JP6368032B2 - 凍結保存装置 - Google Patents

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Description

本発明は、凍結保存装置に関する。
新薬の開発や医療の基礎研究では、実験動物の精子、受精卵、細胞などの生体試料が用いられている。生体試料は、常温では生物学的作用により劣化するため、凍結保存装置などにより凍結保存されるのが一般的である。凍結保存装置としては、液体窒素を用いた凍結保存装置が、長期間安定して保存できるため、広く用いられている。
例えば、特許文献１には、液体窒素を用いた凍結保存装置として、容器の直径より半分程度の開口部をもち、内部の載置トレイを自在に回転することができる凍結保存装置が開示されている。なお、特許文献１に開示された凍結保存容器では、試料を大量に収納するため、複数の試料を収納箱に納め、さらに複数の収納箱をケース本体に納めている。
特開２００５−１４３８７３号公報
しかしながら、特許文献１に開示された凍結保存容器では、作業者自身が凍結保存容器から試料等の保存対象が収納されたケース本体を入出庫する必要があるため、凍結保存容器内の低温の液体窒素に対する凍傷防止のための装備や治具を使わなければならない等、作業者への負担が大きかった。また、ケース本体を凍結保存容器から出庫した状態で、目的の保存対象を取り出す必要があるため、ケース本体内に収納された他の保存対象も昇温するおそれがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、目的の試料等の保存対象を自動で取り出すことができ、かつ、目的の保存対象以外の保存対象が昇温するのを抑えることができる凍結保存装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明は下記（１）〜（１６）の凍結保存装置を提供する。
（１） 保存対象を並べて収納するケースを内部に収容するとともに、外部と連通する開口部が上面に設けられた凍結保存容器と、
前記ケースを保持した状態で、前記開口部を介して前記ケースを鉛直方向に上昇および下降させるとともに、前記ケースを任意の高さに維持する第１のアームと、
前記凍結保存容器の上方であって、平面視した際に前記開口部に隣接するように設けられるとともに、前記保存対象を載置可能な第１のステージと、
前記第１のステージと隣接する高さに位置する前記保存対象を、前記ケースから前記第１のステージに移動させる第２のアームとを備える凍結保存装置。
（２） 少なくとも、前記第１のアームと、前記第２のアームとを制御する制御部をさらに備える、（１）に記載の凍結保存装置。
（３） 前記第１のステージに載置された前記保存対象を、前記ケースに移動させる第３のアームをさらに備える、（１）または（２）に記載の凍結保存装置。
（４） 前記凍結保存容器内の底部に回転テーブルをさらに備え、
前記回転テーブルの回転軸を中心とする任意の円の円周上に前記ケースが載置可能とされるとともに、
平面視した際に、前記開口部が前記円の円周上に位置することを特徴とする、（３）に記載の凍結保存装置である。
（５） 前記凍結保存容器の上面に２以上の前記開口部が前記一の方向と直交する他の方向に隣接するように設けられ、
前記回転テーブルが、前記回転テーブルの前記回転軸を中心とする任意の２以上の同心円の各円周上に前記ケースが載置可能とされるとともに、
平面視した際に、前記開口部が前記同心円の各円周上に位置することを特徴とする、（４）に記載の凍結保存装置。
（６） 前記第１のアーム、前記第２のアーム、前記第３のアーム、および前記第１のステージが、前記他の方向に移動可能とされている、（５）に記載の凍結保存装置である。
（７） 前記凍結保存容器の上方であり、平面視した際に前記開口部に隣接する位置であって、前記開口部を挟んで前記第１のステージと反対側に設けられた第２のステージをさらに備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の凍結保存装置である。
（８） 前記第１のステージと前記第２のステージとが一対となって、前記ケース側から第１のステージ側に向かう方向と直交する他の方向に移動可能とされている、（７）に記載の凍結保存装置。
（９） 平面視した際に前記開口部に隣接する前記第１のステージおよび前記第２のステージが、前記開口部を介して前記ケースを鉛直方向に上昇または下降させる際に、前記ケースを支持することを特徴とする、（７）または（８）に記載の凍結保存装置。
（１０） 前記第１のステージ上に載置された前記保存対象を識別する識別装置をさらに備える（１）乃至（９）のいずれかに記載の凍結保存装置。
（１１） 前記保存対象がバイアルに収容され、
前記バイアルが鉛直方向に２次元に並べて箱に収納されていることを特徴とする、（１）乃至（１０）のいずれかに記載の凍結保存装置。
（１２） 前記第１のステージに載置された保存対象を、前記ケースに移動させる第３のアームが設けられ、
前記第３のアームの先端部には、複数の押圧アームが設けられ、
前記第２のアームには１本の押圧アームが設けられ、この１本の押圧アームは、前記ケースから前記第２のステージに向かう一の方向に対して直交する方向に移動可能であり、
さらに前記第１のステージには、上記複数の押圧アームが挿入される空間を有するホルダが設けられる（７）記載の凍結保存装置。
（１３） 前記ホルダには、前記複数の押圧アームが挿入される空間を区画するための仕切板が設けられている（１２）記載の凍結保存装置。
（１４） さらに前記ケースが鉛直方向に昇降する際の位置ずれを規制するガイドが、前記ケースの昇降方向に沿って上方に位置する第1のガイドと、それより下に位置する第２のガイドとを具備する（１２）記載の凍結保存装置。
（１５） 前記凍結保存容器の上方であり、平面視した際に前記開口部に隣接する位置であって、前記開口部を挟んで前記第１のステージと反対側に設けられた第２のステージをさらに具備し、
前記第１のガイドが前記第１のアームに取り付けられ、
前記第２のガードが前記第２のステージに取り付けられている（１４）の凍結保存装置。
（１６） 前記仕切板の先端部には、テーパが設けられている（１３）記載の凍結保存装置。
本発明の凍結保存装置は、保存対象を並べて収納するケースを内部に収容するとともに、外部と連通する開口部が上面に設けられた凍結保存容器と、ケースを保持した状態で、開口部を介してケースを鉛直方向に上昇させるとともに、ケースを任意の高さに維持する第１のアームと、凍結保存容器の上方であって、平面視した際に開口部に隣接するように設けられるとともに、保存対象を載置可能な第１のステージと、保存対象を第１のステージに移動させる第２のアームとを備える構成となっている。
このように、平面視した際に開口部に隣接するように第１のステージが設けられているため、第１のアームによって目的の試料等の保存対象を凍結保存容器から取り出す際に、ケースの全体を凍結保存容器から引き上げることなく、目的の保存対象のみを第２のアームによって第１のステージ上に取り出すことができる。したがって、目的の保存対象を自動で取り出すことができ、かつ、目的の保存対象以外の保存対象が昇温するのを抑えることができる。
