細胞培養装置、把持装置、および把持方法
【課題】ディッシュやウェルプレート等の外形が異なる培養容器を把持可能な把持装置を提供する。
【解決手段】把持装置１は、３つの把持部３ａ〜３ｃを有する。それらのうちの把持部３ａ、３ｂはＶ字様形状を成し、矩形状の培養容器（ウェルプレート）の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられている。把持装置１は、ウェルプレートを把持する際に、把持部３ａ〜３ｃを、ウェルプレートの切り欠き面と、両角部に切り欠き面が形成された側面に対向する側面に沿って接触させる。
【解決手段】把持装置１は、３つの把持部３ａ〜３ｃを有する。それらのうちの把持部３ａ、３ｂはＶ字様形状を成し、矩形状の培養容器（ウェルプレート）の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられている。把持装置１は、ウェルプレートを把持する際に、把持部３ａ〜３ｃを、ウェルプレートの切り欠き面と、両角部に切り欠き面が形成された側面に対向する側面に沿って接触させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞の培養を自動化できる細胞培養装置に関し、特に細胞培養装置に装備されて培養容器を把持する把持装置、およびその把持装置を用いた培養容器の把持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、細胞の培養を自動化できる細胞培養装置が開発されてきている。細胞を培養するには、一般的には、培養容器内の古い培地を新しい培地に交換する培地交換操作や、培養容器内で培養した細胞を他の培養容器へ分配播種する継代操作といった操作が必要であり、これらの操作を実行するために、細胞培養装置は、培養容器や遠沈管を把持する把持装置を備える。
【０００３】
例えば特許文献１には、対向する２本のアームを近接させて、円形状の培養容器（ディッシュ）や円柱状の遠沈管を把持する把持装置が開示されている。図１８に、特許文献１に開示されている把持装置を示す。
【０００４】
この把持装置のアーム１０１には、ディッシュを把持するための培養容器把持部１０２と遠沈管を把持するための遠沈管把持部１０３が設けられている。詳しくは、培養容器把持部１０２は、アーム１０１の内側上部を円弧状に切り欠くことにより形成されており、その円弧の両端角部でディッシュと接触する。また、その下部に残った部分でディッシュの底部を支持する。一方、遠沈管把持部１０３は、アーム１０１の内側を円弧状に切り欠くことにより形成されており、その円弧の両端角部で遠沈管と接触する。
【０００５】
このように、従来の把持装置には、ディッシュや遠沈管に対応する切り欠き円弧を形成したアームを近接させてディッシュや遠沈管を把持するものがあった。ところで、ディッシュには、直径が異なる様々なサイズのものがある。また、円形状の培養容器以外にも、例えば、複数の有底孔（ウェル）が形成された矩形状の培養容器（ウェルプレート）等がある。しかしながら、従来の把持装置には、サイズが異なるディッシュを把持することや、外形が異なる培養容器を把持することができるものはなかった。
【０００６】
そのため、従来は、例えば直径が異なるディッシュを使用できる細胞培養装置を構成するのに、ディッシュのサイズごとに把持装置を設ける必要があった。また例えば、ディッシュとウェルプレートを使用できる細胞培養装置を構成するのに、ウェルプレート用の把持装置とディッシュ用の把持装置を設ける必要があった。このように従来は、様々な培養容器を使用できるようにして細胞培養装置に汎用性を持たせる場合、設備規模の大型化やコストの増大を避けられなかった。
【特許文献１】特開２００６−１４９２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、サイズが異なるディッシュを把持することや、ディッシュやウェルプレート等の外形が異なる培養容器を把持することができる把持装置を装備する細胞培養装置、その細胞培養装置に装備させる把持装置、その把持装置を用いた培養容器の把持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１記載の細胞培養装置は、細胞培養に係る作業に用いる設備が装備されている細胞培養装置であって、把持対象物を把持する把持装置を備え、前記把持装置は、把持対象物に接触させる少なくとも３つの把持部を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２記載の細胞培養装置は、請求項１記載の細胞培養装置であって、少なくとも２つの前記把持部はＶ字様形状を形成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３記載の細胞培養装置は、請求項１もしくは２のいずれかに記載の細胞培養装置であって、少なくとも２つの前記把持部は、矩形状の培養容器の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４記載の細胞培養装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の細胞培養装置であって、前記把持装置は、前記把持部が設けられた２つの把持部材を有し、前記２つの把持部材は対向配置されて近接および離間可能であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５記載の細胞培養装置は、請求項４記載の細胞培養装置であって、少なくとも２つの前記把持部は、前記２つの把持部材の近接および離間方向に直交する方向に近接および離間可能であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６記載の細胞培養装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の細胞培養装置であって、少なくとも２つの前記把持部は、先端側とは反対側の端部に設定された軸を中心に回動可能であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７記載の細胞培養装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の細胞培養装置であって、一部または全部の前記把持部は、把持対象物の側面に沿うように回動可能であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項８記載の把持装置は、把持対象物を把持する把持装置であって、把持対象物に接触させる少なくとも３つの把持部を有し、少なくとも２つの前記把持部は、矩形状の培養容器の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項９記載の把持方法は、請求項１ないし７のいずれかに記載の細胞培養装置において把持装置により培養容器を把持する方法であって、培養容器の外形と寸法または種類を認識した後、その認識した外形と寸法または種類に応じて把持装置の動作を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の好ましい形態によれば、ディッシュやウェルプレート等の外形が異なる培養容器や、同一の外形でサイズ（寸法）が異なる培養容器を一台の把持装置で把持可能となる。よって、細胞培養装置の設備規模の大型化やコストの増加を招くことなく、細胞培養装置に汎用性を持たせたり、細胞培養に係る作業を様々な培養容器を用いて実行すること等が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を交えて説明する。図１は、本発明の実施の形態における把持装置の一例を示す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は右側面図である。
