JP7244515B2 - 積重ね可能な薄型の一様なペトリ皿 - Google Patents

Description

関連出願

本願は、米国特許法第１１９条のもと、２０１７年１１月３０日に出願された欧州特許出願第１７３０６６７２．１号明細書の優先権の利益を主張するものであり、その内容に依拠し、その内容全体を参照により本明細書に援用する。

本開示は、一般的には、実験室用消耗品に関し、より具体的には、一様な断面を有する積重ね可能なペトリ皿に関する。

ペトリ皿は、細胞を培養するのに使用されるガラス製またはプラスチック製の浅い蓋付き容器である。ペトリ皿は、微生物学的研究のための寒天プレートを作製するのに使用されることが多い。この場合、基体ユニットに、寒天とさらなる任意の成分、例えば、栄養素、血液、塩、炭水化物、指示薬、アミノ酸または抗生物質とを含有する液体が部分的に充填される。寒天が冷えて固化すると、ペトリ皿に、微生物含有サンプルが植菌される（「播種される」）。使用中または保管中、ペトリ皿を積み重ねることがある。

従来では、ペトリ皿は、結晶性ポリスチレンを使用する射出成形により製造されている。このような方法では、原材料のコストが、製品のコストの５０％程度を占める。したがって、ペトリ皿を形成するのに使用される原材料の量を、それらの積重ね可能性を含むそれらの機能を維持しながら減らすことが望ましい。

本明細書には、ペトリ皿の基体であって、実質的に円形で、実質的に平坦な基体領域を有し、この基体領域から、基体側壁が、平坦な基体領域に対して垂直に延在して、角部を形成し、基体は、角部において基体の外側から延在する基体側積重ねリングを有することができ、角部において基体の内側の全周にわたる内部チャネルも画定する、基体が開示されている。基体は、一様な断面厚さを有することができる。また、基体は、基体側積重ねリングに通気路を有することもできる。また、ペトリ皿は、蓋を有してもよく、この蓋は、一様な断面の蓋厚さを有してもよい。蓋は、円形平坦領域と、下向きに延在し、角部を形成する側壁とを有してよい。蓋は、角部において蓋側積重ねリングを有してよく、この蓋側積重ねリングは、角部において蓋の内部に溝を形成する。また、蓋は、複数の皿を積み重ねるのを可能にするために、リブおよび通気路を有してもよい。

本開示は、態様（１）において、皿であって、円形皿領域、角部、および上向きに延在する側壁を有するポリマー製の基体と、角部において基体の内面に設けられたチャネルと、角部において基体の外面に設けられた基体側積重ねリングとを備え、円形基体部、上向きに延在する側壁、および角部がそれぞれ、所定の厚さを有し、円形基体部、上向きに延在する側壁、および角部の厚さが、互いの３０％以内である、皿を提供する。

本開示は、態様（２）において、基体側積重ねリングに少なくとも３つの基体側通気路をさらに備える、態様１記載の皿を提供する。別の態様（３）において、本開示は、基体側積重ねリングに少なくとも４つの基体側通気路を備える、態様（２）記載の皿を提供する。別の態様（４）において、本開示は、基体側通気路が、互いに等距離に配置されている、態様（２）記載の皿を提供する。別の態様（５）において、本開示は、基体側積重ねリングが、ゲートにより中断されている、態様１から４までのいずれか１つ記載の皿を提供する。

追加の態様（６）において、本開示は、ポリマー製の蓋をさらに備える、態様１から５までのいずれか１つ記載の皿を提供する。態様（７）において、本開示は、蓋が、円形蓋部、角部、および下向きに延在する側壁と、角部において蓋の内面に設けられた溝と、角部において蓋の外面に設けられた蓋側積重ねリングとを備え、円形蓋部、下向きに延在する側壁、および角部がそれぞれ、所定の厚さを有し、円形蓋部、下向きに延在する側壁、および角部の厚さが、互いの３０％以内である、態様６記載の皿を提供する。態様（８）において、本開示は、蓋が、円形蓋部と下向きに延在する蓋壁との間の接続部において蓋の内面から下向きに延在する少なくとも３つのリブをさらに備える、態様７記載の皿を提供する。態様（９）において、本開示は、リブが、三角形であるか、または互いに等距離にある、態様８記載の皿を提供する。態様（１０）において、本開示は、蓋が、少なくとも３つの通気路をさらに備える、態様６から９までのいずれか１つ記載の皿を提供する。態様（１１）において、本開示は、通気路が、互いに等距離にあるか、または同じ位置に配置されているか、または蓋側積重ねリングが、ゲートにより中断されている、態様１０記載の皿を提供する。

追加の態様（１２）において、本開示は、１つの皿を別の皿の上側に積み重ねると、上側の皿の基体側積重ねリングが、別の皿の蓋側積重ねリング内に収まる、態様７から１１までのいずれか１つ記載の皿および蓋を提供する。

本開示のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部、詳細な説明を読んで理解した後に当業者に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲および添付の図面を含む本明細書に記載された実施形態を実施することにより認識されるであろう。

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は両方とも、様々な実施形態を記載しており、請求される主題の本質および特徴を理解するための概説または体系を提供することを意図していると理解されたい。添付の図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本明細書で説明される様々な実施形態を示し、説明とともに、請求される主題の原理および動作を説明する役割を果たす。

