インキュベータシステム
【課題】 様々な培養条件に柔軟に対応可能なインキュベータシステムを提供すること。
【解決手段】 培養容器の試料を観察する観察部を備える観察ユニットと培養容器を収納する収納部を備える収納ユニットと培養容器を搬送する搬送部を備える搬送ユニットとのうち少なくとも１つを選択して、恒温室内部に備え付けることのできるインキュベータシステムであって、観察ユニットと収納ユニットと搬送ユニットとのそれぞれを、恒温室の内部に位置決めする締結部を有するユニットベースと、搬送ユニットと収納ユニットとの少なくとも一方に代えてユニットベースに位置決め固定可能で、かつ、収納部よりも収納容量の大きい第２の収納部を備える第２の収納ユニットとを備える。
【解決手段】 培養容器の試料を観察する観察部を備える観察ユニットと培養容器を収納する収納部を備える収納ユニットと培養容器を搬送する搬送部を備える搬送ユニットとのうち少なくとも１つを選択して、恒温室内部に備え付けることのできるインキュベータシステムであって、観察ユニットと収納ユニットと搬送ユニットとのそれぞれを、恒温室の内部に位置決めする締結部を有するユニットベースと、搬送ユニットと収納ユニットとの少なくとも一方に代えてユニットベースに位置決め固定可能で、かつ、収納部よりも収納容量の大きい第２の収納部を備える第２の収納ユニットとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察ユニットと収納ユニットと搬送ユニットとのうち少なくとも１つと、インキュベータとからなるインキュベータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動培養装置としてインキュベータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなインキュベータでは、培養容器の格納、搬送などが自動で行われている。さらに、このようなインキュベータで培養されている試料を観察するために顕微鏡を備えるものもある。
【特許文献１】特開２００４−１８０６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
インキュベータを用いた培養については、培養の対象、培養する容器の数や種類、顕微鏡により観察する必要のあるサンプル数など様々なバリエーションがある。このようなバリエーションに対応するため、培養条件に応じて容量や構成の異なるインキュベータを用意するとなると、設置するスペースが嵩むとともにコストもかかる。また、複数のインキュベータを同じ環境に制御して使用したいという要望は多いが、インキュベータには機種などにより個体差があるため、複数のインキュベータの環境を同一に制御するのは困難である。
【０００４】
本発明は、様々な培養条件に柔軟に対応可能なインキュベータシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のインキュベータシステムは、培養容器の試料を観察する観察部を備える観察ユニットと前記培養容器を収納する収納部を備える収納ユニットと前記培養容器を搬送する搬送部を備える搬送ユニットとのうち少なくとも１つを選択して、恒温室内部に備え付けることのできるインキュベータシステムであって、前記観察ユニットと前記収納ユニットと前記搬送ユニットとのそれぞれを、前記恒温室の内部に位置決めする締結部を有するユニットベースと、前記搬送ユニットと前記収納ユニットとの少なくとも一方に代えて前記ユニットベースに位置決め固定可能で、かつ、前記収納部よりも収納容量の大きい第２の収納部を備える第２の収納ユニットとを備える。
【０００６】
なお、好ましくは、前記観察ユニット、前記搬送ユニット、前記収納ユニット、前記第２の収納ユニットの各ユニットと前記ユニットベースとの接続部分に設けられる電気的接点部を有しても良い。
【０００７】
また、好ましくは、前記インキュベータは、前記電気的接点部を介して固定されたユニットの種類を認識する認識部と、前記認識部による認識結果に応じて、前記観察部と前記搬送部との少なくとも一方を制御する制御部とを備えても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、様々な培養条件に柔軟に対応可能なインキュベータシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１および図２は第１実施形態のインキュベータの全体構成を示す概要正面図である。インキュベータは、第１筐体１０と、第２筐体１１とで構成されている。
【００１１】