【００１９】
図１に示すように、把持装置１は、対向配置された２つの把持部材２ａ、２ｂを備える。一方の把持部材２ａには２つの把持部３ａ、３ｂが設けられており、他方の把持部材２ｂには１つの把持部３ｃが設けられている。把持部は、把持部材の内側面のうちの、把持対象物を把持するときに把持対象物に接触する部分である。
【００２０】
把持部材２ａ、２ｂは支持部材４ａ、４ｂに接合しており、支持部材４ａ、４ｂは、ラック（歯板）６ａ、６ｂが形成されたラック体５ａ、５ｂに接合している。ラック体５ａ、５ｂには嵌合部材７ａ、７ｂが接合しており、嵌合部材７ａ、７ｂは、ベース部材８の一方の面に固定されたガイド部材９ａ、９ｂに嵌合されている。ガイド部材９ａ、９ｂは嵌合部材７ａ、７ｂを摺動可能に支持する。この構成により、ベース部材８は、ラック体５ａ、５ｂを直進運動可能に支持する。
【００２１】
ラック体５ａ、５ｂは、互いのラック６ａ、６ｂが対向するように配置されている。またベース部材８の他方の面には、駆動モータ１０を収納した筐体１１が固定されており、その駆動モータの軸１０ａがベース部材８の一方の面側に突出している。駆動モータの軸１０ａには歯車１２が設けられており、その歯車１２がラック６ａ、６ｂに噛合している。ラック６ａ、６ｂは、駆動モータ１０の回動に応じてラック体５ａ、５ｂが互いに逆方向に直進するように形成されている。
【００２２】
以上説明した構成により、対向配置された把持部材２ａ、２ｂは、駆動モータ１０の回動に応じて近接および離間する。図２に把持部材２ａ、２ｂが近接している様子を示す。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は正面図である。
【００２３】
また、把持部材２ａは、矩形状の培養容器であるウェルプレートの１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に把持部３ａ、３ｂが沿うように形成されている。図３に、ウェルプレートの一例を示す。図３（ａ）はウェルプレートの蓋の上面図、図３（ｂ）はウェルプレートの蓋の側面図、図３（ｃ）はウェルプレートの容器本体の上面図、図３（ｄ）は蓋が被せられたウェルプレートの側面図である。
【００２４】
図３に示すように、ウェルプレート１３の容器本体１３ａは複数の有底孔（ウェル）１４を有し、外形が矩形状となっている。また、蓋１３ｂを閉じる方向を間違わないように、容器本体１３ａおよび蓋１３ｂの対応する１つの側面の両角部に切り欠き面１５が形成されている。ウェルプレートには様々なサイズのものがあり、ウェルの数も図３に示すように６つに限定されるものではないが、いずれのウェルプレートにおいても、少なくとも１つの側面の両角部に切り欠き面が形成されており、その切り欠き面の角度は一定である。そこで、本実施の形態では、把持部３ａ、３ｂがウェルプレートの切り欠き面１５に沿うように把持部材２ａを形成している。これらの把持部３ａ、３ｂはＶ字様形状を成し、把持対象物であるウェルプレートの切り欠き面に対して安定して接触する。
【００２５】
図４に、ウェルプレート１３の容器本体を把持装置１で把持している様子を示す。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図である。但し、把持装置については、把持部材と支持部材のみを示す。
【００２６】
把持装置１は、図４に示すように、把持部３ａ〜３ｃを把持対象物であるウェルプレートの容器本体１３ａの側面に沿って接触させて把持する。上記したように、ウェルプレートには切り欠き面１５が形成されており、そのウェルプレートの切り欠き面１５に沿うように把持部３ａ、３ｂが設けられているので、把持装置１は、ウェルプレートの容器本体１３ａの２つの切り欠き面１５と、両角部に切り欠き面１５が形成された側面に対向する側面に沿って把持部３ａ〜３ｃを接触させて、ウェルプレートの容器本体１３ａを把持することができる。切り欠き面１５の角度はウェルプレートのサイズが異なっても一定であるので、把持装置１は、サイズの異なるウェルプレートの容器本体を把持することができる。
【００２７】
図５に、蓋１３ｂが被せられたウェルプレート１３を把持装置１で把持している様子を示す。図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は側面図である。但し、把持装置については、把持部材と支持部材のみを示す。
【００２８】
図５に示すように、ウェルプレートの容器本体１３ａに蓋１３ｂが被せられているときには、容器本体１３ａの側面の蓋１３ｂから突出する部分に把持部３ａ〜３ｃが接触するように、把持装置１の高さ方向の位置を調整する。この高さ方向の位置の調整は、例えば把持装置１を高さ方向に移動させるカム機構等によって実現すればよい。
【００２９】
図６に、円形状の培養容器であるディッシュ１６の容器本体を把持装置１で把持している様子を示す。図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側面図である。但し、把持装置については、把持部材と支持部材のみを示す。
【００３０】
図６に示すように、把持部３ａと把持部３ｂがＶ字様形状を成すことで、３つの把持部３ａ〜３ｃをディッシュの容器本体１６ａに接触させて把持することができる。よって、把持対象物が円形状のディッシュであっても確実に把持することができる。また、直径が異なるディッシュであっても確実に把持することができる。
【００３１】
また、ディッシュの容器本体１６ａに蓋１６ｂが被せられているときには、図７に示すように、容器本体１６ａの側面の蓋１６ｂから突出する部分に把持部３ａ〜３ｃが接触するように把持装置１の高さ方向の位置を調整する。
【００３２】
図８に、遠沈管１７を把持装置１で把持している様子を示す。図８（ａ）は上面図、図８（ｂ）は側面図である。但し、把持装置については、把持部材と支持部材のみを示す。図８に示すように、把持部３ａと把持部３ｂがＶ字様形状を成すことで、３つの把持部３ａ〜３ｃを遠沈管１７に接触させて把持することができる。よって、把持対象物が円柱状の遠沈管であっても確実に把持することができる。また、直径が異なる遠沈管であっても確実に把持することができる。
【００３３】
続いて、把持装置の他の構成例１について説明する。この把持装置は、２つの把持部材の近接および離間方向に直交する方向に対向配置された２つの把持部が、その方向に近接および離間できる構成となっている。この把持装置の一例を図９に示す。図９（ａ）は上面図であり、把持部材２ａ、２ｂの動作を示している。図９（ｂ）は斜視図であり、遠沈管を把持している様子を示している。但し、把持装置については、把持部材のみを示す。
【００３４】