以下は、添付の図面における図の説明である。図は、必ずしも縮尺通りではなく、図の特定の特徴および特定の見え方は、明確性または簡潔性のために、縮尺または概略図で誇張して示されていることがある。
先行技術の蓋の概略的な断面図である。 先行技術のペトリ皿の概略的な断面図である。 本開示の実施形態に係る蓋の実施形態の概略的な斜視図であり、蓋の外部の斜視図である。 本開示の実施形態に係る蓋の実施形態の概略的な斜視図であり、図２Ａに示された領域２Ｂの拡大図である。 本開示の実施形態に係る蓋の実施形態の概略的な斜視図であり、蓋の内部の斜視図である。 本開示の実施形態に係る蓋の図であり、実施形態に係る蓋の外面の上面図である。 本開示の実施形態に係る蓋の図であり、図３Ａの線３Ｂに沿った蓋の断面図である。 本開示の実施形態に係る蓋の図であり、図３Ｂの断面図において３Ｃとして示されている領域の拡大図である。 本開示の実施形態に係る蓋の図であり、図３Ｂの断面図において３Ｄとして示されている領域の拡大図である。 本開示の別の実施形態に係る蓋の図であり、実施形態に係る蓋の外面の上面図である。 本開示の別の実施形態に係る蓋の図であり、図４Ａの線４Ｂ－Ｃに沿った蓋の断面図である。 本開示の別の実施形態に係る蓋の図であり、図４Ｂの断面図において４Ｃとして示されている領域の拡大図である。 本開示の別の実施形態に係る蓋の図であり、図４Ｂの断面図において４Ｄとして示されている領域の拡大図である。 本開示の別の実施形態に係る蓋の図であり、図４Ｂの断面図において４Ｅとして示されている領域の拡大図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、実施形態に係る皿または基体の外面の上面図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、図５Ａに示された皿または基体の外部底面の領域の拡大図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、図５Ｂにおいて線５Ｃで示されている皿の断面図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、図５Ｂにおいて線５Ｄで示されている皿の断面図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、図５Ｂの断面５Ｃに沿った追加の断面図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、図５Ｂの５Ｄとして示されている線に沿った追加の断面図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、実施形態に係る皿または基体の外面の底面図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、図６Ａの線６Ｂに沿った皿または基体の断面図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、図６Ｂの断面図において６Ｃとして示されている領域の拡大図である。 本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体の図であり、図６Ｂの断面図において６Ｄとして示されている領域の拡大図である。 蓋を含めて積み重ねられたペトリ皿を示す図であり、蓋を含めて積み重ねられた２つのペトリ皿の切断側面図である。 蓋を含めて積み重ねられたペトリ皿を示す図であり、図７Ａにおいて７Ｂとして示されている領域の拡大図である。 蓋を有する３３個の先行技術のペトリ皿のスタックの図である。 蓋を有する３３個の実施形態に係るペトリ皿のスタックの図である。

前述の概要および以下の詳細な説明は、図面と併せて読むと一層理解しやすくなるであろう。特許請求の範囲は、図面に示された構成および手段に限定されるものではないことを理解されたい。さらに、図面に示された外観は、装置の上述の機能を達成するために利用することができる、多数の装飾的な外観のうちの１つである。

以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために、数多くの特定の詳細が説明される。ただし、本発明が、これらの特定の詳細の一部または全部なしに実施することができることは、当業者に明白となるであろう。他の例では、本発明を不必要に曖昧にしないように、周知の特徴またはプロセスを詳細には記載しないことがある。加えて、共通または類似の構成要素を識別するために、類似または同一の参照符号が使用されることがある。

先行技術のペトリ皿（蓋および基体）の部分断面図を図１Ａおよび図１Ｂに示す。先行技術の蓋１０は、実質的に平面の蓋上壁１２と、下向きに延在する周囲の蓋側壁１６とを備える。先行技術の基体２０は、実質的に平面の基体底壁２２と、上向きに延在する周囲の基体側壁２６とを備える。

図１Ａに示された先行技術の蓋の図において、蓋上壁１２の上縁部から延在しているのは、積み重ねられた先行技術の基体２０の底面と係合するように適合された周縁蓋隆起部１４である。周縁蓋隆起部１４は、蓋上壁１２の上面で蓋１０の角部１７に対して内側にある環状隆起部１４である。断面では、図１Ａに示されたように、周縁蓋隆起部１４は、バンプ、つまり、蓋上壁の厚さ１１と比較した、周縁蓋隆起部１３における蓋１０の断面の局所的な厚さの増加である。

図１Ｂに示された先行技術の基体２０において、基体底壁２２の下縁部２８から延在しているのは、周縁基体隆起部２４である。周縁基体隆起部２４は、基体２０の角部２７に対して内側にある環状隆起部である。周縁基体隆起部２４は、支持面、例えば、テーブルと接触するように、または積み重ねられた場合には、下にある先行技術の蓋１０の上壁１２の周縁蓋隆起部１４と係合するように適合されている。断面では、図１Ｂに示されたように、周縁基体隆起部２４も、バンプ、つまり、基体底壁の厚さ２１と比較した、周縁基体隆起部２３における基体２０の断面の局所的な厚さの増加である。

周縁隆起部１４，２４により、図１Ａおよび図１Ｂに係る先行技術のペトリ皿の積重ねが容易になるが、隆起部設計は、厚くされる特徴を提供するために、追加の原材料を必要とする。これは、先行技術の蓋１０と先行技術の基体２０との両方の壁が周縁隆起部１４，２４の領域において局所的に厚くなってしまう、壁の厚さが変わる先行技術のペトリ皿をもたらす。このような先行技術のペトリ皿は、ペトリ皿（蓋と基体を合わせて）あたり約１４．３ｇのポリスチレンを含有する。

基体および蓋の両方の厚さにおけるこれらの局所的な差異のため、射出成形によりこれらの皿を製造する際には困難が生じる。射出成形のプロセスは、簡単に言えば、液体原材料を型に導入し、原材料が型の全ての領域に存在するまで原材料を流動させ、原材料を冷却し、硬化させ、成形物品を型から取り出すことを含むプロセスである。原材料は、均一な速度で物品の均一な厚さを規定する型に流入する。しかしながら、型が、より厚い領域、例えば、図１Ａにおける１３（１１と比較）または図１Ｂにおける２３（２１と比較）で示された領域を有する場合、液体原材料は、より速くより厚い領域に流れる。局所的に厚い領域が存在する場合、樹脂の流れは不連続になることがある。例えば、壁が原材料で満たされる前に、原材料が、厚い領域を満たし、成形物品内に１つ以上の気泡が形成されてしまうことがある。成形物品に気泡が形成されたペトリ皿は不良品である。この気泡形成は、容認できない成形物品をもたらすだけでなく、気泡の形成は、型自体を傷付けてしまう。時間が経つにつれて、エアポケットを有する物品を成形する複数回のサイクルを経た型により、成形物品の表面上に艶が減ったペトリ皿が作製されてしまう。

