JPH08257954A - マイクログリッパー用ホルダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクログリッパーの取り付け及び交換を容
易にする。 【構成】 ホルダー２１は、ホルダー本体２２と、固定
用バネ部材２３と、導電性を有する通電用バネ部材２４
とを備える。固定用バネ部材２３は、その一方端部がホ
ルダー本体２２に固定されるとともに、その他方端部が
マイクログリッパーの支持体を保持すべき位置に延在
し、マイクログリッパーの支持体を挟持する。通電用バ
ネ部材２４は、その一方端部がホルダー本体２２に固定
されるとともに、その他方端部が、マイクログリッパー
の支持体を保持すべき位置に延在して、支持体が挟持さ
れたときにマイクログリッパーの電極パットにそれぞれ
圧接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原生動物・卵細胞・微
小機械部品などの微小物質を把持するマイクログリッパ
ーを保持するマイクログリッパー用ホルダーに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】マイクログリッパーは、顕微鏡下などに
おいて原生物や微小機械素子の把持、移動、組立、変
形、加工、細胞融合等の微細作業をするために用いられ
るものであり、一対のフィンガーを開閉させることによ
り微小物質を把持するものである。

【０００３】このようなマイクログリッパーの一例とし
て、本件発明者は、特開平５−２５３８７０号公報に開
示されたマイクログリッパーを提供した。すなわち、本
件発明者は、支持体と、該支持体に一端が支持されて対
向した一対のフィンガーと、前記一対のフィンガーを開
閉させる開閉手段としての、前記一対のフィンガーに形
成したコイル層と、前記支持体の表面に形成された複数
の電極パットと、を備えたマイクログリッパーを提供し
た。このマイクログリッパーでは、外部磁場下に配置し
て前記電極パットを介して前記コイル層に電流を流すこ
とにより発生するローレンツ力で、前記フィンガーが開
閉動作をするものである。

【０００４】また、前記特開平５−２５３８７０号公報
には、静電方式のマイクログリッパーや圧電素子を用い
たマイクログリッパーも開示されている。

【０００５】以上説明したマイクログリッパーは、一般
的に、支持体と、該支持体に一端が支持されて対向した
一対のフィンガーと、前記一対のフィンガーを開閉させ
る開閉手段と、前記支持体の表面に形成された複数の電
極パットと、を備えた構成とされている。

【０００６】そして、前述の実際の微細作業において
は、マイクログリッパーをホルダーに取り付け（保持さ
せ）、さらに該ホルダーを３次元の油圧駆動型マニピュ
レータの移動部の先端に固定し、把持対象とマイクログ
リッパーのフィンガーを顕微鏡下或いはテレビモニター
に映し出した顕微イメージで観察しつつ、該油圧駆動型
マニピュレータのマスター入力装置（ジョイスティッ
ク）を用いてマイクログリッパーの全体を移動させなが
ら、さらに人間（オペレータ）の指で駆動するフィンガ
ー駆動用のマスター入力装置を用いてマイクログリッパ
ーを駆動して前記フィンガーに開閉動作を行わせること
によって、前述した微細作業を行ってきた。

【０００７】ここで、従来のマイクログリッパーの一例
について、図７を参照して説明する。図７は、従来のマ
イクログリッパー１を示す斜視図である。

【０００８】このマイクログリッパー１は、図７に示す
ように、支持体５と、支持体５に一端が支持されて対向
した一対のフィンガー６，７と、前記一対のフィンガー
６，７を開閉させる開閉手段としての、各フィンガー
６，７の外側面に形成されたコイル層（駆動用薄膜部
材）８と、を備えている。本例では、各フィンガー６，
７は、可撓性プレートから構成され、具体的には、窒化
珪素膜９，１０から構成されている。また、支持体５
は、シリコン層１１と、その両面に形成された窒化珪素
膜９，１０とから構成されている。コイル層８は、支持
体５の上にも延びて、支持体５上に形成された外部との
電気的接続のための電極パット１２，１３に接続されて
いる。なお、コイル層８及び電極パット１２，１３は、
同一の導電材料で構成され、一体化されている。なお、
このマイクログリッパー１は、半導体製造技術を用いて
製造することができる。このマイクログリッパー１で
は、外部磁場下に配置して各フィンガー６，７のコイル
層８に電流を流すことにより発生するローレンツ力で、
フィンガー６，７が撓んで開閉動作をするものである。

【０００９】そして、本件発明者は、前記マイクログリ
ッパー１を図６に示すマイクログリッパー用ホルダー１
２０に取り付けていた。図６は、前記マイクログリッパ
ー１を保持した状態の従来のホルダー１２０を示す概略
側面図である。