図９に示すように、把持部材２ａの支持部材１９が、アーム部材１８ｂを固定支持し、かつアーム部材１８ａをアーム部材１８ｂに対して近接および離間可能に支持する構成としもよい。アーム部材の直進運動は、例えばシリンダ等によって実現すればよい。このように構成すれば、アーム部材１８ａ、１８ｂの内側面である把持部３ａ、３ｂが、把持部材２ａ、２ｂの近接および離間方向に直交する方向に近接および離間可能となる。
【００３５】
なお、ここでは、２つの把持部３ａ、３ｂの一方が他方に対して近接および離間する構成について説明したが、無論、２つの把持部３ａ、３ｂが互いに近接および離間する構成としてもよい。
【００３６】
続いて、把持装置の他の構成例２について説明する。この把持装置は、把持部材に設けられた２つの把持部が、先端側とは反対側の端部に設定された軸を中心に回動できる構成となっている。この把持装置の一例を図１０に示す。図１０（ａ）は上面図であり、把持部材２ａ、２ｂの動作を示している。図１０（ｂ）は斜視図であり、遠沈管１７を把持している様子を示している。但し、把持装置については、把持部材のみを示す。
【００３７】
図１０に示すように、把持部材２ａの支持部材２１が、アーム部材１８ａ、１８ｂの自由端部とは反対側の固定端部に設けられた軸２０ａ、２０ｂによりアーム部材１８ａ、１８ｂを軸支する構成としてもよい。アーム部材１８ａ、１８ｂの回動は、例えばカム機構等によって実現すればよい。このように構成すれば、アーム部材１８ａ、１８ｂの内側面である把持部３ａ、３ｂが、先端側とは反対側の端部に設定された軸を中心に回動可能となる。
【００３８】
続いて、把持装置の他の構成例３について説明する。この把持装置は、把持部が把持対象物の側面に沿うように回動できる構成となっている。この把持装置の一例を図１１に示す。
【００３９】
図１１に示すように、把持部材２ａの両アーム部２２ａ、２２ｂに可動部材２３ａ、２３ｂを遊嵌させ、可動部材２３ａ、２３ｂが軸２４ａ、２４ｂにより軸支される構成にすれば、可動部材２３ａ、２３ｂの内側面である把持部３ａ、３ｂが、把持対象物の側面に沿うように回動可能となる。このように構成すれば、例えば細胞培養フラスコを把持することも可能となる。
【００４０】
図１２に細胞培養フラスコの一例を示す。図１２に示すように、細胞培養フラスコ２５は、一端にキャップ２６が螺合する首部が形成されており、その首部と容器本体部２５ａが肩部２５ｂを介して連続している。細胞培養フラスコには様々なサイズのものがあり、肩部の傾斜角度も様々であるため、ウェルプレートの切り欠き面に沿う把持部３ａ、３ｂでは、細胞培養フラスコの肩部に沿って接触させることができない場合がある。これに対して、把持部３ａ、３ｂを、把持対象物の側面に沿うように回動可能にすれば、細胞培養フラスコの肩部に沿って接触させることが可能となり、細胞培養フラスコを把持することが可能となる。
【００４１】
なお、ここでは、対向配置された２つの把持部材を近接および離間させる構成として、モータ軸に設けた歯車にラックを噛合させる構成について説明したが、無論、この構成に限定されるものではなく、例えばシリンダ等によって実現してもよい。
【００４２】
また、ここでは、対向配置された２つの把持部材を互いに近接および離間させる構成について説明したが、無論、一方の把持部材のみを直進運動させてもよい。
【００４３】
また、ここでは３つの把持部が設けられた把持装置について説明したが、把持部を４つ以上設けてもよい。図１３に、把持部を４つ設けた把持装置の一例を示す。図１３に示すように、対向配置する２つの把持部材２ａ、２ｂにそれぞれ２つの把持部３ａ、３ｂ、把持部３ｃ、３ｄを設けた場合には、一方の把持部材に設けた２つの把持部がウェルプレートの切り欠き面に沿って接触し、他方の把持部材に設けた２つの把持部がウェルプレートの角に接触する。
【００４４】
また、ここでは、対向配置する２つの把持部材が設けられた把持装置について説明したが、この構成に限定されるものではなく、３つ以上の把持部が設けられていればよく、例えば図１４に示すように、３つの把持部材２ｃ〜２ｅを独立して直進運動させる構成としてもよい。把持部材の直進運動は、例えば図１４に示すようにシリンダ２７を用いて実現してもよい。
【００４５】
続いて、以上説明した把持装置を装備した細胞培養装置について説明する。図１５は、本発明の実施の形態における細胞培養装置の一例を示す斜視図である。本実施の形態では、図１５に示すように、複数台の作業ユニット３１を連接させた構成の細胞培養装置３０を例に説明を行う。これら複数台の作業ユニット３１には、細胞培養に係る作業に用いる設備が分散されて装備されている。
【００４６】
図１６は、作業ユニットの一例を示す斜視図である。図１６に示すように、作業ユニット３１の筐体の側壁には開口部３２が形成されている。連接された複数台の作業ユニット３１それぞれの内部空間は、各作業ユニット３１の側壁に形成されている開口部３２により互いに連通される。また、作業ユニット３１の側壁には、開口部３２を開閉する遮断扉３３が設けられており、遮断扉３３を閉じると、作業ユニット３１の内部空間が密閉される構造となっている。
【００４７】
作業ユニット３１の前壁には、作業ユニット３１の内部に装備されている設備のメンテナンス等ができるように開口部（図示せず）が形成さており、その開口部を開閉する遮断扉３４が設けられている。
【００４８】
作業ユニット３１の天井部には、作業ユニット３１の内部空間に充填される気体を清浄化する清浄化手段としてのＨＥＰＡフィルタ３５が設けられており、清浄化された空気が作業ユニット３１の内部空間に供給される構成となっている。
【００４９】
作業ユニット３１の内部には、隣接する作業ユニット間で培養容器等を搬送したり、作業ユニットの内部空間において培養容器等を搬送したりするための搬送機構が設けられている。図１７に搬送機構の一例を示す。図１７（ａ）は縦断面図、図１７（ｂ）は横断面図である。
【００５０】
図１７に示すように、搬送機構として、作業ユニットの内部空間において培養容器等を搬送するための搬送ロボットを設けるとともに、隣接する作業ユニット間で培養容器等を搬送するためのコンベア３６を設けてもよい。開口部３２の近傍に設けたコンベア３６は、隣接する作業ユニットのコンベア３６と協働して、隣接する作業ユニット間で培養容器等を搬送する。
【００５１】
搬送ロボットは、培養容器等を把持する把持装置１を有する。また、把持装置１をＸ−Ｙ−Ｚ方向へ移動させるＸ−Ｙ−Ｚ移動機構を有する。図１７には、把持装置１をＸ軸方向へ移動させるためのＸ軸レール３７、把持装置１をＹ軸方向へ移動させるためのＹ軸レール３８を示している。なお、図１７には、図１に示す把持装置を例示している。
【００５２】
搬送ロボットは、コンベア３６上の培養容器等を作業エリア３９へ搬送したり、培養容器等を作業エリア３９からコンベア３６上へ搬送したりする。また、作業ユニット内での作業が多岐にわたる場合には、各作業エリア間で培養容器等を搬送する。
【００５３】
続いて、この細胞培養装置において把持装置１により培養容器を把持する際の動作について説明する。まず、把持装置１により培養容器を把持する前に、培養容器の外形とサイズ（寸法）を認識する。また、ウェルプレート等の外形に向きがある培養容器を把持する場合には、その向きを認識する。また、ディッシュ等の蓋を有する培養容器を把持する場合には、培養容器に蓋が被せられているかどうかを認識する。これらの認識方法としては、例えば撮影した画像から認識してもよい。また、外形およびサイズを記録したＩＣタグ等の記録媒体を培養容器に設けておき、記録媒体から外形およびサイズの情報を読み出すようにしてもよい。または、培養容器の種類を記録したＩＣタグ等の記録媒体を培養容器に設けておき、記録媒体から種類の情報を読み出し、その種類の情報から外形およびサイズを特定するようにしてもよい。また、上記した認識すべき情報の一部または全部を予め作業工程の情報に含ませておいてもよい。