同時に、ペトリ皿の蓋および基体上の積重ねリングは、皿の積重ね可能性を改善する有用な特徴である。ペトリ皿は、輸送および使用時に積み重ねられる。２０個以上のペトリ皿を高く積み重ねることは珍しくない。そして、特に自動化された装置が使用される場合、ペトリ皿のスタックを崩すことなく、ペトリ皿のスタックから１つのペトリ皿をスライドさせることができることが重要である。したがって、積み重ねられたペトリ皿のスタックを維持するのに有用な周縁隆起部または他の構造部は、皿のスタック内の１つの皿を、スタックを崩すことなくスタックから離れるように移動させられないほど大きな移動制限を導入してはならない。蓋は、手動でまたは自動化装置を使用して取り外し可能でなければならない。また、ペトリ皿の基体の内面は平坦でなければならない。加えて、ペトリ皿は、安定した真っ直ぐな高いスタックに積重ね可能にする特徴を有することが重要である。すなわち、高いスタックに積み重ねられた時、ペトリ皿は、実施形態において、一方または他方に「傾斜」しない。

実施形態において、本明細書に開示されたペトリ皿は、周縁の蓋側積重ねリングと基体側積重ねリングとを有する。ただし、これらのリングは、蓋側積重ねリングおよび基体側積重ねリングの領域において、材料の局所的な厚さの増大をもたらさない。代わりに、実施形態において、本明細書に開示されたペトリ皿は、それぞれ一様な断面厚さを有する基体壁と、側壁と、基体側積重ねリングとを備えた基体を有する。また、ここに開示されたペトリ皿は、それぞれ一様な断面厚さを有する蓋壁と、蓋側壁と、蓋側積重ねリングとを備えた蓋も有する。実施形態において、これらの構造により、物品の積重ねおよび使用に重要な特徴を保持し、製造欠陥がより少なく、先行技術の物品より使用する材料が少ない成形物品がもたらされる。周縁隆起部の領域における壁の厚さを薄くすることにより、各ペトリ皿１００を製造するのに必要な材料を１５～２０％少なくすることができる。

図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃに、本開示の一実施形態に係る蓋の実施形態の概略的な斜視図を示す。図２Ａは、蓋の外部の斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示された領域２Ｂの拡大図である。図２Ｃは、蓋の内部の斜視図である。

図２Ａは、本開示の実施形態に係る蓋の外部の斜視図である。図２Ａに、外蓋上面２１３を有する円形平坦蓋領域２１２、下向きに延在する蓋側壁２１６、および蓋上面２１２と蓋側壁２１６との交点にある角部２３０を有する蓋２００を示す。角部２３０は、蓋側積重ねリング２２５を備える。実施形態において、蓋側積重ねリング２２５は、上部から見て、蓋２００の角部２３０における材料の隆起リングである。実施形態において、蓋はポリマー材料から製造される。

任意選択で、実施形態において、蓋は、通気路２２２を有してもよい。図２Ｂは、通気路２２２の実施形態を示す、図２Ａに示された領域２Ｂの拡大図である。実施形態において、１つ以上の通気路２２２が、蓋２００の角部２３０に存在する。実施形態において、通気路２２２は、蓋の角部にある凹みである。通気路２２２は、蓋２００と、次に積み重ねられたペトリ皿の基体３００との間で空気が流れるようにするための経路を形成するように機能する。通気路２２２により、空気が蓋２００と基体３００との間を通過するのが可能となる。外気をペトリ皿１００内の空気と交換することが重要である。ペトリ皿内で増殖する細菌または他の細胞は、増殖するために酸素を必要とする。実施形態において、蓋の通気路２２２は、蓋側積重ねリング２２５の全周にわたって互いに等距離に配置されている。

ペトリ皿が、保存、輸送、または使用のために積み重ねられた場合、蓋と、次に積み重ねられたペトリ皿の基体との間に真空が形成されることが多い。この真空は、部品間の冷却空気、部品の材料の静的特性、積み重ねられた部品の重量による部品への圧力、または部品の幾何学的形状により発生させられることがある。真空により、積み重ねられた部品の操作が困難になる。部品同士が「密着」してしまう。これにより、皿のスタックから１つの皿を取り出すのが困難となり、蓋－基体対で部品を操作するのが困難になり、皿のロボット操作が困難になる。密着した部品により、破損、プレートからの蓋の分離、汚染がもたらされ、ロボット装置のメンテナンスが必要となることがある。例えば、蓋が、隣接する積み重ねられたペトリ皿の基体に密着した場合、ユーザまたはロボットがペトリ皿のスタックから１つのペトリ皿を取り出そうとした時、ユーザは、基体の上にある蓋の代わりに、隣接する基体に密着した蓋を持ち上げてしまうことがある。これにより、組み合わされている皿から蓋を取り外すことになる。皿を開け、蓋を皿から取り外すと、皿の内側に汚染の機会が生じる。したがって、蓋２００の上部２１２と、隣接する積み重ねられた皿の底面との間に気流を形成するように機能する特徴が必要である（例えば、図５Ｄまたは図６Ｂにおける３１２参照）。通気路２２２は、このような特徴である。追加の真空解除または通気路特徴については、後の図で論じるものとする。

図２Ｃは、蓋の内部の斜視図である。図２Ｃに、蓋の内部上面３１２と、内面２１７を有する側壁２１６とを示す。また、図２Ｃには、任意のリブ２９５が示されている。実施形態において、リブ２９５は、蓋２００の内部上面３１２と蓋２００の側壁２１６との間に延在する三角形の特徴である。リブ２９５を有する蓋２００が、基体３００上に配置されると、蓋２００は、基体３００に対して位置合わせされる。リブ２９５の形状が三角形であるため、蓋２００と基体３００とが同軸であることを確実にする方法で、蓋２００が、基体３００に対して定置される。すなわち、蓋２００の中心が、基体３００の中心と整合する（例えば、図７Ａおよび図７Ｂを参照のこと）。実施形態において、蓋２００は、３つ以上のリブを有してもよい。例えば、蓋は、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、またはそれ以上の個数のリブ２９５を有してもよい。実施形態において、リブ２９５は、蓋２００の角部２３０の全周にわたって等間隔で配置されている。すなわち、実施形態において、リブ２９５は、蓋側積重ねリング２２５の全周にわたって互いに等距離に配置されている。

