JP4660081B2

JP4660081B2 - 保管装置

Info

Publication number: JP4660081B2
Application number: JP2003338894A
Authority: JP
Inventors: 三木夫北條; 康彦横井; 淳秀和田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2023-09-29
Also published as: JP2005102569A

Description

本発明は、所定の環境条件に調整されたチャンバーの内部にてマイクロプレート上の試料を培養するインキュベータ等の保管装置に関するものである。

従来、各種の微生物や細胞を培養するために、図２９に示す如きインキュベータ(９)が用いられている。該インキュベータ(９)は、開閉扉(92)によって開口(90)を開閉することが可能なチャンバー(91)の内部に、複数段の棚(93)を設け、各棚(93)に複数のマイクロプレート(31)を収容することが可能となっている。チャンバー(91)には、チャンバー(91)内の温度、湿度、ＣＯ_２濃度等の環境条件を調整するための環境調整装置(図示省略)が設けられており、適切な環境条件を設定することによって、マイクロプレート(31)上の試料の培養が行なわれる。

この様なインキュベータ(９)においては、培養中に試料の状態を確認するために、チャンバー(91)からマイクロプレート(31)を取り出して、顕微鏡などによる試料の観察や分析が行なわれるが、その際にチャンバー(91)の開閉扉(92)を開く必要があるため、これによってチャンバー(11)内の環境条件が大きく変化する問題があった。

そこで、チャンバーに開設したマイクロプレート挿入口とチャンバー内の各マイクロプレート収容部との間で、マイクロプレートの搬送を可能として、各マイクロプレート収容部に対するマイクロプレートの出し入れを自動化したインキュベータが提案されている(例えば特許文献１参照)。
該インキュベータによれば、チャンバーに小さなマイクロプレート挿入口を開設すればよいので、マイクロプレートの出し入れ時にチャンバー内の環境条件が大きく変化することはない。
特開平１１−８９５５９号公報

ところで、チャンバーにマイクロプレート挿入口を開設した構成においては、マイクロプレートの搬入、搬出時以外はマイクロプレート挿入口を閉じておくために、マイクロプレート挿入口を開閉するシャッター機構を装備する必要がある。この場合、シャッター機構としては、チャンバーの壁面に沿って往復移動してマイクロプレート挿入口を開閉する構成を有するものが一般的である。
該シャッター機構においては、マイクロプレート挿入口を閉じた状態でチャンバーの壁面にシャッターの内面が密着して、気密状態が維持される。

しかしながら、上述のシャッター機構を具えたインキュベータにおいては、シャッターを開いたときに該シャッターの内面が外気に晒されることになり、該内面に雑菌が付着する可能性がある。シャッターの内面に付着した雑菌は、チャンバー(11)内の温度、湿度で培養される結果となり、本来培養すべき細菌や細胞に悪影響を及ぼす虞がある。
定期的にシャッターの内面に洗浄、殺菌処理を施せば、その被害を最小限に抑えることが出来るが、シャッターは開いた状態でその内面がチャンバーの壁面と僅かな距離をおいて対向するので、シャッターの内面に洗浄、殺菌処理を施すことが困難である問題があった。

そこで本発明の目的は、チャンバーの内部にてマイクロプレート等の容器上の試料を保管する保管装置において、シャッター機構の容器挿入口との対向面に容易に洗浄、殺菌処理を施すことが可能な保管装置を提供することである。