【００１０】このホルダ１２０ーは、プラスチック製の
本体１２１と、スペーサー１２２と、挟持板１２３と、
止めネジ１２４と、金属ネジ１２７とで構成されてい
る。

【００１１】このホルダー１２０によれば、マイクログ
リッパー１を保持するときには、マイクログリッパー１
の支持体５及びスペーサー１２２に挟持板１２３を当接
し、止めネジ１２４を挟持板１２３の挿通孔に挿通して
本体１２１に螺合して締め付ける。これにより、マイク
ログリッパー１の支持体５が本体１２１と挟持板１２３
との間に挟持固定される。その後、マイクログリッパー
１の電極パット１２，１３にワイヤーボンディング法に
より取り付けた通電用金線１２５を、導電製ペースト１
２６により金属ネジ１２７に固定する。該金属ネジ１２
７に駆動電流を供給するための金属配線１２９をつな
ぐ。前記ホルダー１２０では、これらの作業を行うこと
により、マイクログリッパー１の保持と、コイル層８へ
の駆動電流の供給が可能となる。

【００１２】なお、図６中、１２８は、前記油圧駆動型
マニピュレータの移動部に固定されているシャフトであ
り、該シャフト１２８にホルダー１２０の本体１２１が
取り付けられている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のホルダー１２０では、マイクログリッパー１をホル
ダー１２０に取り付ける際には前述したような作業を行
わなければならなかったので、その取り付け作業に著し
く手数を要する欠点があった。また、ホルダー１２０と
マイクログリッパー１との間が、金線１２５によって、
電気的に接続されるのみならず機械的にも結合されてし
まっていたので、マイクログリッパー１の交換も困難で
あった。

【００１４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、マイクログリッパーの取り付け及び交換が極
めて容易となるマイクログリッパー用ホルダーを提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様によるマイクログリッパー用ホ
ルダーは、支持体と、該支持体に一端が支持されて対向
した一対のフィンガーと、該フィンガーを開閉させる開
閉手段と、前記支持体の表面に形成された複数の電極パ
ットとを備えたマイクログリッパーを保持するマイクロ
グリッパー用ホルダーにおいて、ホルダー本体と、一方
端部が前記ホルダー本体に固定されるとともに他方端部
が前記支持体を保持すべき位置に延在し、前記支持体を
挟持する複数の固定用バネ部材と、一方端部が前記ホル
ダー本体に固定されるとともに、他方端部が、前記支持
体を保持すべき位置に延在して、前記支持体が挟持され
たときに前記複数の電極パットにそれぞれ圧接する導電
性を有する複数の通電用バネ部材と、を備えたものであ
る。

【００１６】本発明の第２の態様によるマイクログリッ
パー用ホルダーは、前記第１の態様によるマイクログリ
ッパー用ホルダーにおいて、前記複数の固定用バネ部材
のうちの少なくとも１つが前記通電用バネ部材として兼
用されたものである。

【００１７】本発明の第３の態様によるマイクログリッ
パー用ホルダーは、前記第１又は第２の態様によるマイ
クログリッパー用ホルダーにおいて、前記複数の固定用
バネ部材のうちの少なくとも１つの前記他方端部の先端
が前記支持体に形成された溝に適合するものである。な
お、この溝は断面Ｖ字状の形状を有することが、前記先
端の位置を厳密にする上で、好ましい。

【００１８】本発明の第４の態様によるマイクログリッ
パー用ホルダーは、前記第１乃至第３のいずれかの態様
によるマイクログリッパー用ホルダーにおいて、前記ホ
ルダー本体に、前記支持体を挟持したときに前記支持体
の端部と適合する溝を形成したものである。

【００１９】本発明の第５の態様によるマイクログリッ
パー用ホルダーは、前記第１乃至第４のいずれかの態様
によるマイクログリッパー用ホルダーにおいて、前記ホ
ルダー本体に、前記通電用バネ部材に電気的に接続され
た配線パターンが形成されたものである。

【００２０】本発明の第６の態様によるマイクログリッ
パー用ホルダーは、前記第５の態様によるマイクログリ
ッパー用ホルダーにおいて、前記配線パターンに導線を
電気的に接続するための接続具を更に備えたものであ
る。