【００５４】
次に、培養容器の現在位置の情報、および上記の認識工程で認識した情報を基に、把持装置１の位置や向きを調整する。例えば、図１に示す把持装置１のように、２つの把持部材２ａ、２ｂを近接させて把持する場合には、把持部材２ａ、２ｂ間の中心に培養容器が位置するように把持装置１のＸ−Ｙ方向の位置を調整する。また、培養容器の側面に把持部が接触できるように把持装置１のＺ方向（高さ方向）の位置を調整する。蓋が被せられた培養容器を把持する場合には、蓋から突出する側面に把持部が接触できるように把持装置１のＺ方向の位置を調整する。また、ウェルプレートを把持する場合には、２つの把持部がウェルプレートの切り欠き面に沿って接触するように、把持装置１の向きを調整する。
【００５５】
その後、培養容器の外形およびサイズに応じて把持装置１の動作を制御する。具体的には、把持部材の移動距離または移動位置を制御して、把持装置１に把持対象物を把持させる。また、図９に示すように、把持部材に設けたアーム部材を近接および離間させることが可能な場合には、アーム部材の移動距離または移動位置も制御する。また、図１０に示すように、把持部材に設けたアーム部材を回動させることが可能な場合には、アーム部材の回転角度も制御する。
【００５６】
なお、本発明は、設備が分散されて装備された複数台の作業ユニットを連接させて構成した細胞培養装置に限定されるものではなく、１つの筐体内に全ての設備を装備させた細胞培養装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる細胞培養装置、把持装置、および把持方法は、外形が異なる培養容器や、同一の外形でサイズ（寸法）が異なる培養容器を一台の把持装置で把持可能にする。よって、細胞培養装置の設備規模の大型化やコストの増加を招くことなく、細胞培養装置に汎用性を持たせたり、細胞培養に係る作業を様々な培養容器を用いて実行すること等を可能にし、細胞の培養を自動化できる細胞培養装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態における把持装置の一例を示す図
【図２】本発明の実施の形態における把持装置の２つの把持部材を近接させた状態を示す図
【図３】一般的なウェルプレートの一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態における把持装置がウェルプレートの容器本体を把持している様子を示す図
【図５】本発明の実施の形態における把持装置が蓋付きのウェルプレートを把持している様子を示す図
【図６】本発明の実施の形態における把持装置がディッシュの容器本体を把持している様子を示す図
【図７】本発明の実施の形態における把持装置が蓋付きのディッシュを把持している様子を示す図
【図８】本発明の実施の形態における把持装置が遠沈管を把持している様子を示す図
【図９】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１２】一般的な細胞培養フラスコの一例を示す図
【図１３】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１４】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１５】本発明の実施の形態における細胞培養装置の一例を示す斜視図
【図１６】本発明の実施の形態における細胞培養装置の作業ユニットの一例を示す斜視図
【図１７】本発明の実施の形態における細胞培養装置の搬送機構の一例を説明するための縦断面図および横断面図
【図１８】従来の把持装置を示す図
【符号の説明】
【００５９】
１ 把持装置
２ａ〜２ｅ 把持部材
３ａ〜３ｄ 把持部
４ａ、４ｂ 支持部材
５ａ、５ｂ ラック体
６ａ、６ｂ ラック
７ａ、７ｂ 嵌合部材
８ ベース部材
９ａ、９ｂ ガイド部材
１０ 駆動モータ
１０ａ 駆動モータの軸
１１ 筐体
１２ 歯車
１３ ウェルプレート
１３ａ 容器本体
１３ｂ 蓋
１４ ウェル
１５ 切り欠き面
１６ ディッシュ
１６ａ 容器本体
１６ｂ 蓋
１７ 遠沈管
１８ａ、１８ｂ アーム部材
１９、２１ 支持部材
２０ａ、２０ｂ 軸
２２ａ、２２ｂ アーム部
２３ａ、２３ｂ 可動部材
２４ａ、２４ｂ 軸
２５ 細胞培養フラスコ
２５ａ 容器本体部
２５ｂ 肩部
２６ キャップ
２７ シリンダ
３０ 細胞培養装置
３１ 作業ユニット
３２ 作業ユニットの開口部
３３ 作業ユニットの遮断扉
３４ 作業ユニットの前壁に設けた遮断扉
３５ ＨＥＰＡフィルタ
３６ コンベア
３７ 搬送ロボットのＸ軸レール
３８ 搬送ロボットのＹ軸レール
３９ 作業エリア
１０１ アーム
１０２ 培養容器把持部
１０３ 遠沈管把持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞の培養を自動化できる細胞培養装置に関し、特に細胞培養装置に装備されて培養容器を把持する把持装置、およびその把持装置を用いた培養容器の把持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、細胞の培養を自動化できる細胞培養装置が開発されてきている。細胞を培養するには、一般的には、培養容器内の古い培地を新しい培地に交換する培地交換操作や、培養容器内で培養した細胞を他の培養容器へ分配播種する継代操作といった操作が必要であり、これらの操作を実行するために、細胞培養装置は、培養容器や遠沈管を把持する把持装置を備える。
【０００３】
例えば特許文献１には、対向する２本のアームを近接させて、円形状の培養容器（ディッシュ）や円柱状の遠沈管を把持する把持装置が開示されている。図１８に、特許文献１に開示されている把持装置を示す。
【０００４】
この把持装置のアーム１０１には、ディッシュを把持するための培養容器把持部１０２と遠沈管を把持するための遠沈管把持部１０３が設けられている。詳しくは、培養容器把持部１０２は、アーム１０１の内側上部を円弧状に切り欠くことにより形成されており、その円弧の両端角部でディッシュと接触する。また、その下部に残った部分でディッシュの底部を支持する。一方、遠沈管把持部１０３は、アーム１０１の内側を円弧状に切り欠くことにより形成されており、その円弧の両端角部で遠沈管と接触する。
【０００５】
このように、従来の把持装置には、ディッシュや遠沈管に対応する切り欠き円弧を形成したアームを近接させてディッシュや遠沈管を把持するものがあった。ところで、ディッシュには、直径が異なる様々なサイズのものがある。また、円形状の培養容器以外にも、例えば、複数の有底孔（ウェル）が形成された矩形状の培養容器（ウェルプレート）等がある。しかしながら、従来の把持装置には、サイズが異なるディッシュを把持することや、外形が異なる培養容器を把持することができるものはなかった。
【０００６】
