(57)【要約】【課題】培養すると共に培養液の交換を自動的に行う自動培養液交換装置及び培養方法を提供する。【解決手段】培養液１１を収納しているフラスコ１を上レール４上に保持しながら下レール５により順送りし、キャップ着脱機構部７や立ち上げ下げ機構部８等を用いてフラスコ１内の培養液１１の吸出や注入を自動的に行い、培養フラスコマガジン９等を介して培養液１１を培養液研究部１０側に送る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ培養液を収納している複数個のフラスコを１個づつ取り出して順送りし、そのフラスコ内のＡ培養液を吸引取り出して培養液研究部に送って廃棄すると共に前記培養液研究部からの別のＢ培養液を空になった前記フラスコ内に注入して密閉し、順送してＢ培養液を収納している前記フラスコを再び前記培養液研究部側に送るべくして培養するために構成されている装置であって、該装置は、Ａ培養液を収納しているフラスコを複数個収納している供給フラスコマガジンと、該供給フラスコマガジン内の前記フラスコを１個づつ取り出す取り出し機構部と、該取り出し機構部に連動して水平方向に沿って伸延して配置され前記カセットを保持する上レールと、該上レールの下方に該上レールと併設して配置される下レールと、該下レールを上下方向及び順送り方法にステップ送りする上下ステップ送り機構部と、前記上レール及び下レールの順送り側の途中に配置され、前記フラスコのキャップを着脱するキャップ着脱機構部と、該キャップ着脱機構部と相対向して配置され前記フラスコを立ち上げて培養液の吸引又は注入を行わせるともとの姿勢に戻す立ち上げ下げ機構部と、前記注入されたＢ培養液を複数個収納し前記培養液研究部に連設する培養フラスコマガジンと、前記各機構部等の全体を密閉収納するクリーンルームとからなることを特徴とする自動培養液交換装置。
【請求項２】
前記自動培養液交換装置による培養方法であって、該方法は、Ａ培養液を密閉収納している供給フラスコマガジンよりフラスコを取り出し機構部により１個づつ取り出してこれを上レール上に保持せしめる第１ステップと、下レールを上下ステップ送り機構部によって作動して上レールに保持されているＡ培養液収納フラスコを順送りする第２ステップと、第２ステップに順送りされたフラスコのキャップをキャップ着脱機構部により外し、これを立ち上げ下げ機構部により立ち上げてＡ培養液を吸引しＡ培養液を培養液研究部に送り込む第３ステップと、空になったフラスコを上レール及び下レールを用いて順送りしてフラスコ内にＡ又はＢ培養液を注入し立ち上げ下げ機構部に用いて上レール上に保持せしめてキャップ着脱機構部によりキャップの締めを行う第４ステップと、Ａ又はＢ培養液の収納されているフラスコを培養フラスコマガジン側に収納せしめてこれを培養液研究部側に送る第５ステップとからなることを特徴とする自動培養液交換装置を用いた培養方法。
【請求項３】
前記供給フラスコマガジン及び培養フラスコマガジンは内部を開放する開放型のものからなり、閉止した状態では指が挟まらない隙間を形成するものからなり、更に、内部に収納される複数個のマガジンは１個づつ送り出しされる取り出し機構部を形成するものからなり、更に、前記マガジンは使用前に開放した状態で清掃されるものからなることを特徴とする請求項２に記載の自動培養液交換装置及びその装置を用いた培養方法。
【請求項４】
前記キャップ着脱機構部は、フラスコのキャップに挿着されるヘッド部と、該ヘッド部をフラスコ側に沿って前後動する移動機構部と、ヘッド部を回転させる回転機構部とからなり、前記ヘッド部の内部にはキャップのセレーションと噛合する内溝が形成され、前記ヘッド部はその回転軸に所定トルク負荷作用時には自由回転可能に支持されるものからなることを特徴とする請求項１に記載の自動培養液交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、培養液の培養をほぼ自動的に交換を行う装置及びその装置を用いた培養方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  培養液は各種のものがあり、その培養については色々な手段が従来より行われている。しかしながら、本発明のようにカプセルを使用し培養液を自動的に交換しながら培養する装置や方法は見当らず本発明の出願人によれば「特許文献１」が見出されたがその他については自動装置の如きものは見当らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２２０６３号（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  前記の「特許文献１」の「特開２００７−２２２０６３号」の「培養装置及び培養方法」は培養液容器とホローファイバ培養液を用いるもので培養液を均一に流動させて培養するものであり、本発明のように自動的に培養液を吸引したり、別の培養液を途中で注入したりして培養液を培養するものとはかなり相違するものである。【０００５】  本発明は、前記の如く、培養液をカプセル内に入れ、これを培養せしめて自動送りし、培養液を途中で吸引して培養液研究部に送って処理すると共に、別の培養液をカプセルの中に注入して自動送りしながら培養する培養装置やその培養方法に関するものであり、自動的に培養することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、Ａ培養液を収納している複数個のフラスコを１個づつ取り出して順送りし、そのフラスコ内のＡ培養液を吸引取り出して培養液研究部に送って廃業すると共に前記培養液研究部からの別のＢ培養液を空になった前記フラスコ内に注入して密閉し、順送してＢ培養液を収納している前記フラスコを再び前記培養液研究部側に送るべくして培養するために構成されている装置であって、該装置は、Ａ培養液を収納しているフラスコを複数個収納している供給フラスコマガジンと、該供給フラスコマガジン内の前記フラスコを１個づつ取り出す取り出し機構部と、該取り出し機構部に連動して水平方向に沿って伸延して配置され前記カセットを保持する上レールと、該上レールの下方に該上レールと併設して配置される下レールと、該下レールを上下方向及び順送り方向にステップ送りする上下ステップ送り機構部と、前記上レール及び下レールの順送り側の途中に配置され、前記フラスコのキャップを着脱するキャップ着脱機構部と、該キャップ着脱機構部と相対向して配置され前記フラスコを立ち上げて培養液の吸引又は注入を行わせるともとの姿勢に戻す立ち上げ下げ機構部と、前記注入されたＢ培養液を複数個収納し前記培養液研究部に連設する培養フラスコマガジンと、前記各機構部等の全体を密閉収納するクリーンルームとからなることを特徴とする。【０００７】  また、請求項２の発明は、前記自動培養液交換装置による培養方法であって、該方法は、Ａ培養液を密閉収納している供給フラスコマガジンよりフラスコを取り出し機構部により１個づつ取り出してこれを上レール上に保持せしめる第１ステップと、下レールを上下ステップ送り機構部によって作動して上レールに保持されているＡ培養液を収納しているフラスコを順送りする第２ステップと、第２ステップに順送りされたフラスコのキャップをキャップ着脱機構部により外し、これを立ち上げ下げ機構部により立ち上げてＡ培養液を吸引しＡ培養液を培養液研究部に送り込んで廃棄する第３ステップと、空になったフラスコを上レール及び下レールを用いて順送りしてフラスコ内に別のＢ培養液を注入し立ち上げ下げ機構部に用いて上レール上に保持せしめてキャップ着脱機構部によりキャップの締めを行う第４ステップと、Ｂ培養液の収納されているフラスコを培養フラスコマガジン側に収納せしめてこれを培養液研究部側に送って順送りする第５ステップとからなることを特徴とする。