リブ２９５は、図４Ｅにより詳細に示され、説明される。実施形態において、蓋２００は、蓋側通気路２２２と同数のリブ２９５を有する。実施形態において、蓋側通気路２２２およびリブ２９５は、蓋２００の角部２３０の全周にわたって同じ位置に配置されている。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、および図３Ｄに、本開示の実施形態に係る蓋の図を示す。図３Ａは、実施形態に係る蓋の外面の上面図である。図３Ａに、蓋２００を示す。この蓋は、複数の通気路２２２を含めて示される。実施形態において、この蓋は、蓋の周方向に均等に分配されている３つの通気路、４つの通気路、５つの通気路、または６つの通気路を有する。図３Ａに示されたように、この蓋は、蓋２００の周方向に均等に分配されている６つの通気路を有する。図３Ａに示された蓋の実施形態は、通気路の存在を示すが、本開示の範囲は、通気路を有さない蓋を包含する（図示せず）。

図３Ｂは、図３Ａの線３Ｂに沿った蓋の断面図である。一方の側において、図３Ｂに、図３Ｃにさらに示されているように、通気路２２２を断面で示す。他方の側において、図３Ｂに、図３Ｄにさらに示されているように、通気路２２２を含まない領域における蓋２００の角部２３０を示す。

図３Ｃは、図３Ｂの断面図において３Ｃとして示されている領域の拡大図である。図３Ｃに、通気路２２２が蓋の角部３５０における凹みであることを示す。上記されたように、角部３５０は、蓋側積重ねリング２２５を画定し、通気路２２２は、蓋２００が、蓋２００の上部に積み重ねられた基体または皿に密着するのを防止するために存在する。図３Ｃに、断面において、上部円形平坦領域２１２、角部２２５、通気路２２２、および蓋側壁２１６における蓋の厚さ２５０が実質的に一定であることを示す。

図３Ｄは、図３Ｂの断面図において３Ｄとして示された領域である、通気路２２２を含まない領域の拡大図である。蓋側積重ねリング２２５は、蓋２００の周縁の環状突起である。別の言い方をすれば、蓋の角部は、ペトリ皿の蓋２００の角部に蓋側積重ねリング２２５を形成する突起またはバンプを有する。図３Ｄに、断面において、上部円形平坦領域２１２、角部２２５、および蓋側壁２１６における蓋の厚さ２５０が実質的に一様であることを示す。実施形態において、上部円形平坦領域２１２、角部２２５、および蓋側壁２１６における蓋の厚さは、互いの３０％以内である。すなわち、実施形態において、側壁２１６、円形皿領域２１２、および蓋側積重ねリング２２５を有する角部２２６の厚さは、互いに３０％以下で異なる。例えば、側壁２１６の厚さが４ｍｍである場合、円形皿領域２１２および蓋側積重ねリング２２５の厚さは、４ｍｍから３０％を超えて変動しないものとする。すなわち、円形蓋領域２１２は、２．０８～５．２ｍｍとする。実施形態において、厚さ２５０は、３ｍｍ～６ｍｍである。

図３Ｂ、図３Ｃ、および図３Ｄに、断面において、上部円形平坦領域２１２、角部２２５、通気路２２２、および蓋側壁２１６における蓋の厚さ２５０が実質的に一定であることを示す。厚さ２５０が実質的に一定であるため、蓋の上面において角部２２５に設けられた蓋側積重ねリング２３０である構造により、蓋の底面において角部２２５に設けられた溝２４０が形成される。すなわち、蓋の内面は、角部に環状溝２４０を有する。蓋側積重ねリング２３０は、角部２２５において蓋２００の上面２１２から突出しており、蓋２００の底面３１２に溝２４０を形成している。円形蓋領域２１２、角部２３０、および蓋側壁２１６の厚さが実質的に一定であるため、円形蓋２２５の角部２３０への環状突起または蓋側積重ねリング２２５の形成により、側壁２１６が円形平坦蓋領域２１２と合致する円形蓋の内縁にも環状溝２４０が形成される。

図４Ａ～図４Ｅに、本開示の別の実施形態に係る蓋の図を示す。図４Ａは、実施形態に係る蓋の外面の上面図である。図４８は、図４Ａの線４８－Ｃに沿った蓋の断面図である。図４Ｃは、図４８の断面図において４Ｃとして示された領域の拡大図である。図４Ｄは、図４８の断面図において４Ｄとして示された領域の拡大図である。図４Ｅは、図４８の断面図において４Ｅとして示された領域の拡大図である。

図４Ａは、実施形態に係る蓋２００の外面の上面図である。図４Ａに示されたように、任意のゲート２９０が、蓋２００の角部２３０の位置に存在する。実施形態において、ゲート２９０は、成形される蓋を製造するために、樹脂が型に射出される位置である。実施形態において、蓋２００の角部２３０に位置する蓋側積重ねリング２２５は、ゲート２９０により中断されている。実施形態において、この蓋は、１つのゲート２９０を有する。追加の実施形態において、この蓋は、２つ以上のゲート２９０を有する。実施形態において、この蓋は、射出成形により形成され、この場合、樹脂は、蓋２００の角部の位置において射出される。射出成形の位置は、ゲート２９０である。円形蓋領域２１２、角部２３０、および蓋側壁２１６の厚さが実質的に一定であるため、溶融樹脂を１つのゲート２９０から型内に流入させた場合、射出成形のプロセスにより、気泡は形成されない。一方、図１を参照して上記で論じられたように、角部領域が、円形平坦蓋領域または側壁より厚い場合には、気泡が形成される可能性がより高い。側壁２１６は、通常、蓋２００を型から取り外すのを容易にするために、上壁２１２に対して垂直な線から傾斜している（すなわち、通常、正確に９０度ではなく、９０度～１００度）。蓋側積重ねリング２２５は、蓋ゲート２９０により中断される箇所を除いて、蓋２００の周方向に延在してよい。蓋側積重ねリング２２５は、側壁２１６と同心でよい。蓋側積重ねリング２２５は、蓋２００を反転させて表面上に置く時、蓋２００を静止させる接触面を画定してよい。

