JP2005247551A - 試料保管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試料の搬入出時に、チャンバー内に外気が流入したりチャンバー内の冷気が外部に流出したりすることがなく、容器の搬入出作業が容易に行える保管装置を提供する。
【解決手段】本発明を低温環境庫に実施した形態において、フロント開閉扉(12)の下方にマイクロプレート挿入出口(13)が形成され、該フロント開閉扉(12)に連通するように配された前室(6)に、マイクロプレート搬入出トレー(73)を有する前室上開き扉(62)が前室マイクロプレート搬入出機構(7)により上下動するよう配されている。マイクロプレート(31)がチャンバー(11)内から前室(6)に搬出されるとき及びマイクロプレート(31)が前室(6)からチャンバー(11)内に搬入されるとき、マイクロプレート挿入出口(13)は、マイクロプレート搬入出機構(4)の内扉(482)によって閉塞される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、試料保管装置に関するものであり、特に、所定の環境条件に調整されたチャンバーの内部にて微生物、細胞及び試薬等を保存する低温環境庫等に用いて好適なものである。

従来から、微生物、細胞および試薬等を不活性化して長期保存を行うために、低温環境庫が用いられている。低温環境庫は、開閉扉によって開口を開閉することが可能なチャンバーの内部に、複数段の棚を設け、各棚には、内部に試料が入った複数の容器を収容することが可能となっている。チャンバーには、その内部温度等の環境条件を調整するための環境調整装置が設けられており、適切な環境条件を設定することにより、容器内の試料を適切に保存できる。

保存されているチャンバー内部の試料を用いた各種の試験を行う場合には、低温環境庫から試料を取出す必要がある。また、試験終了時には収納する必要がある。出し入れする回数や扱う試料の種類が増加するにつれて、試料の種類管理の煩雑さに由来する作業ミスや、チャンバーの開閉扉を開くことによって生じる内部環境の変化が、試料の保存状態を劣化させることが問題となっている。

そこで、チャンバーに開設した試料の搬入出口と、チャンバー内の各試料収納部との間で試料の搬送を可能とし、各試料収容部に対する容器の出し入れを自動化した装置が必要とされている。

また、チャンバーの内部環境は、周囲環境よりも低温であるため水の飽和蒸気圧が低く、一般的に、チャンバー内に外気が導入されると結露が生じ、さらに低温になると着霜する。この結露や着霜が、自動化装置の機構部分を損傷させる原因となっている。

そこで、内部自動装置に結露、着霜が発生し、内部自動装置の動作が不安定となり、装置の信頼性が保てないという問題を解消するために、試料の搬入出時にチャンバーが外気に接触しないように、チャンバーに隣接して前室を設け、試料の搬入出を前室において行うことにより、チャンバーの内部環境の変化を抑える構造も知られている。

また、暖気は上方に溜まり、冷気は下方に溜まるため、試料搬出口はチャンバーの下方部よりも上方部にある方が有利である。よって、試料搬入出口の扉は上開きが有利であることが一般的に知られている。ただし、試料搬入出口は低い位置にある方が、実験者にとって取り扱いやすい。

従来、低温環境庫においては、試料搬入出口はチャンバーの上方部に設けられており、また、前室もチャンバーの上方部に横開き扉を備える構成で設けられていた。

また、大型荷物を保管する大型冷凍自動倉庫においては、大型荷物の搬入出の便宜上、前室が倉庫本体の下方部に隣接して設けられているが、荷物の前室との搬入出扉は横開きの構成であった。
特開２０００−３２７１１１公報

上記のような前室がチャンバーの上方部に横開き扉を備える構成の自動装置付き低温環境庫においては、試料搬入出時に横開き扉を開けた際に前室内部の冷気が外部に流出し、外気が前室内部に流入することになる。そして、前室とチャンバーの間の試料搬入出口を開けた際にチャンバーに温度の高い外気がチャンバー内に流入することになる。このことにより内部自動装置に結露、着霜が発生し、内部自動装置の動作が不安定となり、装置の信頼性が保てないという問題を解消するために、前室内部の空気を全置換したり冷却したりする必要があるため、複雑な装置が必要であるという問題があった。

また、前室がチャンバーの上方部に隣接して設けられる構成においては、試料の搬入出作業が人の手において行いにくいという欠点もあった。

また、上記特許文献１に開示された大型冷凍冷蔵庫のような横開きの荷物搬入出口を備えた前室が倉庫本体の下方部に隣接して設けられた構成においては、倉庫内の自動装置に結露、着霜が発生するのを防止するため、前室内部の空気を冷却する冷却器を必要としていた。

なお、特許文献１に開示された大型冷凍冷蔵庫は前室に冷却器を設けて前室内の空気を冷却することにより、上記の問題を軽減しているが、微生物や細菌等を培養するための低温環境庫は、大型冷凍冷蔵庫よりずっと小型であるため、前室に冷却器を設けることはできず、よって、上記問題を解決することができないという課題があった。

