特開 2024-74563 殺菌機能付きグリッパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024074563

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】殺菌機能付きグリッパ

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/00 20060101AFI20240524BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20240524BHJP

   A61L 2/10 20060101ALI20240524BHJP

   C12M 1/12 20060101ALN20240524BHJP

【ＦＩ】

B25J15/00 F

B25J15/08 C

A61L2/10

B25J15/08 P

C12M1/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185812

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【識別番号】000253019

【氏名又は名称】澁谷工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】小久保 護

(72)【発明者】

【氏名】出口 直也

【テーマコード（参考）】

3C707

4B029

4C058

【Ｆターム（参考）】

3C707AS33

3C707DS01

3C707ES03

3C707ET08

3C707EV03

3C707EV04

3C707EV21

3C707NS07

4B029AA27

4B029DG04

4C058AA24

4C058BB06

4C058KK02

4C058KK22

(57)【要約】

【課題】グリッパの殺菌を省スペースで効率的に行う。
【解決手段】殺菌機能付きグリッパ２０は、容器などの物品Ｍを把持する一対のグリップ部材２３、２４を備える。グリップ部材２３の先端側内側面には、物品Ｍに当接する１つの当接部２３Ａが設けられ、当接部２３Ａの前後には紫外線照射部２６Ｂ、２６Ｃが設けられる。グリップ部材２４の先端側内側面には、２つの当接部２４Ａ、２４Ｂが設けられ、その間には紫外線照射部２６Ａが設けられる。殺菌処理時、グリッパ２０をグリップ部材２３、２４が最接近する殺菌状態として紫外線照射部２６Ａから当接部２３Ａに紫外線が照射され、紫外線当接部２６Ｂ、２６Ｃから当接部２４Ａ、２４Ｂに紫外線が照射されて、物品Ｍとの当接部を殺菌する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を把持する一対のグリップ部材を備え、
前記各グリップ部材に紫外線照射手段を設けて、各グリップ部材の物品との当接部を紫外線で殺菌することを特徴とする殺菌機能付きグリッパ。

【請求項2】

上記各グリップ部材に設けた紫外線照射手段が、互いに他方のグリップ部材の当接部に紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の殺菌機能付きグリッパ。

【請求項3】

上記各グリップ部材に、上記当接部が形成される先端側内側面に照射面を位置させて上記紫外線照射手段を設けるとともに、紫外線を透過させる部材により上記当接部を構成して前記照射面上に設け、
当該当接部を構成する部材に紫外線を照射して当接部の表面を殺菌することを特徴とする請求項１に記載の殺菌機能付きグリッパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品を把持するグリッパの物品との当接部に対して殺菌処理を行う殺菌機能付きグリッパに関する。

【背景技術】

【0002】

内部が無菌状態に維持されるアイソレータ内に、物品を把持するグリッパを備えたロボットを設置して、容器や資材をハンドリングすることで細胞培養作業の自動化が行われている（特許文献１）。このようなアイソレータ内の無菌空間に外部から資材等の物品を搬入する場合は、アイソレータ内を外部に直接開放することはせず、一旦パスボックスに物品を収容してパスボックス内で過酸化水素蒸気等の除染ガスを使用して物品の表面を完全に除染する。しかし、搬入する物品が細胞懸濁液を収容した容器などの場合、細胞が適正温度以上の温度に曝されることや、容器表面やパスボックス内面に付着した有害な除染成分の除去に時間を要することから、パスボックス内での除染は行わずに作業者がグローブ操作により容器の表面をアルコール等の殺菌液を染み込ませた不織布で拭くことで清浄化して、アイソレータに搬入している（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５１６３８８６号公報

【特許文献2】特許第６３８６２２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来のように手作業により容器の拭き取り作業を行う場合、除染が不十分な可能性があり、細胞懸濁液やその他汚染物質が容器の表面に付着したままアイソレータ内に持ち込まれるリスクがある。アイソレータ内の容器はグリッパでハンドリングされるため、容器が汚染されているとグリッパを介して汚染がアイソレータ内に広がり得る。

【0005】

本発明は、無菌空間内におけるグリッパの殺菌を省スペースで効率的行うことを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の発明である殺菌機能付きグリッパは、物品を把持する一対のグリップ部材を備え、前記各グリップ部材に紫外線照射手段を設けて、各グリップ部材の物品との当接部を紫外線で殺菌することを特徴としている。

【0007】

本発明の第２の発明である殺菌機能付きグリッパは、第１の発明において、上記各グリップ部材に設けた紫外線照射手段が、互いに他方のグリップ部材の当接部に紫外線を照射することを特徴としている。