本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置を示す側面模式図である。 本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置におけるドロワーを示す側面模式図である。 本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置における凍結保存容器を側面から見た断面模式図である。 本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置における凍結保存容器を上から見た断面模式図である。 本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置におけるドロワーを示す斜視模式図である。 本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置におけるドロワー昇降装置の動作を示す側面模式図である。 本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置における第１のステージ、第２のステージ、第１の押圧装置、および第２の押圧装置を示す平面模式図である。 本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置における搬送系統を示す側面模式図である。 本発明を適用した第二実施形態である凍結保存装置におけるドロワーを示す斜視模式図である。 本発明を適用した第二実施形態である凍結保存装置におけるドロワー昇降装置、ドロワー、第１のドロワーガイド、第２のドロワーガイド、第１のステージおよび第２のステージを示す側面模式図である。 本発明を適用した第二実施形態である凍結保存装置におけるドロワー昇降装置、ドロワー、第１のドロワーガイド、第２のドロワーガイド、第１のステージおよび第２のステージを示す平面模式図である。 本発明を適用した第二実施形態である凍結保存装置における第１の押圧装置及び第２の押圧装置の動作を示す平面模式図である。
以下、本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
第一実施形態
＜凍結保存装置＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置の構成について、図１〜８を参照しながら説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置１を示す側面模式図である。図１に示すように、本実施形態の凍結保存装置１は、凍結保存容器２と、作業空間３にドロワー昇降装置（第１のアーム）４と、第１のステージ５と、第２のステージ６と、第１の押圧装置（第３のアーム）７と、第２の押圧装置（第２のアーム）８と、少なくともドロワー昇降装置（第１のアーム）４および第２の押圧装置（第２のアーム）８を制御する制御装置（制御部）（図示略）と、外部に制御装置へのバイアルやドロワー（ケース）の入出庫情報について入出力を行うための管理用の入出力装置９とを備えて概略構成されている。
本実施形態の凍結保存装置１は、制御装置（図示略）によってドロワー昇降装置４および第２の押圧装置８を独立して駆動させることにより、凍結保存容器２内に保存されている目的の生体試料を自動で取り出すとともに、目的以外の生体試料の昇温を低減するものである。
なお、図２に示すように、本実施形態の凍結保存装置１では、複数のバイアル（保存対象）１１が配列されてボックス（ユニット）１２内に収納されており、さらに、ボックス１２はドロワー（ケース）１３に鉛直方向（以下、「Ｚ軸方向」と記載する場合がある）に並べて収納されている。
バイアル１１は、生体試料などの試料を直接収容するための円筒状容器である。バイアル１１は、生体試料などの試料を直接収容することができ、凍結保存容器内の低温に耐えられるものであれば、樹脂、ガラス等種々の材質からなる容器を使用することができ、特に限定されない。
ボックス１２は、バイアル１１を収納するための箱である。ボックス１２としては、特に限定されないが、例えば、４８本、９６本の複数のバイアル１１を２次元に並べて収納でき、ボックス１２に収納したままバイアル１１の底面に貼り付けられたバーコードを後述するバーコードリーダーにて読み取ることができるよう、ボックス１２の底面が開口しているものであってもよい。
ドロワー１３には、ボックス１２をＺ軸方向に並べて収納するための棚が設けられている。後述のドロワー昇降装置４により把持し、Ｚ軸方向に上昇および下降させることができる。ドロワー１３としては、ボックス１２を収納することができ、かつ、ドロワー昇降装置４によりＺ軸方向に上昇および下降させることが可能であれば、特に限定されない。
図１に示すように、凍結保存容器２は、本実施形態の凍結保存装置１の下方に設けられている。凍結保存容器２は、ドロワー１３を内部に収容し、凍結保存するための容器である。
図３は、本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置１における凍結保存容器２を側面から見た断面模式図である。
図３に示すように、凍結保存容器２は、ステンレス鋼などからなる内槽２１と外槽２２とから形成される二重構造であり、内槽２１と外槽２２との間の空隙が真空である真空二重断熱容器である。したがって、内槽２１の内部に液体窒素などの低温液化ガスを満たすことにより、内部を低温状態に保持することができる。例えば、内槽２１の底部付近まで、具体的には後述のドロワーテーブル（回転テーブル）２４の下まで液体窒素を満たすことにより、内槽２１の内部の気相部を−１５０℃以下に保持することができる。
凍結保存容器２の上面には、２つの開口部２３ａ，２３ｂが設けられている。この開口部２３ａ，２３ｂを介して、凍結保存容器２の内部空間と作業空間３とが連通されている。
２つの開口部２３ａ，２３ｂは、後述のドロワーテーブル（回転テーブル）２４の半径方向に互いに隣接するように設けられている。ここで、２つの開口部２３ａ，２３ｂが隣接して並ぶ方向を「Ｘ軸方向」と記載する。
各開口部２３ａ，２３ｂの開口面積は、ドロワー１３を平面視した際の面積とほぼ同等となっている。このため、作業空間３においてドロワー１３からボックス１２を搬送する際に、誤ってボックス１２が開口部２３ａ，２３ｂから凍結保存容器２内に落下することを防止することができる。
各開口部２３ａ，２３ｂは、当該開口部を閉塞するキャップ２５が設置可能とされている。ここで、図３では、開口部２３ａにキャップ２５が設けられて閉塞されており、開口部２３ｂにはキャップ２５が設けられていない場合を一例として説明する。各開口部２３ａ，２３ｂにそれぞれキャップ２５を設けることにより、当該開口部が閉塞されるため、凍結保存容器２内の温度の上昇を抑制することができる。
キャップ２５の材質としては、断熱性能の高いものであれば特に限定されないが、例えば、発泡ウレタン樹脂などが挙げられる。
キャップ２５の上面には、把持部２６が設けられている。この把持部２６の形状は、キャップ２５を各開口部２３ａ，２３ｂから着脱させる際に把持しやすいものであれば特に限定されるものではないが、後述するドロワー昇降装置４によって把持することが可能な形状が好ましい。ドロワー昇降装置４によって把持部２６を把持することが可能であれば、ドロワー昇降装置４をＺ軸方向に上昇および下降させることで、キャップ２５を開口部２３ａ，２３ｂから自動で着脱させることができる。
図３および図４に示すように、凍結保存容器２内の底部には、ドロワー１３を載置させるためのドロワーテーブル２４が設けられている。このドロワーテーブル２４は、凍結保存容器２の外側に設けられドロワーテーブル２４の中心軸２８に結合したモーター２７により、回転軸２８を中心として回転させることができるように構成されている。
また、図４に示すように、ドロワーテーブル２４上には、回転軸２８を中心とする任意の２つの同心円の各円周上に、複数のドロワー１３をそれぞれ載置可能とされている。なお、平面視した際に、開口部２３ａ，２３ｂが上記同心円の各円周上となるように、各開口部と同心円とが位置合わせされている。
これにより、任意のドロワー１３を取り出す際に、ドロワーテーブル２４を回転させることにより、任意のドロワー１３を開口部２３ａまたは開口部２３ｂの真下に位置するように移動させることができる。