本発明は、所定の環境条件に調整されたチャンバー(11)の内部にて、容器上の試料を保管する保管装置において、チャンバー(11)の内部には、容器をチャンバー(11)内にて搬送するための容器搬送ユニットと、容器を収容するための容器収容棚が複数箇所に設けられたスタッカーユニットとが配備され、チャンバー(11)の壁面には、チャンバー(11)内へ容器を搬入するための容器挿入口が開設されると共に、該容器挿入口を開閉するためのシャッター機構(14)を具えた開閉扉(16)が、容器挿入口に対向して前記シャッター機構(14)により容器挿入口を閉じることが可能な閉じ状態と、チャンバー(11)の壁面から離間してシャッター機構(14)の容器挿入口との対向面を露出させる開き状態の２つの状態を選択的にとることが可能であって、容器をチャンバー(11)内へ搬入するための容器搬入機構が配備されており、シャッター機構(14)は、開閉扉(16)に取り付けられて上下に伸びるガイド部材(145)と、ガイド部材(145)に昇降可能に係合する昇降体(141)と、昇降体(141)を昇降駆動する駆動機構(144)と、昇降体(141)にリンク機構(143)を介して支持されたシャッター(142)と、シャッター(142)の下端部にはローラ(146)と、ローラ(146)の下方位置には、ローラ受け部材(147)とを備え、開閉扉(16)は、シャッター(142)を閉じた状態でチャンバー(11)の前記容器挿入口の周囲とシャッター(142)との間に介在して気密を保つべきシール部材(162)を有し、シャッター機構(14)は、駆動機構(144)の駆動によって昇降体(141)が下降すると、下降に伴ってシャッター(142)も下降して、前記容器挿入口との対向位置に達し、更に駆動機構(144)の駆動によって昇降体(141)が下降し、ローラ(146)がローラ受け部材(147)に当接すると、その後は駆動機構(144)の駆動力がリンク機構(143)を経てシャッター(142)に伝わり、シャッター(142)は前記容器挿入口の開口縁に向けて押圧されることを特徴とする。

請求項２記載の保管装置は、請求項１記載の発明において、開閉扉(16)には、開閉扉(16)の閉じ状態にて前記容器挿入口と連通し、この容器挿入口と共に容器の挿入路を形成すべき開口部(161)が形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の保管装置は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記容器搬入機構の側部には、この容器搬入機構上の容器に付けられた識別符号を読み取るための識別符号読み取り装置が配備され、前記識別符号読み取り装置によって読み取られた識別符号に基づいて、シャッター機構(14)による前記容器挿入口の開き量が調整されることを特徴とする。

請求項４記載の保管装置は、請求項３記載の発明において、開閉扉(16)、シャッター機構(14)、前記容器搬入機構及び前記識別符号読み取り装置が１つのユニットに組み立てられていることを特徴とする。

請求項５記載の保管装置は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の発明において、開閉扉(16)は、容器挿入口に対向して前記シャッター機構(14)により容器挿入口を閉じることが可能な閉じ姿勢と、該閉じ姿勢から回動してシャッター機構(14)の容器挿入口との対向面を露出させる開き姿勢との間で、開閉操作可能に枢支されていることを特徴とする。

本発明に係る保管装置によれば、定期的に開閉扉(16)を開くことによって、シャッター機構(14)の容器挿入口との対向面やチャンバー(11)の壁面が大きく露出することになるので、これらの露出部に洗浄、殺菌処理を施す作業は容易であり、露出部に付着している雑菌を完全に殺菌することが出来る。

以下、本発明をインキュベータ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、本発明に係るインキュベータ(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、インキュベータアセンブリ(２)が収容されると共に、該チャンバー(11)の側壁に開設したマイクロプレート挿入口(13)には、マイクロプレート搬入機構(４)が接続されている。

チャンバー(11)には、その奥部に、チャンバー内の温度、湿度及びＣＯ_２濃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)の奥方の壁面には、環境調整装置から得られる環境調整のためのガスをチャンバー内の中央空間へ向けて吹き出す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。

チャンバー(11)の側壁には、マイクロプレート挿入口(13)が開設されると共に、該マイクロプレート挿入口(13)と対応する位置に開口部(161)を有するサイド開閉扉(16)が開閉可能に取り付けられており、該サイド開閉扉(16)には、後述の如くマイクロプレート挿入口(13)を開閉するためのシャッター機構(図示省略)が内蔵されている。
又、チャンバー(11)の側壁には、マイクロプレート挿入口(13)の出口側に、マイクロプレート(31)をチャンバー(11)内へ搬入するためのマイクロプレート搬入機構(４)が接続されている。
更にマイクロプレート搬入機構(４)の側部には、マイクロプレート搬入機構(４)上のマイクロプレート(31)に貼り付けられているバーコードを読み取るためのバーコードリーダ(15)が支持されている。