第１筐体１０は、第２筐体１１の上側に積まれている。第１筐体１０の内部には、断熱材で覆われた恒温室１２が形成されている。第１筐体１０の正面側は開口部１０ａをなしている。そして、この開口部１０ａは観音開きの正面扉１３によって開閉可能に閉塞されている。また、第１筐体１０の右側の正面扉１３の下寄りの位置には、培養容器１４（ウエルプレート、フラスコ、ディッシュ等）が通過可能な搬出入口１５が形成されている。この搬出入口１５は、駆動機構１６によりスライドする自動扉１７で開閉可能に閉塞されている。なお、第１筐体１０の外側には、恒温室１２外部の環境パラメータ（例えば、温度、湿度、二酸化酸素濃度、酸素濃度、窒素濃度など）の値を検出するための外部センサ１８が配置されている。
【００１２】
第１筐体１０の恒温室１２内には、恒温室１２内部の環境パラメータの値を検出するための内部センサ２２と、搬送用ストッカーユニット２３と、容器搬送ユニット２４と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とが収納される。各ユニットは、恒温室１２の底面にユニットベース６０を介して固定される。各ユニットの詳細およびユニットベース６０の詳細は後述する。また、恒温室１２の内部は、不図示の環境制御機構により、一定の雰囲気（例えば、温度３７℃、湿度９０％、ＣＯ2濃度５％）に保たれる。
【００１３】
一方、第２筐体１１には、制御ユニット５０が格納されている。
【００１４】
図３は制御ユニット５０とインキュベータ各部との関係を示すブロック図である。制御ユニット５０は、図３に示すように、ＣＰＵ５１と、操作部５２と、表示パネル５３と、情報記憶部５４とを有している。ＣＰＵ５１は、駆動機構１６、外部センサ１８、内部センサ２２、容器搬送ユニット２４、サンプルストッカーユニット２５、顕微鏡ユニット２６と接続されている。そして、ＣＰＵ５１は所定のプログラムに従って上記各部を制御する。
【００１５】
操作部５２はキーボード等の入力手段を有しており、ＣＰＵ５１を介してインキュベータの各部を動作させる。すなわち、ＣＰＵ５１は、操作部５２からの入力に基づき、恒温室１２内外への培養容器１４の搬出入、培養容器１４の試料の観察、恒温室１２内での培養容器１４の搬送などの動作を実行する。ここで、操作部５２の指示は、ユーザの直接入力による指示と、予めプログラムで設定された指示とのいずれもが含まれる。また、操作部５２は、培養する試料に関する情報などの入力にも用いられる。
【００１６】
また、表示パネル５３はＣＰＵ５１から出力された恒温室１２の環境条件などを出力表示する。表示パネル５３は、後述する情報記憶部５４に記憶された情報や、インキュベータの操作関連の情報などを表示するディスプレイである。この表示パネル５３は、ユーザにより見やすい位置および高さに設置されるのが好ましい。また、表示パネル５３は、ユーザの視認性を良くするために、傾斜機構により傾斜可能な構成とすると良い。
【００１７】
また、情報記憶部５４は、培養する試料（細胞など）の情報や、顕微鏡ユニット１６で取得した試料の観察結果などの情報を保存するメモリである。なお、試料の情報には、試料の種類、培地組成情報、初期の試料数、培地交換頻度、継代期間などの試料固有の情報の他に、培養容器の種類を示す情報、試料を管理する管理者情報、培養の実験情報（実験名）、試料の培養履歴の情報などを含む。
【００１８】
次に、各ユニットの詳細について説明する。
【００１９】
（１）搬送用ストッカーユニット２３
搬送用ストッカーユニット２３は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の左側に配置される。図４に示すように、搬送用ストッカーユニット２３の内部は複数の棚２３ａで上下に区画されている。そして、搬送用ストッカーユニット２３には培養容器１４を水平に収納できるようになっている。本実施形態の搬送用ストッカーユニット２３は、図４に示すようにｚ方向（第１筐体１０の上下方向）に１０個、ｙ方向（第１筐体１０の奥行き方向）に３個（合計３０個）の培養容器１４を収納可能である。
【００２０】
本実施形態では、後述する容器搬送ユニット２４による運搬を容易にするために、培養容器１４はトレー状のホルダー２７に載置されて取り扱われる。なお、ホルダー２７の外周部には外向きに支持片２７ａが形成されている。培養容器１４の搬送の詳細は後述する。
【００２１】
（２）容器搬送ユニット２４
容器搬送ユニット２４は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の中央に配置される。容器搬送ユニット２４は、図５に示すように、ｙ方向に長い長方形状の基台２８と、ｚ方向に延長する垂直フレーム２９と、ホルダー２７を支持する搬送アーム部３０とを有している。
【００２２】