【０００８】  また、請求項３の発明は、前記供給フラスコマガジン及び培養フラスコマガジンは、内部を開放する開放型のものからなり、閉止した状態では指が挟まらない隙間を形成するものからなり、更に、内部に収納される複数個のマガジンは１個づつ送り出しされる取り出し機構部を形成するものからなり、更に、前記マガジンは使用前に開放した状態で清掃されるものからなることを特徴とする。【０００９】  また、請求項４の発明は、前記キャップ着脱機構部は、フラスコのキャップに挿着されるヘッド部と、該ヘッド部をフラスコ側に沿って前後動する移動機構部と、ヘッド部を回転させる回転機構部とからなり、前記ヘッド部の内部にはキャップのセレーションと噛合する内���が形成され、前記ヘッド部はその回転軸に所定トルク負荷作用時には自由回転可能に支持されるものからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明の請求項１の発明によれば、Ａ培養液は供給フラスコマガジンからカプセル内に収納した形で送られ、順送りしながら培養され、これを次のステップにてカプセル内のＡ培養液を吸引して培養液研究部に送り廃棄すると共に別のＢ培養液を空になったカプセルに注入して、培養を行い、これを培養フラスコマガジンを介して培養液研究部に送って循環することにより、自動培養や交換を自動的に行い、培養の効率化や確実化を図ることが出来る。【００１１】  また、請求項２の発明によれば、この装置により培養方法を明示するものであり、その培養方法が確実に表示されて明示される効果を上げることが出来る。【００１２】  また、請求項３の本発明によれば、マガジンはカプセルを１個づつ送り出す機構部があって順送りが出来ると共に、開閉時に指が挟まることなく安全性の向上が図れ、更に、開放状態で完全に清掃され、清掃の完全化が図られる効果を上げることが出来る。【００１３】  また、請求項４の発明によれば、フラスコのキャップの着脱が確実に、かつ安定的に行われ、培養液の自動交換の確実性や安定性を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の自動培養液交換装置の全体構造を示す構成図。
【図２】供給フラスコマガジンの取り付け部や上レールや下レールの構造を示す斜視図。
【図３】マガジンの全体構造を示す斜視図。
【図４】図３の側面図（指を挟まない隙間を示す）。
【図５】マガジンを開いた状態とカプセルの収納状態を示す斜視図。
【図６】上下ステップ送り機構部を示す側面図。
【図７】キャップ着脱機構部を示す斜視図。
【図８】キャップ着脱機構部におけるキャップのヘッド部の内部構造を示す正面図。
【図９】キャップ着脱機構部によるカプセルのキャップの着脱を示す上面図。
【図１０】カプセルの立ち上り状態を示す斜視図。
【図１１】カプセルの立ち上げ下げ機構部の概要構造を示す平面図。
【図１２】培養液を収納するカプセルの構造を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。
【００１６】  図１に示すように、本発明の自動培養液交換装置１００は大別して次の内容のものからなりクリーンルーム１２内に収納されている。まず、培養液を収納するためのフラスコ１（図１０に全体形状を示す）を収納する供給フラスコマガジン２（図２に示す）と供給フラスコマガジン２の下部からフラスコを１個づつ取り出すための取り出し機構部３（図２の下部に配設されているが明示されていない）と、取り出されたフラスコ１を支持する上レール４及びこの上レールの下方に併設されている下レール５（図２，図３，図８等に示す）と、下レール５を上下送り及び順送りするための上下ステップ送り機構部６（図６）と、順送りされでいるフラスコ１のキャップ１ｃを取り出すためのキャップ着脱機構部７（図７）と、培養液の吸引及び注入するフラスコ１を立ち上げ及び下げるための立ち上げ下げ機構部８（図１）と順送りされて培養液を収納したフラスコ１を収納する培養フラスコマガジン９等とからなり、培養液は培養液研究部１０に投入出されて処理される。
【００１７】  以下、フラスコ１や各機構部の構造を詳しく説明する。
【００１８】  まず、培養液１１を収納するためのフラスコ１は図１２に示すように培養液１１の収納されるフラスコ本体１ａと首部１ｂと、首部１ｂに螺着されるキャップ１ｃとからなる。図示のように首部１ｂは少し傾斜する形状からなるが、これは培養液１１が供給又は吸出される際に培養液１１がこぼれないようにするためである。なお、フラスコ１は樹脂材から形成される。
【００１９】  フラスコ１を複数個収納している供給フラスコマガジン２は図１及び図２に示すように装置の左端に立設して配置されるものからなり、内部に複数個のフラスコ１を収納している。
【００２０】  供給フラスコマガジン２内のフラスコ１は供給フラスコマガジン２の下部から取り出し機構部３（図には明示されていない）により１個づつ取り出され図３等に示すように水平に配設されている樹脂製の上レール４に保持される。
【００２１】  供給フラスコマガジン２及び培養フラスコマガジン９の双方をマガジン２９と称呼する。
マガジン２９は図３に示すように細長な箱体からなり開放型のものからなり、２９ａと２９ｂとを合わせ持つものからなる。この２９ａと２９ｂを合わせた状態が図３及び図４に示され、開いた状態が図５に示されている。
図３及び図４に示すように閉止した状態では隙間２９ｃが形成され、この大きさは指が挟まらない寸法のものからなる。
また、下方型には内部のフラスコ１を１個づつ取り出すための取り出し機構部３が配設されている。
このマガジン２９の最も大切な内容としてはその清掃にあり、図５に示すようにマガジン２９は開放された状態で内部全面が綺麗に清掃される。この手段は他のマガジンではなく清掃が不十分な状態のものが殆どである。本発明では、マガジン２９は開放状態で清掃するものからなり十分で完全な清掃をすることが出来る。
【００２２】  上レール４の下部には上レール４に併設して配置される金属製の下レール５がある。この下レール５は図１，図２等に示されており、フラスコ１を挟持するものからなる。
【００２３】  下レール５は上レール４に保持されているフラスコ１を挟持してステップ送りするものであり、下レール５の下に配置されている上下ステップ送り機構部６によって下レール５は上記動作が行われる。この機構は図６に示すものからなる。
【００２４】  図６に示すように、下レール５はモータ１３やピニオン１４及びラック１５等により下レール５の上下動が行われると共にモータ１５ａに連結するロッド１６等により下レール５はステップ送り（順送り）される。
【００２５】  図１等に示すようにフラスコ１はフラスコ１内の培養液１１を吸引する場所において図７等に示すようにキャップ着脱機構部７によりフラスコ１のキャップ１ｃの取り外しが行われると共に図８や図９に示す立ち上げ下げ機構部８によって立ち上げ又は下げが行われる。
【００２６】  キャップ着脱機構部７は図５等に明示するようにキャップ１ｃに係合するヘッド部７ａとヘッド部７ａを回転されるモータ７ｂを有する回転機構とヘッド部７ａを前後動させるモータ７ｃを有する移動機構部等とからなる。
ヘッド部７ａは図６に示すようにキャップ１ｃの外面のセレーションに螺合する内溝７ａ’が形成され、かつヘッド部７ａとモータ７ｂの回転軸７ｂ’とある所定トルク負荷に対して自由回転するように形成されている。これにより、キャップ１ｃはフラスコ１において一定のトルクにより締め付けられることになり安定性が保証される。
【００２７】  培養液１１の吸出及び投入等交換作業が行われた後のフラスコは装置の右端に立設している培養フラスコマガジン９内に収納される。なお、培養済みのフラスコ１は培養液研究部１０側に送られる。
【００２８】  次に、自動培養液交換装置を用いた培養方法を述べる。