そのため、従来は、例えば直径が異なるディッシュを使用できる細胞培養装置を構成するのに、ディッシュのサイズごとに把持装置を設ける必要があった。また例えば、ディッシュとウェルプレートを使用できる細胞培養装置を構成するのに、ウェルプレート用の把持装置とディッシュ用の把持装置を設ける必要があった。このように従来は、様々な培養容器を使用できるようにして細胞培養装置に汎用性を持たせる場合、設備規模の大型化やコストの増大を避けられなかった。
【特許文献１】特開２００６−１４９２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、サイズが異なるディッシュを把持することや、ディッシュやウェルプレート等の外形が異なる培養容器を把持することができる把持装置を装備する細胞培養装置、その細胞培養装置に装備させる把持装置、その把持装置を用いた培養容器の把持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１記載の細胞培養装置は、細胞培養に係る作業に用いる設備が装備されている細胞培養装置であって、把持対象物を把持する把持装置を備え、前記把持装置は、把持対象物に接触させる少なくとも３つの把持部を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２記載の細胞培養装置は、請求項１記載の細胞培養装置であって、少なくとも２つの前記把持部はＶ字様形状を形成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３記載の細胞培養装置は、請求項１もしくは２のいずれかに記載の細胞培養装置であって、少なくとも２つの前記把持部は、矩形状の培養容器の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４記載の細胞培養装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の細胞培養装置であって、前記把持装置は、前記把持部が設けられた２つの把持部材を有し、前記２つの把持部材は対向配置されて近接および離間可能であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５記載の細胞培養装置は、請求項４記載の細胞培養装置であって、少なくとも２つの前記把持部は、前記２つの把持部材の近接および離間方向に直交する方向に近接および離間可能であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６記載の細胞培養装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の細胞培養装置であって、少なくとも２つの前記把持部は、先端側とは反対側の端部に設定された軸を中心に回動可能であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７記載の細胞培養装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の細胞培養装置であって、一部または全部の前記把持部は、把持対象物の側面に沿うように回動可能であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項８記載の把持装置は、把持対象物を把持する把持装置であって、把持対象物に接触させる少なくとも３つの把持部を有し、少なくとも２つの前記把持部は、矩形状の培養容器の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項９記載の把持方法は、請求項１ないし７のいずれかに記載の細胞培養装置において把持装置により培養容器を把持する方法であって、培養容器の外形と寸法または種類を認識した後、その認識した外形と寸法または種類に応じて把持装置の動作を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の好ましい形態によれば、ディッシュやウェルプレート等の外形が異なる培養容器や、同一の外形でサイズ（寸法）が異なる培養容器を一台の把持装置で把持可能となる。よって、細胞培養装置の設備規模の大型化やコストの増加を招くことなく、細胞培養装置に汎用性を持たせたり、細胞培養に係る作業を様々な培養容器を用いて実行すること等が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を交えて説明する。図１は、本発明の実施の形態における把持装置の一例を示す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は右側面図である。
【００１９】
図１に示すように、把持装置１は、対向配置された２つの把持部材２ａ、２ｂを備える。一方の把持部材２ａには２つの把持部３ａ、３ｂが設けられており、他方の把持部材２ｂには１つの把持部３ｃが設けられている。把持部は、把持部材の内側面のうちの、把持対象物を把持するときに把持対象物に接触する部分である。
【００２０】
把持部材２ａ、２ｂは支持部材４ａ、４ｂに接合しており、支持部材４ａ、４ｂは、ラック（歯板）６ａ、６ｂが形成されたラック体５ａ、５ｂに接合している。ラック体５ａ、５ｂには嵌合部材７ａ、７ｂが接合しており、嵌合部材７ａ、７ｂは、ベース部材８の一方の面に固定されたガイド部材９ａ、９ｂに嵌合されている。ガイド部材９ａ、９ｂは嵌合部材７ａ、７ｂを摺動可能に支持する。この構成により、ベース部材８は、ラック体５ａ、５ｂを直進運動可能に支持する。
【００２１】
ラック体５ａ、５ｂは、互いのラック６ａ、６ｂが対向するように配置されている。またベース部材８の他方の面には、駆動モータ１０を収納した筐体１１が固定されており、その駆動モータの軸１０ａがベース部材８の一方の面側に突出している。駆動モータの軸１０ａには歯車１２が設けられており、その歯車１２がラック６ａ、６ｂに噛合している。ラック６ａ、６ｂは、駆動モータ１０の回動に応じてラック体５ａ、５ｂが互いに逆方向に直進するように形成されている。
【００２２】
以上説明した構成により、対向配置された把持部材２ａ、２ｂは、駆動モータ１０の回動に応じて近接および離間する。図２に把持部材２ａ、２ｂが近接している様子を示す。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は正面図である。
【００２３】
また、把持部材２ａは、矩形状の培養容器であるウェルプレートの１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に把持部３ａ、３ｂが沿うように形成されている。図３に、ウェルプレートの一例を示す。図３（ａ）はウェルプレートの蓋の上面図、図３（ｂ）はウェルプレートの蓋の側面図、図３（ｃ）はウェルプレートの容器本体の上面図、図３（ｄ）は蓋が被せられたウェルプレートの側面図である。
【００２４】
図３に示すように、ウェルプレート１３の容器本体１３ａは複数の有底孔（ウェル）１４を有し、外形が矩形状となっている。また、蓋１３ｂを閉じる方向を間違わないように、容器本体１３ａおよび蓋１３ｂの対応する１つの側面の両角部に切り欠き面１５が形成されている。ウェルプレートには様々なサイズのものがあり、ウェルの数も図３に示すように６つに限定されるものではないが、いずれのウェルプレートにおいても、少なくとも１つの側面の両角部に切り欠き面が形成されており、その切り欠き面の角度は一定である。そこで、本実施の形態では、把持部３ａ、３ｂがウェルプレートの切り欠き面１５に沿うように把持部材２ａを形成している。これらの把持部３ａ、３ｂはＶ字様形状を成し、把持対象物であるウェルプレートの切り欠き面に対して安定して接触する。