基台２８には垂直フレーム２９がｙ方向に移動可能に取り付けられている。この垂直フレーム２９のｙ方向位置は位置センサ３１によって検出される。また、基台２８の外側には垂直フレーム２９をｙ方向に駆動させるための第１モータ３２が固定されている。
【００２３】
垂直フレーム２９は平行配置された２本のガイドレールで構成されている。垂直フレーム２９の間には搬送アーム部３０がｚ方向に移動可能に取り付けられている。この搬送アーム部３０は垂直フレーム３９の一方に内蔵されたネジ軸（不図示）によって移動する。さらに、垂直フレーム２９には、搬送アーム部３０をｚ方向に駆動させるための第２モータ３３と、搬送アーム部３０のｚ方向位置を検出する位置センサ３４とが固定されている。なお、第２モータ３３の位置は垂直フレーム２９の移動に伴ってｙ方向に変化することとなる。
【００２４】
（３）サンプルストッカーユニット２５
サンプルストッカーユニット２５は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の右側かつ後述する顕微鏡ユニット２６の手前側で、搬出入口１５の近傍に設置されている。サンプルストッカーユニット２５は、図６に示すように、ホルダー２７を載置可能な搬送テーブル２５ａと、搬送テーブル２５ａを搬出入口１５の外部へ往復動させるモータユニット２５ｂとを有している。
【００２５】
操作部５２から培養容器１４の搬出指示がある場合、ＣＰＵ５１は駆動機構１６を動作させて自動扉１７を開放する。そして、ＣＰＵ５１はサンプルストッカーユニット２５のモータユニット２５ｂを駆動させて搬送テーブル２５ａの培養容器１４およびホルダー２７を恒温室１２外に搬出する。同様に、操作部５２から培養容器１４の搬入指示がある場合、ＣＰＵ５１はサンプルストッカーユニット２５のモータユニット２５ｂを駆動させて搬送テーブル２５ａの培養容器１４およびホルダー２７を恒温室１２内に搬入する。そして、ＣＰＵ５１は駆動機構１６を動作させて自動扉１７を閉鎖する。
【００２６】
（４）顕微鏡ユニット２６
顕微鏡ユニット２６は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の右側かつ上述したサンプルストッカーユニット２５の奥側に配置される。顕微鏡ユニット２６は、図７に示すように、培養容器１４およびホルダー２７を載置する試料台３８と、試料台３８の上方に張り出した状態で配置される照明装置３９と、試料台３８に対して照明装置３９と反対側に配置される対物レンズ部４０と、不図示の撮像素子を備える撮像部４１とを有している。試料台３８は、ホルダー２７をｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に移動可能に構成されている。また、照明装置３９は培養容器１４を上方から照明する。
【００２７】
操作部５２から培養容器１４の観察指示がある場合、ＣＰＵ５１は顕微鏡ユニット２６を動作させて培養容器１４の試料を観察する。このとき、ＣＰＵ５１は顕微鏡ユニット２６の照明装置３９で試料を照明する。そして、ＣＰＵ５１は操作部５２からの指示に応じて試料台３８を移動させ、撮像部４１により試料の像を撮像する。これにより、培養容器１４の任意位置における試料の観察が可能となる。
【００２８】
次に、ユニットベース６０を用いて以上説明した各ユニットをどのように固定するかについて説明する。各ユニットは、前述したように、恒温室１２の底部にユニットベース６０を介して固定される。
【００２９】
ユニットベース６０は、恒温室１２の底部に予め固定される。ユニットーベース６０は、図８に示すように、固定されるユニットに対応したピン６１とタップ穴６２とを備える。ピン６１は、各ユニットの底面寸法に応じて、各ユニットの外周のうち１つの角に沿って３本ずつ備えられる。ピン６１は、ユニットベース６０に固定するユニットの位置決めに用いられる。また、タップ穴６２は、各ユニットの底面寸法に応じて、各ユニットに対応する部分の４隅にそれぞれ設けられる。つまり、各ユニットにつき４個のタップ穴６２が備えられる。タップ穴６２は、ユニットベース６０にユニットを固定する際に用いられる。また、タップ穴６２は、その内部に不図示の電気的接点部を備える。すなわち、図３で説明した制御ユニット５０と各ユニット（容器搬送ユニット２４、サンプルストッカーユニット２５、顕微鏡ユニット２６）との接続は、この電気的接点部を介したものである。なお、ピン６１が挿入される穴およびタップ穴６２は、恒温室１２の密閉性を確保するため、非貫通穴である。
【００３０】
一方、各ユニットの底面には、上述したユニットベース６０のタップ穴６２に対応する位置にタップ穴が備えられる。すなわち、ユニットベース６０と各ユニットとは予め対応づけて設計および製造される。
【００３１】