インキュベータアセンブリ(２)
インキュベータアセンブリ(２)は、図３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)(2b)を配備して構成されており、図４に示す如く、マイクロプレート搬送ユニット(2a)と各スタッカーユニット(2b)(2b)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)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)内にインキュベータアセンブリ(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。
尚、インキュベータアセンブリ(２)の下方には、チャンバー(11)内の空気に湿気を与えるための貯水パン(60)が配置されている。

図５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)(2b)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)(2b)の引出し台(22)(22)の各後方端面には、図６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)(2b)がベース(21)上に拘束される。

両スタッカーユニット(2b)(2b)の引出し台(22)(22)にはそれぞれ、ベース(21)上のレール(29)(29)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)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６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)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７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８(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１０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９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１０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１１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(63b)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１２及び図１３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１４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１２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１５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１７(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１４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１２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１７(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１５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１４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１３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１５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１７(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１６(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１６(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１６(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機構(４)
図１８〜図２０に示す如く、マイクロプレート搬入機構(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。
往復搬送部(41)においては、ベース(43)上に、Ｘ軸方向に伸びるガイドレール(44a)が形成されて、該ガイドレール(44a)に上段スライダー(40a)が摺動可能に係合し、該上段スライダー(40a)の上面に中間スライド板(48)が固定されている。該中間スライド板(48)上には、Ｘ軸方向に伸びるガイドレール(44b)が形成されて、該ガイドレール(44b)に下段スライダー(40b)が摺動可能に係合し、該下段スライダー(40b)の上面にマイクロプレート設置台(410)が固定されている。
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)を介して下段スライダー(40b)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。

ベース(43)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用モータユニット(42)が取り付けられている。
又、ベース(43)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のピニオン(45)(47)が取り付けられる一方、中間スライド板(48)には第１のラック(49)が取り付けられ、第１のピニオン(45)と第１のラック(49)とが互いに噛合可能に対向すると共に、第２のピニオン(47)と第１のラック(49)とが互いに噛合している。又、中間スライド板(48)には、第３のピニオン(412)が取り付けられる一方、ベース(43)には、第２のラック(411)が取り付けられ、第３のピニオン(412)と第２のラック(411)とが互いに噛合している。更に、中間スライド板(48)には第４のピニオン(413)が取り付けられる一方、マイクロプレート設置台(410)の裏面には第３のラック(414)が取り付けられ、第４のピニオン(413)と第３のラック(414)とが互いに噛合している。

従って、図１８に示す状態から、搬入用モータユニット(42)によって第１及び第２のピニオン(45)(47)が時計方向に回転駆動されると、中間スライド板(48)がＸ軸方向に駆動されると同時に、該中間スライド板(48)上のマイクロプレート設置台(410)がＸ軸方向に駆動されて、図２０に示す如く、マイクロプレート設置台(410)はベース(43)から大きく突出することになる。
又、図２０に示す状態から、搬入用モータユニット(42)によって第１及び第２のピニオン(45)(47)が反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１８に示す如く元の位置に戻ることになる。

シャッター機構(14)
図２１に示す如く、チャンバー(11)の右側壁に開閉可能に取り付けられたサイド開閉扉(16)は、約９０度の回動が可能であって、定期的に実施すべき殺菌工程においては、サイド開閉扉(16)を図示の如く全開位置まで開き、これによって露出した部分に洗浄、殺菌処理を施す。
尚、サイド開閉扉(16)には、サイド開閉扉(16)を閉じた状態でチャンバー(11)にロックするためのロックレバー(図示省略)が取り付けられており、該ロックレバーを操作してロックを解除することにより、サイド開閉扉(16)を全開位置まで開くことが出来る。

サイド開閉扉(16)には、図２３及び図２４に示すシャッター機構(14)が内蔵されている。該シャッター機構(14)は、サイド開閉扉(16)に取り付けられて上下に伸びるガイド部材(145)と、該ガイド部材(145)に昇降可能に係合する昇降体(141)と、該昇降体(141)を昇降駆動する駆動機構(144)と、該昇降体(141)にリンク機構(143)を介して支持されたシャッター(142)とを具え、該シャッター(142)によって、チャンバー(11)に開設されたマイクロプレート挿入口(13)を開閉することが可能である。シャッター(142)の下端部にはローラ(146)が配備され、該ローラ(146)の下方位置には、ローラ受け部材(147)が配備されている。又、サイド開閉扉(16)には、シャッター(142)を閉じた状態でチャンバー(11)のマイクロプレート挿入口(13)の周囲と該シャッター(142)との間に介在して気密を保つべきシール部材(162)が取り付けられている。