請求項１の発明は、所定の環境条件に調整されたチャンバーの内部にて、容器上の試料を保管する保管装置において、該チャンバーの壁面に、該チャンバー内へ該容器を搬入又は該チャンバーから該容器を搬出するための容器搬入出口を開設し、さらに、その側部が該容器搬入出口に連通し、その上部に上下方向開閉扉を有する前室を配備したことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の保管装置において、前記チャンバーの壁面の下方に、前記容器搬入出口が開設されていることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の保管装置において、前記上下方向開閉扉に、その上下動の際に前記容器を支持して前記容器を前記前室内に搬入又は前記前室から前記容器を搬出するための搬送手段が配備されていることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の保管装置において、前記上下方向開閉扉を上下方向に駆動する扉駆動機構が前記チャンバーの壁面に配備されていることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の保管装置において、前記チャンバー内と前記前室を遮断する遮断手段がさらに配されており、この遮断手段は、前記容器を前記チャンバーから前記前室内へ搬送又は前記前室から前記チャンバーへ搬送するための容器搬送機構が前記前室方向へ駆動されるに伴って前記容器搬入出口を覆うようにして構成されていることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項５に記載の保管装置において、前記遮断手段は、前記容器搬入出口を前記チャンバー内から覆う内扉であって、該内扉は、前記搬送時に前記容器とともに移動する前記容器搬送機構の搬送部に一体に配設されていることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、所定の環境条件に調整されたチャンバーの内部にて、容器上の試料を保管する保管装置において、該チャンバーの壁面に、該チャンバー内へ該容器を搬入又は該チャンバーから容器を搬出するための容器搬入出口を開設するとともに、その側部が該容器搬入出口に連通する前室を配備し、さらに、前記容器を前記チャンバーから前記前室内へ搬送又は前記前室から前記チャンバーへ搬送するための容器搬送機構が前記前室方向へ駆動されるに伴って前記容器搬入出口を覆い前記チャンバー内と前記前室を遮断する遮断手段を配備したことを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項７に記載の保管装置において、前記遮断手段は、前記容器搬入出口を前記チャンバー内から覆う内扉であって、該内扉は、前記搬送時に前記容器とともに移動する前記容器搬送機構の搬送部に一体に配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、前室をチャンバーの壁面に配することにより、試料の搬入出作業を簡易・円滑化でき、特に、請求項２または３の構成を採用すれば、試料交換時の作業性を顕著に向上させることができる。さらに、前室を上開きとすることにより、前室内に外気が流入し、又は、前室内の気体が外部に流出し難くなるため、試料の入れ替え時に、前室内の環境条件が変化し難くなり、よって、前室とチャンバー間において試料を搬入出する際に、前室内の気体がチャンバー内に流入しても、チャンバー内の環境条件をほぼ変動なく維持することができるようになる。このように、本発明によれば、試料交換の作業性の向上と、チャンバー内の環境条件の維持を同時に図ることができる。

また、本発明によれば、遮断手段を配することにより、前室に対する試料の出し入れの際に、前室からチャンバー内に外気が流入するのを防止でき、チャンバー内の環境条件をより効果的に維持することができる。特に、遮断手段を上記請求項６または８に示す構成とすれば、遮断手段の構成を簡素なものとすることができ、且つ、遮断手段の駆動を簡易に制御することができる。このように、本発明によれば、簡易な構成にて、チャンバー内の環境条件をより効果的に維持することができる。

以下、本発明を低温環境庫に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。

全体構成
図１及び図２に示す如く、本発明の実施形態である低温環境庫(１)は、前面に開口(10)が形成されると共に該開口(10)をフロント開閉扉(12)によって開閉することが可能なチャンバー(11)を具え、該チャンバー(11)の内部には、低温環境庫自動装置アセンブリ(２)が収容されている。
チャンバー(11)には、その上面部に、チャンバー内の温度を調整するための環境調整装置(図示省略)が配備されており、チャンバー(11)の上側の壁面には、環境調整装置から得られた調整されたガスをチャンバー内へ分布させるためのファンを具えた吹き出し口(図示省略)が開設されている。

フロント開閉扉(12)には、マイクロプレート挿入出口(13)が開設されると共に、該マイクロプレート挿入出口(13)と対応する位置に開口部(61)を有する前室(6)が、図３及び図４に示すように前室上開き扉（62）により開閉可能に取り付けられている。

前室（6）
前室（6）は、図３及び図４に示す如く、前室本体（63）と前室上開き扉（62）とからなる。前室本体（63）は、開口部（61）を有し、該開口部（61）はフロント開閉扉（12）に開設されたマイクロプレート挿入出口(13)とつながっている。通常時は、チャンバー(11)内と前室（6）内が一体として、同時に冷却されている。前室上開き扉（62）は前室往復搬送機構（71）に接続されており、図４に示す如く、該前室上開き扉（62）が上下に駆動されることにより、前室(6)が開閉される。前室往復搬送機構（71）は、支持部（72）によりフロント開閉扉(12)に固定されている。さらに、図４に示す如く、前室上開き扉(62)には、マイクロプレート搬入出トレー（73）が設置されており、前室上開き扉（62）が閉じられた際には前室本体内に収まる構成となっている。マイクロプレート搬入出トレー（73）は一対の支持腕からなっており、前室（6）にマイクロプレート(31)を搬入出する際に、後述のマイクロプレート搬入出機構(4)との間でマイクロプレート(31)の受け渡しを行うものである。