また、図３に示すように、ドロワーテーブル２４上には、各ドロワー１３を載置する位置に対応するように、上端部が広がったテーパ形状とされたドロワーガイド２９が設けられている。ドロワーガイド２９を設けることにより、各ドロワー１３が所定の位置に載置されるように固定することができる。これにより、ドロワーテーブル２４を回転させた際に、ドロワーテーブル２４上で各ドロワー１３の位置がずれることを防止することができる。また、ドロワーガイド２９のテーパ部がドロワー１３下降時の位置ずれを補正することができる。
図５に示すように、ドロワー１３は、側面となる一対の縦板３１，３１と、縦板３１，３１間に亘って設けられた複数の床板３２とによって構成される。これにより、Ｚ軸方向に連続して棚が設けられ、各棚にボックス１２を収納することができる。また、一対の縦板と直交する少なくとも一つの側面が開口しているため、ボックス１２の出し入れが可能となっている。
各ドロワー１３をドロワーテーブル２４上に載置する際は、後述するドロワー昇降装置４によりドロワー１３を上昇した場合に、開口している側面が第１のステージ５側を向くように載置する。
ドロワー１３の上面には把持部３３が設けられている。この把持部３３の形状は、ドロワー１３をＺ軸方向に上昇および下降させることができるものであれば特に限定されるものではないが、後述するドロワー昇降装置４によって把持することが可能な形状が好ましい。ドロワー昇降装置４によって把持部３３を把持することが可能であれば、ドロワー昇降装置４をＺ軸方向に上昇および下降させることで、ドロワー１３を開口部２３ａ，２３ｂから自動で入出庫させることができる。
作業空間３は、図１に示すように、凍結保存容器２の上方に設けられており、開口部２３ａ，２３ｂを介して凍結保存容器２と連通している。本実施形態の凍結保存装置１は筐体（図示略）に囲まれており、作業空間３は、凍結保存容器２内から蒸発した窒素ガスなどにより、例えば露点−４０℃以下、好ましくは露点−５０℃以下のドライ環境に維持されている。凍結保存容器２の開口部２３ａ，２３ｂを含んだ作業空間を筐体で覆うことによって、ドロワー１３や液体窒素に作業者が直接触れることによる凍傷や、開口部２３ａ，２３ｂから蒸発する窒素ガスによる酸欠の危険を解消できる。また、ドライ環境に筐体内を維持することにより、作業空間３内での結露などを防止することができる。
図６に示すように、ドロワー昇降装置４は、ドロワー１３を把持するなどにより保持した状態で、開口部２３ａ，２３ｂのいずれか一方を介してドロワー１３をＺ軸方向に上昇および下降させるための部材であり、作業空間３内に設けられている。このドロワー昇降装置４は、支持レール４１と、昇降装置駆動部４２と、主軸部４３と、フック４４とによって構成されている。
支持レール４１は、作業空間３の上方にＸ軸方向に亘って設けられている。この支持レール４１には、昇降装置駆動部４２が上記Ｘ軸方向に移動可能に取り付けられている。
昇降装置駆動部４２には、主軸部４３が垂下するように設けられている。また、主軸部４３の下端には、フック４４が設けられている。
主軸部４３の形態は、昇降装置駆動部４２とフック４４との間を連結し、昇降装置駆動部４２からフック４４を垂下可能なものであれば、特に限定されるものではない。例えば、棒状の部材であってもよいし、２以上に分割可能なチェーンを組み合わせた態様であってもよい。
また、昇降装置駆動部４２は、主軸部４３を介してフック４４をＺ軸方向に上昇および下降させることができるものであれば特に限定されるものではなく、上述した主軸部４３の態様によって適宜選択することができる。例えば、主軸部４３の態様が棒状の部材である場合には、主軸部４３を軸支するローラー部材を回転させる機構であってもよい。また、主軸部４３の態様が２以上に分割可能なチェーンの組み合わせの場合には、チェーンの分割機能および巻き取り機能を有する機構であってもよい。
フック４４の形状は、ドロワー１３を把持することができるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、鉤状とすることができる。これにより、ドロワー１３の上部に設けられた把持部３３を把持することができる。
このように構成されたドロワー昇降装置４によれば、支持レール４１上をＸ軸方向に移動させることで、目的の試料が保管されたドロワー１３の位置に対応する開口部２３ａおよび開口部２３ｂのいずれかの上方にフック４４を移動させることができる。
また、ドロワー昇降装置４を凍結保存容器２内に下降させてドロワー１３の上部に設けられた把持部３３を把持する際に、支持レール４１上をＸ軸方向に移動させることでフック４４の位置を容易に調整することができる。これにより、ドロワー昇降装置４が１本であっても、複数の開口部２３ａ，２３ｂからドロワー１３を入出庫することができる。
また、昇降装置駆動部４２を駆動させることにより、主軸部４３を介してフック４４をＺ軸方向に上昇および下降させることができる。すなわち、ドロワー１３を把持した状態で、開口部２３ａ，２３ｂのいずれかを介してドロワー１３をＺ軸方向に上昇および下降させることができる。これによりドロワー１３を凍結保存容器２から入出庫させることができる。
さらに、昇降装置駆動部４２の駆動を停止することにより、フック４４をＺ軸方向の任意の高さに維持することができる。すなわち、ドロワー１３を把持した状態で、ドロワー１３を任意の高さに維持することができる。
図７に示すように、作業空間３の下方に、第１のＸ軸レール５１がＸ軸方向に亘って設けられている。第１のステージ５は、上記第１のＸ軸レール５１に取り付けられており、Ｘ軸方向に移動可能とされている。そのため、第１のステージ５は、平面視した際に、開口部２３ａおよび開口部２３ｂのそれぞれに隣接する位置に移動することができる。
第１のステージ５が、平面視した際に、開口部２３ａ，２３ｂのいずれかに隣接していることにより、ドロワー１３から任意の高さに収納された所望のボックス１２を取り出す際、ドロワー１３全体を凍結保存容器２から出庫させる必要がなくなる。これにより、所望のボックス１２が収納されている収納空間の底面と第１のステージ５とが同じ高さとなるまでドロワー１３を上昇させることにより、後述する第２の押圧装置８（第２のアーム）によって、所望のボックス１２のみを第１のステージ５上に取り出すことができる。したがって、目的の試料以外の試料が昇温するのを抑えることができる。さらに、ドロワー１３の全体を引き上げる必要がないため、装置の高さ方向を小型化することができる。
第１のステージ５は、ボックス１２を載置可能であり、載置面の一部に開口部５２が設けられている。これにより、開口部５２を介して第１のステージ５の下方から各バイアル１１を突き上げることができる。また、開口部５２を介して第１のステージ５の下方から各バイアル１１の例えば底部に設けられたバーコードを識別することができる。
開口部５２の形状としては、バイアル１１の突上げやバーコードの読み取りが可能であれば、特に限定されるものではない。例えば、ボックス１２よりもひとまわり小さく開口されたものであってもよいし、スリット状や格子状に複数開口されたものであってもよい。
また、第１のステージ５には、載置面にボックスガイド５３が設けられている。このボックスガイド５３により、後述の第２の押圧装置８により押圧されたボックス１２を、第１のステージ５上の所定の位置に載置されるように調整することができる。
また、作業空間３の下方であって、開口部２３ａ，２３ｂを挟んで第１のＸ軸レール５１の反対側に、第２のＸ軸レール５４がＸ軸方向に亘って設けられている。第２のステージ６は、上記第２のＸ軸レール５４に取り付けられており、Ｘ軸方向に移動可能とされている。そのため、第２のステージ６は、平面視した際に、開口部２３ａおよび開口部２３ｂのそれぞれに隣接する位置に移動することができる。
第１のステージ５および第２のステージ６は、上述したようにＸ軸方向に移動可能であり、一対となってＸ軸方向に移動可能である。これにより、例えば、開口部２３ａからドロワー１３を入出庫する際に、第１のステージ５、開口部２３ａ、および第２のステージ６が、この順に隣接して並ぶことができる。ここで第１のステージ５、開口部２３ａ、および第２のステージ６が隣接して並ぶ方向を「Ｙ軸方向」と記載する。なお、第１のステージ５及び第２のステージ６は、一対で同時に動くだけでなく、個々に動作することも可能である。