上記シャッター機構(14)においては、駆動機構(144)の駆動によって昇降体(141)が下降すると、該下降に伴ってシャッター(142)も下降して、マイクロプレート挿入口(13)との対向位置に達する。更に駆動機構(144)の駆動によって昇降体(141)が下降し、ローラ(146)がローラ受け部材(147)に当接すると、その後は駆動機構(144)の駆動力がリンク機構(143)を経てシャッター(142)に伝わり、該シャッター(142)はマイクロプレート挿入口(13)の開口縁に向けて押圧されることになる。この結果、シャッター(142)によってマイクロプレート挿入口(13)が閉じられる。
駆動機構(144)が逆向きに駆動されると、昇降体(141)には上昇方向の力が加わり、これによって、シャッター(142)は先ずマイクロプレート挿入口(13)から略水平方向に離間した後に上昇して、マイクロプレート挿入口(13)を開く。

尚、図２２に示す如くチャンバー(11)の左側壁にマイクロプレート挿入口(13)が開設されている場合には、サイド開閉扉(16)はチャンバー(11)の左側壁に取り付けることになるが、シャッター機構(14)はサイド開閉扉(16)に内蔵され、該サイド開閉扉(16)にマイクロプレート搬入機構(４)が連結されると共に、該マイクロプレート搬入機構(４)にバーコードリーダ(15)が支持されて、サイド開閉扉(16)、シャッター機構(14)、マイクロプレート搬入機構(４)及びバーコードリーダ(15)がユニット化されているので、マイクロプレート挿入口(13)の開設位置の違いによる仕様の変更は軽微であり、取り付け作業も容易である。

図２５及び図２６に示す如くマイクロプレート搬入機構(４)の側部に配備されたバーコードリーダ(15)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)の側面に貼り付けられているバーコード(34)を読み取り、その結果に基づいて、マイクロプレート(31)の種類、即ちマイクロプレート(31)の厚さを検知する。そして、シャッター機構(14)を開く際には、マイクロプレート挿入口(13)を通過すべきマイクロプレート(31)の厚さに応じて、その開き量(開き高さ)を調節する。

図２７は、チャンバー内にマイクロプレートを搬入する際の制御手続きを表わしている。
先ずステップＳ１にて、マイクロプレートのバーコードの読み取り動作を実行し、ステップＳ２では、読み取りの成否によってマイクロプレートの有無を判断する。マイクロプレートが存在すると判断されたときは、ステップＳ３に移行して、読み取ったバーコードに基づき、マイクロプレートの識別番号及び種類番号を認識する。

次にステップＳ４では、マイクロプレートの種類番号をマイクロプレート情報テーブルと比較して、マイクロプレートの種別を特定する。そして、ステップＳ５では、マイクロプレートの種別をシャッター開き高さについての情報テーブルと照合し、ステップＳ６にてシャッター開き高さを決定する。
続いてステップＳ７では、決定したシャッター開き高さまでシャッターを開き、ステップＳ８にて、マイクロプレート搬入機構を動作させて、マイクロプレートをチャンバー内に搬入する。

図２８は、チャンバー内からマイクロプレートを搬出する際の制御手続きを表わしている。
先ずステップＳ１１にて、マイクロプレート情報テーブルより出庫プレートを選択し、出庫指示を出す。ステップＳ１２では、その出庫プレートが収納されているスタッカーを特定し、そのスタッカーからマイクロプレートを搬出部まで搬送する。続いてステップＳ１３では、マイクロプレートの識別番号及び種類番号に基づいてシャッター開き高さを決定する。
次にステップＳ１４では、決定したシャッター開き高さまでシャッターを開き、ステップＳ１８にて、マイクロプレート搬入機構を動作させて、マイクロプレートを庫外へ搬出する。

その後、ステップＳ１６にてシャッターを閉じ、ステップＳ１７では、搬出されたマイクロプレートのバーコードを読み取る。続いて、ステップＳ１８では、読み取りの成否によってマイクロプレートの有無を判断する。マイクロプレートが存在すると判断されたときは、ステップＳ１９に移行して、読み取ったバーコードをマイクロプレート情報テーブルと比較し、マイクロプレート種別を確認して、手続きを終了する。

