールは、高い粘着力、または、接着力でマルチウェルプレートの隔壁の上面やチューブの開口部等に貼付され、または、固着され、各ウェルを密閉している。マルチウェルプレートに保存されているサンプルを試験等に用いるときは、マルチウェルプレートの上面等に貼付されている保護シールを剥離する必要がある。保護シールの剥離を容易にするために、保護シールの一部をマルチウェルプレートの一端からはみ出させた耳部が設けられており、この耳部を把持して保護シールを剥離することができる。

各種プレートに対して、または、保護シールの材質や厚み、粘着材の材質や厚み、マルチウェルプレート内の内容物等の違いによりシールの貼付状態が異なる。このような条件の違いによって、保護シールが剥がしにくいマルチウェルプレートが存在し、剥がす作業が大きな負担となっていた。また、生化学反応試験等では多数のマルチウェルプレートのサンプルを用いることから、多数のマルチウェルプレートのシールを剥がすのに多大な労力を要していた。

従来のシール貼付装置としては、特許文献１に示すシール貼付装置がある。この従来のシール貼付装置８０は、ロール状にして取り付けられた保護シール１１と、前記マルチウェルプレート１０が載置されるプレート保持台１４１と、前記プレート保持台１４１に載置されたマルチウェルプレート１０の上面に保護シールを貼り付けることにより前記液体分注手段による分注操作が完了した凹部を順次密封するものである。

特開２００４−１５７１１０号公報

近年、マルチウェルプレートのウェル内部を気密に蓋をするものとして従来のプラスチック製の蓋に代わり、樹脂フィルム、金属フィルム等の保護シールが採用されるようになってきている。マルチウェルプレートの内部を気密に保つことで、ウェル内の乾燥、吸湿、ウィルスや菌の混入、ウェル間の混入を防止するためである。ウェル内の気密性を保つには、マルチウェルプレートの上面に保護シールをしっかり貼る必要がある。マルチウェルプレートのウェル上面から押圧をかけることで保護シールを貼り付けるタイプの圧着シールでは、その押圧力をより強く押圧することで気密性を保つように貼り付けを行っている。また、マルチウェルプレートの上面を覆うように載置した保護シールのさらに上面から発熱（たとえば１１０℃）できる温調プレート押しつけることで、保護シールをマルチウェルプレートに貼り付けるタイプの加熱シールでは、温調プレートを保護シールに押しつける圧力を強くしたり、押しあてる時間を長くしたりすることで気密性を保つように貼り付けを行っている。このように、マルチウェルプレートに粘着性が高く、又は強く接着された保護シールは、非常に剥がしにくく、大きな労力を要するという課題が生じている。

本願発明のシール貼付装置は、複数のウェルが配列されたマルチウェルプレートの上面に保護シールを貼り付けるためのシール貼付装置であって、前記マルチウェルプレートを載置して水平面内を直線移動するプレート搬送部と、前記保護シールの端部に剥がし代を作成する剥がし代作成手段と、保護シールをマルチウェルプレートに供給するシール送り手段とからなることを特徴とする。

本願発明の上記構成により、マルチウェルプレートに貼り付けた保護シールの端部には、剥がし代があることで、保護シールを剥がすに際してその剥がし代を人手により又は機械的に把持して剥がせるため剥がし代がないときにくらべて保護シールを剥がしやすくできる。本願発明のシール貼付装置は、剥がし代作成手段を備えることで、保護シールに予め剥がし代が備えられている特殊な保護シールを使用しなくても、既存の保護シールに剥がし代作成することでマルチウェルプレートから保護シールを剥がしやすくすることができる。

本発明のシール貼付装置の他の態様は、前記剥がし代作成手段は、固定板と、保護シールの送りだし方向に対して垂直であり、かつ保護シールの表面に対して水平である回転支軸を中心に回転する回転板とからなり、固定板と回転板が略平行である状態から重なりあう状態まで前記回転板が回転することで、固定板と回転板との間で保護シールの先端が折り返されることを特徴とする。

本発明のシール貼付装置の他の態様は、保護シールの送り方向に対して略垂直方向に移動することで保護シールを切断する第一可動カッターを備えることを特徴とする。

本願発明の上記構成により、延在する保護シールを所望する長さに切断して、切断した端部に剥がし代を作成できるため、複数のマルチウェルプレートに順次剥がし代を有する保護シールを効率よく貼ることができる。