各ユニットをユニットベース６０に固定する際には、固定するユニットの側面を位置決めの基準面とし、ユニットベース６０の３本のピン６１に対して、固定するユニットの底部の側面を押し当てることにより位置決めを行う。そして、位置決め後に、固定するユニットの底面とユニットベース６０のタップ穴６２とをビス６３により締め付けて固定する。
【００３２】
なお、図８の例では、３本のピン６１を位置決めに用いる例を示したが、Ｌ字部材等の位置決め部材を用いても良い。
【００３３】
以上説明したように、恒温室１２内に、搬送用ストッカーユニット２３と、容器搬送ユニット２４と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とが収納される構成は、最も一般的な構成（以下、「基本構成」と称する）であり、多品種の試料のそれぞれを観察しながら培養するのに最適である。一方、インキュベータを用いた培養においては、上述した多品種の試料のそれぞれを観察しながら培養を行った結果に基づいて選択した少品種の試料を、大量に培養する場合がある。この場合には、試料のそれぞれを観察する必要がない一方、大量の培養容器１４を収納することが求められる。そこで、本実施形態では、大量の培養容器１４を収納可能な大容量棚ユニット５５を用意する。
【００３４】
大容量棚ユニット５５は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の中央および左側の部分に配置される。図９に示すように、大容量棚ユニット５５の内部は複数の棚５５ａで上下に区画されている。ただし、この棚５５ａは、図４で説明した搬送用ストッカーユニット２３の棚２３ａと異なり、培養容器１４ごとに設ける必要はない。これは、大容量棚ユニット５５に収納された培養容器１４は、搬送して観察する必要がないからである。そして、大容量棚ユニット５５の棚５５ａは、培養容器１４を５個重ねたものを、水平に収納できるようになっている。本実施形態の大容量棚ユニット５５は、図９に示すようにｚ方向（第１筐体１０の上下方向）に５×５＝２５個、ｙ方向（第１筐体１０の奥行き方向）に４個、ｘ方向（第１筐体１０の左右方向）に２個（合計２００個）の培養容器１４を収納可能である。なお、大容量棚ユニット５５は、大量の培養容器１４を収納である一方、培養容器１４の出し入れが困難であるという問題がある。そこで、培養容器１４の出し入れを容易にするために、左右それぞれの棚５５ａをｘ方向にスライドして引き出し可能な構成とすると良い。
【００３５】
さらに、大容量棚ユニット５５の底面には、上述したユニットベース６０のタップ穴６２に対応する位置にタップ穴が備えられる。すなわち、ユニットベース６０と大容量棚ユニット５５とは予め対応づけて設計および製造される。大容量棚ユニット５５をユニットベース６０に固定する際には、まず、搬送用ストッカーユニット２３と容器搬送ユニット２４とをユニットベース６０から取り外す。このとき、容器搬送ユニット２４には、可動部（垂直フレーム２９，搬送アーム部３０など）にアダプタなどの固定部材を取り付けてから取り外すと良い。これは、容器搬送ユニット２４の可動部が位置ずれなどを起こすと、以降の使用に支障を来すおそれがあるからである。次に、大容量棚ユニット５５の側面を位置決めの基準面とし、ユニットベース６０のうち、搬送用ストッカーユニット２３と容器搬送ユニット２４との少なくとも一方に対応するピン６１に対して、大容量棚ユニット５５の底部の側面を押し当てることにより位置決めを行う。そして、位置決め後に、大容量棚ユニット５５の底面とユニットベース６０のタップ穴６２とをビス６３により締め付けて固定する。図１０（ａ）に、基本構成の配置図を示し、図１０（ｂ）に、恒温室１２内に、大容量棚ユニット５５と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とを収納した場合の配置図を示す。
【００３６】
以上説明したように、恒温室１２内に、大容量棚ユニット５５と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とが収納される構成（図１０（ｂ））は、少品種の試料を大量に培養する場合に最適である。この場合には、顕微鏡ユニット２６の試料台３８上に培養容器１４を１つ配置しておき、この培養容器１４を顕微鏡ユニット２６により観察することにより、大容量棚ユニット５５内の培養容器１４における培養状態の目安とすることができる。
【００３７】