図５Ａ～図５Ｆに、本開示の実施形態に係るペトリ皿または基体３００の図を示す。図５Ａは、実施形態に係る皿または基体３００の外面３１３の上面図である。図５Ａに示されたように、基体は、基体３００が外部平坦皿領域３１２の外面３１３を上向きにして置かれた場合、外面３１３を有する円形平坦基体領域３１２を有する。また、皿３００は、皿３００の円形平坦基体領域３１２と側壁３１６との間の移行部である角部３２２も有する（図５Ｂに示す）。また、角部３２２には、基体側積重ねリング３２５も存在する。基体側積重ねリング３２５は、図５Ｃおよび図５Ｄにより詳細に示されている。

図５Ｂは、図５Ａにおいて５Ｂとして示されている皿または基体３００の外部底面３１３の領域の拡大図である。図５Ｂに、基体３００の円形基体領域３１２と側壁３１６との間の角部３２６に突起が存在することを示す。この突起が、基体側積重ねリング３２５である。

図５Ｂに、基体側積重ねリング３２５を有する角部３２６が、１つ以上の任意の基体側通気路３２２を有してもよいことを示す。基体側通気路３２２は、基体側積重ねリング３２５に設けられた窪みまたは凹みである。基体側通気路３２２が存在する場合、基体側通気路３２２により、皿３００と、隣接する積み重ねられたペトリ皿の蓋２００との間に空間が形成される。この空間は、図７Ｂにより詳細に示されている。基体側通気路３２２により形成された空間により、隣接する積み重ねられたペトリ皿（蓋＋基体１００）間を空気が通過することが可能となり、隣接する積み重ねられたペトリ皿（蓋＋基体１００）間への真空の形成が防止される。隣接する積み重ねられたペトリ皿１００間に形成される真空により、隣接する積み重ねられたペトリ皿から１つのペトリ皿１００を取り出す際に抵抗が生じる。この真空により、ペトリ皿１００のスタック（例えば、図８および図９に示されたスタック）から一度に１つのペトリ皿を操作することが困難となる。隣接する積み重ねられたペトリ皿１００間に形成される真空は、ペトリ皿１００がロボット操作される際に特に支障をきたす。ロボットにより取り扱うには、ペトリ皿１００が積み重ねられている場合、ペトリ皿１００を互いにスライドさせて取り出す必要がある。隣接する積み重ねられたペトリ皿１００間に真空が存在すると、それらは、互いに容易にスライドさせて取り出せない。

図５Ｃは、図５Ｂにおいて線５Ｃで示されている皿の断面図である。図５Ｄは、図５Ｂにおいて線５Ｄで示されている皿の断面図である。図５Ｄに、基体が、円形皿領域３１２、上向きに延在する側壁３１６、および基体３００の円形基体領域と側壁３１６との交点にある角部３２６を有することを示す。角部３２６には、基体側積重ねリング３２５である突起がある。図５Ｄに示されたように、この突起は、下向きに延在している。図５Ａに示されたように、基体を下から示した場合、突起は、上向きに延在する。側壁３１６、円形皿領域３１２、および角部３２６は全て、厚さ３５０を有する。実施形態において、側壁３１６、円形皿領域３１２、および基体側積重ねリング３２５を有する角部３２６の厚さは実質的に等しい。実施形態において、側壁３１６、円形皿領域３１２、および基体側積重ねリング３２５を有する角部３２６の厚さは、互いに３０％以下で異なる。例えば、側壁３１６の厚さが４ｍｍである場合、円形皿領域３１２および基体側積重ねリング３２５の厚さは、４ｍｍから３０％を超えて変動しないものとする。すなわち、円形皿領域３１２は、２．０８～５．２ｍｍとする。実施形態において、厚さ３５０は、３ｍｍ～６ｍｍである。これらの厚さは、例として提供されるが、提供される皿および蓋の厚さは、単なる例示である。皿および蓋の実際の厚さは、製造方法により定義され、変化してもよい。

側壁３１６、円形皿領域３１２、および基体側積重ねリング３２５を有する角部３２６の厚さ３５０は実質的に等しいため、基体３００の底面３１３から延在する基体側積重ねリング３２５である突起は、基体の内面３１１にチャネル３３０を形成している。

図５Ｃに、図５Ｂにおいて線５Ｃで示されている皿３００の断面を示す。図５Ｂにおける線５Ｃは、基体側通気路３２２と交差している。基体側通気路３２２は、断面において、基体３００の角部３２６の断面プロファイルにおける窪みまたは凹みである。ただし、基体３００の厚さ３５０は、側壁３１６から、基体側通気路３２２の領域を通って、円形平坦基体領域３１２にわたって一定のままであることに留意すべきである。図５Ｄに、基体側通気路３２２が存在しない角部３２６を示す。基体３００の厚さ３５０は、側壁３１６から、角部３２６の領域を通って、円形平坦底面領域３１２にわたって一定のままである。また、図５Ｄに、基体側積重ねリング３２５も示す。基体側積重ねリング３２５は、円形基体３００の角部の全周にわたる環状突起である。皿３００の厚さ３５０が、側壁３１６から、角部（基体側積重ねリング３２５でもある）を通って、円形平坦基体領域３１２にわたって一様であるため、基体３００の角部３２６の全周にわたって環状突起が設けられ、基体３００の内側に、基体３００の角部３２６の全周にわたるチャネル３３０が存在する。実施形態において、基体３００は、少なくとも３つの基体側通気路３２２を有する。実施形態において、基体は、３つ、４つ、５つ、６つ、またはそれ以上の個数の基体側通気路３２２を有する。実施形態において、基体側通気路３２２は、基体側積重ねリング３２５の全周にわたって互いに等距離に配置されている。