【0008】

本発明の第３の発明である殺菌機能付きグリッパは、第１の発明において、上記各グリップ部材に、上記当接部が形成される先端側内側面に照射面を位置させて上記紫外線照射手段を設けるとともに、紫外線を透過させる部材により上記当接部を構成して前記照射面上に設け、当該当接部を構成する部材に紫外線を照射して当接部の表面を殺菌することを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、無菌空間内におけるグリッパの殺菌を省スペースで効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】発明の第１実施形態である殺菌機能付きグリッパを採用したアイソレータシステムの配置を示す平面図である。

【図2】物品を把持する第１実施形態のグリッパの平面図である。

【図3】第１実施形態においてグリッパの殺菌処理を行うときのグリップ部材の配置を示すグリッパの平面図である。

【図4】グリップ部材の先端側内側面における当接部と紫外線照射面の配置を示す斜視図である。

【図5】第２実施形態のグリッパの平面図である。

【図6】第２実施形態のグリップ部材における当接部と紫外線照射面の配置を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態である殺菌機能付きグリッパを採用したアイソレータシステムの配置を示す平面図である。

【0012】

第１実施形態におけるアイソレータシステム１０は、内部に無菌状態で各種操作を行うための無菌空間が形成されたアイソレータ１２と、外部からアイソレータ１２内へ容器や資材等の物品Ｍを搬入するためのパスボックス１４と、アイソレータ１２内で培養容器に播種した細胞を所定の温度からなる培養環境で培養するためのインキュベータ１６とを備える。なお、アイソレータ１２とパスボックス１４、インキュベータ１６との間は、開閉扉１４Ａ、１６Ａにより仕切られ、アイソレータ１２との間の物品Ｍの受け渡しは、これら開閉扉１４Ａ、１６Ａを開閉して行われる。

【0013】

アイソレータ１２内の無菌空間には、物品Ｍを操作するためのロボット１８が設けられる。ロボット１８の本体１８Ａにはアーム１８Ｂが設けられ、アーム１８Ｂの先端には物品Ｍを把持するためのグリッパ２０が設けられる。なお、当該グリッパ２０は殺菌機能付きグリッパであり、後述する殺菌機能を備える。

【0014】

パスボックス１４の側面には、物品Ｍをパスボックス１４内へ搬入、あるいはパスボックス１４から外部へ搬出するための開閉扉１４Ｂが設けられる。パスボックス１４の前面には、作業者がパスボックス１４の外側から装着し、パスボックス１４内で作業を行うための一対のグローブ２２が設けられる。パスボックス１４内において、作業者はグローブ２２で物品Ｍを保持し、アルコール（消毒用エタノール）等の殺菌液を染み込ませた不織布などの布Ｆを用いて物品Ｍの表面に付着している汚染物質を拭い取る。なお、本実施形態における物品Ｍとしては、細胞懸濁液を収容して密封した円筒形の容器の他、アイソレータ１２内で使用する円筒形のピペットや遠沈管、培養容器等の培養操作に用いる資材がある。

【0015】

図２は、物品Ｍを把持する第１実施形態のグリッパ２０の平面図である。グリッパ２０は一対の平行なグリップ部材２３、２４を備える。グリップ部材２３、２４の基端部は基部２５に支持され、基部２５内には、グリッパ２０を開閉するため、グリップ部材２３、２４同士を接近および離隔するように逆向きに移動させる開閉機構２５Ａが内蔵される。

【0016】

グリップ部材２３、２４の先端側内側面には、断面が円形の物品Ｍの側面に当接し物品Ｍを把持するための、断面が三角形の山形に形成された当接部がそれぞれ設けられる。第１実施形態のグリッパ２０では、図２において左側のグリップ部材２３に１つの当接部２３Ａが設けられ、右側のグリップ部材２４に２つの当接部２４Ａ、２４Ｂが設けられる。

【0017】

グリップ部材２３の当接部２３Ａ、およびグリップ部材２４の当接部２４Ａ、２４Ｂは互いに向かい合わないように配置され、例えば円筒形の物品Ｍの外周は、当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂにより３点で保持される。すなわち、当接部２３Ａは物品Ｍの中心に向けて押し当てられ、当接部２４Ａ、２４Ｂは、それぞれ当接部２３Ａよりも僅かにグリップ部材２４の先端側および基端側において、物品Ｍに押し当てられる。