低温環境庫自動装置アセンブリ(2)
低温環境庫自動装置アセンブリ(2)は、図５に示す如く、ベース(21)上に、マイクロプレート搬送ユニット(2a)を設置すると共に、該マイクロプレート搬送ユニット(2a)の両側に左右一対のスタッカーユニット(2b)(2c)を、該マイクロプレート搬送ユニット(2a)の片側にマイクロプレート搬入出機構(4)を配備して構成されており、図６に示す如く、マイクロプレート搬送ユニット(2a)、各スタッカーユニット(2b)(2c)、マイクロプレート搬入出機構(4)はベース(21)から個別に取り外すことが可能である。

マイクロプレート搬送ユニット(2a)は、機台(51)上に、搬送テーブル(50)を具えたマイクロプレート搬送装置(5)を設置して構成されている。各スタッカーユニット(2b)(2c)は、引出し台(22)上にスタッカーホルダー(23)を配備して構成され、スタッカーホルダー(23)には、マイクロプレートを収容するための複数のスタッカー(３)が、前後方向(Ｙ軸方向)に配列されている。

図１に示す如く、チャンバー(11)内に低温環境庫自動装置アセンブリ(２)が収容された状態で、マイクロプレート搬送装置(５)は、チャンバー(11)内の空間の中央部に位置し、その両側の空間にそれぞれ複数のスタッカー(３)が配列されることになる。

図７に示す如く、マイクロプレート搬送ユニット(2a)の機台(51)と両スタッカーユニット(2b)(2c)の引出し台(22)(22)はそれぞれ、その前方端部がベース(21)にビス(26)によって締結されている。

又、マイクロプレート搬送ユニット(2a)の機台(51)と両スタッカーユニット(2b)(2c)の引出し台(22)(22)の各後方端面には、図８に示す如く後方に向かってピン(27)が突設される一方、ベース(21)上には、前記ピン(27)がそれぞれ嵌入すべき貫通孔を有するブロック(28)が配備されており、各ピン(27)が各ブロック(28)の貫通孔へ嵌入することによって、マイクロプレート搬送ユニット(2a)及び両スタッカーユニット(2b)(2c)がベース(21)上に拘束される。

両スタッカーユニット(2b)(2c)の引出し台(22)(22)にはそれぞれ、ベース(21)上のレール(29)(29)（図６参照）と係合して前後方向へ往復移動するための周知のスライド機構(図示省略)が内蔵されており、図２に示す如くチャンバー(11)のフロント開閉扉(12)を開くことによってマイクロプレート搬送ユニット(2a)及び両スタッカーユニット(2b)(2c)をチャンバー(11)の外側へ向けて引き出すことが出来る。

又、図１に示す如くフロント開閉扉(12)を開いた状態で、図８に示すビス(26)を取り外し、更にピン(27)をブロック(28)の貫通孔から引き抜くことによって、マイクロプレート搬送ユニット(2a)やスタッカーユニット(2b)(2c)を個別にベース(21)から取り外し、図１に示す開口(10)からチャンバー(11)の外へ取り出すことが出来る。

スタッカーユニット(2b)
スタッカーユニット(2b)を構成するスタッカーホルダー(23)は、図９に示す如く、引出し台(22)上に電気絶縁部材(24)(25)を介して支持されており、該電気絶縁部材(24)(25)によってスタッカーホルダー(23)と引出し台(22)の電気絶縁が施されている。ここで、スタッカーユニット(2b)のスタッカーホルダー(23)及びスタッカー(３)は抗菌ステンレス鋼製であり、引出し台(22)はアルミニウム製である。

スタッカー(３)は、図１０(ａ)(ｂ)に示す如く複数の試料注入凹部(31a)が形成されたマイクロプレート(31)を複数段に収容するものであって、マイクロプレート(31)を水平姿勢で受け止めるための一対の受け止め片(32)(32)が、複数段に突設されている。

尚、図示の如く厚さの異なる複数種類のマイクロプレート(31)が存在するため、受け止め片(32)の配列ピッチが異なる複数種類のスタッカー(３)が用意されている。

図１２に示す如く、スタッカーホルダー(23)は上下２つの背板部(23a)(23b)を具え、各スタッカー(３)には、該背板部(23a)(23b)と対向する位置に、図１１に示す如く上下２つのフレーム部(35)(35)が突設されており、各フレーム部(35)の背面には、突片(36)が取り付けられている。両フレーム部(35)(35)の突片(36)(36)は、図１２に示す如くスタッカー(３)がスタッカーホルダー(23)に取り付けられたときに該スタッカーホルダー(23)の背板部(23a)(23b)に嵌合するものである。

ここで、スタッカーホルダー(23)の下方の背板部(23b)には、突片(36)と対向する位置に、該突片(36)によって押下されるべきスイッチ(37)が取り付けられており、該スイッチ(37)によってスタッカー(３)の種類が識別される。