本発明のシール貼付装置の他の態様は、第一可動カッターが円盤状であって回転可能である刃と、回転支軸と、保護シールの送りだし方向に対して垂直に直線移動できる直線移動手段と、を備えることを特徴とする。

本発明のシール貼付装置の他の態様は、ミシン目状の切り込みをいれることで保護シールに折り返し線を作成するために、第一可動カッターの回転支軸と同心状で高低差をもって回転可能に第二可動カッターを備えることを特徴とする。

本願発明の上記構成により、延在する保護シールを所望する長さに切り取ると同時に、保護シールの先端に第二可動カッターにより折り返し線を作成することができる。これにより、保護シールの素材が弾性力が大きく、折り返しが困難である場合にも、この押し返し線により折り返しやすくすることができる。また、第一可動カッターと第二可動カッターとの高低差（距離）により保護シール先端からの折り返し位置を規定することができるため、機械的に一定の剥がし代（一定距離）を保つことができる。

本発明によれば、マルチウェルプレートに保護シールの剥がし代を作成したことで、プレートから保護シールを剥離しやすくできるシール貼付装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るシール貼付装置の構成を示す側面図である。 保護シールが貼付されたプレートの一例を示す斜視図である。 マイクロプレートの構成を示す斜視図である。 ディープウェルプレートの構成を示す斜視図である。 エッペンチューブプレートの構成を示す斜視図である。 本発明のシール貼付装置の剥がし代作成手段の構成を示す一部断面側面図である。 本発明のシール剥離装置の第一可動カッターの動作を説明するための斜視図である。 本発明のシール剥離装置の第一可動カッターの動作を説明するための側面図である。 従来のシール貼付装置を示す説明図である。

本発明のシール貼付装置１００は、保護シール１１の端部１１ａに予め剥がし代を作成しておいた保護シール１１をマルチウェルプレート１０の上面に貼り付けることで、保護シール１１を剥がす際に機械的に、手動的に剥がしやくするという目的を、最小の部品点数で、保護シール１１によるウェル１０ａ内の気密性を損なわずに実現した。本発明の好ましい実施の形態におけるシール貼付装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。本発明のシール貼付装置１００は、マルチウェルプレート１０を所定の方向に移動させる間に、マルチウェルプレート１０に保護シール１１を貼り付ける装置である。このシール貼付装置１００ａは、粘着糊が塗布されたシール基材に剥離紙を貼り合わせたロール状の保護シール１１を、シール基材から剥離紙を剥がした上でマイクロプレートの上面の長さ程度に切り分けて貼り付けることができる。

本発明の第１の実施形態に係るシール貼付装置１００を、図１を用いて以下に説明する。図１は、本実施形態に係るシール貼付装置１００の構成を示す側面図である。以下では、説明を容易にするために、紙面の左右をＸ方向（左側を＋側、右側を−側とする）、紙面に垂直の方向をＹ方向（紙面から手前側を＋側、紙面の裏側を−側）、及び紙面の上下方向をＺ方向（上側を＋側、下側を−側）とする。

本実施形態のプレート搬送部１１０は、マルチウェルプレート１０を固定するための構造を有しておらず、プレート１０を載置するだけの簡単な構造となっている。より詳細には、プレート搬送部１１０は、プレート１０を載置する載置面１１１と、載置面１１１の周縁に配置された位置決めガイド１１２を有している。位置決めガイド１１２は、プレート１０を載置面１１１に載置したときに、プレート１０がＸＹ方向に移動しないように保持するものである。

シール貼付装置１００は、上記の各構成部を設置するための支持パネル１０１及び支持台１０２を備えている。プレート搬送部１１０は、Ｘ方向に移動可能に支持台１０２に支持されており、シール貼付部１２０、把持部１３０、シール押圧部１４０、及び浮上防止部材１５０は、支持パネル１０１に固定または移動可能に支持されている。プレート搬送部１１０をＸ方向に移動させる手段として、プレート搬送部１１０を移動させるベルトまたはボールねじ、プレート搬送部１１０の移動経路を案内する案内ガイド、及びベルトまたはボールねじを駆動させるモータ等が支持台１０２に設置されている。

シール貼付部１２０は、その直下にプレート１０が搬送されてきたときに、シール供給部１４２から供給される保護シール１１をマルチウェルプレート１０上に貼り付ける。保護シール１１ａは、剥離紙１１ｂを貼付した状態でシール供給部１４２にリール巻きして取り付けられており、シール基材１１ｂから剥離紙１１ｃが剥離されてマルチウェルプレート１０に貼付される。また、剥離紙は回収部１４３に回収される。シール供給部１４２及び回収部１４３は、ともに支持パネル１０１に固定されている。