【0018】

図３は、第１実施形態においてグリッパ２０の殺菌処理を行うときのグリップ部材２３、２４の配置を示すグリッパ２０の平面図である。グリッパ２０の殺菌処理は、グリッパ２０による物品Ｍの移送が終了した後で、物品Ｍを解放してから次に物品Ｍを把持するまでの間に行われ、物品Ｍを解放したグリッパ２０を図３に示すように、開閉機構２５Ａの作動によりグリップ部材２３、２４を互いに最接近させた殺菌状態として行われる。

【0019】

図３に示されるように、グリップ部材２４の先端側内側面において、当接部２３Ａに対面する位置には紫外線照射部（紫外線照射手段）２６Ａが設けられる。一方、グリップ部材２３の先端側内側面において、グリップ部材２４の当接部２４Ａ、２４Ｂに対面する位置にはそれぞれ紫外線照射部（紫外線照射手段）２６Ｂ、２６Ｃが設けられる。すなわち、紫外線照射部２６Ａは、グリップ部材２４における当接部２４Ａ、２４Ｂの間に設けられ、当接部２３Ａは、グリップ部材２３における紫外線照射部２６Ｂ、２６Ｃの間に設けられる。なお、図４は、グリップ部材２３の先端側内側面における当接部２３Ａ、紫外線照射部２６Ｂ、２６Ｃの照射面２６Ｂａ、２６Ｃａの配置を示す斜視図であり、このように当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂはそれぞれ上下に長く形成され、紫外線照射部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃの各照射面２６Ａａ、２６Ｂａ、２６Ｃａもそれぞれ対面する当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂと同等の長さで上下に長く設けている。

【0020】

図３の状態において、紫外線照射部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃを作動させると、各照射面２６Ａａ、２６Ｂａ、２６Ｃａから照射された紫外線は、各々当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂに照射される。すなわち、当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂの各々の物品Ｍと当接する先端には、向かい合わせに配置された照射面２６Ａａ、２６Ｂａ、２６Ｃａから紫外線が照射され、各当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂは紫外線で殺菌される。このような紫外線照射部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃへの電力供給は、図示しない電源からグリップ部材２３、２４内部に配線された電線を介して行われる。

【0021】

以上のように構成される第１実施形態におけるグリッパ２０の殺菌処理について、具体的に説明する。

【0022】

パスボックス１４からアイソレータ１２内に搬入された資材からなる物品Ｍを、グリッパ２０のグリップ部材２３、２４を互いに接近させて把持し、ロボット１８の動作によりアイソレータ１２内の所定の収容部に移送する。移送先でグリップ部材２３、２４を離隔させて物品Ｍを解放すると、グリッパ２０は次に移送する容器からなる物品Ｍを把持するために、ロボット１８の動作によりパスボックス１４の開閉扉１４Ａ付近まで移動する。この間にグリップ部材２３、２４を図３に示すように最接近させて、この殺菌状態で各照射面２６Ａａ、２６Ｂａ、２６Ｃａから紫外線（ＵＶ－Ｃ）を照射することにより、当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂを紫外線で殺菌する。

【0023】

次にパスボックス１４の開閉扉１４Ａ付近でグリップ部材２３、２４を離隔させてグリッパ２０を開放状態としてから、グリップ部材２３、２４を接近させてグリッパ２０を閉鎖状態として容器からなる物品Ｍを把持し、ロボット１８の動作によりアイソレータ１２内の遠心処理部に把持した物品Ｍを移送する。遠心処理部でグリップ部材２３、２４を離隔させて物品Ｍを解放すると、遠心処理中に次の容器や資材からなる物品Ｍを移送するために、ロボット１８の動作によりグリッパ２０を移動させるが、この間にもグリップ部材２３、２４を図３に示すように最接近させて、紫外線照射部２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃの照射面２６Ａａ、２６Ｂａ、２６Ｃａから紫外線を照射して当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂを殺菌する。

【0024】

このように、グリッパ２０の物品Ｍの把持を解除した後で、次に物品Ｍを把持するまでの間に、グリップ部材２３、２４の各当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂを紫外線で殺菌するので、仮に外部から搬入された物品Ｍに微生物や雑菌等の汚染物質が付着していた場合であっても、グリッパ２０のグリップ部材２３、２４の当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂを介して汚染物質が次に把持される物品Ｍに付着してクロスコンタミネーション（交差汚染）を引き起こすことが防止される。

【0025】

なお、本実施形態の紫外線照射手段としては、波長域がＵＶ－Ｃ（深紫外線）として分類される２００～２８０ｎｍの深紫外線ＬＥＤを採用してる。また、第１実施形態の当接部２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂの材質としては、ポリアセタールや超高分子量ポリエチレン等の樹脂、シリコーンやニトリルゴム等のゴムが用いられる。