即ち、図１３に示す如く、スイッチ(37)には第１及び第２の作動片(37a)(37b)が配備され、受け止め片(32)の配列ピッチの小さなスタッカー(3A)には、スイッチ(37)の２つの作動片(37a)(37b)を同時に押下することが可能な凸部(36a)が形成されているのに対し、受け止め片(32)の配列ピッチの大きなスタッカー(3B)には、スイッチ(37)の第１作動片(37a)のみを押下することが可能な凸部(36b)が形成されている。

従って、スイッチ(37)の何れの作動片(37a)(37b)も押下されないときはスタッカー(３)が存在しないものと判断することが出来、両方の作動片(37a)(37b)が同時に押下されたときは受け止め片(32)の配列ピッチの小さなスタッカー(3A)が取り付けられたものと判断することが出来、第１作動片(37a)のみが押下されたときは受け止め片(32)の配列ピッチの大きなスタッカー(3B)が取り付けられたものと判断することが出来る。

マイクロプレート搬送ユニット(2a)
マイクロプレート搬送ユニット(2a)を構成するマイクロプレート搬送装置(５)は、図１４及び図１５に示す如く、機台(51)上に４本の支柱(52)〜(52)を介して上板(53)を支持してなる枠体を具え、該枠体には、搬送テーブル(50)を左右方向、即ちＸ軸方向に駆動するためのＸ軸搬送部(54)と、搬送テーブル(50)を前後方向、即ちＹ軸方向に駆動するためのＹ軸搬送部(55)と、搬送テーブル(50)を上下方向、即ちＺ軸方向に駆動するためのＺ軸搬送部(56)とが配備されている。

機台(51)には、図１６に示す如く、前記Ｘ軸搬送部(54)を駆動するＸ軸モータユニット(57)と、前記Ｙ軸搬送部(55)を駆動するＹ軸モータユニット(58)と、前記Ｚ軸搬送部(56)を駆動するＺ軸モータユニット(59)とが取り付けられている。Ｘ軸モータユニット(57)は、モータケース(572)内にＸ軸モータ(571)を収容して構成され、Ｙ軸モータユニット(58)は、モータケース(582)内にＹ軸モータ(581)を収容して構成され、Ｚ軸モータユニット(59)は、モータケース(592)内にＺ軸モータ(591)を収容して構成されている。

尚、Ｘ軸モータ(571)、Ｙ軸モータ(581)及びＺ軸モータ(591)はそれぞれ、ステッピングモータによって構成されている。

Ｙ軸搬送部(55)
図１４に示す如く、機台(51)上には、Ｙ軸方向に伸びる２本の下ガイドレール(554)(554)が設置され、両下ガイドレール(554)(554)には、下スライド板(556)が摺動可能に係合している。又、上板(53)上には、Ｙ軸方向に伸びる１本の上ガイドレール(555)が設置され、該上ガイドレール(555)には、上スライド板(557)が摺動可能に係合している。そして、下スライド板(556)と上スライド板(557)は垂直桿(558)によって互いに連結され、Ｙ軸方向に往復移動可能な往復移動体を構成している。

機台(51)上には、下ガイドレール(554)に沿ってステンレス鋼製のＹ軸駆動ラダーチェーン(552)が張設されると共に、上板(53)上には、上ガイドレール(555)に沿ってステンレス鋼製のＹ軸駆動ラダーチェーン(553)が張設されている。そして、下方のＹ軸駆動ラダーチェーン(552)の一端には下スライド板(556)が連結され、上方のＹ軸駆動ラダーチェーン(553)の一端には上スライド板(557)が連結されている。

又、機台(51)と上板(53)には、Ｙ軸モータユニット(58)によって駆動されるＹ軸駆動シャフト(551)が垂直に架設されており、該Ｙ軸駆動シャフト(551)の回転によって、Ｙ軸駆動ラダーチェーン(552)とＹ軸駆動ラダーチェーン(553)が駆動される。

この結果、下スライド板(556)及び上スライド板(557)が下ガイドレール(554)(554)及び上ガイドレール(555)に沿ってＹ軸方向に往復移動し、これに伴って垂直桿(558)がＹ軸方向に往復移動することになる。

図１７に示す如く、垂直桿(558)には、Ｚ軸方向に伸びるガイドレール(563)が取り付けられており、該ガイドレール(563)にＺ軸スライダー(564)が摺動可能に係合している。そして、該Ｚ軸スライダー(564)によって昇降板(542)が支持され、該昇降板(542)上に搬送テーブル(50)が設置されている。

尚、搬送テーブル(50)は抗菌ステンレス鋼製であって、昇降板(542)上に電気絶縁部材(図示省略)を介してビス止め固定されており、容易に取り外して洗浄、殺菌処理を施すことが可能となっている。