図５Ｅは、図５Ｂの断面５Ｃに沿った基体３００の実施形態の追加の断面図である。図５Ｆは、図５Ｂの５Ｄとして示されている線に沿った基体３００の実施形態の追加の断面図である。図５Ｅに、通気路３２２の断面を示す。図５Ｆに、基体側積重ねリング３２５を示す角部３２６の断面を示す。また、図５Ｆに示されたように、基体３００の裏側には、基体側通気路３２２がある。実施形態において、基体３００は、１つ以上の基体側通気路３２２を有する。追加の実施形態において、基体３００は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、またはそれ以上の個数の通気路３２２を有する。

側壁３１６と円形平坦基体領域３１２との間の形状（例えば、基体チャネル３３０）により、寒天がペトリ皿基体３００に導入される際に、気泡形成の減少が容易になることがある。また、基体チャネル３３０は、寒天を基体の底部に効果的に固定するように機能するため、基体３００への寒天のより良好な固着が容易になることがある。円形平坦基体領域３１２は、光学的に平坦であると共に光学的に透明であることができ、これにより、円形平坦基体領域３１２を通しての光学的なイメージングを向上させることができる。加えて、円形平坦基体領域２１２は、寒天を基体に対して平坦に置くことができ、また、平坦基体領域２１２の材料による妨害なしに、ユーザが皿の底部を通してペトリ皿の内容物を目視できるほどに平坦である。

図６Ａ～図６Ｄに、本開示の実施形態に係る基体３００の図を示す。図６Ａは、実施形態に係る基体３００の外面の底面図である。図６Ａに、基体３００の円形平坦領域３１２を示し、基体３００は、基体側積重ねリング３２５を有する角部３２６を有する。図６に示された実施形態では、ゲート３９０が、基体３００の角部３２６に沿って少なくとも１か所に存在する。ゲート３９０は、射出成形プロセスにおいて液体プラスチック材料を型内に射出する位置である。すなわち、ゲート３９０は、射出成形の産物（artifact）である。図６Ｂは、図６Ａの線６Ｂに沿った基体３００の断面図である。図６Ｃは、図６Ｂの断面図において６Ｃとして示されている領域の拡大図である。図６Ｃに示されたように、ゲートの位置において、角部３２６は直角である。すなわち、ゲート３９０の位置には、基体側積重ねリングが存在しない。または、実施形態において、基体３００の角部３２６に位置する基体側積重ねリング３２５は、ゲート３９０により中断されている。ただし、ゲート３９０の有無に関わらず、部分の厚さ３５０は、側壁３１６から、角部３２６を通って、円形平坦領域３１２にわたって一様であることに留意すべきである。図６Ｄは、図６Ｂの断面図において５Ｄとして示されている領域の拡大図である。基体側積重ねリング３２５を通って交差する図６Ｄの断面図には、角部３２６の内面におけるチャネル３３０が示される。部分の厚さ３５０は、側壁３１６から、基体側積重ねリング３２５を含む角部３２６を通って、円形平坦領域３１２にわたって一様である。基体側積重ねリング３２５は、側壁３１６と同心でよい。基体側積重ねリング３２５は、基体３００を表面上に置く時、基体３００を静止させる接触面を画定してよい。

図７Ａおよび図７Ｂに、皿３００および蓋２００を備える積み重ねられたペトリ皿１００を示す。図７Ａは、２つの積み重ねられたペトリ皿１００の断側面図である。図７Ｂは、図７Ａにおいて７Ｂとして示されている領域の拡大図である。図７Ａに、積み重ねられた時に、基体側積重ねリング３２５が蓋側積重ねリング２２５の内側に適合することを示す。蓋側通気路２２２により、積み重ねられた下側のペトリ皿１００の蓋２００と上側のペトリ皿１００の基体３００との間に空気通路が形成される。また、基体側通気路３２２によっても、上側のペトリ皿１００の基体３００と下側のペトリ皿１００の蓋２００との間に空間が提供される。図７Ｂに示されたように、蓋２００は、基体３００の上に位置し、リブ２９５により基体３００上に保持される。蓋２００は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の個数の蓋リブ２９５、例えば、等間隔に配置された６つの蓋リブ２９５（すなわち、約６０度で離間している）を備えてよい。

図８は、蓋１００を有する３３個の先行技術のペトリ皿のスタックの図である。図８に示されたように、３３個の先行技術のペトリ皿１００のスタックは、約１０％の「傾斜」（基体からスタックの上部角部までの距離（４９．０２ｃｍ)／ペトリ皿のスタックの高さ（４５５．８１ｃｍ））（４９．０２ｃｍ／４５５．８１ｃｍ＝０．１０７５）を形成し得る。

図９は、本開示の実施形態に係る、蓋を有する３３個のペトリ皿のスタックの図である。図８に示されたスタックとは対照的に、図２～図７に示された蓋側積重ねリング２２５および基体側積重ねリング３２５を有するペトリ皿１００は、約５％という（距離２５．７０ｃｍ／高さ４５５．８１ｃｍ＝０．０５６３）減じられた「傾斜」を示す。

図８および図９に示された測定値は、単なる例示である。実際の測定値は、ペトリ皿のサイズ、ペトリ皿の基体の側壁の高さにより決まる。図８および図９は、蓋側積重ねリングおよび基体側積重ねリングの存在と組み合わせて、三角形のリブを使用して蓋を基体に対してセンタリングする効果を示すために提供される。蓋側積重ねリングおよび基体側積重ねリングにより、上側ペトリ皿の基体が、隣接する下側ペトリ皿の蓋側積重ねリング内に位置することが可能となる。これらの特徴は、単独でまたは組み合わせて、他のペトリ皿と比較して、より真っ直ぐなスタックに積み重なるペトリ皿を提供する。