【００２１】

【作用】本発明の第１乃至第６の態様によるマイクログ
リッパー用ホルダーは、一方端部がホルダー本体に固定
されるとともに他方端部がマイクログリッパーの支持体
を保持すべき位置に延在し、前記支持体を挟持する複数
の固定用バネ部材を有している。したがって、このホル
ダーによれば、マイクログリッパーの支持体を取り付け
る場合には、固定用バネ部材のバネ力を利用することに
より、マイクログリッパーの支持体を固定用バネ部材に
簡単に挟持固定させることができる。

【００２２】そして、このホルダーは、一方端部が前記
ホルダー本体に固定されるとともに、他方端部が、前記
支持体を保持すべき位置に延在して、前記支持体が挟持
されたときに前記複数の電極パットにそれぞれ圧接する
導電性を有する複数の通電用バネ部材を有している。し
たがって、マイクログリッパーの支持体を固定用バネ部
材に挟持固定させると同時に、通電用バネ部材がそのバ
ネ力により自動的にマイクログリッパーの電極パットに
圧接する。このため、マイクログリッパーとホルダーと
の間の電気的な接続が自動的に行われ、その接続作業を
全く排除することができる。さらに、通電用バネ部材が
電極パットに圧接されるのみで機械的に結合されるもの
ではなく、また、固定用バネ部材も単にマイクログリッ
パーの支持体を挟持しているにすぎないので、マイクロ
グリッパーの交換も極めて容易である。

【００２３】また、前記第２の態様のように、複数の固
定用バネ部材のうちの少なくとも１つを通電用バネ部材
として兼用すれば、バネ部材全体の数を減らすことがで
きるので、好ましい。

【００２４】また、前記第３の態様のように、複数の固
定用バネ部材のうちの少なくとも１つの他方端部の先端
がマイクログリッパーの支持体に形成された溝に適合さ
せれば、マイクログリッパーを交換する場合などにおい
て、ホルダーに対するマイクログリッパーの取り付け位
置を厳密にすることができ、好ましい。

【００２５】さらに、前記第４の態様のように、ホルダ
ー本体に、マイクログリッパーの支持体を挟持したとき
に前記支持体の端部と適合する溝を形成すれば、マイク
ログリッパーの取り付け位置を厳密にすることができ、
好ましい。

【００２６】さらにまた、前記第５の態様のように、ホ
ルダー本体に、前記通電用バネ部材に電気的に接続され
た配線パターンを形成すれば、導線による配線を減らす
ことができ、好ましい。この場合、前記第６の態様のよ
うに、配線パターンに導線を電気的に接続するための接
続具を設けておけば、配線作業を一層効率化することが
できる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の一実施例によるマイクログリ
ッパー用ホルダーについて、図１及び図２を参照して説
明する。

【００２８】図１は、本発明の一実施例によるマイクロ
グリッパー用ホルダー１を示す図であり、図１（ａ）は
その斜視図、図１（ｂ）はその正面図である。図２は、
図１に示すマイクログリッパー用ホルダー１にマイクロ
グリッパー５１を取り付けた状態を示す図であり、図２
（ａ）はその正面図、図２（ｂ）はその側面図である。

【００２９】まず、本実施例によるマイクログリッパー
用ホルダー２１について説明する前に、本実施例による
マイクログリッパー用ホルダー２１に取り付けられるマ
イクログリッパー５１の一例について、図３を参照して
説明する。

【００３０】図３は、このマイクログリッパー５１を示
す斜視図である。図３において、図７に示すマイクログ
リッパー１と同一構成要素には同一符号を付し、その説
明は省略する。

【００３１】このマイクログリッパー５１が図７に示す
従来のマイクログリッパー１と異なる所は、支持体５
に、後述する固定用バネ部材の端部の先端が適合する溝
５２が形成されている点のみである。溝５２の断面形状
はＶ字状とされている。

【００３２】本実施例によるホルダー２１は、ホルダー
本体２２と、一方端部がホルダー本体２２に固定される
とともに他方端部がマイクログリッパー５１の支持体５
を保持すべき位置に延在し、支持体５を挟持する複数の
固定用バネ部材２３と、一方端部がホルダー本体２２に
固定されるとともに、他方端部が、支持体５を保持すべ
き位置に延在して、支持体５が挟持されたときに複数の
電極パット１２，１３にそれぞれ圧接する導電性を有す
る複数の通電用バネ部材２４と、を備えている。

【００３３】ホルダー本体２２は、例えば、プラスチッ
ク材料やセラミック材料を用いて構成することができ
る。また、本実施例では、ホルダー本体２２は、直方体
形状に対して矩形状の切欠部を設けたような形状を有し
ている。もっとも、本発明では、ホルダー本体２２の形
状は限定されるものではない。