【００２５】
図４に、ウェルプレート１３の容器本体を把持装置１で把持している様子を示す。図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図である。但し、把持装置については、把持部材と支持部材のみを示す。
【００２６】
把持装置１は、図４に示すように、把持部３ａ〜３ｃを把持対象物であるウェルプレートの容器本体１３ａの側面に沿って接触させて把持する。上記したように、ウェルプレートには切り欠き面１５が形成されており、そのウェルプレートの切り欠き面１５に沿うように把持部３ａ、３ｂが設けられているので、把持装置１は、ウェルプレートの容器本体１３ａの２つの切り欠き面１５と、両角部に切り欠き面１５が形成された側面に対向する側面に沿って把持部３ａ〜３ｃを接触させて、ウェルプレートの容器本体１３ａを把持することができる。切り欠き面１５の角度はウェルプレートのサイズが異なっても一定であるので、把持装置１は、サイズの異なるウェルプレートの容器本体を把持することができる。
【００２７】
図５に、蓋１３ｂが被せられたウェルプレート１３を把持装置１で把持している様子を示す。図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は側面図である。但し、把持装置については、把持部材と支持部材のみを示す。
【００２８】
図５に示すように、ウェルプレートの容器本体１３ａに蓋１３ｂが被せられているときには、容器本体１３ａの側面の蓋１３ｂから突出する部分に把持部３ａ〜３ｃが接触するように、把持装置１の高さ方向の位置を調整する。この高さ方向の位置の調整は、例えば把持装置１を高さ方向に移動させるカム機構等によって実現すればよい。
【００２９】
図６に、円形状の培養容器であるディッシュ１６の容器本体を把持装置１で把持している様子を示す。図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側面図である。但し、把持装置については、把持部材と支持部材のみを示す。
【００３０】
図６に示すように、把持部３ａと把持部３ｂがＶ字様形状を成すことで、３つの把持部３ａ〜３ｃをディッシュの容器本体１６ａに接触させて把持することができる。よって、把持対象物が円形状のディッシュであっても確実に把持することができる。また、直径が異なるディッシュであっても確実に把持することができる。
【００３１】
また、ディッシュの容器本体１６ａに蓋１６ｂが被せられているときには、図７に示すように、容器本体１６ａの側面の蓋１６ｂから突出する部分に把持部３ａ〜３ｃが接触するように把持装置１の高さ方向の位置を調整する。
【００３２】
図８に、遠沈管１７を把持装置１で把持している様子を示す。図８（ａ）は上面図、図８（ｂ）は側面図である。但し、把持装置については、把持部材と支持部材のみを示す。図８に示すように、把持部３ａと把持部３ｂがＶ字様形状を成すことで、３つの把持部３ａ〜３ｃを遠沈管１７に接触させて把持することができる。よって、把持対象物が円柱状の遠沈管であっても確実に把持することができる。また、直径が異なる遠沈管であっても確実に把持することができる。
【００３３】
続いて、把持装置の他の構成例１について説明する。この把持装置は、２つの把持部材の近接および離間方向に直交する方向に対向配置された２つの把持部が、その方向に近接および離間できる構成となっている。この把持装置の一例を図９に示す。図９（ａ）は上面図であり、把持部材２ａ、２ｂの動作を示している。図９（ｂ）は斜視図であり、遠沈管を把持している様子を示している。但し、把持装置については、把持部材のみを示す。
【００３４】
図９に示すように、把持部材２ａの支持部材１９が、アーム部材１８ｂを固定支持し、かつアーム部材１８ａをアーム部材１８ｂに対して近接および離間可能に支持する構成としもよい。アーム部材の直進運動は、例えばシリンダ等によって実現すればよい。このように構成すれば、アーム部材１８ａ、１８ｂの内側面である把持部３ａ、３ｂが、把持部材２ａ、２ｂの近接および離間方向に直交する方向に近接および離間可能となる。
【００３５】
なお、ここでは、２つの把持部３ａ、３ｂの一方が他方に対して近接および離間する構成について説明したが、無論、２つの把持部３ａ、３ｂが互いに近接および離間する構成としてもよい。
【００３６】
続いて、把持装置の他の構成例２について説明する。この把持装置は、把持部材に設けられた２つの把持部が、先端側とは反対側の端部に設定された軸を中心に回動できる構成となっている。この把持装置の一例を図１０に示す。図１０（ａ）は上面図であり、把持部材２ａ、２ｂの動作を示している。図１０（ｂ）は斜視図であり、遠沈管１７を把持している様子を示している。但し、把持装置については、把持部材のみを示す。
【００３７】
図１０に示すように、把持部材２ａの支持部材２１が、アーム部材１８ａ、１８ｂの自由端部とは反対側の固定端部に設けられた軸２０ａ、２０ｂによりアーム部材１８ａ、１８ｂを軸支する構成としてもよい。アーム部材１８ａ、１８ｂの回動は、例えばカム機構等によって実現すればよい。このように構成すれば、アーム部材１８ａ、１８ｂの内側面である把持部３ａ、３ｂが、先端側とは反対側の端部に設定された軸を中心に回動可能となる。
【００３８】
続いて、把持装置の他の構成例３について説明する。この把持装置は、把持部が把持対象物の側面に沿うように回動できる構成となっている。この把持装置の一例を図１１に示す。
【００３９】
図１１に示すように、把持部材２ａの両アーム部２２ａ、２２ｂに可動部材２３ａ、２３ｂを遊嵌させ、可動部材２３ａ、２３ｂが軸２４ａ、２４ｂにより軸支される構成にすれば、可動部材２３ａ、２３ｂの内側面である把持部３ａ、３ｂが、把持対象物の側面に沿うように回動可能となる。このように構成すれば、例えば細胞培養フラスコを把持することも可能となる。
【００４０】
図１２に細胞培養フラスコの一例を示す。図１２に示すように、細胞培養フラスコ２５は、一端にキャップ２６が螺合する首部が形成されており、その首部と容器本体部２５ａが肩部２５ｂを介して連続している。細胞培養フラスコには様々なサイズのものがあり、肩部の傾斜角度も様々であるため、ウェルプレートの切り欠き面に沿う把持部３ａ、３ｂでは、細胞培養フラスコの肩部に沿って接触させることができない場合がある。これに対して、把持部３ａ、３ｂを、把持対象物の側面に沿うように回動可能にすれば、細胞培養フラスコの肩部に沿って接触させることが可能となり、細胞培養フラスコを把持することが可能となる。
【００４１】
なお、ここでは、対向配置された２つの把持部材を近接および離間させる構成として、モータ軸に設けた歯車にラックを噛合させる構成について説明したが、無論、この構成に限定されるものではなく、例えばシリンダ等によって実現してもよい。
【００４２】
また、ここでは、対向配置された２つの把持部材を互いに近接および離間させる構成について説明したが、無論、一方の把持部材のみを直進運動させてもよい。
【００４３】