本開示の態様によれば、積重ね可能な肉薄の蓋２００および基体３００は、射出成形および熱成形を含む様々なプラスチック成形技術を使用して製造することができる。射出成形では、材料を型内に射出することにより部品が形成される。射出成形は、典型的には、ラムまたはスクリュータイプのプランジャーを使用して、溶融プラスチック材料を型キャビティ内に強制的に押し込む。次いで、材料は、型の輪郭に適合した形状に固化する。射出成形は、熱可塑性ポリマーおよび熱硬化性ポリマーの両方を加工するために使用することができる。熱成形は、プラスチックシートが柔軟な成形温度に加熱され、型内で特定の形状に成形され、トリミングされて使用可能な製品を製造する製造プロセスである。射出成形と比較して、熱成形には、全体的に製造コストをより低くすることができる可能性がある。熱成形部品は、射出成形部品より薄くすることができる。なぜならば、熱成形部品は、液体ポリマー材料を型内に射出する必要がないためである。より薄い部品であれば、必要な原材料、必要なポリマー材料がより少なくて済む。

製造の方法に応じて、異なる利点を達成することができる。射出成形中、例えば、型の断面が一定であるため、型内への材料充填速度は、一定かつ均一であることができる。これにより、完成した蓋２００および基体３００への気泡の取込みならびにフローラインの形成を最小限に抑えるかまたは排除することができる。代替的に、熱成形により製造された蓋２００および基体３００は、残留内部応力を示さず、射出弁ゲートによるマークも、フローラインもなくすことができる。

蓋２００および基体３００は、熱可塑性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーから形成されてもよい。これらは、再粉砕樹脂または再生樹脂、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、透明コポリマー、例えば、無水スチレンマレイン酸、ポリ（スチレン－ブタジエン－スチレン)(ＳＢＳ)、およびそれらの組合せを含む。熱可塑性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーは、光学的に透明であってよい。

実施形態において、ペトリ蓋２００および基体３００は、射出成形により製造されてもよく、射出成形は、液体プラスチック材料を型内に射出し、液体プラスチック材料を冷却させ、その後、成形された部品を型から取り出すことを含む。実施形態において、ペトリ蓋または基体は、真空成形または熱成形により製造されてもよい。真空成形または熱成形は、プラスチック材料のシートを提供し、シートを柔軟な成形温度に加熱し、シートを型内で、実質的に一定の断面厚さを有するペトリ皿の部品に熱成形することを含む。

本開示の態様によれば、ペトリ皿蓋２００もしくはペトリ皿基体３００、またはその両方は、記載された特徴を有してよい。ペトリ皿蓋２００は、一定の肉厚を有してよい。同様に、ペトリ皿基体３００は、一定の肉厚を有してよい。肉薄の蓋２００および基体３００は、積重ね可能であり、製造に必要な樹脂が先行技術のペトリ皿より１５～２０％少ない。さらに、本開示は、肉薄の部品に関連する数多くの制約を扱う。すなわち、肉薄の設計に必要な製造上の懸念は、樹脂内の残留応力の増加、欠陥、例えば、捕捉された空気を生じさせる可変溶融フローフロント、および部品に亀裂を生じさせやすいウェルドラインを含む。

ペトリ皿１００の蓋２００および基体３００は、同じかまたは異なる製造方法により、同じかまたは異なる材料を使用して形成されてよい。例えば、蓋２００および基体３００はそれぞれ、熱成形により形成されてよい。例えば、蓋２００および基体３００はそれぞれ、ＰＳを含んでよい。任意選択で、材料選択によって各部品の相対剛性を制御することにより、蓋２００と基体３００との間にクッション効果を提供することができる。この効果により、より薄い設計であっても破損を最小限に抑えることができる。例えば、蓋２００は、比較的柔軟な材料、例えば、ＰＥＴまたはＰＳ－ＳＢＳを含んでよい。一方、基体３００は、柔軟性の低い材料、例えば、ＰＳを含んでよい。任意選択で、蓋２００および基体３００の一方または両方は、光学的に透明であってよい。

特に明示的な記載がない限り、本明細書で記載されたいずれの方法も、そのステップが特定の順序で行われる必要があると解釈されることは決して意図されない。したがって、方法の請求項が、そのステップが従うべき順序を実際に列挙していない場合またはステップが特定の順序に限定されるべきであると特許請求の範囲もしくは明細書に特に記載されていない場合、何らかの特定の順序が推測されることは決して意図されない。任意の１つの請求項における任意の列挙された単一または複数の特徴または態様は、任意の他の１つ以上の請求項における任意の他の列挙された特徴または態様と組み合わせることができるかまたは置き換えることができる。

本明細書における記載は、特定の形式で機能するように「構成された」または「適合させられた」構成要素を意味することにも留意されたい。これに関して、このような構成要素は、特定の特性または機能を特定の形式で実現するように「構成されており」または「適合させられており」、このような記載は、意図された使用の記載とは対照的に構造的な記載である。より具体的には、構成要素が「構成された」または「適合させられた」形式についての本明細書での言及は、構成要素の既存の物理的条件を意味し、これにより、構成要素の構造的特徴の明確な記載として解釈されるべきである。

特定の実施形態の様々な特徴、要素またはステップが、「含む」という移行句を使用して開示されていることがあるが、「からなる」または「から本質的になる」という移行句を使用して記載されることがあるものを含む代替的な実施形態が示唆されていることが理解されるべきである。このため、例えば、基体および蓋を備えたペトリ皿に対する示唆された代替的な実施形態は、ペトリ皿が基体および蓋からなる実施形態と、ペトリ皿が本質的に基体および蓋からなる実施形態とを含む。