斯くして、搬送テーブル(50)をＹ軸方向に駆動するＹ軸搬送部(55)が構成される。図１９(ａ)はＹ軸搬送部(55)の動力伝達経路を表わしたものであって、Ｙ軸モータ(581)の回転がＹ軸駆動ラダーチェーン(552)(553)に伝えられて、下スライド板(556)及び上スライド板(557)がＹ軸方向に往復移動し、これに伴って昇降板(542)がＹ軸方向に往復移動する。この結果、搬送テーブル(50)がＹ軸方向に往復移動するのである。

上記Ｙ軸搬送部(55)においては、下スライド板(556)、上スライド板(557)及び垂直桿(558)からなる往復移動体が、下スライド板(556)及び上スライド板(557)を下ガイドレール(554)(554)及び上ガイドレール(555)によってガイドされているので、搬送テーブル(50)を安定した姿勢でＹ軸方向へ移動させることが出来る。

Ｚ軸搬送部(56)
図１６に示す如く、機台(51)には、Ｚ軸モータユニット(59)によって駆動されるＺ軸駆動シャフト(561)が、Ｙ軸方向に設置されている。又、図１４に示す如く、下スライド板(556)と上スライド板(557)の間にはステンレス鋼製のＺ軸駆動ラダーチェーン(562)が張設されており、該Ｚ軸駆動ラダーチェーン(562)の一端に、昇降板(542)が連結されている。該Ｚ軸駆動ラダーチェーン(562)には、Ｚ軸駆動シャフト(561)の回転が伝えられる。

斯くして、搬送テーブル(50)をＺ軸方向に駆動するＺ軸搬送部(56)が構成される。図１９(ｂ)は、Ｚ軸搬送部(56)の動力伝達経路を表わしたものであって、Ｚ軸モータ(591)によってＺ軸駆動シャフト(561)が駆動され、これによってＺ軸駆動ラダーチェーン(562)が駆動されると、昇降板(542)がＺ軸方向に往復移動する。この結果、搬送テーブル(50)がＺ軸方向に往復移動するのである。

Ｘ軸搬送部(54)
図１７に示す如く、Ｚ軸スライダー(564)に突設された昇降板(542)上には、下段スライダー(549a)が、Ｘ軸方向の往復移動が可能に設置され、該下段スライダー(549a)の上面に中間スライド板(543)が固定されている。該中間スライド板(543)上には、上段スライダー(549b)が、Ｘ軸方向の往復移動が可能に設置され、該上段スライダー(549b)の上面に搬送テーブル(50)が固定されている。

図１６に示す如く、機台(51)には、Ｙ軸方向に伸びる水平Ｘ軸駆動シャフト(541)が設置されており、該水平Ｘ軸駆動シャフト(541)の端部に、Ｘ軸モータユニット(57)の回転が伝えられる。

又、図１５に示す如く、下スライド板(556)と上スライド板(557)の間には、Ｚ軸方向に伸びる垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)が架設されており、該垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の下端部に、水平Ｘ軸駆動シャフト(541)の回転が伝えられる。

図１７に示す如く、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)には、第１のピニオン(544)が相対回転不能且つ軸方向の摺動が可能に係合する一方、中間スライド板(543)上には第１のラック(545)が配備され、第１のピニオン(544)と第１のラック(545)とが互いに噛合している。

又、中間スライド板(543)上には第２のピニオン(546)が配備される一方、昇降板(542)上には第２のラック(547)が配備され、第２のピニオン(546)と第２のラック(547)とが互いに噛合している。

斯くして、搬送テーブル(50)をＸ軸方向に駆動するＸ軸搬送部(54)が構成される。図１９(ｃ)は、Ｘ軸搬送部(54)の動力伝達経路を表わしたものであって、Ｘ軸モータ(571)の回転が、水平Ｘ軸駆動シャフト(541)及び垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)を介して、ピニオン(544)に伝わり、該ピニオン(544)の回転によって搬送テーブル(50)がＸ軸方向に駆動される。

上記Ｘ軸搬送部(54)においては、図１８(ａ)(ｂ)に示す如く、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の正逆の回転によって、昇降板(542)上の搬送テーブル(50)が、昇降板(542)と重なる位置を基準位置として、図１８(ａ)に示す如く左方の移動端まで移動して、左方のスタッカーの内部へ侵入し、或いは図１８(ｂ)に示す如く右方の移動端まで移動して、右方のスタッカーの内部まで侵入することになる。

マイクロプレート搬入出機構(４)
図２０〜図２２に示す如く、マイクロプレート搬入出機構(4)は、往復搬送部(41)と、該往復搬送部(41)を駆動するモータユニット(42)とから構成される。また、図５、図６に示す如く、マイクロプレート搬入出機構(4)は、低温環境庫自動装置アセンブリ(2)の一部を構成している。

往復搬送部(41)においては、引出し台(22)（図６参照）上に、Y軸方向に伸びる２本のガイドレール(44a)が形成されて、該ガイドレール(44a)にスライダー(40a)が摺動可能に係合し、該スライダー(40a)の上面にスライド板(48)が固定されている。該スライド板(48)には、Y軸方向に伸びるスライドバー(481)が形成されて、該スライドバー(481)の上面にマイクロプレート設置台(410)が固定されている。マイクロプレート設置台(410)には、マイクロプレート搬入出時にマイクロプレート(31)を支えるマイクロプレート支持突片（411）を含んでいる。