なお、大容量棚ユニット５５に代えて、大容量棚ユニット５５に比較して収納容量の小容量棚ユニット５６を用意しても良い。小容量棚ユニット５６は、例えば、ｚ方向（第１筐体１０の上下方向）に５×５＝２５個、ｙ方向（第１筐体１０の奥行き方向）に４個、ｘ方向（第１筐体１０の左右方向）に１個（合計１００個）の培養容器１４を収納可能なユニットであり、容器搬送ユニット２４と同じ寸法のユニットである。基本構成（図１０（ａ））から容器搬送ユニット２４を取り外し、この小容量棚ユニット５６を取り付けることにより、培養容器の収納量を増やすことができる。図１１（ａ）に、基本構成の配置図を示し、図１１（ｂ）に、恒温室１２内に、搬送用ストッカーユニット２３と、小容量棚ユニット５６と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とを収納した場合の配置図を示す。図１１（ｂ）に示した構成においても、顕微鏡ユニット２６の試料台３８上に培養容器１４を１つ配置しておき、この培養容器１４を顕微鏡ユニット２６により観察することにより、大容量棚ユニット５５内の培養容器１４における培養状態の目安とすることができる。なお、小容量棚ユニット５６を、搬送用ストッカーユニット２３を同じ寸法のユニットとし、搬送用ストッカーユニット２３に代えて恒温室１２内に収納可能な構成としても良い。また、図１０（ａ）に示した基本構成から、搬送用ストッカーユニット２３および容器搬送ユニット２４を取り外し、小容量棚ユニット５６を２つ取り付ける構成としても良い。
【００３８】
ここで、大量の培養容器１４を収納しつつ、培養状態の目安とする培養容器の数を増やしたいという要望がある。すなわち、上述した図１０および図１１で説明したように、図１０（ａ）に示した基本構成から、搬送用ストッカーユニット２３とび容器搬送ユニット２４との少なくとも一方を取り外してしまうと、培養状態の目安となる培養容器１４が、顕微鏡ユニット２６の試料台３８上に配置された１つの培養容器１４のみになってしまう。この１つの培養容器１４のみを培養状態の目安とするのはリスクが高く、このような場合に、上述した培養状態の目安とする培養容器の数を増やしたいという要望がある。
【００３９】
そこで、図１２に示すように、サンプルストッカーユニット２５と交換可能な搬送用サンプルストッカーユニット５７を用意しても良い。搬送用サンプルストッカーユニット５７は、サンプルストッカーユニット２５と同じ寸法のユニットであり、サンプルストッカーユニット２５と同様に、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の右側かつ後述する顕微鏡ユニット２６の手前側で、搬出入口１５の近傍に設置可能である。また、搬送用サンプルストッカーユニット５７は、図１２に示すように、ホルダー２７を載置可能な搬送テーブル５７ａと、搬送テーブル５７ａを搬出入口１５の外部へ往復動させるモータユニット５７ｂとを有するとともに、２つの棚５７ｃで上下に３区画に区分されている。したがって、搬送用サンプルストッカーユニット５７は、恒温室１２への培養容器の搬出入に利用可能であるとともに、容器搬送ユニット２４による搬送および顕微鏡ユニット２６による観察を行うことで、搬送用サンプルストッカーユニット５７に収納された３つの培養容器１４を培養状態の目安として利用することができる。図１３（ａ）に、基本構成の配置図を示し、図１３（ｂ）に、恒温室１２内に、容器搬送ユニット２４と、小容量棚ユニット５６と、搬送用サンプルストッカーユニット５７と、顕微鏡ユニット２６とを収納した場合の配置図を示す。
【００４０】
なお、搬送用サンプルストッカーユニット５７に培養状態の目安とする培養容器１４を収納する代わりに、搬送用ストッカーユニット２３の内部構成を変更する構成としても良い。例えば、搬送用ストッカーユニット２３の大部分を培養容器１４を搬送不可能な棚部（大容量棚ユニット５５参照）とし、一部のみを培養容器１４を搬送可能な棚部（搬送用ストッカーユニット２３参照）とすることにより、収納量を増やしつつ培養状態の目安とする培養容器１４の数を増やすことができる。
【００４１】
以上説明したように、ユニットベース６０を介して恒温室１２の底面に様々なユニットを選択的に固定することができる。なお、交換時と同様に、取り外したユニットを再び固定する際には、再現性を維持しつつ、位置決めおよび固定を容易に行うことができる。
【００４２】
最後に、ユニットが交換された際のＣＰＵ５１の動作について、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