まず、Ａ培養液を収納しているフラスコ１は供給フラスコマガジン２内に収納され、取り出し機構部３により１個づつ取り出されて上レール４上に保持される（第１ステップ）。
【００２９】  次に、上下ステップ送り機構部６が作動し、下レール５を持ち上げると共に順送りする（第２ステップ）。
【００３０】  ここで、キャップ着脱機構部７と立ち上げ下げ機構部８が作動してフラスコ１のキャップ１ｃの取り外しが行われ、このフラスコ１を立ち上げて内部の培養液を吸引して培養液研究部１０に送り廃棄される（第３ステップ）。
【００３１】  次に、空になった立ち上がっているフラスコ１を順送りしてこの内部に別のＢ培養液を注入し、フラスコ１を立ち上げ下げ機構部８により下レール５上に挟持せしめ、キャップ着脱機構部７によりキャップ１ｃの取り付け及び締め付けが行われる（第４ステップ）。
【００３２】  次に、培養液の入っているフラスコ１を培養フラスコマガジン９内に収納しこれを培養液研究部１０に送って循環する動作が行われる（第５ステップ）。
【００３３】  以上により、培養とこのための自動送り動作を確実に行うことが出来る。
【００３４】  本発明は以上の内容からなるが、本発明は以上の説明に限定されるものではなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】  本発明は、培養を行うすべてのものに適用可能であり、その利用範囲は極めて広い。
【符号の説明】
【００３６】１      フラスコ
１ａ    フラスコ本体
１ｂ    首部
１ｃ    キャップ
２      供給フラスコマガジン
３      取り出し機構部
４      上レール
５      下レール
６      上下ステップ送り機構部
７      キャップ着脱機構部
８      立ち上げ下げ機構部
９      培養フラスコマガジン
１０    培養液研究部
１１    培養液
１２    クリーンルーム
１３    モータ
１４    ピニオン
１５    ラック
１５ａ  モータ
１６    ロッド
１７    マガジン洗浄部
２９    マガジン
１００  自動培養液交換装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年10月23日(2014.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
菌とその培養液とを収納している複数個のキャップを開閉自在に設けたフラスコを順送りすると共に送り途中において前記培養液を吸引及び注入して前記菌の成長や繁殖を促進するための装置であって、該装置は、前記フラスコを収納して垂直方向に沿って立設される供給フラスコマガジンと、該供給フラスコマガジンに付設され内部の前記フラスコを１個づつ取り出すための取り出し機構部及び取り出された前記フラスコを送り出す送り出し機構部と、前記供給フラスコマガジンの下端側にその一端側を接して水平方向に沿って伸延して配置され送り出されてきた前記フラスコを略水平に、かつそのキャップを手前側に向けて送り方向に直交した状態で搭載する上レールと、該上レールの下方に、かつ上レールに併設して配置され前記上レールに搭載されている前記フラスコを持ち上げると共に前記フラスコをその送り方向に順送りして持ち下げする構造からなる下レールを有する上下ステップ送り機構部と、前記上レールの途中位置においてそのキャップ側に近接して配置され前記キャップを開閉する機能及び構造を有するキャップ着脱機構部と、該キャップ着脱機構部と隣接して配置され前記フラスコ内の培養液の吸引又は注入を行うための培養液吸引又は注入機構部と、該培養液吸引又は注入機構部及び前記キャップ着脱機構部と対峙して配置され前記上レールに近接して配置され前記フラスコの持ち上げ下げを行うフラスコ立ち上げ下げ機構部と、その下端側を前記上レールの他端側に接して配置され前記処理済のフラスコを収納すべく垂直方向に沿って立設され取り入れ機構部や収納機構部を有する培養フラスコマガジンとから構成されることを特徴とする自動培養液交換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動培養液交換装置による菌の自動的な培養方法であって、該方法は、菌及び培養液を収納するフラスコを供給フラスコマガジンから取り出し機構部により取り出すと共に前記供給フラスコマガジンに一端側を接して配置されている上レール上に１個づつ送り出す第１ステップと、上レールの下方側に併設されている下レールを有する上下ステップ送り機構部により前記上レール上のフラスコを持ち上げて水平方向にワンステップ送ると共に送り出し後に下方に戻って前記フラスコを上レール上に保持せしめて次の順送りに対応する第２ステップと、順送りされて前記上レール上にあるフラスコのキャップをキャップ着脱機構部により取り外してそのフラスコをフラスコ立ち上げ下げ機構部により立ち上げてそのフラスコ内の培養液を培養液吸引又は注入機構部により吸引する第３ステップと、該第３ステップを終了したフラスコ内に培養液吸引又は注入機構部により培養液を注入し前記フラスコ立ち上げ下げ機構部により、そのフラスコを上レール上に戻してキャップ着脱機構部によりキャップ閉めを行う第４ステップと、該第４ステップを終了したフラスコを取り入れ機構部や収納機構部を用いて培養フラスコマガジン内に収納する第５ステップとからなることを特徴とする自動培養液交換装置を用いた培養方法。
【請求項３】
請求項１に記載の供給フラスコマガジン及び培養フラスコマガジンは蓋の開放により内部を開放する開放型のものからなり、閉止した状態では指の挟まらない隙間を形成するものからなり、その下方側にはフラスコを保持すると共に前記取り出し機構部や取り入れ機構部の動作により前記フラスコの保持を開放する係爪体を設けるものからなることを特徴とする請求項１に記載の自動培養液交換装置。
【請求項４】
前記キャップ着脱機構部は、前記フラスコのキャップに挿脱されるヘッド部と、該ヘッド部を前後動させる移動機構部と、前記ヘッド部を回転させる回転機構部とからなり、前記ヘッド部の内面には前記キャップに形成されているセレーションと噛合する内溝が形成されるものからなることを特徴とする請求項１に記載の自動培養液交換装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、培養液により培養を自動的に行う装置及びその装置を用いた培養方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  培養方法としては多くのものがあるがそのすべては大掛かりのものであり、それ等の装置を用いる場合でも手動すなわち自動的のものでなく安全性や効率性の低いものが殆どである。一方、本発明のようにフラスコを使用し培養液を自動的に交換しながら培養する装置や方法は見当らず本発明の出願人によれば「特許文献１」が見出されたがその他については自動装置の如きものは見当らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２２０６３号（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  前記の「特許文献１」の「特開２００７−２２２０６３号」の「培養装置及び培養方法」は培養液容器とホローファイバ培養液を用いるもので培養液を均一に流動させて培養するものであり、本発明のようにフラスコを用いて自動送りしながら途中で自動的に培養液を吸引したり、培養液を途中で注入したりして培養を行うものとはかなり相違するものである。