第１のステージ５および第２のステージ６の開口部２３ｂ側の側面には、ドロワーガイド５５がそれぞれ設けられている。ドロワー１３が開口部２３ｂを介してＺ軸方向に上昇または下降する際に、ドロワー１３の両側からドロワーガイド５５によって挟みこむようにドロワー１３を支持することができる。これにより、ドロワー１３の揺れなどを抑えることができるため、ドロワー１３の上昇および下降、ドロワー１３と第１のステージ５との間でのボックス１２の移動をスムーズに行うことができる。
ドロワーガイド５５としては、ドロワー１３を支持できるものであれば特に限定されない。例えば、ドロワー１３の４隅の、Ｘ軸方向側の面およびＹ軸方向側の面に、樹脂製の車輪をそれぞれ当接させることにより、ドロワー１３を支持する構成としてもよい。
第１の押圧装置７は、第１のステージ５上に載置させられたボックス１２をドロワー１３側へ押圧することで、ボックス１２をドロワー１３に収納するための部材である。第１の押圧装置７は、第１のステージ５上に設けられている。この第１の押圧装置７は、第１の支持部５６と、第１の押圧部５７とによって構成されている。
第１の支持部５６は、第１のステージ５上であって、開口部２３ａ，２３ｂと対向する側の側面と反対側の側面に基端が設けられている。この第１の支持部５６は、先端がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。
第１の押圧部５７は、第１の支持部５６の先端に設けられている。この第１の押圧部５７によりボックス１２をＹ軸方向に押圧することができる。
このように構成された第１の押圧装置７によれば、第１のステージ５上に載置されたボックス１２をドロワー１３側へ押圧することで、ボックス１２をドロワー１３に収納することができる。
第２の押圧装置８は、ドロワー昇降装置４により第１のステージ５と隣接する高さに維持されるボックス１２を、第１のステージ５側へ押圧することで、ボックス１２を第１のステージ５上に移動させる部材である。第２の押圧装置８は、第２のステージ６上に設けられている。この第２の押圧装置８は、第２の支持部５８と、第２の押圧部５９とによって構成されている。
第２の支持部５８は、第２のステージ６上であって、開口部２３ａ，２３ｂと対向する側の側面と反対側の側面に基端が設けられている。この第２の支持部５８は、先端がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。
第２の押圧部５９は、第２の支持部５８の先端に設けられている。この第２の押圧部５９によりボックス１２をＹ軸方向に押圧することができる。
このように構成された第２の押圧装置８によれば、ドロワー１３内の第１のステージ５と隣接する高さに位置するボックス１２を、第１のステージ５側へ押圧することにより、ボックス１２を第１のステージ５に載置することができる。
第１のステージ５と、第２のステージ６と、第１の押圧装置７と、第２の押圧装置８とが、連携して動作することにより、ドロワー昇降装置４により凍結保存容器２から出庫したドロワー１３からボックス１２を第１のステージ５上に載置可能とされている。また、第１のステージ５上に載置されたボックス１２を、ドロワー１３へ収納可能とされている。
例えば、ドロワー昇降装置４により開口部２３ｂを介して出庫した後に、ドロワー１３からボックス１２を第１のステージ５に載置する場合、先ず、第１のステージ５および第２のステージ６が、平面視した際に開口部２３ｂを挟んで対向する位置へ移動する。
次に、ドロワー昇降装置４により凍結保存容器２から開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のボックス１２が収納されている収納空間の底面と第１のステージ５とが同じ高さとなるまでドロワー１３を上昇させる。ドロワー１３を上昇させる際、第１のステージ５および第２のステージ６に設けられたドロワーガイド５５により、ドロワー１３を支持することにより、ドロワー１３の揺れを抑える。
次に、ドロワー１３を支持した状態で、第２の押圧装置８により所望のボックス１２をＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２をドロワー１３から第１のステージ５へ移動させる。以上の動作により、第１のステージ５上に所望のボックス１２を載置することができる。
第１のステージ５上に取り出されたケースは、作業空間３に設けられている搬送系統６１によって筐体（図示略）の取り出し口（図示略）付近まで搬送される。
図８に示すように、搬送系統６１は、第１のステージ５と、識別装置６２と、突き上げ部６３と、バイアル昇降装置６４とから概略構成されている。
識別装置６２は、バイアル１１を識別するためのものであり、第１のＸ軸レール５１の周辺または第１のステージ５上に設けられている。識別装置としては、バイアル１１を識別することができるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、バイアル１１に貼り付けられた画像情報を認識できる装置であればいずれでもよく、具体的にはバーコードリーダーなどが挙げられる。
識別装置６２が、バーコードリーダーである場合、例えば、バイアル１１の底部に識別コードが設けられ、第１のステージ５の底面に開口部が設けられており、第１のステージ５の下方に設けられていることが好ましい。これにより、ボックス１２内に収納されたバイアル１１を容易に識別することができる。また、この場合、識別装置６２（バーコードリーダー）は、第１のステージ５のＸ軸への移動経路であって、開口部２３ａと突き上げ部６３の間のいずれかの位置に設けられていればよい。なお、識別装置６２がバーコードリーダーである場合、一次元バーコード読み取り可能なリーダー、二次元バーコード読み取り可能なリーダー、いずれも可能である。
識別装置６２を設けることにより、バイアル１１の保管場所や入出庫した日時などの在庫情報や運用履歴などの情報を自動で記録することができる。また、自動で記録することができるため、大量の試料を扱う場合であっても、読み取り忘れなどのミスを減らすことができ、試料の取り違いなどの事故を防ぐことができる。
突き上げ部６３は、第１のステージ５上に載置されたケース内に収容されている各バイアル１１を、第１のステージ５の下方から、第１のステージ５に設けられている開口部５２を介して、各バイアル１１の底部を押し上げるための装置である。
突き上げ部６３は、例えば、支持台６５と、この支持台６５上に直線状に設けられた複数の柱状部６６Ａ，６６Ｂとから概略構成されている。支持台６５は、２つのユニットに分割されており、一方のユニットにはボックス列に収容されてあるバイアル列のうち、奇数番目に対応して位置する柱状部６６Ａが、他方のユニットにはボックス列に収容されてあるバイアル列のうち、偶数番目に対応して位置する柱状部６６Ｂがそれぞれ固定されている。また、支持台６５は、２つのユニットを交互に上昇されることが可能となっており、一方のユニットを上昇させることにより、ボックス１２内に収容されてあるバイアル列のうち、奇数番号のバイアルを同時に突き上げることができるようになっている。同様に、他方のユニットを上昇させることにより、同バイアル列のうち、偶数番号のバイアルを同時に突き上げることができる。なお、支持台６５が２つのユニットに分割されることにより、突き上げられたバイアル１１間の間隔が全バイアル１１を一度に突き上げる場合より広くなっているため、バイアル昇降装置６４の把持部６８が開状態となるスペースを十分に確保できる。
バイアル昇降装置６４は、筐体（図示略）の作業空間３の上部においてＹ軸方向に延在するように設けられたＹ軸レール（図示略）と、このＹ軸レール（図示略）に設けられてＹ軸方向に移動自在とされた昇降装置駆動部６７と、昇降装置駆動部６７の下端に設けられた把持部６８とを備えて構成されている。