本発明を、限定された数の実施形態に関して説明してきたが、本開示の利益を享受する当業者であれば、本明細書に開示された本発明の範囲から逸脱することなしに、他の実施形態を考え出すことができると理解されるべきである。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
皿であって、
円形皿領域（３１２）、角部（３２６）、および上向きに延在する側壁（３１６）を有するポリマー製の基体（３００）と、
前記角部（３２６）において前記基体（３００）の内面（３１１）に設けられたチャネル（３３０）と、
前記角部（３２６）において前記基体（３００）の外面（３１３）に設けられた基体側積重ねリング（３２５）と
を備え、
前記円形皿領域（３１２）、前記上向きに延在する側壁（３１６）、および前記角部（３２６）がそれぞれ、所定の厚さ（３５０）を有し、
前記円形皿領域（３１２）、前記上向きに延在する側壁（３１６）、および前記角部（３２６）の前記厚さ（３５０）が、互いの３０％以内である、
皿。

実施形態２
前記基体側積重ねリング（３２５）に少なくとも３つの基体側通気路（３２２）をさらに備える、実施形態１記載の皿（３００）。

実施形態３
前記基体側積重ねリング（３２５）に少なくとも４つの基体側通気路（３２２）を備える、実施形態２記載の皿（３００）。

実施形態４
前記基体側通気路（３２２）が、互いに等距離に配置されている、実施形態２記載の皿（３００）。

実施形態５
前記基体側積重ねリング（３２５）が、ゲート（３９０）により中断されている、実施形態１から４までのいずれか１つ記載の皿（３００）。

実施形態６
ポリマー製の蓋（２００）をさらに備える、実施形態１から５までのいずれか１つ記載の皿（３００）。

実施形態７
前記蓋（２００）が、
円形蓋領域（２１２）、角部（２３０）、および下向きに延在する側壁（２１６）と、
前記角部（２３０）において前記蓋（２００）の内面（３１２）に設けられた溝（２４０）と
前記角部（２３０）において前記蓋（２００）の外面（３１３）に設けられた蓋側積重ねリング（２２５）と
を備え、
前記円形蓋領域（２１２）、前記下向きに延在する側壁（２１６）、および前記角部（２３０）がそれぞれ、所定の厚さ（２５０）を有し、
前記円形蓋領域（２１２）、前記下向きに延在する側壁（２１６）、および前記角部（２３０）の前記厚さ（２５０）が、互いの３０％以内である、実施形態６記載の皿（３００）。

実施形態８
前記蓋（２００）が、前記角部（２３０）において前記蓋（２００）の前記内面（３１２）から下向きに延在する少なくとも３つのリブ（２９５）をさらに備える、実施形態７記載の皿（３００）。

実施形態９
前記リブ（２９５）が、三角形である、実施形態８記載の皿（３００）。

実施形態１０
前記リブ（２９５）が、互いに等距離にある、実施形態８または９記載の皿（３００）。

実施形態１１
前記蓋（２００）が、少なくとも３つの通気路（２２２）をさらに備える、実施形態６から１０までのいずれか１つ記載の皿（３００）。

実施形態１２
前記通気路（２２２）が、互いに等距離にある、実施形態１１記載の皿（３００）。

実施形態１３
前記リブ（２９５）および前記通気路（２２２）が、蓋（２００）において同じ位置に配置されている、実施形態１０または１１記載の皿（３００）。

実施形態１４
前記蓋側積重ねリング（２２５）が、ゲート（２２３）により中断されている、実施形態７から１３までのいずれか１つ記載の皿（３００）。

実施形態１５
１つの皿を別の皿の上側に積み重ねると、上側の前記皿の前記基体側積重ねリング（３２５）が、前記別の皿の前記蓋側積重ねリング（２２５）内に収まる、実施形態７から１４までのいずれか１つ記載の皿（３００）。

Claims (13)

1. 皿であって、
   円形皿領域、角部、および上向きに延在する側壁を有するポリマー製の基体であって、該ポリマー製の基体は、
   前記角部において前記基体の内面に設けられたチャネルと、
   前記角部において前記基体の外面に設けられた基体側積重ねリングと、
   円形蓋領域、角部、および下向きに延在する側壁を有するポリマー製の蓋と、を備え、
   該ポリマー製の蓋は
   前記角部において前記蓋の内面に設けられた溝と、
   前記角部において前記蓋の外面に設けられた材料の隆起リングである蓋側積重ねリングであって、該蓋側積重ねリングは、前記円形蓋領域を周回し、かつ境界を接する蓋側積み重ねリングと、
   を備え、
   前記円形皿領域、前記上向きに延在する側壁、および前記角部がそれぞれ、所定の厚さを有し、
   前記円形皿領域、前記上向きに延在する側壁、および前記角部の前記厚さの差が、それぞれ３０％以内であり、
   前記基体が、ポリスチレン（ＰＳ）を含み、
   前記ポリマー製の基体が前記ポリマー製の蓋の上に積み重ねられると、前記基体側積重ねリングが、前記蓋側積重ねリングの内側に同心に収まり、前記円形蓋領域上に配置される、
   皿。
2. 前記基体側積重ねリングに少なくとも３つの基体側通気路をさらに備える、請求項１記載の皿。
3. 前記基体側積重ねリングに少なくとも４つの基体側通気路を備える、請求項２記載の皿。
4. 前記基体側通気路が、互いに等距離に配置されている、請求項２記載の皿。
5. 前記基体側積重ねリングが、ゲートにより中断されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の皿。
6. 前記円形蓋領域、前記下向きに延在する側壁、および前記角部がそれぞれ、所定の厚さを有し、
   前記円形蓋領域、前記下向きに延在する側壁、および前記角部の前記厚さの差が、それぞれ３０％以内である、請求項１記載の皿。
7. 前記蓋が、前記角部において前記蓋の前記内面から下向きに延在する少なくとも３つのリブをさらに備える、請求項６記載の皿。
8. 前記リブが、三角形である、請求項７記載の皿。
9. 前記リブが、互いに等距離にある、請求項７または８記載の皿。
10. 前記蓋が、少なくとも３つの通気路をさらに備える、請求項１から９までのいずれか１項記載の皿。
11. 前記通気路が、互いに等距離にある、請求項１０記載の皿。
12. 前記リブおよび前記通気路が、蓋において同じ位置に配置されている、請求項９または１０記載の皿。
13. 前記蓋側積重ねリングが、ゲートにより中断されている、請求項６から１２までのいずれか１項記載の皿。

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