【０００５】  本発明は、前記の如く、培養液をフラスコ内に入れ、フラスコを自動送りしながら培養を行い、培養液を途中で吸引すると共に新しい培養液をフラスコの中に注入しながら培養する培養装置やその培養方法に関するものであり、自動的に菌を培養する装置や方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、菌とその培養液とを収納している複数個のキャップを開閉自在に設けたフラスコを順送りすると共に送り途中において前記培養液を吸引及び注入して前記菌の成長や繁殖を促進するための装置であって、該装置は、前記フラスコを収納して垂直方向に沿って立設される供給フラスコマガジンと、該供給フラスコマガジンに付設され内部の前記フラスコを１個づつ取り出すための取り出し機構部及び取り出された前記フラスコを送り出す送り出し機構部と、前記供給フラスコマガジンの下端側にその一端側を接して水平方向に沿って伸延して配置され送り出されてきた前記フラスコを略水平に、かつそのキャップを手前側に向けて送り方向に直交した状態で搭載する上レールと、該上レールの下方に、かつ上レールに併設して配置され前記上レールに搭載されている前記フラスコを持ち上げると共に前記フラスコをその送り方向に順送りして持ち下げする構造からなる下レールを有する上下ステップ送り機構部と、前記上レールの途中位置においてそのキャップ側に近接して配置され前記キャップを開閉する機能及び構造を有するキャップ着脱機構部と、該キャップ着脱機構部と隣接して配置され前記フラスコ内の培養液の吸引又は注入を行うための培養液吸引又は注入機構部と、該培養液吸引又は注入機構部及び前記キャップ着脱機構部と対峙して配置され前記上レールに近接して配置され前記フラスコの持ち上げ下げを行うフラスコ立ち上げ下げ機構部と、その下端側を前記上レールの他端側に接して配置され前記処理済のフラスコを収納すべく垂直方向に沿って立設され取り入れ機構部や収納機構部を有する培養フラスコマガジンとから構成されることを特徴とする。【０００７】  また、請求項２の発明は、請求項１に記載の自動培養液交換装置による菌の自動的な培養方法であって、該方法は、菌及び培養液を収納するフラスコを供給フラスコマガジンから取り出し機構部により取り出すと共に前記供給フラスコマガジンに一端側を接して配置されている上レール上に１個づつ送り出す第１ステップと、上レールの下方側に併設されている下レールを有する上下ステップ送り機構部により前記上レール上のフラスコを持ち上げて水平方向にワンステップ送ると共に送り出し後に下方に戻って前記フラスコを上レール上に保持せしめて次の順送りに対応する第２ステップと、順送りされて前記上レール上にあるフラスコのキャップをキャップ着脱機構部により取り外してそのフラスコをフラスコ立ち上げ下げ機構部により立ち上げてそのフラスコ内の培養液を培養液吸引又は注入機構部により吸引する第３ステップと、該第３ステップを終了したフラスコ内に培養液吸引又は注入機構部により培養液を注入し前記フラスコ立ち上げ下げ機構部により、そのフラスコを上レール上に戻してキャップ着脱機構部によりキャップ閉めを行う第４ステップと、該第４ステップを終了したフラスコを取り入れ機構部や収納機構部を用いて培養フラスコマガジン内に収納する第５ステップとからなることを特徴とする。【０００８】  また、請求項３の発明は、請求項１に記載の供給フラスコマガジン及び培養フラスコマガジンは蓋の開放により内部を開放する開放型のものからなり、閉止した状態では指の挟まらない隙間を形成するものからなり、その下方側にはフラスコを保持すると共に前記取り出し機構部や取り入れ機構部の動作により前記フラスコの保持を開放する係爪体を設けるものからなることを特徴とする。【０００９】  また、請求項４の発明は、前記キャップ着脱機構部は、前記フラスコのキャップに挿脱されるヘッド部と、該ヘッド部を前後動させる移動機構部と、前記ヘッド部を回転させる回転機構部とからなり、前記ヘッド部の内面には前記キャップに形成されているセレーションと噛合する内溝が形成されるものからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明の請求項１の自動培養液交換装置によれば、菌やその培養液を収納する複数個のフラスコを自動送りしながら培養を行いその途中で培養液の吸引と注入を行って培養を続け、その後フラスコを収納する構造のものからなり、これ等の作業はすべて自動的に連続して行うことが出来るように構成されている。これにより、安全で効率的で確実な培養を行うことが出来る。【００１１】  また、請求項２によれば、この自動培養液交換装置による作業ステップが明確となり本装置の作用・効果を確実に理解することが出来る。【００１２】  また、請求項３の発明によれば、フラスコマガジンは内部にフラスコを安全に収納し、１個づつ取り出したり収納したりすることの構造のものからなり安全性の向上が図られる。【００１３】  また、請求項４の発明によれば、フラスコのキャップの着脱が確実に、かつ安全に行われ、培養液の自動交換の確実性や安全性を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の自動培養液交換装置の全体構造を示す模式図（ａ），（ａ）の上面図（ｂ），ｂの側面図（ｃ），装置の全体構造の一部を示す写真（ｄ），取り出し機構部や送り出し機構部を示す写真（ｅ）。
【図２】供給又は培養のフラスコマガジンと上レールとの配置の関係を示す写真。
【図３】供給又は培養のフラスコマガジンの外観構造を示す写真（ａ），その側面の写真（ｂ）及びその開放状態とフラスコの収納状態を示す写真（ｃ）。
【図４】上レールや上下ステップ送り機構部の配置構造を示す写真（ａ），上下ステップ送り機構部の一部を示す写真（ｂ），上下ステップ送り機構部の他の一部を示す写真（ｃ）。
【図５】キャップ着脱機構部の配置を示す平面図（ａ），キャップ着脱機構部の全体構造を示す写真（ｂ），その作用を示す写真（ｃ），キャップ着脱機構部のヘッド部の内部構造を示す写真（ｄ）。
【図６】フラスコの立ち上り下り動作と姿勢を示す模式的説明図（ａ），培養液吸引又は注入機構部とフラスコ立ち上げ下げ機構部の配置やその概要構造を示す写真（ｂ）。
【図７】フラスコの構造を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図面や写真を参照して詳述する。
【００１６】  菌やその培養液を収納するフラスコ１の構造を図７により説明する。
フラスコ１は菌１５や培養液１１の収納されているフラスコ本体１ａとその頂部に開放形成されている首部１ｂと、首部１ｂに螺着されるキャップ１ｃとからなる。なお、首部１ｂは培養液１１の吸引や注入を容易にするためにフラスコ本体１ａの軸線に対してやや傾斜した形状のものからなる。また、キャップ１ｃは図で明示していないが、外面にセレーションを形成するものからなる。
【００１７】  図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の自動培養液交換装置１００の全体構造を示すものであるが図１（ｄ）においては構成部材の一部が欠落したり構成部材が一部図示されていない点や余分のものが示されているが自動培養液交換装置１００の全体構造を理解すべく表示したものである。即ち、図１（ｄ）においてＡ印の部位には供給フラスコマガジン２が挿設されるものであり、Ｂ印の部位にはキャップ着脱機構部７が配設されるものであり、Ｃ印の部位の部品は本発明では不要のものである。
【００１８】  図１（ａ）乃至図１（ｃ）により本発明の自動培養液交換装置１００の全体構造の概要を説明する。なお、夫々の構成要素の詳細構造については本発明としては権利要求をしているものではなく、その構造についての説明は省略している。
自動培養液交換装置１００は図示していないが全体として空調クリーンケース内に収納されると共にクリーンルーム内に収納されている。勿論、これに限定するものではない。また、自動培養液交換装置１００はベース台１６上にすべて配置されている。