また、ここでは３つの把持部が設けられた把持装置について説明したが、把持部を４つ以上設けてもよい。図１３に、把持部を４つ設けた把持装置の一例を示す。図１３に示すように、対向配置する２つの把持部材２ａ、２ｂにそれぞれ２つの把持部３ａ、３ｂ、把持部３ｃ、３ｄを設けた場合には、一方の把持部材に設けた２つの把持部がウェルプレートの切り欠き面に沿って接触し、他方の把持部材に設けた２つの把持部がウェルプレートの角に接触する。
【００４４】
また、ここでは、対向配置する２つの把持部材が設けられた把持装置について説明したが、この構成に限定されるものではなく、３つ以上の把持部が設けられていればよく、例えば図１４に示すように、３つの把持部材２ｃ〜２ｅを独立して直進運動させる構成としてもよい。把持部材の直進運動は、例えば図１４に示すようにシリンダ２７を用いて実現してもよい。
【００４５】
続いて、以上説明した把持装置を装備した細胞培養装置について説明する。図１５は、本発明の実施の形態における細胞培養装置の一例を示す斜視図である。本実施の形態では、図１５に示すように、複数台の作業ユニット３１を連接させた構成の細胞培養装置３０を例に説明を行う。これら複数台の作業ユニット３１には、細胞培養に係る作業に用いる設備が分散されて装備されている。
【００４６】
図１６は、作業ユニットの一例を示す斜視図である。図１６に示すように、作業ユニット３１の筐体の側壁には開口部３２が形成されている。連接された複数台の作業ユニット３１それぞれの内部空間は、各作業ユニット３１の側壁に形成されている開口部３２により互いに連通される。また、作業ユニット３１の側壁には、開口部３２を開閉する遮断扉３３が設けられており、遮断扉３３を閉じると、作業ユニット３１の内部空間が密閉される構造となっている。
【００４７】
作業ユニット３１の前壁には、作業ユニット３１の内部に装備されている設備のメンテナンス等ができるように開口部（図示せず）が形成さており、その開口部を開閉する遮断扉３４が設けられている。
【００４８】
作業ユニット３１の天井部には、作業ユニット３１の内部空間に充填される気体を清浄化する清浄化手段としてのＨＥＰＡフィルタ３５が設けられており、清浄化された空気が作業ユニット３１の内部空間に供給される構成となっている。
【００４９】
作業ユニット３１の内部には、隣接する作業ユニット間で培養容器等を搬送したり、作業ユニットの内部空間において培養容器等を搬送したりするための搬送機構が設けられている。図１７に搬送機構の一例を示す。図１７（ａ）は縦断面図、図１７（ｂ）は横断面図である。
【００５０】
図１７に示すように、搬送機構として、作業ユニットの内部空間において培養容器等を搬送するための搬送ロボットを設けるとともに、隣接する作業ユニット間で培養容器等を搬送するためのコンベア３６を設けてもよい。開口部３２の近傍に設けたコンベア３６は、隣接する作業ユニットのコンベア３６と協働して、隣接する作業ユニット間で培養容器等を搬送する。
【００５１】
搬送ロボットは、培養容器等を把持する把持装置１を有する。また、把持装置１をＸ−Ｙ−Ｚ方向へ移動させるＸ−Ｙ−Ｚ移動機構を有する。図１７には、把持装置１をＸ軸方向へ移動させるためのＸ軸レール３７、把持装置１をＹ軸方向へ移動させるためのＹ軸レール３８を示している。なお、図１７には、図１に示す把持装置を例示している。
【００５２】
搬送ロボットは、コンベア３６上の培養容器等を作業エリア３９へ搬送したり、培養容器等を作業エリア３９からコンベア３６上へ搬送したりする。また、作業ユニット内での作業が多岐にわたる場合には、各作業エリア間で培養容器等を搬送する。
【００５３】
続いて、この細胞培養装置において把持装置１により培養容器を把持する際の動作について説明する。まず、把持装置１により培養容器を把持する前に、培養容器の外形とサイズ（寸法）を認識する。また、ウェルプレート等の外形に向きがある培養容器を把持する場合には、その向きを認識する。また、ディッシュ等の蓋を有する培養容器を把持する場合には、培養容器に蓋が被せられているかどうかを認識する。これらの認識方法としては、例えば撮影した画像から認識してもよい。また、外形およびサイズを記録したＩＣタグ等の記録媒体を培養容器に設けておき、記録媒体から外形およびサイズの情報を読み出すようにしてもよい。または、培養容器の種類を記録したＩＣタグ等の記録媒体を培養容器に設けておき、記録媒体から種類の情報を読み出し、その種類の情報から外形およびサイズを特定するようにしてもよい。また、上記した認識すべき情報の一部または全部を予め作業工程の情報に含ませておいてもよい。
【００５４】
次に、培養容器の現在位置の情報、および上記の認識工程で認識した情報を基に、把持装置１の位置や向きを調整する。例えば、図１に示す把持装置１のように、２つの把持部材２ａ、２ｂを近接させて把持する場合には、把持部材２ａ、２ｂ間の中心に培養容器が位置するように把持装置１のＸ−Ｙ方向の位置を調整する。また、培養容器の側面に把持部が接触できるように把持装置１のＺ方向（高さ方向）の位置を調整する。蓋が被せられた培養容器を把持する場合には、蓋から突出する側面に把持部が接触できるように把持装置１のＺ方向の位置を調整する。また、ウェルプレートを把持する場合には、２つの把持部がウェルプレートの切り欠き面に沿って接触するように、把持装置１の向きを調整する。
【００５５】
その後、培養容器の外形およびサイズに応じて把持装置１の動作を制御する。具体的には、把持部材の移動距離または移動位置を制御して、把持装置１に把持対象物を把持させる。また、図９に示すように、把持部材に設けたアーム部材を近接および離間させることが可能な場合には、アーム部材の移動距離または移動位置も制御する。また、図１０に示すように、把持部材に設けたアーム部材を回動させることが可能な場合には、アーム部材の回転角度も制御する。
【００５６】
なお、本発明は、設備が分散されて装備された複数台の作業ユニットを連接させて構成した細胞培養装置に限定されるものではなく、１つの筐体内に全ての設備を装備させた細胞培養装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる細胞培養装置、把持装置、および把持方法は、外形が異なる培養容器や、同一の外形でサイズ（寸法）が異なる培養容器を一台の把持装置で把持可能にする。よって、細胞培養装置の設備規模の大型化やコストの増加を招くことなく、細胞培養装置に汎用性を持たせたり、細胞培養に係る作業を様々な培養容器を用いて実行すること等を可能にし、細胞の培養を自動化できる細胞培養装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態における把持装置の一例を示す図
【図２】本発明の実施の形態における把持装置の２つの把持部材を近接させた状態を示す図
【図３】一般的なウェルプレートの一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態における把持装置がウェルプレートの容器本体を把持している様子を示す図
【図５】本発明の実施の形態における把持装置が蓋付きのウェルプレートを把持している様子を示す図
【図６】本発明の実施の形態における把持装置がディッシュの容器本体を把持している様子を示す図
【図７】本発明の実施の形態における把持装置が蓋付きのディッシュを把持している様子を示す図
【図８】本発明の実施の形態における把持装置が遠沈管を把持している様子を示す図