ユニットベース６０の電気的接点部を介してユニットが交換されたことを認識すると（ステップＳ１）、ＣＰＵ５１は、ユニットベース６０に固定されたユニットの種類を判別する（ステップＳ２）。そして、ＣＰＵ５１は、ユニットベース６０に固定されたユニットの組み合わせに応じて、各ユニットの制御モードを選択する（ステップＳ３）。例えば、図１０（ａ）に示した基本構成の場合には、ＣＰＵ５１は、容器搬送ユニット２４に関して、「搬送用ストッカーユニット２３と顕微鏡ユニット２６との間」および「搬送用ストッカーユニット２３とサンプルストッカーユニット２５との間」の搬送を可能とする制御モードを選択する。また、ＣＰＵ５１は、顕微鏡２６に関しては、容器搬送ユニット２４によって搬送用ストッカーユニット２３から搬送された培養容器１４を観察可能とする制御モードを選択する。
【００４４】
また、図１３（ｂ）に示したように、恒温室１２内に、容器搬送ユニット２４と、顕微鏡ユニット２６と、小容量棚ユニット５６と、搬送用サンプルストッカーユニット５７とが収納されている場合には、ＣＰＵ５１は、容器搬送ユニット２４に関して、「搬送用ストッカーユニット２３と顕微鏡ユニット２６との間」の搬送のみを可能とする制御モードを選択する。また、ＣＰＵ５１は、顕微鏡２６に関しては、容器搬送ユニット２４によって搬送用サンプルストッカーユニット５７から搬送された培養容器１４を観察可能とする制御モードを選択する。
【００４５】
そして、ＣＰＵ５１は、ステップＳ３で選択した制御モードを各ユニットに指示して（ステップＳ４）、ユニットが交換された際の処理を終了する。
【００４６】
なお、ユニットベース６０に固定可能なユニットは上記の例に限定されない。例えば、顕微鏡ユニット２６と内部構成（検鏡法など）の異なる別の顕微鏡ユニットを用意しても良い。また、ペルチェ素子などを備えた温度調整装置、湿度調整用の噴霧装置、恒温室１２内の二酸化炭素濃度、酸素濃度および窒素濃度を調整するガス導入部等を含む環境制御ユニットを用意しても良い。また、培養容器中の試料に対して試薬などを自動で投入する投薬ユニットを用意しても良い。何れの場合も、各ユニットとユニットベース６０とを予め対応づけて設計および製造すれば良い。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、観察ユニットと収納ユニットと搬送ユニットとのうち少なくとも１つと、インキュベータと、観察ユニットと収納ユニットと搬送ユニットとのうち少なくとも１つを位置決めして固定するユニットベースと、搬送ユニットと収納ユニットとの少なくとも一方に代えて恒温室の内部に位置決め固定可能で、かつ、収納部よりも収納容量の大きい第２の収納部を備える第２の収納ユニットとを備える。したがって、恒温室の内部に固定するユニットとを適宜交換することにより様々な培養条件に柔軟に対応することができる。特に、ユニット交換により１つのインキュベータを複数の用途に使用可能であるとともに、同一の環境下で様々な培養条件に対応可能である。また、本実施形態で説明したユニット交換により、恒温室１２内のレイアウトを自由に変更可能であるとともに、元のレイアウトに戻す際の高い再現性も実現することができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、各ユニットとユニットベースとの接続部分に電気的接点部を有し、電気的接点部を介して固定されたユニットの種類を認識する。そして、認識結果に応じて観察部と搬送部との少なくとも一方を制御する。したがって、恒温室の内部に固定されたユニットに応じて自動的に制御を切り換えることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、ユニットベース６０を恒温室１２の底面に予め固定しておき、そのユニットベース６０を介して各ユニットを固定する例を示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、ユニットベース６０を恒温室１２の側面または上面に予め固定しておき、そのユニットベース６０を介して各ユニットを固定する構成としても良い。上述した環境制御ユニットなどはこの構成に最適である。
【００５０】
また、本実施形態では、ユニットベース６０を恒温室１２の底面に予め固定しておく例を示したが、ユニットベース６０を着脱可能とし、ユニットベース６０に固定したいユニットに応じて適宜交換可能としても良い。この場合、ユニットベース６０の着脱時に本実施形態における各ユニットの固定で説明したものと同様の位置決め部材や固定部材を備えれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態のインキュベータの正面図である。
【図２】図１において第１筐体を正面扉を開けた状態を示す図である。
【図３】制御ユニット５０とインキュベータ各部との関係を示すブロック図である。
【図４】搬送用ストッカーユニット２３の内部構成を示す図である。
【図５】（ａ）容器搬送ユニット２４の正面の内部構成図、（ｂ）容器搬送ユニット２４の側面の内部構成図である。
【図６】サンプルストッカーユニット２５の内部構成を示す図である。