【００１９】  自動培養液交換装置１００は主として図７に示したフラスコ１を複数個収納している供給フラスコマガジン２と、上レール４と、下レール５を有する上下ステップ送り機構部６と、キャップ着脱機構部７と、培養液吸引又は注入機構部１２と、フラスコ立ち上げ下げ機構部８と、培養フラスコマガジン９等とからなる。また、供給フラスコマガジン２には取り出し機構部３や送り出し機構部３ａが設けられ培養フラスコマガジン１２には取り入れ機構部１３や収納機構部１４が設けられている。
【００２０】  図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように複数個のフラスコ１を収納している供給フラスコマガジン２は図示のように左端側に垂直方向に沿って立設して配置される。
上レール４はその左端側を供給フラスコマガジン２の下端側に接する状態で配置され、図示のように水平方向に伸延して配置されるものでレール状のものからなり図１（ａ）に示すように供給フラスコマガジン２から送り出されたフラスコ１を搭載状態で支持するものからなる。この場合、フラスコ１のキャップ１ｃ（図７）は図１（ａ）に示すように手前を向いた形で上レール４上に保持される。
以上のように供給フラスコマガジン２と上レール４との配置関係については図２にその概要で示されている。なお、図２には上下ステップに嵌り機構部６の一部も示されている。
【００２１】  図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は供給フラスコマガジン２や培養フラスコマガジン１２の本体の構造を示すものである。これ等は図３（ａ）に示すように細長の開閉自在の箱型のものからなり本体２ａと蓋体２ｂからなり開放された状態において図３（ｃ）に示すようにフラスコ１を収納する形態のものからなる。また、図３（ａ），（ｂ）に示すように閉止した状態では指を挟まない隙間２ｃが形成され安全性の向上を図っている。また、その下方には係爪体２ｄが設けられている。この係爪体２ｄは図３（ｃ）に示すようにフラスコ１を保持するものである。
図１（ｅ）には取り出し機構部３や送り出し機構部３ａの一部が示されているがその詳細構造の説明を省略する。この取り出し機構部３の押し板３ｂ，３ｂを係爪体２ｄに押圧することにより係爪体２ｄが開放されフラスコ１は供給フラスコマガジン２から下方に脱落し、送り出し機構部３ａ等によりフラスコ１は上レール４上に送り出されて搭載される。
【００２２】  上レール４上に搭載されたフラスコ１は上レール４の下方に配置されている下レール５を有する上下ステップ送り機構部６によって上レール４上においてステップ送りされる。図４は上下ステップ送り機構部６の概要構造を示すものであるが、その詳細構造説明は省略する。この上下ステップ送り機構部６は大別して図４（ｂ），図５（ａ）に示す下レール５と送り機構６ａとこれに連結固定される上下機構６ｂとからなり、これ等は図略の制御装置により同期制御されると共に供給フラスコマガジン２からのフラスコ１の送り出しと共に同期制御されるように形成されている。
図示のように送り機構６ａは上下機構６ｂを順送りする構造からなり、上下機構６ｂはモータ６０ａ，ピニオン６０ｂ，ラック６０ｃによって下レール５を上下動する構造のものからなる。なお、下レール５は図２に明示されているように上レール５と併設され、その上面にはフラスコ１を側面から保持する一対の側面板５ａが設けられている。
以上の構造により供給フラスコマガジン２から送り出されてきたフラスコ１は上レール４に搭載されると共に上下ステップ送り機構部６の上下動と水平方向への送りにより順送りされることになる。
【００２３】  図１（ａ）に示すように、キャップ着脱機構部７と培養液吸引又は注入機構部１２及びフラスコ立ち上げ下げ機構部８が上レール４に沿って配置される。これ等の機構部の詳細構造については明記されていないがキャップ着脱機構部７と培養液吸引又は注入機構部１２は併設して設けられフラスコ立ち上げ下げ機構部８は上レール４を挾んでキャップ着脱機構部７等と対峙した位置に配設される。
【００２４】  図５（ａ）は上レール４上に搭載されているフラスコ１とキャップ着脱機構部７との関係位置を示したものであるが、キャップ着脱機構部７にはフラスコ１のキャップ１ｃの取り外しは特に取り付け時においてフラスコ１が上レール４から移動しないようにするための拘束手段１７が設けられている。
【００２５】  キャップ着脱機構部７は図５（ａ），図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すようにフラスコ１のキャップ１ｃに挿着（挿脱）されるヘッド部７ａと、この回転機構部７ｂとへッド部７ａをキャップ１ｃ側に前後移動させる移動機構部７ｃからなる。なお、ヘッド部７ａの内部には図５（ｄ）に示すようにフラスコ１のキャップ１ａに噛合する内溝７ｄが設けられ、この内溝７ｄの設けられている回転体は回転機構部７ｂの回転軸７ｅに対して所定回転負荷以上では自由回転可能の構造からなり、キャップ１ａの開閉を円滑に行うようにしている。拘束手段１７は、図５（ａ）に示すようにベース台１６上に回動自在に作動するレバー体１８からなり、このレバー体１８はベース台１４に対し垂直位置に回動した状態でフラスコ１の後端（底端）に当接するような構造からなる。この当接によりキャップ着脱機構部７の作動時においてフラスコ１の軸線方向の移動を拘束することが出来、安定で、かつ確実なキャップ７ａの締め込み動作が出来る。
【００２６】  培養液吸引又は注入機構部１２は、図１（ｄ），図６（ａ），図６（ｂ）に示されている構造のものからなるが、その詳細構造の説明は省略する。このものはフラスコ１内の培養液１１（図７）を吸引したりフラスコ１内に新しい培養液１１を注入したりして菌１５の繁殖を促進させるためのものである。その吸引や注入は図示のような細長なノズル１９とこのノズル１９を介して吸引や注入を行う機構部（図略）よりなる。このものは前記のキャップ着脱機構部７と隣接して配置されるか勿論それに限定するものではない。この吸引や注入動作は図６（ａ）に示すようにフラスコ１が上方に傾斜した状態においてノズル１９を図示のように挿入することにより行われる。但し、図６（ａ）に示すようにフラスコ１内に挿入されるノズル１９はフラスコ１の軸線に対してやや傾斜した状態で挿入され、その先端がフラスコ１の底面のコーナに近接する状態に配置される。これは培養液１１の吸引や注入を効果的に行うためである。
【００２７】  フラスコ立ち上げ下げ機構部８は図６（ａ）や図６（ｂ）に示すものでその詳細構造の説明は省略するが上レール４上にフラスコ１を把持してある角度位置まで持ち上げたり元の位置に戻す構造のものからなる。
図６（ａ）に図示しているようにフラスコ１を把持する把持部８ａとこの把持部８ａを回動する把持部回動部８ｂ等とからなる。このものは前記したようにキャップ着脱機構部７や培養液吸引又は注入機構部１２と上レール４を挾んで対峙した位置に配置される。
【００２８】  図１（ａ），（ｂ）等に示すように、培養液１１の吸引や注入を終了したフラスコ１は上レール４の右端側に立設して配置されている培養フラスコマガジン１２内に収納される。その作用は取り入れ機構部１３（これはなくてもよく下レール５の動作により取り入れが出来る）や収納機構部１４を用いて行うがその詳細構造の説明は省略する。なお、処理された培養液は培養液研究部１０側に送られる。
【００２９】  以上により、本発明の自動培養液交換装置１００の概要を説明したが、記載内容が重複するかも知れないが、この装置を用いた培養方法についての第１ステップから第５ステップの動作を次に説明する。