シール貼付部１２０は、保護シール１１をマルチウェルプレート１０上に貼付した後、所定の長さで保護シール１１を切断するための第一可動カッター（図７を参照）を備えている。あるいは、あらかじめ所定の長さに切断された保護シール１１を剥離紙から剥離して保護シール１１に１枚ずつ貼付するようにしてもよい。

本実施形態のシール貼付装置１００では、保護シール１１を所定の長さで切断するための第一可動カッター３５０を、シール貼付部１２０に隣接する位置に設けている。第一可動カッター３５０の構成を図７に示す。第一可動カッター３５０は、保護シール１１を切断するためのカッター３５１と、保護シール１１の横方向（Ｙ方向）にカッター３５１を移動させるためのカッター移動手段３５２と、カッター移動手段３５２を移動方向に案内するためのカッター移動レール３５３と、カッター３５１との間で保護シール１１を挟むカッター受け部３５４とを有している。

カッター３５１は円盤形状を有しており、保護シール１１を挟んで樹脂またはゴム材で形成されたカッター受け部３５４にカッター３５１を押し当てる。この状態で、カッター移動手段３５２によりカッター３５１をカッター移動レール３５３に沿ってＹ方向に移動させることで、カッター３５１が回転して保護シール１１を切断する。カッター３５１をＹ方向に移動させるカッター移動手段３５２は、マグネット型ロッドレスシリンダの構造を有している。すなわち、カッター移動レール３５３内に内蔵されたマグネット（図示せず）０をエアーで左右移動させることで、これに連動してカッター３５１を固定している可動ブロック３５２ａを左右移動させる。

保護シール１１が貼付されたマルチウェルプレートの一例を図３〜５に示す。図３〜５は、それぞれマイクロプレート、ディープウェルプレート、及びエッペンチューブプレートの構成を示す斜視図である。図３に示すマイクロプレート１０は、格子状に縦横に配列された隔壁１０ｂで分割された複数のマイクロウェル１０ａを有しており、その上面全体に保護シール１１が貼付されている。

図４に示すディープウェルプレート１５は、ディープウェル１５ａが縦横に複数配列されて構成されている。ディープウェル１５ａには、同図（ａ）に示すようにディープウェルプレート１５に一体に形成されたされたものや、同図（ｂ）に示すようにディープチューブ１５ｂがディープウェルプレート１５に形成されたチューブ収納部１５ｃに挿入されたものがある。いずれのものでも、同図（ｃ）に示すように、ディープウェルプレート１５の上面全体に耳部１１ａを有する保護シート１１を貼付することができる。ここで、保護シールの耳部は、粘着力を有していることからマルチウェルプレートを棚段に収納、または、積層して収納するに際して、棚段、他のマルチウェルプレート、周辺機器に貼りつくことがあり、多数のマルチウェルプレートを自動的に処理するシステム等において障害となっている。本願発明のシール貼付装置による剥がし代は、粘着力がなく、そのような課題は解決されている。

図５に示すエッペンチューブプレート１７は、エッペンチューブ１７ａとチューブラック１８とで構成されている。エッペンチューブ１７ａは、開口部にヒンジ付きの蓋１７ｂを有しており、これに対応してチューブラック１８にはエッペンチューブ１７ａと蓋１７ｂを一体に収納できるチューブ収納部１８ａが複数形成されている。エッペンチューブ１７ａをチューブ収納部１８ａに収納したとき、エッペンチューブ１７ａが引き抜けないようにロックできる構造のものもある。エッペンチューブプレート１７は、同図（ｂ）に示すように、その上面全体に耳部１１ａを有する保護シート１１を貼付することができる。以下では、図３に示したマイクロプレート１０を例に、本実施形態のシール剥離装置１００の動作を説明する。

図６に示す掴み代作成手段６０は、支持パネルに突出して取り付けられる基板６１と、基板６１上に回転可能に備える回転板６２と、回転板６２を回動駆動させるために基板６１上に備える回転駆動手段６３とからなる。回転駆動手段６３は、回転駆動手段（モータ）６３の回転軸６４と、回転板６２の回転軸と同心となるように基板１２１に備える。回転駆動手段６３の作動により図６（ａ）の状態から図６（ｂ）の状態まで回転板６２を回転する。