尚、マイクロプレート設置台(410)は抗菌ステンレス鋼製であって、電気絶縁部材(図示省略)を介してスライドバー(481)上にビス止め固定されており、容易に取り外して、洗浄、殺菌処理を施すことが出来る。

又、引出し台(22)には、モータケース内にステッピングモータを内蔵してなる搬入出用モータユニット(42)が内蔵されている。また、引出し台(22)には、ガイドレール(44a)が固定されている。

又、引出し台(22)には、モータユニット(42)によって同時に駆動される第１及び第２のスプロケット(45)(47)が取り付けられる一方、スライド板(48)の突起部（49）にはラダーチェーン(46)が取り付けられ、第１のスプロケット(45)とラダーチェーン(46)とが互いに噛合すると共に、第２のスプロケット(47)とラダーチェーン(46)とが互いに噛合している。

従って、図２０に示す状態から、搬入出用モータユニット(42)によって第１及び第２のスプロケット(45)(47)が反時計方向に回転駆動されると、スライド板(48)がY軸方向に駆動されると同時に、該スライド板(48)上のマイクロプレート設置台(410)がY軸方向に駆動されて、図２１及び図２２に示す如く、マイクロプレート設置台(410)は引出し台(22)から大きく突出することになる。なお、図２２において、スタッカー(3)の一部及び後述の内扉(482)を省略している。

又、図２１に示す状態から、搬入出用モータユニット(42)によって第１及び第２のスプロケット(45)(47)が時計方向に回転駆動されると、マイクロプレート設置台(410)は図２０に示す如く元の位置に戻ることになる。

又、スライドバー(481)には、内扉(482)が取り付けられている。マイクロプレート設置台(410)が引出し台(22)から突出されて前室(6)に搬入された状態において、該内扉(482)はフロント開閉扉(12)に接することにより、マイクロプレート挿入出口(13)を塞ぐことができる。このことにより、チャンバー(11)内と前室(6)内を遮断することができるため、チャンバー(11)内に前室(6)内の空気が流入しないようにできる。

前室マイクロプレート搬入出機構（7）
図２３乃至図２７に示す如く、前室マイクロプレート搬入出機構(7)は、前室往復搬送部(71)と、該前室往復搬送機構(71)を駆動する前室モータユニット(78)とから構成される。前室マイクロプレート搬入出機構(7)は、支持部（72）によりフロント開閉扉(12)に固定されている。

前室モータユニット(78)は、モータケース内に開閉用モータを収容して構成されており、支持部(72)に固定されている。なお、開閉用モータは、ステッピングモータによって構成されている。ただし、該開閉用モータは前記モータケース内に収容されていなくてもよい。

前室往復搬送機構（71）においては、Z軸方向に伸びるガイドレール(76)が前室上開き扉（62）に固定されて、該ガイドレール(76)にスライダー(77)が摺動可能に系合し、該スライダーが支持部（72）に固定されている。

また、開閉用モータには、前室モータユニット(78)によって駆動される開閉用ピニオン（75）が取り付けられる一方、該開閉用ピニオン(75)と開閉用ラック（74）とが互いに噛合している。また、該開閉用ラック(74)は前室上開き扉(62)に固定されている。

また、前室上開き扉（62）下側にはマイクロプレート搬入出トレー（73）が取り付けられている。該マイクロプレート搬入出トレー（73）は、マイクロプレート(31)搬入出時にマイクロプレート(31)を支えるマイクロプレート支持突片（731）を含んでいる。

したがって、前室モータユニット(78)によって開閉用ピニオン（75）が回転駆動されると、開閉用ラック（74）がZ軸方向に駆動されることによって、該開閉用ラック(74)に固定された前室上開き扉(62)がZ軸方向に駆動されて、該前室上開き扉(62)に固定されたマイクロプレート搬入出トレー(73)がZ軸方向に駆動されることになる。

尚、マイクロプレート搬入出トレー（73）は抗菌ステンレス鋼製であって、電気絶縁部材(図示省略)を介して前室上開き扉（62）下側にビス止め固定されており、容易に取り外して、洗浄、殺菌処理を施すことが出来る。

低温環境庫(１)の動作
本発明の上記実施形態である低温環境庫 (１)においては、チャンバー(11)内に複数のスタッカー(３)を設置した状態で、マイクロプレート搬送装置(５)の動作によって、搬送テーブル(50)をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることにより、任意のスタッカー(３)の任意のマイクロプレート収容部に対して、マイクロプレートの出し入れが行なわれる。

例えば、ある１つのマイクロプレート収容部にマイクロプレートを収容する場合、図２４及び図２８に示す如く前室マイクロプレート搬入出機構(7)のマイクロプレート搬入出トレー(73)上にマイクロプレート(31)を載置する。