供給フラスコマガジン２内に収納されているフラスコ１（菌１５や培養液１１が収納されている）の最下端にあって係爪体２ｄによって保持されているものを取り出し機構部３の押し板３ｂにより係爪体２ｄを押圧することにより最下端フラスコ１は自由となり自然落下すると共に送り出し機構部３ａがフラスコ１を保持する状態で作用しこのフラスコ１を水平に配置されている上レール４上に搭載させる。これが第１ステップである。次に、上レール４上にあるフラスコ１を下レール５を有する上下ステップ送り機構部６の送り機構部６ａと上下機構部６ｂを用いて次のステップ位置に自動送りする。この動作と同期して供給フラスコマガジン２から次のフラスコ１が上レール４上に送り出される。これが第２ステップであり、この動作が順次連続して行われる。
次に、上レール４上のフラスコ１はキャップ着脱機構部７によりキャップ１ａが取り外しされる。この場合前記の拘束手段１７も作動する。キャップ１ａを取り外されたフラスコ１はフラスコ持ち上げ機構部８により持ち上げられ、培養液吸引又は注入機構部１２により培養液１１の吸引が行われる。これが第３ステップである。培養液１１を吸引されたフラスコ１はフラスコ立ち上げ下げ機構部８により上レール４上に戻され、キャップ着脱機構部７によりキャップ７ａの閉止が行われ上レール４上を移動して次のステップ位置に送られる。このフラスコ１は再びキャップ着脱機構部７やフラスコ立ち上げ下げ機構部８等の作用により図６（ａ）に示す傾斜位置に送られ、新しい培養液１１の注入が行われ、再び上レール４上に戻される。これが第４ステップである。
第４ステップを終了したフラスコ１は取り入れ機構部１３や収納機構部１４を有する培養フラスコマガジン９内に収納される。これが第５ステップである。以下同様の動作が繰返し行われることにより全体フラスコ１の菌１５の自動培養が安定して確実に行われることになる。
【００３０】  本発明は、以上の内容のものからなるが、本発明は以上の説明内容に限定されるものではなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】  本発明は、小型でコンパクに作用され、全てが自動操作で行われ、手動動作がなく、極めて安全性が高く、従来のものに較べて各種の培養手段に適用され、培養品質も高く、全ての培養機関にて使用可能でありその利用範囲は極めて広い。
【符号の説明】
【００３２】１      フラスコ
１ａ    フラスコ本体
１ｂ    首部
１ｃ    キャップ
２      供給フラスコマガジン
２ａ    本体
２ｂ    蓋体
２ｃ    隙間
２ｄ    係爪体
３      取り出し機構部
３ａ    送り出し機構部
３ｂ    押し板
４      上レール
５      下レール
５ａ    側面板
６      上下ステップ送り機構部
６ａ    送り機構部
６ｂ    上下機構部
６０ａ  モータ
６０ｂ  ピニオン
６０ｃ  ラック
７      キャップ着脱機構部
７ａ    ヘッド部
７ｂ    回転機構部
７ｃ    移動機構部
７ｄ    内溝
７ｅ    回転軸
８      フラスコ立ち上げ下げ機構部
８ａ    把持部
８ｂ    把持部回転部
９      培養フラスコマガジン
１０    培養液研究部
１１    培養液
１２    培養液吸引又は注入機構部
１３    取り入れ機構部
１４    収納機構部
１５    菌
１６    ベース台
１７    拘束手段
１８    レバー体
１９    ノズル
１００  自動培養液交換装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１ａ】
2015204819.tif 000015
【図１ｂ】
2015204819.tif 000016
【図１ｃ】
2015204819.tif 000017
【図１ｄ】
2015204819.tif 000018
【図１ｅ】
2015204819.tif 000019
【図２】
2015204819.tif 000020
【図３ａ】
2015204819.tif 000021
【図３ｂ】
2015204819.tif 000022
【図３ｃ】
2015204819.tif 000023
【図４】
2015204819.tif 000024
【図４ｃ】
2015204819.tif 000025
【図５ａ】
2015204819.tif 000026
【図５ｂ】
2015204819.tif 000027
【図５ｃ】
2015204819.tif 000028
【図５ｄ】
2015204819.tif 000029
【図６ａ】
2015204819.tif 000030
【図６ｂ】
2015204819.tif 000031
【図７】
2015204819.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月3日(2015.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養液を収納している複数個のフラスコを順送りすると共に送り途中において前記培養液の吸引及び注入を行い成長や繁殖を促進するための装置であって、前記フラスコはキャップを開閉自在に設けられてなるものであり、前記装置は、前記フラスコを収納して垂直方向に沿って立設される供給フラスコマガジンと、該供給フラスコマガジンに付設され内部の前記フラスコを１個づつ取り出すための取り出し機構部と、水平方向に沿って伸延して配置され前記取り出し機構部により取り出された前記フラスコを略水平に、かつそのキャップが送り方向に直交した方向を向いた状態で搭載するための上レールと、該上レールの下方に、かつ前記上レールに併設して配置され前記上レールに搭載されている前記フラスコを挟持して前記フラスコをその送り方向に順送りするための下レールと、前記フラスコを前記下レールに挟持された状態でその送り方向に順送りするために前記下レールを上下方向及び順送り方向にステップ送りするための上下ステップ送り機構部と、前記上レールの途中位置においてそのキャップ側に近接して配置され前記キャップを開閉する機能及び構造を有するキャップ着脱機構部と、該キャップ着脱機構部と対峙し、かつ前記上レールに近接して配置され前記フラスコを立ち上げて培養液を吸引又は注入を行わせた後に元の姿勢に戻るためのフラスコ立ち上げ下げ機構部と、前記フラスコ内の培養液の培養液吸引又は注入機構部と、前記処理済のフラスコを収納すべく垂直方向に沿って立設されてなる培養フラスコマガジンとから構成されることを特徴とする自動培養液交換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動培養液交換装置による自動的な培養方法であって、該方法は、培養液を収納する前記フラスコを前記供給フラスコマガジンから前記取り出し機構部により１個づつ取り出してこれを前記上レール上に保持せしめる第１ステップと、前記下レールを前記上下ステップ送り機構部によって作動して前記上レールに保持されている前記フラスコを挟持して順送りする第２ステップと、順送りされて前記上レール上にある前記フラスコのキャップを前記キャップ着脱機構部により取り外してそのフラスコを前記フラスコ立ち上げ下げ機構部により立ち上げてそのフラスコ内の培養液を培養液吸引又は注入機構部により吸引する第３ステップと、該第３ステップを終了した前記フラスコ内に培養液吸引又は注入機構部により別の培養液を注入し前記フラスコ立ち上げ下げ機構部によりそのフラスコを上レールに戻して前記キャップ着脱機構部によりキャップ閉めを行う第４ステップと、該第４ステップを終了した前記フラスコを前記培養フラスコマガジン内に収納する第５ステップとからなることを特徴とする自動培養液交換装置を用いた培養方法。
【請求項３】
請求項１に記載の供給フラスコマガジン及び培養フラスコマガジンは、蓋の開放により内部を開放するものであって、かつ閉止した状態では指の挟まらない隙間を形成するものであり、更にその下方側には前記フラスコを保持すると共に取り出し時に前記フラスコの保持を開放する係止体を設けるものからなることを特徴とする請求項１に記載の自動培養液交換装置。