シール貼付装置１００による保護シール１１の先端を折り返す手順は以下のようである。回収部１４３を作動して保護シール１１の剥離紙を巻き取ることで、保護シール１１先端が所定位置Ａとなるまで基板６１に沿ってシールを送りだす（図６（ａ）に示す状態）。本実施例では、所定位置Ａとは、回転板６２の下端付近である。このとき、シール１１は、糊が塗布されていない面が基板に面するように配置されている。基板６１の下部位置に備える回転板６２が稼働していないときは、回転板６２の回転軸を中心として基板６１の面と、回転板６２とが１８０°程度の角度をなして備えている。この回転板６２を回転させることで回転板と基板６１との間でシールをはさみこむ（図６（ｂ）に示す状態）。これにより、シールの折り返した箇所と折り返し箇所の手前の箇所の糊が塗布された箇所とが貼りつけられることで折り返し部分を作成できる。

図８に第一可動カッターなどを示す側面図である。第一可動カッター３５０と同心状に備える第２可動カッター３６０は、円盤状のミシン目カッターである。このミシン目カッター３６１が保護シール１１の送りだし方向に対して垂直に直線駆動することで、シールに破線状の折り返し線をつくることができる。この第１可動カッター３５０のカッター３５１とミシン目カッター３６１とは、同心状の回転支軸３６２を中心に回転可能である。回転支軸３６２は、カッター移動手段３５２に備えられている。これにより、第２可動カッター３６０と第一可動カッター３５０とは、それぞれ回転可能として一体に直線可動できる。

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係るシール剥離装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態におけるシール剥離装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１０ マイクロプレート
１１ 保護シール
１１ａ 耳部
１５ ディープウェルプレート
１５ａ ディープウェル
１５ｂ ディープチューブ
１５ｃ チューブ収納部
１７ エッペンチューブプレート
１７ａ エッペンチューブ
１７ｂ 蓋
１８ チューブラック
１８ａ チューブ収納部
６０ 剥がし代作成手段
６１ 基板
６２ 回転板
６３ 回転駆動手段
６４ 回転軸
１００ シール貼付装置
１０１ 支持パネル
１０２ 支持台
１４１ プレート保持台
１４２ シール供給部
１４３ 回収部
１１０ プレート搬送部
１１１ 載置面
１１２ 位置決めガイド
１２０ シール貼付部
１３３ 前後移動支持部
１３３ａ レール部
１３３ｂ レール支持基台
１３４ 回転部
１３５ エアシリンダ部
１４０ シール押圧部
１５０ 浮上防止部材
１５１〜１５４ プレート支持部
１５５〜１５７ シャフト
２０１ 垂直駆動部
３５０ 第一可動カッター
３５１ カッター
３５２ カッター移動手段
３５３ カッター移動レール
３５４ カッター受け部
３６０ 第二可動カッター
３６１ ミシン目カッター
３６２ 回転支軸

Claims (5)

1. 複数のウェルが配列されたマルチウェルプレートの上面に保護シールを貼り付けるためのシール貼付装置であって、前記マルチウェルプレートを載置して水平面内を直線移動するプレート搬送部と、前記保護シールの端部に剥がし代を作成する剥がし代作成手段と、保護シールをマルチウェルプレートに供給するシール送り手段とからなることを特徴とするシール貼付装置。
2. 前記剥がし代作成手段は、固定板と、前記保護シールの送りだし方向に対して垂直であり、かつ保護シールの表面に対して水平である回転支軸を中心に回転する回転板とからなり、前記固定板と前記回転板が略平行である状態から重なりあう状態まで前記回転板が回転することで、前記固定板と前記回転板との間で保護シールの先端が折り返されることを特徴とする請求項１記載のシール貼付装置。
3. 前記保護シールの送り方向に対して略垂直方向に移動することで前記保護シールを切断する第一可動カッターを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のシール貼付装置。
4. 前記第一可動カッターが円盤状であって回転可能である刃と、回転支軸と、前記保護シールの送りだし方向に対して垂直に直線移動できる直線移動手段と、を備えることを特徴とする請求項３記載のシール貼付装置。
5. ミシン目カッターを有する第二可動カッターを前記第一可動カッターの前記回転支軸と同心状で高低差をもって備えることで前記保護シールにミシン目状の切り込みをいれることで折り返し線を作成することを特徴とする請求項４記載のシール貼付装置。

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