次に、前室マイクロプレート搬入出機構（7）は、マイクロプレート搬入出トレー（73）を前室（6）に搬入する。前室上開き扉(62)が閉じることにより該前室上開き扉（62）が前室（6）の前室マイクロプレート挿入出口（64）（図４参照）を覆うときには、マイクロプレート支持突片(731)は、マイクロプレート支持突片(411)より、Z軸方向で下の位置関係となるため、図２５、図２６及び図２９のように、前室上開き扉（62）が前室（6）の前室マイクロプレート挿入出口（64）を覆うと共に、マイクロプレート搬入出トレー（73）に載置されていたマイクロプレート(31)は、マイクロプレート設置台(410)に載置されることになり、マイクロプレート(31)は、マイクロプレート搬入出トレー(73)からマイクロプレート設置台(410)に受け渡される。図２６及び図２９のように、マイクロプレート搬入出トレー(73)とマイクロプレート設置台(410)は互いに接触することなく、マイクロプレート搬入出トレー(73)からマイクロプレート設置台(410)へのマイクロプレート(31)の受け渡しがなされる。

なお、一連のマイクロプレート搬入出トレー(73)からマイクロプレート設置台(410)へのマイクロプレート(31)の受け渡しの際には、内扉(482)はフロント開閉扉(12)に接することにより、マイクロプレート挿入出口(13)を塞ぐことができる。このことにより、チャンバー(11)内と前室(6)内を遮断することができるため、チャンバー(11)内に前室(6)内の空気が流入しないようにできる。すなわち、図２８に示すような前室上開き扉(62)が開いている状態から、図２９に示すような前室上開き扉(62)が閉じた状態までの動作中においては、外部の空気がチャンバー(11)内に流入することがない。したがって、外部の空気の流入によるチャンバー(11)内への結露及び着霜を防止することができる。

その後、マイクロプレート搬入出機構(４)は、図２０及び図３０に示す様にマイクロプレート設置台(410)をチャンバー内へ向かって搬入させる。

又、マイクロプレート搬送装置(５)のＹ軸搬送部(55)及びＺ軸搬送部(56)を動作させて、搬送テーブル(50)をマイクロプレート挿入出口(13)との対向位置まで移動させ、更にＸ軸搬送部(54)をマイクロプレート挿入出口(13)側へ動作させて、基準位置の搬送テーブル(50)を、マイクロプレート搬入出機構(４)のマイクロプレート設置台(410)とマイクロプレート(31)の間へ移動させる。

その後、Ｚ軸搬送部(56)の動作によって搬送テーブル(50)を僅かに上昇させ、搬送テーブル(50)上にマイクロプレート(31)を搭載した後、Ｘ軸搬送部(54)の動作によって、搬送テーブル(50)を基準位置に復帰させる。

続いて、マイクロプレート搬送装置(５)のＹ軸搬送部(55)及びＺ軸搬送部(56)を動作させて、搬送テーブル(50)を所定のスタッカー(３)の所定のマイクロプレート収容部との対向位置まで移動させた後、Ｘ軸搬送部(54)を動作させて、搬送テーブル(50)を基準位置から該マイクロプレート収容部の内部まで移動させる。

その後、Ｚ軸搬送部(56)の動作によって搬送テーブル(50)を僅かに降下させ、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)を該マイクロプレート収容部に引き渡した後、Ｘ軸搬送部(54)の動作によって、搬送テーブル(50)を基準位置まで復帰させる。

チャンバー(11)内のある１つのスタッカー(３)の、ある１つのマイクロプレート収容部に収容されているマイクロプレート(31)を、チャンバー(11)の外側に搬出する場合は、上記の搬入、搬送動作と逆の動作が実行される。

即ち、マイクロプレート搬送装置(５)のＹ軸搬送部(55)及びＺ軸搬送部(56)の動作によって、搬送テーブル(50)を所定のマイクロプレート収容部との対向位置まで移動させ、その後、所定のマイクロプレート収容部がその左側に位置するか、或いは右側に位置するかに応じて、Ｘ軸搬送部(54)を左方若しくは右方に動作させて、搬送テーブル(50)を該マイクロプレート収容部の内部へ移動させて、搬送テーブル(50)上にマイクロプレート(31)を搭載する。

その後、マイクロプレート搬送装置(５)の動作によって、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)をチャンバー(11)内にあるマイクロプレート搬入出機構(４)のマイクロプレート設置台(410)に引き渡す。その後はマイクロプレート搬入出機構(４)の動作によって、マイクロプレート設置台(410)上のマイクロプレート(31)をチャンバー(11)から搬出し、前室（6）に搬入する。この状態は、図２９に示す構成となる。

上述の如く、本発明の低温環境庫(１)によれば、マイクロプレート(31)の搬送を行うことが出来ると共に、チャンバー(11)内に多数のマイクロプレート(31)を収容することが可能であり、然もチャンバー(11)内を均一な環境条件に保つことが出来る。また、上記マイクロプレート(31)の搬送を自動的に行うように構成することも出来る。

尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、前室(6)はフロント開閉扉(12)に限らず、例えばチャンバー(11)の側部または背部に設置することも可能である。