【００３４】また、本実施例では、ホルダー本体２２に
は、通電用バネ部材２４のそれぞれに電気的に接続され
る配線パターン２５が形成されている。図面には示して
いないが、通電用バネ部材２４は導電性ペースト等を用
いて配線パターン２５と接続されている。さらに、配線
パターン２５には、外部機器等との間の電気的接続を容
易にするべく、導線を電気的に接続するための接続具と
して、金属ネジ２６がホルダー本体２２に取り付けられ
ている。このような接続具としてコネクタを設けてもよ
い。

【００３５】さらに、本実施例では、ホルダー本体２２
に、マイクログリッパー５１の支持体５を挟持したとき
に支持体５の端部と適合する溝２７が形成されている。
もっとも、ホルダー２１に対するマイクログリッパー５
１の取り付け位置が厳密でない場合は、この溝２７は必
ずしも形成しなくともよい。

【００３６】また、本実施例では、固定用バネ部材２３
として、ベリリウムカッパー等の材料からなる板バネを
用いている。もっとも、固定用バネ部材２３の材質はこ
れに限定されるものではないし、また、固定用バネ部材
２３は、必ずしも板バネである必要はないし、導電性を
有していなくてもよい。

【００３７】なお、バネ部材２３，２４のホルダー本体
２２への固定は、接着剤を用いたり、ネジを用いたり、
任意の方法で行うことができる。例えば、ホルダー本体
２２がプラスチック材料等で構成されている場合は、予
めバネ部材２３，２４の周囲の適位置にホルダー本体２
２から一体に形成した突起を設けておき、バネ部材２
３，２４の固定時に当該突起を加熱して変形させた後に
固化させることによって、バネ部材２３，２４をホルダ
ー本体２２に固定することができる。

【００３８】なお、図１及び図２中、２８は、油圧駆動
型マニピュレータの移動部に固定されているシャフトで
あり、該シャフト２８にホルダー本体２２が取り付けら
れている。

【００３９】以上説明した本実施例によるホルダー２１
によれば、マイクログリッパー１の支持体５を取り付け
る場合には、固定用バネ部材２３のバネ力を利用するこ
とにより、マイクログリッパー１の支持体５を固定用バ
ネ部材５に簡単に挟持固定させることができる。

【００４０】そして、マイクログリッパー１の支持体５
を固定用バネ部材２３に挟持固定させると同時に、通電
用バネ部材２４がそのバネ力により自動的にマイクログ
リッパー１の電極パット１２，１３に圧接する。このた
め、マイクログリッパー１とホルダー２１との間の電気
的な接続が自動的に行われ、その接続作業を全く排除す
ることができる。さらに、通電用バネ部材２４が電極パ
ット１２，１３に圧接されるのみで機械的に結合される
ものではなく、また、固定用バネ部材２３も単にマイク
ログリッパー１の支持体５を挟持しているにすぎないの
で、マイクログリッパー１の交換も極めて容易である。

【００４１】また、本実施例では、固定用バネ部材２３
の先端がマイクログリッパー１の支持体５に形成された
溝に適合させれば、マイクログリッパー１を交換する場
合などにおいて、ホルダー２１に対するマイクログリッ
パー１の取り付け位置を厳密にすることができ、好まし
い。

【００４２】さらに、本実施例では、ホルダー本体２２
には、支持体５の端部と適合する溝２７が形成されてい
るので、マイクログリッパーの取り付け位置を厳密にす
ることができ、好ましい。

【００４３】さらにまた、本実施例では、ホルダー本体
２２に、通電用バネ部材２４に電気的に接続された配線
パターン２５が形成されているので、導線による配線を
減らすことができ、好ましい。そして、配線パターン２
５に導線を電気的に接続するための金属ネジ２６が設け
られているので、外部機器等との間の配線作業を一層効
率化することができる。

【００４４】本実施例によるホルダー２１には、図７に
示すように、前記溝５２のないマイクログリッパー１で
あっても取り付けることができる。

【００４５】また、本実施例によるホルダー２１には、
図４に示すフィンガー体６１と、該フィンガー体６１と
対称に構成されたフィンガー体（図示せず）とを、単に
背合わせにするのみで接着せずに、単に差し込むだけで
取り付けることもできる。なお、図４に示すフィンガー
体６１は、図３に示すマイクログリッパー５１を実質的
に２分割したような構成となっており、図４において図
３中の構成要素と同一又は対応する要素には同一符号を
付し、その説明は省略する。