昇降装置駆動部６７は、Ｚ軸方向に上昇および降下可能な機構であれば、特に限定されない。
把持部６８は、バイアル１１を１本ずつ把持することができる機構であれば、特に限定されない。具体的には、互いに離間および近接するように設けられた複数の板状部材によって構成することができる。把持部６８を開状態とするには板状部材を互いに離間させるように移動させ、閉状態とするには互いに近接するように移動させる。これにより、板状部材の間の空間に、バイアル１１を把持することができる。
上記のように構成された搬送系統６１によれば、第１のステージ５上に取り出されたボックス１２が第１のステージ５が開口部２３ａから突き上げ部６３に移動する際、識別装置６２によって所望のバイアル１１の位置が確認される。その後、第１のステージ５が突き上げ部６３まで移動すると、識別装置６２によって得られた位置情報に基づいて、支持台６５の対応するユニットが上昇することにより、所望のバイアル１１が上方に押し出される。押し出されたバイアル１１の上方にバイアル昇降装置６４を移動させた後に把持部６８を降下させ、把持部６８によって目的のバイアル１１を把持した後、バイアル置き場６９へと搬送させる。これにより、作業者は、所望のバイアル１１を容易に取り出すことができる。
入出力装置９は、筐体（図示略）の外部に設けられた、表示部および入力部を持つ例えばパーソナルコンピュータである。作業者は、入出力装置９を操作して、凍結保存装置１に内蔵された制御装置（図示略）に指示を出すことにより、バイアル１１またはボックス１２を取り出しおよび収納するための様々な操作をすることができる。例えば、作業者が、在庫情報から取り出す試料を選択し、バイアル１１またはボックス１２の取出しを指示することで、自動で所望のバイアル１１またはボックス１２を取り出し口（図示略）まで移動させることができる。また、外部の入出力装置９が備える記憶部において、凍結保存装置１において管理されるバイアル１１情報を記憶することもできる。
また、凍結保存装置１内の制御装置（図示略）には、ドロワー昇降装置４、第１のステージ５、第２のステージ６、第１の押圧装置７、第２の押圧装置８、識別装置６２、突き上げ部６３、バイアル昇降装置６４などへ動作を指示する制御プログラムが組み込まれている。これにより、例えば、第２の押圧装置８によりボックス１２を第１のステージ５上に載置した後に、ドロワー昇降装置４によりドロワー１３を下降させ、凍結保存容器２内に移動させるといった動作指示をすることができる。これにより、ドロワー１３内に収納された他の試料が昇温するのを抑制することができる。
次に、本実施形態の凍結保存装置１の使用方法、すなわち、上述した凍結保存装置１を用いて、開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のボックス１２を取り出す方法について説明する。
先ず、入出力装置９を操作して、所望のボックス１２の取り出しを制御装置（図示略）に指示する。これにより、ドロワーテーブル２４が回転し、所望のボックス１２を収納したドロワー１３が、開口部２３ｂの真下に移動する。
次に、ドロワー昇降装置４がＸ軸方向に移動し、開口部２３ｂの真上に移動する。その後後、フック４４がＺ軸下方向に下降し、キャップ２５の把持部２６を把持する。その後、フック４４がＺ軸上方向に上昇することにより、キャップ２５が開口部２３ｂから外される。開口部２３ｂから外したキャップ２５は、ドロワー昇降装置４およびフック４４がＸ軸方向およびＺ軸方向に移動することにより、例えば、もう一方のキャップ２５の上などの空いているスペースに載置される。
次に、第１のステージ５および第２のステージ６がＸ軸方向に移動することにより、平面視した際に開口部２３ａの両側を挟むような位置へ移動する。また、ドロワー昇降装置４が、キャップ２５の外れた開口部２３ｂの真上に移動する。
次に、ドロワー昇降装置４により凍結保存容器２から開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のボックス１２が収納されている収納空間の底面と第１のステージ５とが同じ高さとなるまでドロワー１３を上昇させる。ドロワー１３を上昇させる際、第１のステージ５および第２のステージ６に設けられたドロワーガイド５５によってドロワー１３を支持することにより、ドロワー１３の揺れを抑える。
次に、第２の押圧装置８により所望のボックス１２をＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２をドロワー１３から第１のステージ５へ移動させる。以上の動作により、第１のステージ５上に所望のボックス１２が載置される。
次に、残りのボックスが昇温するのを防止するため、ドロワー昇降装置４を下降させ、ドロワー１３を凍結保存容器２に入庫する。その後、上述したキャップ２５を外す動作と逆の動作を行うことにより、キャップ２５により開口部２３ｂを閉塞する。
次に、ボックス１２を載置した第１のステージ５がＸ軸方向に移動することで、ボックス１２が取出し口（図示略）に搬出される。その後、作業者は取出し口（図示略）から目的のボックス１２を取り出すことができる。以上の動作により、ボックス１２の取出し動作が完了する。
次に、上述した凍結保存装置１を用いて、開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のバイアル１１を取り出す方法について説明する。
先ず、作業者が入出力装置９を操作して、制御装置（図示略）に所望のバイアル１１の取出しを指示する。これにより、上述したボックス１２の取出しと同様の動作により、凍結保存容器２から開口部２３ｂを介して所望のドロワー１３を出庫し、所望のボックス１２が収納されている収納空間の底面と第１のステージ５とが同じ高さとなるまでドロワー１３を上昇させる。
次に、第２の押圧装置８により所望のボックス１２をＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２をドロワー１３から第１のステージ５へ移動させる。以上の動作により、第１のステージ５上に所望のボックス１２が載置される。
次に、残りのボックスが昇温するのを防止するため、ドロワー１３を上面が凍結保存容器２に入るまで下降させ、この状態で待機する。その際、ドロワー昇降装置４はドロワー１３を把持した状態を維持する。
次に、ボックス１２を載置した第１のステージ５がＸ軸方向に移動することで、第１のステージ５を突き上げ部６３まで移動させる。第１のステージ５上に取り出されたボックス１２は、第１のステージ５が開口部２３ｂから突き上げ部６３に移動する際、識別装置６２によって所望のバイアル１１の位置が確認される。
次に、第１のステージ５が突き上げ部６３まで移動すると、識別装置６２によって得た位置情報に基づいて、支持台６５の対応するユニットが上昇することにより、所望のバイアル１１が上方に押し出される。
次に、押し出されたバイアル１１の上方にバイアル昇降装置６４を移動させた後に把持部６８を降下させ、把持部６８によって目的のバイアル１１を把持した後、バイアル置き場６９へと搬送させる。これにより、作業者は、所望のバイアル１１を容易に取り出すことができる。
所望のバイアル１１を取り出した後のボックス１２は、第１のステージ５に載置されたまま、Ｘ軸方向を移動し、ドロワー１３に隣接する位置まで移動する。その後、ドロワー昇降装置４により、ドロワー１３内の所望のボックス１２を収納する空間の底面が、第１のステージ５および第２のステージ６と並ぶまで、ドロワー１３を上昇させる。
次に、第１の押圧装置７により、ボックス１２をＹ軸方向に押圧することで、ボックス１２を第１のステージ５からドロワー１３へ移動させる。ボックス１２を移動した後、ドロワー昇降装置４により、ドロワー１３を下降させ凍結保存容器２へ入庫する。その後、上述したキャップ２５を外す動作と逆の動作を行うことにより、キャップ２５で開口部２３ｂを閉塞する。以上の動作により、バイアル１１の取出し動作が完了する。