【図９】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１２】一般的な細胞培養フラスコの一例を示す図
【図１３】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１４】本発明の実施の形態における把持装置の他例を示す図
【図１５】本発明の実施の形態における細胞培養装置の一例を示す斜視図
【図１６】本発明の実施の形態における細胞培養装置の作業ユニットの一例を示す斜視図
【図１７】本発明の実施の形態における細胞培養装置の搬送機構の一例を説明するための縦断面図および横断面図
【図１８】従来の把持装置を示す図
【符号の説明】
【００５９】
１ 把持装置
２ａ〜２ｅ 把持部材
３ａ〜３ｄ 把持部
４ａ、４ｂ 支持部材
５ａ、５ｂ ラック体
６ａ、６ｂ ラック
７ａ、７ｂ 嵌合部材
８ ベース部材
９ａ、９ｂ ガイド部材
１０ 駆動モータ
１０ａ 駆動モータの軸
１１ 筐体
１２ 歯車
１３ ウェルプレート
１３ａ 容器本体
１３ｂ 蓋
１４ ウェル
１５ 切り欠き面
１６ ディッシュ
１６ａ 容器本体
１６ｂ 蓋
１７ 遠沈管
１８ａ、１８ｂ アーム部材
１９、２１ 支持部材
２０ａ、２０ｂ 軸
２２ａ、２２ｂ アーム部
２３ａ、２３ｂ 可動部材
２４ａ、２４ｂ 軸
２５ 細胞培養フラスコ
２５ａ 容器本体部
２５ｂ 肩部
２６ キャップ
２７ シリンダ
３０ 細胞培養装置
３１ 作業ユニット
３２ 作業ユニットの開口部
３３ 作業ユニットの遮断扉
３４ 作業ユニットの前壁に設けた遮断扉
３５ ＨＥＰＡフィルタ
３６ コンベア
３７ 搬送ロボットのＸ軸レール
３８ 搬送ロボットのＹ軸レール
３９ 作業エリア
１０１ アーム
１０２ 培養容器把持部
１０３ 遠沈管把持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞培養に係る作業に用いる設備が装備されている細胞培養装置であって、把持対象物を把持する把持装置を備え、前記把持装置は、把持対象物に接触させる少なくとも３つの把持部を有することを特徴とする細胞培養装置。
【請求項２】
少なくとも２つの前記把持部はＶ字様形状を形成することを特徴とする請求項１記載の細胞培養装置。
【請求項３】
少なくとも２つの前記把持部は、矩形状の培養容器の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられていることを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項４】
前記把持装置は、前記把持部が設けられた２つの把持部材を有し、前記２つの把持部材は対向配置されて近接および離間可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項５】
少なくとも２つの前記把持部は、前記２つの把持部材の近接および離間方向に直交する方向に近接および離間可能であることを特徴とする請求項４記載の細胞培養装置。
【請求項６】
少なくとも２つの前記把持部は、先端側とは反対側の端部に設定された軸を中心に回動可能であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項７】
一部または全部の前記把持部は、把持対象物の側面に沿うように回動可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項８】
把持対象物を把持する把持装置であって、把持対象物に接触させる少なくとも３つの把持部を有し、少なくとも２つの前記把持部は、矩形状の培養容器の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられていることを特徴とする把持装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載の細胞培養装置において把持装置により培養容器を把持する方法であって、培養容器の外形と寸法または種類を認識した後、その認識した外形と寸法または種類に応じて把持装置の動作を制御することを特徴とする把持方法。
【請求項１】
細胞培養に係る作業に用いる設備が装備されている細胞培養装置であって、把持対象物を把持する把持装置を備え、前記把持装置は、把持対象物に接触させる少なくとも３つの把持部を有することを特徴とする細胞培養装置。
【請求項２】
少なくとも２つの前記把持部はＶ字様形状を形成することを特徴とする請求項１記載の細胞培養装置。
【請求項３】
少なくとも２つの前記把持部は、矩形状の培養容器の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられていることを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項４】
前記把持装置は、前記把持部が設けられた２つの把持部材を有し、前記２つの把持部材は対向配置されて近接および離間可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項５】
少なくとも２つの前記把持部は、前記２つの把持部材の近接および離間方向に直交する方向に近接および離間可能であることを特徴とする請求項４記載の細胞培養装置。
【請求項６】
少なくとも２つの前記把持部は、先端側とは反対側の端部に設定された軸を中心に回動可能であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項７】
一部または全部の前記把持部は、把持対象物の側面に沿うように回動可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の細胞培養装置。
【請求項８】
把持対象物を把持する把持装置であって、把持対象物に接触させる少なくとも３つの把持部を有し、少なくとも２つの前記把持部は、矩形状の培養容器の１つの側面の両角部に形成されている切り欠き面に沿うように設けられていることを特徴とする把持装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載の細胞培養装置において把持装置により培養容器を把持する方法であって、培養容器の外形と寸法または種類を認識した後、その認識した外形と寸法または種類に応じて把持装置の動作を制御することを特徴とする把持方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
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【図４】
【図５】
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【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−９９０１２（Ｐ２０１０−９９０１２Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７３６６９（Ｐ２００８−２７３６６９）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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