【００４６】さらに、前述したマイクログリッパー２１
では、電極パット１２，１３の数が全部で４つであった
が、電気的なあるいは熱的な計測機能や、把持試料の加
熱機能を有したマイクログリッパーでは、駆動電流の供
給だけではなく計測や加熱などのための電気的な接続用
の電極パットも備えることになる。この場合には、その
電極パットに合わせて、前記通電用バネ部材２４、配線
パターン２５及び金属ネジ２６の数を増やせばよい。

【００４７】次に、本発明の他の実施例によるマイクロ
グリッパー用ホルダー７１について、図５を参照して説
明する。

【００４８】図５は、本発明の一実施例によるマイクロ
グリッパー用ホルダー７１にマイクログリッパー５１を
取り付けた状態を示す図であり、図５（ａ）はその正面
図、図５（ｂ）はその側面図である。

【００４９】図５において、図１及び図２に示す構成要
素と同一又は対応する構成要素には、同一符号を付し、
その説明は省略する。

【００５０】図５に示すホルダー７１が図１及び図２に
示すホルダー２１と異なる所は、固定用バネ部材２３が
削除され、通電用バネ部材２４が固定用バネ部材として
兼用されている点と、図１及び図２中の溝２７が削除さ
れている点である。なお、図５に示すマイクログリッパ
ー５１では、溝５２が削除され、電極パット１２，１３
の位置も若干変更されている。

【００５１】図５に示すホルダー７１では、図１及び図
２に示すホルダー２１に比べて、バネ部材全体の数を減
らすことができるので、好ましい。

【００５２】以上、本発明の各実施例について説明した
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マイクログリッパーの取り付け及び交換が極めて容易と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるマイクログリッパー用
ホルダーを示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）
はその正面図である。

【図２】図１に示すマイクログリッパー用ホルダーにマ
イクログリッパーを取り付けた状態を示す図であり、
（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。

【図３】マイクログリッパーの一例を示す斜視図であ
る。

【図４】フィンガー体の一例を示す斜視図である。

【図５】本発明の他の実施例によるマイクログリッパー
用ホルダーにマイクログリッパーを取り付けた状態を示
す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図
である。

【図６】マイクログリッパーを保持した状態の従来のマ
イクログリッパー用ホルダーを示す概略側面図である。

【図７】従来のマイクログリッパーを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１，５１ マイクログリッパー ５ 支持体 ６，７ フィンガー ８ 配線パターン １２，１３ 電極パット ２１，７１ ホルダー ２２ ホルダー本体 ２３ 固定用バネ部材 ２４ 通電用バネ部材 ２５ 配線パターン ２６ 金属ネジ ２７ 溝 ５２ 溝 ６１ フィンガー体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と、該支持体に一端が支持されて
   対向した一対のフィンガーと、該フィンガーを開閉させ
   る開閉手段と、前記支持体の表面に形成された複数の電
   極パットとを備えたマイクログリッパーを保持するマイ
   クログリッパー用ホルダーにおいて、 ホルダー本体と、 一方端部が前記ホルダー本体に固定されるとともに他方
   端部が前記支持体を保持すべき位置に延在し、前記支持
   体を挟持する複数の固定用バネ部材と、 一方端部が前記ホルダー本体に固定されるとともに、他
   方端部が、前記支持体を保持すべき位置に延在して、前
   記支持体が挟持されたときに前記複数の電極パットにそ
   れぞれ圧接する導電性を有する複数の通電用バネ部材
   と、 を備えたことを特徴とするマイクログリッパー用ホルダ
   ー。
2. 【請求項２】 前記複数の固定用バネ部材のうちの少な
   くとも１つが前記通電用バネ部材として兼用されたこと
   を特徴とする請求項１記載のマイクログリッパー用ホル
   ダー。
3. 【請求項３】 前記複数の固定用バネ部材のうちの少な
   くとも１つの前記他方端部の先端が前記支持体に形成さ
   れた溝に適合することを特徴とする請求項１又は２記載
   のマイクログリッパー用ホルダー。
4. 【請求項４】 前記ホルダー本体に、前記支持体を挟持
   したときに前記支持体の端部と適合する溝を形成したこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマイ
   クログリッパー用ホルダー。
5. 【請求項５】 前記ホルダー本体に、前記通電用バネ部
   材に電気的に接続された配線パターンが形成されたこと
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマイク
   ログリッパー用ホルダー。
6. 【請求項６】 前記配線パターンに導線を電気的に接続
   するための接続具を更に備えたことを特徴とする請求項
   ５記載のマイクログリッパー用ホルダー。