以上、所望のボックス１２またはバイアル１１を取り出す方法について説明したが、ボックス１２またはバイアル１１を収納する方法については、取り出す際の動作と逆の動作を行うことで収納することができるため、説明を省略する。
以上、説明したように、本実施形態の凍結保存装置１によれば、バイアル１１をボックス１２ごとに鉛直方向に並べて収納するドロワー１３を内部に収容するとともに、作業空間３と連通する開口部２３ａ，２３ｂが上面に設けられた凍結保存容器２と、ドロワー１３を把持した状態で、開口部２３ａ，２３ｂを介してドロワー１３を鉛直方向に上昇および下降させるとともに、ドロワー１３を任意の高さに維持するドロワー昇降装置４と、凍結保存容器２の上方であって、平面視した際に開口部２３ａ，２３ｂに隣接するように設けられるとともに、ボックス１２を載置可能な第１のステージ５と、ボックス１２を押圧して第１のステージ５に移動させる第２の押圧装置８とを備える構成となっている。
このように、平面視した際に開口部２３ａ，２３ｂに隣接するように第１のステージ５が設けられているため、ドロワー昇降装置４によって目的の試料を凍結保存容器２から取り出す際に、ドロワー１３の全体を凍結保存容器から引き上げることなく、目的の試料のみを第２の押圧装置８によって第１のステージ５上に取り出すことができる。したがって、目的の試料を自動で取り出すことができ、かつ、目的の試料以外の試料が昇温するのを抑えることができる。さらに、ドロワー１３の全体を引き上げる必要がないため、装置の高さ方向を小型化することができる。
また、本実施形態の凍結保存装置１によれば、少なくとも、ドロワー昇降装置４と、第２の押圧装置８とを制御する制御装置（図示略）をさらに備える構成となっている。そのため、第２の押圧装置８によりボックス１２を第１のステージ５に載置した後に、ドロワー昇降装置４によりドロワー１３を下降させ、凍結保存容器２内に収容させる一連の操作を自動で行うことができる。これにより、目的の試料以外の試料が昇温するのをさらに抑えることができる。
また、本実施形態の凍結保存装置１によれば、第１のステージ５に載置されたボックス１２を、第１のステージ５側からドロワー１３側に押圧して、ドロワー１３に収納する第１の押圧装置７をさらに備える構成となっている。これにより、バイアル１１またはボックス１２を自動で凍結保存容器２内へ収納することができる。
また、本実施形態の凍結保存装置１によれば、凍結保存容器２内の底部にドロワーテーブル２４をさらに備え、ドロワーテーブル２４の回転軸２８を中心とする任意の２つの同心円の各円周上にドロワー１３が載置可能とされるとともに、平面視した際に、開口部２３ａ，２３ｂが上記同心円の円周上に位置する構成となっている。これにより、大量のドロワー１３を凍結保存容器２内に収納することができる。
また、本実施形態の凍結保存装置１によれば、平面視した際に開口部２３ａ，２３ｂに隣接する第１のステージ５および第２のステージ６が、開口部２３ａ，２３ｂを介してドロワー１３をＺ軸方向に上昇または下降させる際に、ドロワー１３を支持する構成となっている。そのため、ドロワー１３を上昇または下降させる際に、ドロワー１３の振動を抑えることができる。これにより、ドロワー１３の上昇および下降や、ドロワー１３と第１のステージ５との間でのボックス１２の移動などを、スムーズに行うことができる。
第二実施形態
上記第一実施形態の凍結保存装置では、保存対象が収容されるバイアル１１を凍結保存したのに対して、本実施形態では保存対象が収容されるエンベロープを凍結保存する。この保存対象の変更に伴い、凍結保存装置自体の構成も異なる。以下、第一実施形態との相違点を中心に本実施形態の凍結保存装置を説明する。
上記エンベロープとは、その中に血液バッグや臍帯血バッグなどの袋状の保存対象物を収納するボックスである。エンベロープを使用することにより、保存対象が不定形状であっても取り出しまたは収納しやすくなると同時に、保存対象を衝撃などから守ることもできる。エンベロープは、それ自体の形状を維持できる材料であればどのような材料で形成されてもよい。エンベロープは、樹脂で形成されてもよいし、熱伝導率の大きい金属、例えばアルミニウムで形成されてもよい。
また、このエンベロープには、第一実施形態におけるバイアルと同様に、識別コードが設けられることが好ましい。
エンベロープ１００は、図９に示すように、Ｚ軸方向に対して垂直に設けられたドロワー１３の棚に一定の間隔をあけて数個収容されている。図９では、４つの棚にそれぞれ５つのエンベロープ１００が直立して収容されている。エンベロープ１００の位置および姿勢を規制するために、ドロワー１３の棚には仕切板が設けられていることが好ましい。なお、仕切板の代わりにエンベロープ１００を直立させる溝が設けられていてもよい。
また、第一実施形態においては、ドロワー１３が開口部２３ｂを介してＺ軸方向に上昇または下降する際に、ドロワー１３を支持するために、第１のステージ５および第２のステージ６の開口部２３ｂ側の側面に、ドロワーガイド５５を設けた。この一つのドロワーガイド５５に対して本実施形態では少なくとも２つのドロワーガイドを用いることが好ましい。図１０に示されるように、第１および第２のドロワーガイド１５５および２５５が、ドロワー１３が移動するＺ軸方向に上下に位置して設けられていることが好ましい。このように二か所にガイドを設けることにより、ドロワー１３が昇降する際、ドロワー１３の位置ずれを規制することができ、したがってドロワー１３の昇降をより正確な場所により正確な姿勢で行うことができる。
上記第１のドロワーガイド１５５は、ドロワー昇降装置４の一部である支持レール４１に設けられていることが好ましい。これにより、ドロワー１３を引き上げる際、特にドロワー１３の上部の位置ずれを規制できる。
上記第２のドロワーガイド２５５は、上記第１のドロワーガイド１５５よりも下方に設けられている。これにより、ドロワー１３を引き上げる際、特にドロワー１３の下部の位置ずれを規制できる。第２のドロワーガイド２５５は、第２のステージ６に取り付けられていることが好ましい。
第１および第２のドロワーガイド１５５および２５５は、図１１に示すように、ドロワー１３の周囲を囲むように設けられていることが好ましい。これにより、Ｘ軸およびＹ軸方向の二方向における位置ずれを規制できる。ドロワー１３の形状が四角柱であれば、第１および第２のドロワーガイド１５５および２５５の形状は、四角の枠形であることが好ましい。
上記第一実施形態の凍結保存装置は、第１の押圧装置７および第２の押圧装置８を具備し、この第１および第２の押圧装置７および８は、それぞれ第１および第２の支持部５６および２８と、第１および第２の押圧部５７および５９を具備する。これに対して本実施形態の凍結保存装置では、図１２に示されるように、第１の押圧装置７は、さらにエンベロープホルダ１５３を具備する。また第１の押圧装置７の第１の押圧部５７には複数本の押圧アーム１５７…が設けられている。これに対して第２の押圧装置の第２の押圧部５９には１本の押圧アーム１５９が設けられている。
上記第２の押圧装置に設けられた押圧部５９である１本の第２の押圧アーム１５９は、第２のステージ６上でＸ軸方向に移動し、第１のステージ５と隣接する高さに位置するドロワー１３内の特定のエンベロープ１００を第１のステージ５側へ押圧して、第１のステージ５に載置することができる。つまり、第２の押圧アーム１５９の少なくとも先端は、一つのエンベロープ１００を押し出すことができる大きさである。
なお、本実施形態では、第２の押圧アーム１５９が１本であるが、複数本設けることも可能である。この場合、複数のエンベロープ１００を同時に押し出すことができる。
上記のとおり、上記第１の押圧装置７は、エンベロープホルダ１５３を具備する。また第１の押圧装置７の第１の押圧部５７には複数本の押圧アーム１５７…が設けられている。