【請求項４】
前記キャップ着脱機構部は、前記フラスコのキャップに挿脱されるヘッド部と該ヘッド部を前後動させる移動機構部と前記ヘッド部を回転させる回転機構部とからなり、前記ヘッド部の内面には前記キャップに形成されているセレーションと噛合する内溝が形成されるものからなることを特徴とする請求項１に記載の自動培養液交換装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、培養液を自動的に交換を行う装置及びその装置を用いた培養方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  培養方法は各種のものがあり、そのための色々な手段が従来より行われている。
しかしながら、本発明のようにカプセルを使用し培養液を自動的に交換しながら培養を行う装置や方法は見当らず本発明の出願人によれば「特許文献１」が見出されたがその他については自動装置の如きものは見当らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２２０６３号（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  前記の「特許文献１」の「特開２００７−２２２０６３号」の「培養装置及び培養方法」は培養液容器とホローファイバ培養液を用いるもので培養液を均一に流動させて培養するものであり、本発明のように自動的に培養液を吸引したり、別の培養液を途中で注入したりして培養するものとはかなり相違するものである。【０００５】  本発明は、前記の如く、培養液をカプセル内に入れ、これを自動送りし、培養液を途中で吸引処理すると共に、別の培養液をカプセルの中に注入して自動送りしながら培養を行う培養装置やその培養方法に関するものであり、自動的に培養を行うことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、培養液を収納している複数個のフラスコを順送りすると共に送り途中において前記培養液の吸引及び注入を行い成長や繁殖を促進するための装置であって、前記フラスコはキャップを開閉自在に設けられてなるものであり、前記装置は、前記フラスコを収納して垂直方向に沿って立設される供給フラスコマガジンと、該供給フラスコマガジンに付設され内部の前記フラスコを１個づつ取り出すための取り出し機構部と、水平方向に沿って伸延して配置され前記取り出し機構部により取り出された前記フラスコを略水平に、かつそのキャップが送り方向に直交した方向を向いた状態で搭載するための上レールと、該上レールの下方に、かつ前記上レールに併設して配置され前記上レールに搭載されている前記フラスコを挟持して前記フラスコをその送り方向に順送りするための下レールと、前記フラスコを前記下レールに挟持された状態でその送り方向に順送りするために前記下レールを上下方向及び順送り方向にステップ送りするための上下ステップ送り機構部と、前記上レールの途中位置においてそのキャップ側に近接して配置され前記キャップを開閉する機能及び構造を有するキャップ着脱機構部と、該キャップ着脱機構部と対峙し、かつ前記上レールに近接して配置され前記フラスコを立ち上げて培養液を吸引又は注入を行わせた後に元の姿勢に戻るためのフラスコ立ち上げ下げ機構部と、前記フラスコ内の培養液の培養液吸引又は注入機構部と、前記処理済のフラスコを収納すべく垂直方向に沿って立設されてなる培養フラスコマガジンとから構成されることを特徴とする。【０００７】  また、請求項２の発明は、請求項１に記載の自動培養液交換装置による自動的な培養方法であって、該方法は、培養液を収納する前記フラスコを前記供給フラスコマガジンから前記取り出し機構部により１個づつ取り出してこれを前記上レール上に保持せしめる第１ステップと、前記下レールを前記上下ステップ送り機構部によって作動して前記上レールに保持されている前記フラスコを挟持して順送りする第２ステップと、順送りされて前記上レール上にある前記フラスコのキャップを前記キャップ着脱機構部により取り外してそのフラスコを前記フラスコ立ち上げ下げ機構部により立ち上げてそのフラスコ内の培養掖を培養液吸引又は注入機構部により吸引する第３ステップと、該第３ステップを終了した前記フラスコ内に培養液吸引又は注入機構部により別の培養液を注入し前記フラスコ立ち上げ下げ機構部によりそのフラスコを上レールに戻して前記キャップ着脱機構部によりキャップ閉めを行う第４ステップと、該第４ステップを終了した前記フラスコを前記培養フラスコマガジン内に収納する第５ステップとからなることを特徴とする。【０００８】  また、請求項３の発明は、請求項１に記載の供給フラスコマガジン及び培養フラスコマガジンは、蓋の開放により内部を開放するものであって、かつ閉止した状態では指の挟まらない隙間を形成するものであり、更にその下方側には前記フラスコを保持すると共に取り出し時に前記フラスコの保持を開放する係止体を設けるものからなることを特徴とする。【０００９】  また、請求項４の発明は���前記キャップ着脱機構部は、前記フラスコのキャップに挿脱されるヘッド部と該ヘッド部を前後動させる移動機構部と前記ヘッド部を回転させる回転機構部とからなり、前記ヘッド部の内面には前記キャップに形成されているセレーションと噛合する内溝が形成されるものからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明の請求項１の発明によれば、培養液は供給フラスコマガジンからカプセル内に収納した形で送られ、順送りしながら培養を行い、これを次のステップにてカプセル内の培養液を吸引して廃棄すると共に別の培養液を空になったカプセルに注入して、培養を行い、これを培養フラスコマガジンに収納する動作を自動的に行い、培養の効率化や確実化を図ることが出来る。【００１１】  また、請求項２の発明によれば、この装置により培養方法を明示するものであり、その培養方法が確実に表示されて明示される効果を上げることが出来る。【００１２】  また、請求項３の本発明によれば、マガジンはカプセルを１個づつ送り出す機構部があって順送りが出来ると共に、開閉時に指が挟まることなく安全性の向上が図れる。【００１３】  また、請求項４の発明によれば、フラスコのキャップの着脱が確実に、かつ安定的に行われ、培養液の自動交換の確実性や安定性を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の自動培養液交換装置の全体構造を示す構成図。
【図２】培養フラスコマガジンの取り付け部や上レールや下レールの構造やフラスコ立ち上げ下げ機構部の一部を示す写真。
【図３】供給フラスコマカジンや培養フラスコマガジン等のマガジンの外観構造を示す写真。
【図４】図３に示すマガジンの主に隙間の部分を示す写真。
【図５】図３に示すマガジンの開いた状態とカプセルの収納状態や係止体を示す写真。
【図６】下レールと上下ステップ送り機構部を示す写真。
【図７】キャップ着脱機構部を示す写真。
【図８】キャップ着脱機構部におけるキャップのヘッド部の内部構造を示す写真。
【図９】キャップ着脱機構部によるカプセルのキャップの着脱を示す写真。
【図１０】カプセルの立ち上り状態を示す写真。
【図１１】カプセルの立ち上げ下げ機構部の概要構造を示す平面図。
【図１２】培養液を収納するカプセルの構造を示す軸断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。なお、図１は本発明の全体構造を説明する構成図であり、図２は培養フラスコマガジン（図示していない）の収納保持部や上レールや下レール及びフラスコ立ち上げ下げ機構部の一部を示す写真である。