【図７】顕微鏡ユニット２６の内部構成を示す図である。
【図８】ユニットベース６０について説明する図である。
【図９】大容量棚ユニット５５の内部構成を示す図である。
【図１０】ユニットの配置例を示す図である。
【図１１】ユニットの配置例を示す別の図である。
【図１２】搬送用サンプルストッカーユニット５７の内部構成を示す図である。
【図１３】ユニットの配置例を示す別の図である。
【図１４】ユニットが交換された際のＣＰＵ５１の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１２…恒温室、１４…培養容器、１５…搬出入口、１６…駆動機構、１７…自動扉、１８…外部センサ、２２…内部センサ、２３…搬送用ストッカーユニット、２４…容器搬送ユニット、２５…サンプルストッカーユニット、２６…顕微鏡ユニット、５０…制御ユニット、５１…ＣＰＵ、５２…操作部、５４…情報記憶部、５５…大容量棚ユニット、６０…ユニットベース、５７…搬送用サンプルストッカーユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察ユニットと収納ユニットと搬送ユニットとのうち少なくとも１つと、インキュベータとからなるインキュベータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動培養装置としてインキュベータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなインキュベータでは、培養容器の格納、搬送などが自動で行われている。さらに、このようなインキュベータで培養されている試料を観察するために顕微鏡を備えるものもある。
【特許文献１】特開２００４−１８０６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
インキュベータを用いた培養については、培養の対象、培養する容器の数や種類、顕微鏡により観察する必要のあるサンプル数など様々なバリエーションがある。このようなバリエーションに対応するため、培養条件に応じて容量や構成の異なるインキュベータを用意するとなると、設置するスペースが嵩むとともにコストもかかる。また、複数のインキュベータを同じ環境に制御して使用したいという要望は多いが、インキュベータには機種などにより個体差があるため、複数のインキュベータの環境を同一に制御するのは困難である。
【０００４】
本発明は、様々な培養条件に柔軟に対応可能なインキュベータシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のインキュベータシステムは、培養容器の試料を観察する観察部を備える観察ユニットと前記培養容器を収納する収納部を備える収納ユニットと前記培養容器を搬送する搬送部を備える搬送ユニットとのうち少なくとも１つを選択して、恒温室内部に備え付けることのできるインキュベータシステムであって、前記観察ユニットと前記収納ユニットと前記搬送ユニットとのそれぞれを、前記恒温室の内部に位置決めする締結部を有するユニットベースと、前記搬送ユニットと前記収納ユニットとの少なくとも一方に代えて前記ユニットベースに位置決め固定可能で、かつ、前記収納部よりも収納容量の大きい第２の収納部を備える第２の収納ユニットとを備える。
【０００６】
なお、好ましくは、前記観察ユニット、前記搬送ユニット、前記収納ユニット、前記第２の収納ユニットの各ユニットと前記ユニットベースとの接続部分に設けられる電気的接点部を有しても良い。
【０００７】
また、好ましくは、前記インキュベータは、前記電気的接点部を介して固定されたユニットの種類を認識する認識部と、前記認識部による認識結果に応じて、前記観察部と前記搬送部との少なくとも一方を制御する制御部とを備えても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、様々な培養条件に柔軟に対応可能なインキュベータシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１および図２は第１実施形態のインキュベータの全体構成を示す概要正面図である。インキュベータは、第１筐体１０と、第２筐体１１とで構成されている。
【００１１】
第１筐体１０は、第２筐体１１の上側に積まれている。第１筐体１０の内部には、断熱材で覆われた恒温室１２が形成されている。第１筐体１０の正面側は開口部１０ａをなしている。そして、この開口部１０ａは観音開きの正面扉１３によって開閉可能に閉塞されている。また、第１筐体１０の右側の正面扉１３の下寄りの位置には、培養容器１４（ウエルプレート、フラスコ、ディッシュ等）が通過可能な搬出入口１５が形成されている。この搬出入口１５は、駆動機構１６によりスライドする自動扉１７で開閉可能に閉塞されている。なお、第１筐体１０の外側には、恒温室１２外部の環境パラメータ（例えば、温度、湿度、二酸化酸素濃度、酸素濃度、窒素濃度など）の値を検出するための外部センサ１８が配置されている。