上記エンベロープホルダ１５３には、図１２に示すように、ドロワー１３の棚に設けられた仕切板と対応するよう、仕切板が設けられている。つまり、ドロワー１３に収容されたエンベロープ１００を収容できるように仕切板が設けられている。さらに、エンベロープホルダ１５３の仕切板であって、ドロワー１３に設けられた仕切板に対する端部１５３ａには、テーパが形成されている。これにより、ドロワー１３に対してエンベロープホルダ１５３を精度よく配置できる。
また、第１の押圧アーム１５７は、エンベロープホルダ１５３に設けられた仕切板と仕切板との空間を通過する複数のアームを具備する。これによりエンベロープ１００がエンベロープホルダ１５３のどの部分に収容されていても、その位置を考慮することなく、第１の押圧アーム１５７をドロワー１３に向かって押し出すことでエンベロープ１００をドロワー１３に収容することができる。またエンベロープ１００が複数ある場合であってもドロワー１３に一度に収容できる。なお、上記第１の押圧アーム１５７は、第２の押圧アーム１５９と同様に、１本の押圧アームのみ具備することもできる。その場合、押圧アーム１５７は、第一ステージ５上をＸ軸方向に移動できる。
また、本実施形態の凍結保存装置においては、作業空間３を覆う筐体の取り出し口に、自動扉を設け、この自動扉に連動して第１のステージ５をＸ軸上に動かし、自動スライド扉としてもよい。この場合、作業者は筐体内に手を入れることなくエンベロープ１００を取り出すことができる。
次に、上述した凍結保存装置を用いて、開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のエンベロープ１００を取り出す方法について説明する。
先ず、第一実施形態と同様に、作業者が入出力装置９を操作して、制御装置（図示略）に所望のエンベロープ１００の取出しを指示する。これにより、所望のエンベロープ１００が収納されている収納空間の底面と第１のステージ５とが同じ高さとなるまで、開口部２３ｂを介して、ドロワー１３を上昇させる。この時、第１および第２のドロワーガイド１５５および２５５が、ドロワー１３が移動するＺ軸方向に上下に設けられているため、ドロワー１３を所定位置に、かつ所定の姿勢で移動させることができる。
次に、第２の押圧装置８の第２の押圧アーム１５９がＸ軸方向に移動し、所望のエンベロープ１００に相対する。次いで第２の押圧アーム１５９が所望のエンベロープ１００をＹ軸方向へ押圧することで、所望のエンベロープ１００のみをドロワー１３から第１のステージ５上のエンベロープホルダ１５３へ移動させる。以上の動作により、エンベロープホルダ１５３上に所望のエンベロープ１００が載置される。
次に、エンベロープ１００が載せられたエンベロープホルダ１５３を載置した第１のステージ５をＸ軸方向に移動させ、作業空間３を覆う筐体の取り出し口まで移動させる。作業者は、筐体の取り出し口から手を入れてエンベロープ１００を取り出すことができる。なお、上記自動スライド扉が設けられている場合には、作業者は筐体の中に手を入れることなくエンベロープ１００を取り出すことができる。以上の動作により、所望のエンベロープ１００の取り出し動作が完了する。
以下、エンベロープ１００を凍結保存装置に収容する方法を説明する。
先ず、入出力装置９を操作して、エンベロープホルダ１５３を載置した第１のステージ５を収容口まで移動させる。なお、この収容口は取り出し口と兼用することもできる。次いで作業者は、エンベロープホルダ１５３の指定場所にエンベロープ１００を収容する。この指定場所は、入出力装置９が入出庫状況に基づいて指示する。
次に、エンベロープホルダ１５３を載置する第１のステージ５をＸ軸方向に移動させ、開口部２３ｂに隣接させる。この時、第１のステージ５と、収容すべきドロワーの棚の底面とが同じ高さになるように、ドロワー１３は移動している。
次いで、第１の押圧装置７の第１の押圧アーム１５７をＹ軸方向に移動させ、エンベロープホルダ１５３上のエンベロープ１００に突き当てる。その後、さらにエンベロープ１００を押し出し、エンベロープ１００の全体がドロワー１３に収容されたら、動きを停止させる。これによりエンベロープ１００をドロワー１３に収容させる。
この際、第１の押圧アーム１５７は複数のアームを具備するため、エンベロープ１００がエンベロープホルダ１５３のどこに収容されていても、１回の押し出しにて確実にドロワーに収容できる。また、複数のエンベロープ１００であっても１回の押し出しにて収容できる。その後、ドロワー１３は、第一実施形態と同様に、凍結保存容器に収容される。
本実施形態の凍結保存装置によれば、エンベロープ１００を鉛直方向に並べて数段に収納するドロワー１３を内部に収容するとともに、作業空間３と連通する開口部２３ａ，２３ｂが上面に設けられた凍結保存容器２と、ドロワー１３を把持した状態で、開口部２３ａ，２３ｂを介してドロワー１３を鉛直方向に上昇および下降させるとともに、ドロワー１３を任意の高さに維持するドロワー昇降装置４と、凍結保存容器２の上方であって、平面視した際に開口部２３ａ，２３ｂに隣接するように設けられるとともに、エンベロープ１００を収容できるエンベロープホルダ１５３を載置した第１のステージ５と、エンベロープ１００を押圧して第１のステージ５上のエンベロープホルダ１５３に移動させる第２の押圧装置８とを備える構成となっている。
このため、上記第一実施形態の凍結保存装置と同様の作用効果を得ることができる。
また、本実施形態の凍結保存装置においては、第１および第２のドロワーガイド１５５および２５５が、ドロワー１３が昇降するＺ軸方向の上下に２か所設けられている。このため、Ｘ軸およびＹ軸方向におけるドロワー１３の位置ずれを規制することができる。本発明においては、ドロワー１３の棚に複数載置されたエンベロープ１００の中の所定のエンベロープ１００のみを取り出すため、エンベロープ１００の位置について高い精度が求められる。第１および第２のドロワーガイド１５５および２５５が設けられていると、Ｘ軸およびＹ軸方向におけるドロワー１３の位置ずれをより規制することができるため好ましい。さらに、第１および第２のドロワーガイド１５５および２５５がＺ軸方向における上下に設けられていると、ドロワー１３を昇降させる際に生じる可能性がある傾きや揺れも規制できるため好ましい。
また、本実施形態の凍結保存装置においては、第１の押圧装置７はさらにエンベロープホルダ１５３を具備し、第１の押圧部５７は複数の押圧アーム１５７を有し、第２の押圧部５９は１本の第２の押圧アーム１５９を具備する。第２の押圧アーム１５９は、第２のステージ６上をＸ軸方向に移動し、所望のエンベロープのみを第１のステージ５方向に押し出すことができる。第１の押圧装置７が具備するエンベロープホルダ１５３は、ドロワー１３に複数収容されるエンベロープ１００に対応して収納空間が設けられている。また、エンベロープホルダ１５３は、その収納空間と、ドロワー１３の収納空間とがＹ軸方向で一致するように配置される。このため、第２の押圧アーム１５９をＹ軸方向に押し出すことでドロワー１３に収容されたエンベロープ１００を第１のステージ５上のエンベロープホルダ１５３に収容できる。
さらに、第１のアーム１５７は複数のアームを具備し、このアームはドロワーに収容されるエンベロープ１００に対応して位置する。したがって、凍結保存容器２に収納すべきエンベロープ１００がエンベロープホルダ１５３のどの位置に収納されていても、第１の押圧アーム１５７の一度の移動で確実にエンベロープ１００をドロワー１３に収納できる。また、収納すべきエンベロープ１００が複数あったとしても、第１の押圧アーム１５７を一度移動させることで、ドロワー１３に収納できる。