インキュベータ(１)の動作
上記本発明のインキュベータ(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２５に示す如くマイクロプレート搬入機構(４)のマイクロプレート設置台(410)上にマイクロプレート(31)を載置する。これによって、該マイクロプレート(31)のバーコードがバーコードリーダ(15)によって読み取られ、シャッター機構(14)が開くと共に、マイクロプレート搬入機構(４)が動作を開始する。
マイクロプレート搬入機構(４)は、図２０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突出させる。

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)のマイクロプレート挿入口(13)まで搬送した後、シャッター機構(14)を開き、マイクロプレート搬入機構(４)を動作させて、マイクロプレート設置台(410)をチャンバー(11)内に移動させる。そして、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)をマイクロプレート搬入機構(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)から搬出する。

上述の如く、本発明のインキュベータ(１)によれば、マイクロプレート(31)の搬送を自動的に行な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。

又、本発明のインキュベータ(１)においては、突発的な故障や停電等の非常事態が発生した場合、チャンバー(11)のフロント開閉扉(12)を開くことによって、開口(10)からインキュベータアセンブリ(２)が露出することとなり、開口(10)を通じて、ベース(21)からマイクロプレート搬送ユニット(2a)とスタッカーユニット(2b)を取り外す作業を容易に行なうことが出来る。又、ベース(21)から取り外されたマイクロプレート搬送ユニット(2a)とスタッカーユニット(2b)は開口(10)からチャンバー(11)の外へ取り出すことが出来、最後にベース(21)も開口(10)からチャンバー(11)の外へ取り出すことが出来る。この様にしてチャンバー(11)から取り出されたスタッカーユニット(2b)はそのまま他のインキュベータへ待避させることが出来る。又、チャンバー(11)の内部やマイクロプレート搬送ユニット(2a)に対して早急に滅菌処理を施すことが出来る。

又、スタッカーユニット(2b)を構成するスタッカー(３)及びスタッカーホルダー(23)が抗菌ステンレス鋼製であるので、殺菌処理における抗菌性と耐熱性が得られる。又、引出し台(22)がアルミニウム製であるので、スタッカーユニット(2b)の軽量化が図られる。更に、スタッカーホルダー(23)と引出し台(22)の間には電気絶縁部材(24)(25)が介在して、スタッカーホルダー(23)と引出し台(22)とが互いに直接に接触することはないので、抗菌ステンレス鋼に含まれる銅がイオン化傾向の異なるアルミニウムと接触することによる抗菌作用の劣化が防止される。

又、マイクロプレート搬入機構(４)によってマイクロプレート(31)をチャンバー(11)内に搬入するときだけ、シャッター機構(14)を必要な開き高さまで開き、マイクロプレート(31)の搬入が完了した直後にシャッター機構(14)を閉じることによって、チャンバー(11)の開口(10)が開いたままとなる時間は短いものとなり、チャンバー(11)内の環境の変化を最小限に抑えることが出来る。

更に又、本発明のインキュベータ(１)においては、図２１に示す如くサイド開閉扉(16)を全開位置まで開くことによって、図２３に示すシャッター(142)のマイクロプレート挿入口(13)との対向面がサイド開閉扉(16)の内面に大きく露出すると共に、閉じ状態のシャッター(142)によって覆われていたチャンバー(11)の壁面やシール部材(162)が大きく露出することになる。従って、これらの露出部に対して洗浄、殺菌処理を施す作業は容易であり、これによって雑菌の繁殖を防止し、本来培養すべき細菌や細胞に対する悪影響を抑制することが出来る。

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、マイクロプレート搬入機構(４)は、チャンバー(11)の側部に限らず、例えばチャンバー(11)の背部に設置することも可能である。
又、開閉扉(16)はチャンバー(11)の壁面に枢支された構成に限らず、チャンバー(11)に着脱可能に取り付けられた構成も採用可能である。
更に本発明は、インキュベータに限らず、酵素等を低温下で保管するフリーザに実施することも可能であり、この場合、フリーザとしては庫内に冷気を供給する方式や内壁を冷却する方式などを採用することが出来る。