本発明に係る低温環境庫のフロント開閉扉を開けた状態を示す斜視図である。 チャンバーからスタッカーユニットを引き出した状態を示す斜視図である。 本発明に係る低温環境庫の外観を示す斜視図である。 前室上開き扉を開けた状態を示す斜視図である。 低温環境庫自動装置アセンブリの斜視図である 低温環境庫自動装置アセンブリの分解斜視図である。 ベースから３つのユニットを取り外した状態の斜視図である。 同上状態を異なる方向から見た斜視図である。 スタッカーユニットの分解斜視図である。 厚さの異なる２種類のマイクロプレートと段数の異なる２種類のスタッカーを表わす斜視図である。 スタッカーを背面側から見た斜視図である。 スタッカーが設置されたスタッカーホルダーを背面側から見た斜視図である。 図１２の要部を拡大して示す斜視図である。 マイクロプレート搬送装置の斜視図である。 マイクロプレート搬送装置の側面図である。 マイクロプレート搬送装置に配備される３つのモータの位置を示す平面図である。 Ｘ軸搬送部の側面図である。 Ｘ軸搬送部の動作を表わす斜視図である。 Ｙ軸搬送部、Ｚ軸搬送部及びＸ軸搬送部の動力伝達経路を表わす斜視図である。 マイクロプレート搬入出機構の斜視図である。 マイクロプレート搬入出機構の動作を表わす斜視図である。 マイクロプレート搬入出機構を引き出した状態の低温環境庫の斜視図である。 マイクロプレート受け渡し時のマイクロプレート搬入出機構及び前室マイクロプレート搬入出機構を示す斜視図である。 マイクロプレート搬入出機構及び前室マイクロプレート搬入出機構を示す斜視図である マイクロプレート受け渡し時のマイクロプレート搬入出機構及び前室マイクロプレート搬入出機構を異なる方向から見た斜視図である マイクロプレート搬入出機構の側面図である。 マイクロプレート搬入出機構及び前室マイクロプレート搬入出機構を部分的に底面側から見た平面図である。 マイクロプレート搬入出時の動作状態を示す断面図である。 マイクロプレート搬入出時の動作状態を示す断面図である。 マイクロプレート搬入出時の動作状態を示す断面図である。

符号の説明

(１) 低温環境庫
(11) チャンバー
(12) フロント開閉扉
(13) マイクロプレート挿入出口
(31) マイクロプレート
(４) マイクロプレート搬入出機構
(41) 往復搬送部
(482) 内扉
(６) 前室
(61) 開口部
(62) 前室上開き扉
(７) 前室マイクロプレート搬入出機構
(71) 前室往復搬送機構
(72) 支持部
(73) マイクロプレート搬入出トレー

Claims (8)

1. 所定の環境条件に調整されたチャンバーの内部にて、容器上の試料を保管する保管装置において、該チャンバーの壁面に、該チャンバー内へ該容器を搬入又は該チャンバーから該容器を搬出するための容器搬入出口を開設し、さらに、その側部が該容器搬入出口に連通し、その上部に上下方向開閉扉を有する前室を配備したことを特徴とする保管装置。
2. 請求項１において、前記チャンバーの壁面の下方に、前記容器搬入出口を開設したことを特徴とする保管装置。
3. 請求項１または２において、前記上下方向開閉扉には、その上下動の際に前記容器を支持して前記容器を前記前室内に搬入又は前記前室から前記容器を搬出するための搬送手段が配備されていることを特徴とする保管装置。
4. 請求項１乃至３の何れかにおいて、前記上下方向開閉扉を上下方向に駆動する扉駆動機構が前記チャンバーの壁面に配備されていることを特徴とする保管装置。
5. 請求項１乃至４の何れかにおいて、前記容器を前記チャンバーから前記前室内へ搬送又は前記前室から前記チャンバーへ搬送するための容器搬送機構が前記前室方向へ駆動されるに伴って前記容器搬入出口を覆い前記チャンバー内と前記前室を遮断する遮断手段をさらに有することを特徴とする保管装置。
6. 請求項５において、前記遮断手段は、前記容器搬入出口を前記チャンバー内から覆う内扉であって、該内扉は、前記搬送時に前記容器とともに移動する前記容器搬送機構の搬送部に一体に配設されていることを特徴とする保管装置。
7. 所定の環境条件に調整されたチャンバーの内部にて、容器上の試料を保管する保管装置において、該チャンバーの壁面に、該チャンバー内へ該容器を搬入又は該チャンバーから容器を搬出するための容器搬入出口を開設するとともに、その側部が該容器搬入出口に連通する前室を配備し、さらに、前記容器を前記チャンバーから前記前室内へ搬送又は前記前室から前記チャンバーへ搬送するための容器搬送機構が前記前室方向へ駆動されるに伴って前記容器搬入出口を覆い前記チャンバー内と前記前室を遮断する遮断手段を配備したことを特徴とする保管装置。
8. 請求項７において、前記遮断手段は、前記容器搬入出口を前記チャンバー内から覆う内扉であって、該内扉は、前記搬送時に前記容器とともに移動する前記容器搬送機構の搬送部に一体に配設されていることを特徴とする保管装置。
   
   
   

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