さらに、作業空間３を区画する筐体に自動スライド扉が設けられていれば、作業者は凍結保存装置に手を入れることなく、エンベロープ１００を取り出すことができる。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述した凍結保存装置１では、ドロワー１３が凍結保存容器２内で同心円状に２段にわたり並べられ、２つの開口部２３ａ，２３ｂを備える例について説明したが、この実施形態に限られるものではない。例えば、ドロワー１３が凍結保存容器２内で１つの任意の円状に並べられ、開口部が１つであってもよいし、ドロワー１３が凍結保存容器２内で３つ以上の任意の同心円状に並べられ、開口部が３つ以上であってもよい。
また、上述した凍結保存装置１では、入出力装置９が筐体（図示略）の外部に設けられている例について説明したが、この実施形態に限られるものではない。例えば、入出力装置９の入力部および表示部の一方又は両方が筐体の外壁に設けられる等により、凍結保存装置と一体に構成されていても構わない。
また、上述した凍結保存装置１では、凍結保存装置１に内蔵された制御装置（図示略）に、ドロワー昇降装置４、第１のステージ５、第２のステージ６、第１の押圧装置７、第２の押圧装置８、識別装置６２、突き上げ部６３、バイアル昇降装置６４などへ動作を指示する制御プログラムが組み込まれ、外部に接続された入出力装置９を作業者が操作することにより制御部に各種指示を出す例について説明したが、この実施形態に限られるものではない。例えば、入出力装置９を介さず、作業者が制御装置（図示略）を操作することにより、ドロワー昇降装置４などの各動作部に直接指示するものであってもよい。
また、上述した凍結保存装置１では、第１のステージ５と第２のステージ６とが連動する例について説明したが、この実施形態に限られるものではなく、別々に動く構成であってもよい。
また、上述した凍結保存装置１では、保存対象が容器と蓋とからなるバイアル１１又はエンベロープ１００である場合について説明したが、チューブ形状等、ドロワー１３に収納可能であれば特に限定されるものではない。
本発明の凍結保存装置は、実験動物の精子、受精卵、細胞などの生体試料を凍結保存するための装置として利用可能性がある。
１…凍結保存装置、２…凍結保存容器、３…作業空間、４…ドロワー昇降装置（第１のアーム）、５…第１のステージ、６…第２のステージ、７…第１の押圧装置（第３のアーム）、８…第２の押圧装置（第２のアーム）、９…入出力装置、１１…バイアル（保存対象）、１２…ボックス（ユニット）、１３…ドロワー（ケース）、２１…内槽、２２…外槽、２３ａ，２３ｂ…開口部、２４…ドロワーテーブル（回転テーブル）、２５…キャップ、２６…把持部、２７…モーター、２８…回転軸、２９…ドロワーガイド、３１…縦板、３２…床板、３３…把持部、４１…支持レール、４２…昇降装置駆動部、４３…主軸部、４４…フック、５１…第１のＸ軸レール、５２…開口部、５３…ボックスガイド、５４…第２のＸ軸レール、５５…ドロワーガイド、５６…第１の支持部、５７…第１の押圧部、５８…第２の支持部、５９…第２の押圧部、６１…搬送系統、６２…識別装置、６３…突き上げ部、６４…バイアル昇降装置、６５…支持台、６６Ａ，６６Ｂ…柱状部、６７…昇降装置駆動部、６８…把持部、６９…バイアル置き場、エンベロープ…１００、１５５…第１のドロワーガイド、２５５…第２のドロワーガイド、１５９…第２の押圧アーム（第２の押圧部）、１５７…第１の押圧アーム（第１の押圧部）、１５３…エンベロープホルダ １５３ａ…テーパ―部

Claims (16)

  1. 保存対象を並べて収納するケースを内部に収容するとともに、外部と連通する開口部が上面に設けられた凍結保存容器と、
    前記ケースを保持した状態で、前記開口部を介して前記ケースを鉛直方向に上昇および下降させるとともに、前記ケースを任意の高さに維持する第１のアームと、
    前記凍結保存容器の上方であって、平面視した際に前記開口部に隣接するように設けられるとともに、前記保存対象を載置可能な第１のステージと、
    前記第１のステージと隣接する高さに位置する保存対象を、前記ケース側から前記第１のステージに移動させる第２のアームとを備える凍結保存装置。
  2. 少なくとも、前記第１のアームと、前記第２のアームとを制御する制御部をさらに備える請求項１に記載の凍結保存装置。
  3. 前記第１のステージに載置された保存対象を、前記ケースに移動させる第３のアームをさらに備える、請求項１または２に記載の凍結保存装置。
  4. 前記凍結保存容器内の底部に回転テーブルをさらに備え、
    前記回転テーブルの回転軸を中心とする任意の円の円周上に前記ケースが載置可能とされるとともに、
    平面視した際に、前記開口部が前記円の円周上に位置することを特徴とする、請求項３に記載の凍結保存装置。
  5. 前記凍結保存容器の上面に２以上の前記開口部が前記ケース側から第１のステージ側に向かう方向と直交する他の方向に隣接するように設けられ、
    前記回転テーブルが、前記回転テーブルの前記回転軸を中心とする任意の２以上の同心円の各円周上に前記ケースが載置可能とされるとともに、
    平面視した際に、前記開口部が前記同心円の各円周上に位置することを特徴とする請求項４に記載の凍結保存装置。
  6. 前記第１のアーム、前記第２のアーム、前記第３のアーム、および前記第１のステージが、前記他の方向に移動可能とされている請求項５に記載の凍結保存装置。
  7. 前記凍結保存容器の上方であり、平面視した際に前記開口部に隣接する位置であって、前記開口部を挟んで前記第１のステージと反対側に設けられた第２のステージをさらに備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の凍結保存装置。
  8. 前記第１のステージと、前記第２のステージとが、一対となって、前記ケース側から第１のステージ側に向かう方向と直交する他の方向に移動可能とされている請求項７に記載の凍結保存装置。
  9. 平面視した際に前記開口部に隣接する前記第１のステージおよび前記第２のステージが、前記開口部を介して前記ケースを鉛直方向に上昇または下降させる際に、前記ケースを支持することを特徴とする請求項７または８に記載の凍結保存装置。
  10. 前記第１のステージ上に載置された前記保存対象を識別する識別装置をさらに備える請求項１乃至９のいずれか一項に記載の凍結保存装置。
  11. 前記保存対象がバイアルに収容され、
    前記バイアルが鉛直方向に２次元に並べて箱に収納されていることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の凍結保存装置。
  12. 前記第１のステージに載置された保存対象を、前記ケースに移動させる第３のアームが設けられ、
    前記第３のアームの先端部には、複数の押圧アームが設けられ、
    前記第２のアームには１本の押圧アームが設けられ、この１本の押圧アームは、前記ケースから前記第２のステージに向かう一の方向に対して直交する方向に移動可能であり、
    さらに前記第１のステージには、上記複数の押圧アームが挿入される空間を有するホルダが設けられる請求項７記載の凍結保存装置。
  13. 前記ホルダには、前記複数の押圧アームが挿入される空間を区画するための仕切板が設けられている請求項１２記載の凍結保存装置。
  14. さらに前記ケースが鉛直方向に昇降する際の位置ずれを規制するガイドが、前記ケースの昇降方向に沿って上方に位置する第1のガイドと、それより下に位置する第２のガイドとを具備する請求項１２記載の凍結保存装置。
  15. 前記凍結保存容器の上方であり、平面視した際に前記開口部に隣接する位置であって、前記開口部を挟んで前記第１のステージと反対側に設けられた第２のステージをさらに具備し、
    前記第１のガイドが前記第１のアームに取り付けられ、
    前記第２のガードが前記第２のステージに取り付けられている請求項１４の凍結保存装置。
  16. 前記仕切板の先端部には、テーパが設けられている請求項１３記載の凍結保存装置。
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