本発明に係るインキュベータの外観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。インキュベータアセンブリの斜視図であるインキュベータ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１０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機構の斜視図である。マイクロプレート搬入機構の側面図である。マイクロプレート搬入機構の動作を表わす斜視図である。サイド開閉扉を開いた状態の斜視図である。チャンバーの左側壁にサイド開閉扉を取り付けた構成の斜視図である。シャッター機構を示す断面図である。シャッター機構をサイド開閉扉の背面側から見た斜視図である。マイクロプレート搬入機構及びバーコードリーダを示す斜視図である。マイクロプレート搬入機構及びバーコードリーダ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時の制御手続きを表わすフローチャートである。マイクロプレート搬出時の制御手続きを表わすフローチャートである。従来のインキュベータの斜視図である。

符号の説明

(１) インキュベータ
(11) チャンバー
(10) 開口
(12) フロント開閉扉
(13) マイクロプレート挿入口
(14) シャッター機構
(15) バーコードリーダ
(16) サイド開閉扉
(２) インキュベータアセンブリ
(2a) マイクロプレート搬送ユニット
(2b) スタッカーユニット
(21) ベース
(22) 引出し台
(23) スタッカーホルダー
(24) 電気絶縁部材
(25) 電気絶縁部材
(３) スタッカー
(31) マイクロプレート
(36) 突片
(37) スイッチ
(４) マイクロプレート搬入機構
(５) マイクロプレート搬送装置
(50) 搬送テーブル
(54) Ｘ軸搬送部
(55) Ｙ軸搬送部
(56) Ｚ軸搬送部

Claims

所定の環境条件に調整されたチャンバー(11)の内部にて、容器上の試料を保管する保管装置において、
チャンバー(11)の内部には、容器をチャンバー(11)内にて搬送するための容器搬送ユニットと、容器を収容するための容器収容棚が複数箇所に設けられたスタッカーユニットとが配備され、
チャンバー(11)の壁面には、チャンバー(11)内へ容器を搬入するための容器挿入口が開設されると共に、該容器挿入口を開閉するためのシャッター機構(14)を具えた開閉扉(16)が、容器挿入口に対向して前記シャッター機構(14)により容器挿入口を閉じることが可能な閉じ状態と、チャンバー(11)の壁面から離間してシャッター機構(14)の容器挿入口との対向面を露出させる開き状態の２つの状態を選択的にとることが可能であって、容器をチャンバー(11)内へ搬入するための容器搬入機構が配備されており、
前記開閉扉(16)には、開閉扉(16)の閉じ状態にて前記容器挿入口と連通し、この容器挿入口と共に容器の挿入路を形成すべき開口部(161)が形成され、
シャッター機構(14)は、開閉扉(16)に取り付けられて上下に伸びるガイド部材(145)と、ガイド部材(145)に昇降可能に係合する昇降体(141)と、昇降体(141)を昇降駆動する駆動機構(144)と、昇降体(141)にリンク機構(143)を介して支持されたシャッター(142)と、シャッター(142)の下端部に配備されたローラ(146)と、ローラ(146)の下方位置に配備されたローラ受け部材(147)とを備え、
開閉扉(16)は、シャッター(142)を閉じた状態でチャンバー(11)の前記容器挿入口の周囲とシャッター(142)との間に介在して気密を保つべきシール部材(162)を有し、
シャッター機構(14)は、駆動機構(144)の駆動によって昇降体(141)が下降すると、下降に伴ってシャッター(142)も下降して、前記容器挿入口との対向位置に達し、更に駆動機構(144)の駆動によって昇降体(141)が下降し、ローラ(146)がローラ受け部材(147)に当接すると、その後は駆動機構(144)の駆動力がリンク機構(143)を経てシャッター(142)に伝わり、シャッター(142)は前記容器挿入口の開口縁に向けて押圧され、
前記容器搬入機構の側部には、この容器搬入機構上の容器に付けられた識別符号を読み取るための識別符号読み取り装置が配備され、該識別符号読み取り装置によって読み取られた識別符号に基づいて、シャッター機構(14)による前記容器挿入口の開き量(開き高さ)が、該識別符号を有する容器の厚さに応じた大きさに調整されることを特徴とする保管装置。