【0026】

以上のように、第１実施形態のグリッパによれば、紫外線照射手段をＬＥＤとすることでグリッパのグリップ部材に内蔵することが可能となり、グリッパ自体に殺菌機能が付与されているため省スペースで効率的にグリッパの殺菌を行うことができる。また、第１実施形態では物品との当接部に紫外線を照射するため、最小限の設備とすることでより省スペースで効率的に殺菌を行うことができる。さらには、紫外線照射手段をグリッパのグリップ部材に内蔵しているため、グリッパを次の物品Ｍの把持のために移動させる間にもグリップ部材を殺菌することが可能となる。

【0027】

次に図５、図６を参照して第２実施形態の殺菌機能付きグリッパについて説明する。第２実施形態は、第１実施形態のアイソレータシステム１０の殺菌機能付きグリッパ２０を第２実施形態の殺菌機能付きグリッパ３０で置き換えたものに対応する。したがって、第１実施形態と同様の構成に関しては同一参照符号を用いその説明を省略する。

【0028】

図５は、第２実施形態のグリッパ３０の平面図である。グリッパ３０も一対の平行なグリップ部材３３、３４を備え、グリップ部材３３、３４の基端部は基部３５に支持され、グリップ部材３３、３４同士は、基部３５に内蔵された開閉機構３５Ａにより接近および離隔するように逆向きに移動される。

【0029】

グリップ部材３３、３４の先端側内側面には当接部３３Ａ、３４Ａが設けられ、これら当接部３３Ａ、３４Ａの対向面には、例えば円筒形の容器からなる物品Ｍの外周形状に適合した形状（円弧形状）の当接面３３Ａａ、３４Ａａが形成されている。第２実施形態の当接部３３Ａ、３４Ａを構成する部材には、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ガラス等の紫外光を透過させる素材が用いられる。グリップ部材３３、３４の先端側内側面には、各々紫外線照射部３６Ａ、３６Ｂが照射面３６Ａａ、３６Ｂａを互いに対向させるようにグリップ部材３３、３４の先端側内側面に位置させて埋設され、当接部３３Ａ、３４Ａは紫外線照射部３６Ａ、３６Ｂの照射面３６Ａａ、３６Ｂａを覆ってこれらの上に配置されて形成されている。図６は、グリップ部材３３の先端側内側面において当接部３３Ａを紫外線照射部３６Ａの照射面３６Ａａ上に設けた状態を示す斜視図である。

【0030】

第２実施形態のグリッパ３０の殺菌処理では、紫外線照射部３６Ａ、３６Ｂの照射面３６Ａａ、３６Ｂａから照射された紫外線（ＵＶ－Ｃ）が、当接部３３Ａ、３４Ａの内部を透過して当接面３３Ａａ、３４Ａａの全面から放射されようになっており、これにより当接部３３、３４Ａの当接面３３Ａａ、３４Ａａの表面が殺菌される。

【0031】

以上のように、第２実施形態の殺菌機能付きグリッパにおいても第１実施形態と同様の効果が得られる。第２実施形態では、当接部に物品の外周形状に適合した形状の当接面を形成しているので、前記第１実施形態よりも把持が安定するとともに、グリッパで把持することのできる物品の自由度が増大する。

【0032】

また、第２実施形態では、グリップ部材３３、３４を最接近させた状態および離隔させた状態のいずれにおいても当接部３３Ａ、３４Ａの殺菌が可能であり、紫外線の影響を受けない物品であれば把持している間も含めて常時、紫外線照射部３６Ａ、３６Ｂから紫外線を照射することもできる。

【0033】

なお、前記第１、第２実施形態においてグリッパの殺菌処理は、拭き取り作業を行った物品をグリッパで把持した場合を想定して行っているが、これに限らずあらゆる物品を把持した場合の全てに対して行ってもよい。

【符号の説明】

【0034】

１０ アイソレータシステム
１２ アイソレータ
２０、３０ 殺菌機能付きグリッパ
２３、２４、３３、３４ グリップ部材
２３Ａ、２４Ａ、２４Ｂ、３３Ａ、３４Ａ 当接部
２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、３６Ａ、３６Ｂ 紫外線照射部（紫外線照射手段）
２６Ａａ、２６Ｂａ、２６Ｃａ、３６Ａａ、３６Ｂａ 照射面
Ｍ 物品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】