【００１６】  図１に示すように、本発明の自動培養液交換装置１００は大別して次の内容のものからなりクリーンルーム１２内に収納されている。まず、培養液を収納するためのキャップ付のフラスコ１（図１２に全体形状を示す）を収納する供給フラスコマガジン２（図３乃至図５に示す）と供給フラスコマガジン２の下部からフラスコを１個づつ取り出すための取り出し機構部３（構造は明示されていない）と、取り出されたフラスコ１をほぼ水平に支持して伸延する上レール４及びこの上レールの下方に併設されている下レール５（図２，図６等に示す）と、下レール５を上下送り及び順送りするための上下ステップ送り機構部６（図６参照）と、順送りされているフラスコ１のキャップ１ｃを着脱するためのキャップ着脱機構部７（図７乃至図９）と、培養液の吸引及び注入されるフラスコ１を立ち上げ及び下げるためのフラスコ立ち上げ下げ機構部８（図１，図１１）と順送りされて培養液を収納したフラスコ１を収納する培養フラスコマガジン９等とからなる。
【００１７】  以下、フラスコ１や各機構部の構造を詳しく説明する。図３乃至図５はマガジン（供給フラスコマガジンや培養フラスコマガジン）の構造を示すものであり、図６は下レールと上下ステップ送り機構部を示すものである。
【００１８】  まず、培養液１１を収納するためのフラスコ１は図１２に示すように培養液１１の収納されるフラスコ本体１ａと首部１ｂと、首部１ｂに螺着されるキャップ１ｃとからなる。図示のように首部１ｂは少し傾斜する形状からなるが、これは培養液１１を吸入及び注入することを確実にするためのものである。
【００１９】  フラスコ１を複数個収納している供給フラスコマガジン２は図１に示すように装置の左端に立設して配置されるものからなり、内部に複数個のフラスコ１を収納している。
【００２０】  供給フラスコマガジン２内のフラスコ１は係止体１０（図３乃至図５に示す）により保持され係止体１０を開放することによりフラスコ１は供給フラスコマガジン２の下部から取り出し機構部３（図には明示されていない）により１個づつ取り出され図１等に示すように水平に配設されている上レール４に保持される。
【００２１】  供給フラスコマガジン２及び培養フラスコマガジン９の双方をマガジン２９と称呼する。
マガジン２９（供給フラスコマガジン２と培養フラスコマガジン９）は図３に示すような細長な箱体からなり断面コ字形状の上蓋２９ａと下蓋２９ｂとをヒンジ２９ｄを介して開放可能に重ね合わせて止め具２９ｅにより閉止するようにした構造のものからなる。図４は上蓋２９ａと下蓋２９ｂを合わせて止め具２９ｅにより閉止した状態を示し、この状態で図４にも示すように隙間２９ｃが形成される。また、図５は上蓋２９ａと下蓋２９ｂを開いた状態を示すと共にその内に収納されているフラスコ１と係止体１０及び係止体１０によるフラスコ１の係止状態を示すものである。なお、図４等に示す隙間２９ｃは指が挟まない寸法のものからなる。
また、下方型には内部のフラスコ１を１個づつ取り出すための取り出し機構部３が配設されている（図に明示されていない）。
このマガジン２９は図５に示すように開放された状態で内部全面が綺麗に清掃される。この手段は従来他のマガジンではなく清掃が不十分な状態のものが殆どである。
【００２２】  上レール４の下部には上レール４に併設して配置される下レール５がある。この下レール５は図１，図２，図６等に示されており、フラスコ１を挟持するものからなる。
【００２３】  下レール５は上レール４に保持されているフラスコ１を挟持してステップ送りするものであり、下レール５の下に配置されている上下ステップ送り機構部６（図６）によって下レール５は上記動作が行われる。また、図６に示すように、下レール５はモータ１３やピニオン１４及びラック１５等により下レール５の上下動が行われると共にモータ１５ａに連結するロッド１６等により下レール５はステップ送り（順送り）される。また、下レール５にフラスコ１を挟持する挟持機構１７（図１，図６等に示す）が形成されている。
【００２４】  図１等に示すようにフラスコ１はフラスコ１内の培養液１１を吸引する場所において図７等に示すようにキャップ着脱機構部７によりフラスコ１のキャップ１ｃの取り外しが行われると共に図１及び図１１に示すフラスコ立ち上げ下げ機構部８によって立ち上げ又は下げが行われる。
【００２５】  キャップ着脱機構部７は図７等に明示するようにキャップ１ｃ（図１２）に係合するヘッド部７ａとヘッド部７ａを回転されるモータ７ｂを有する回転機構部とヘッド部７ａを前後動させるモータ７ｃを有する移動機構部等とからなる。
ヘッド部７ａは図８に示すようにキャップ１ｃの外面のセレーションに螺合する内溝７ａ’が形成され、かつヘッド部７ａとモータ７ｂの回転軸７ｂ’はある所定トルク負荷に対して自由回転するように形成されている。これにより、フラスコ１のキャップ１ｃは一定のトルクによりフラスコ本体１ａに締め付けられることになり安定性が保証される。
【００２６】  培養液１１は培養液吸引又は注入機構部１８により吸引及び投入等の交換作業が行われ、その後フラスコは装置の右端に立設している培養フラスコマガジン９内に収納される。
【００２７】  次に、自動培養液交換装置を用いた培養方法を述べる。
まず、培養液１１を収納しているフラスコ１は供給フラスコマガジン２内に収納され、取り出し機構部３により１個づつ取り出されて上レール４上に保持される（第１ステップ）。
【００２８】  次に、上下ステップ送り機構部６が作動し、下レール５を持ち上げてフラスコ１を挟持し順送りする（第２ステップ）。
【００２９】  次に、キャップ着脱機構部７とフラスコ立ち上げ下げ機構部８が作動してフラスコ１のキャップ１ｃの取り外しが行われ、このフラスコ１を立ち上げて内部の培養液１１の吸引が行われる（第３ステップ）。
【００３０】  次に、空になった立ち上がっているフラスコ１を順送りしてこの内部に別の培養液１１を注入し、フラスコ１をフラスコ立ち上げ下げ機構部８を作動してフラスコ１を上レール４上に戻し、キャップ着脱機構部７によりキャップ１ｃの取り付け及び締め付けを行う（第４ステップ）。
なお、第３ステップにおける培養液１１は図１に示す培養液吸引又は注入機構部１８により行われる。
【００３１】  次に、培養液１１の入っているフラスコ１を培養フラスコマガジン９内に収納される（第５ステップ）。
【００３２】  以上により、培養液による培養とこのための自動送り動作を確実に行うことが出来る。
【００３３】  本発明は以上の内容からなるが、本発明は以上の説明に限定されるものではなく、同一技術的範疇のものが適用されることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】  本発明は、培養液を行うすべてのものに適用可能であり、その利用範囲は極めて広い。
【符号の説明】
【００３５】１      フラスコ
１ａ    フラスコ本体
１ｂ    首部
１ｃ    キャップ
２      供給フラスコマガジン
３      取り出し機構部
４      上レール
５      下レール
６      上下ステップ送り機構部
７      キャップ着脱機構部
７ａ    ヘッド部
７ａ′  内溝
７ｂ    モータ
７ｂ′  回転軸
７ｃ    モータ
８      フラスコ立ち上げ下げ機構部
９      培養フラスコマガジン
１０    係止体
１１    培養液
１２    クリーンルーム
１３    モータ
１４    ピニオン
１５    ラック
１５ａ  モータ
１６    ロッド
１７    挟持機構
１８    培養液吸引又は注入機構部
２９    マガジン
２９ａ  上蓋
２９ｂ  下蓋
２９ｃ  隙間
２９ｄ  ヒンジ
２９ｅ  止め具
１００  自動培養液交換装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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