【００１２】
第１筐体１０の恒温室１２内には、恒温室１２内部の環境パラメータの値を検出するための内部センサ２２と、搬送用ストッカーユニット２３と、容器搬送ユニット２４と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とが収納される。各ユニットは、恒温室１２の底面にユニットベース６０を介して固定される。各ユニットの詳細およびユニットベース６０の詳細は後述する。また、恒温室１２の内部は、不図示の環境制御機構により、一定の雰囲気（例えば、温度３７℃、湿度９０％、ＣＯ2濃度５％）に保たれる。
【００１３】
一方、第２筐体１１には、制御ユニット５０が格納されている。
【００１４】
図３は制御ユニット５０とインキュベータ各部との関係を示すブロック図である。制御ユニット５０は、図３に示すように、ＣＰＵ５１と、操作部５２と、表示パネル５３と、情報記憶部５４とを有している。ＣＰＵ５１は、駆動機構１６、外部センサ１８、内部センサ２２、容器搬送ユニット２４、サンプルストッカーユニット２５、顕微鏡ユニット２６と接続されている。そして、ＣＰＵ５１は所定のプログラムに従って上記各部を制御する。
【００１５】
操作部５２はキーボード等の入力手段を有しており、ＣＰＵ５１を介してインキュベータの各部を動作させる。すなわち、ＣＰＵ５１は、操作部５２からの入力に基づき、恒温室１２内外への培養容器１４の搬出入、培養容器１４の試料の観察、恒温室１２内での培養容器１４の搬送などの動作を実行する。ここで、操作部５２の指示は、ユーザの直接入力による指示と、予めプログラムで設定された指示とのいずれもが含まれる。また、操作部５２は、培養する試料に関する情報などの入力にも用いられる。
【００１６】
また、表示パネル５３はＣＰＵ５１から出力された恒温室１２の環境条件などを出力表示する。表示パネル５３は、後述する情報記憶部５４に記憶された情報や、インキュベータの操作関連の情報などを表示するディスプレイである。この表示パネル５３は、ユーザにより見やすい位置および高さに設置されるのが好ましい。また、表示パネル５３は、ユーザの視認性を良くするために、傾斜機構により傾斜可能な構成とすると良い。
【００１７】
また、情報記憶部５４は、培養する試料（細胞など）の情報や、顕微鏡ユニット１６で取得した試料の観察結果などの情報を保存するメモリである。なお、試料の情報には、試料の種類、培地組成情報、初期の試料数、培地交換頻度、継代期間などの試料固有の情報の他に、培養容器の種類を示す情報、試料を管理する管理者情報、培養の実験情報（実験名）、試料の培養履歴の情報などを含む。
【００１８】
次に、各ユニットの詳細について説明する。
【００１９】
（１）搬送用ストッカーユニット２３
搬送用ストッカーユニット２３は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の左側に配置される。図４に示すように、搬送用ストッカーユニット２３の内部は複数の棚２３ａで上下に区画されている。そして、搬送用ストッカーユニット２３には培養容器１４を水平に収納できるようになっている。本実施形態の搬送用ストッカーユニット２３は、図４に示すようにｚ方向（第１筐体１０の上下方向）に１０個、ｙ方向（第１筐体１０の奥行き方向）に３個（合計３０個）の培養容器１４を収納可能である。
【００２０】
本実施形態では、後述する容器搬送ユニット２４による運搬を容易にするために、培養容器１４はトレー状のホルダー２７に載置されて取り扱われる。なお、ホルダー２７の外周部には外向きに支持片２７ａが形成されている。培養容器１４の搬送の詳細は後述する。
【００２１】
（２）容器搬送ユニット２４
容器搬送ユニット２４は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の中央に配置される。容器搬送ユニット２４は、図５に示すように、ｙ方向に長い長方形状の基台２８と、ｚ方向に延長する垂直フレーム２９と、ホルダー２７を支持する搬送アーム部３０とを有している。
【００２２】
基台２８には垂直フレーム２９がｙ方向に移動可能に取り付けられている。この垂直フレーム２９のｙ方向位置は位置センサ３１によって検出される。また、基台２８の外側には垂直フレーム２９をｙ方向に駆動させるための第１モータ３２が固定されている。
【００２３】
垂直フレーム２９は平行配置された２本のガイドレールで構成されている。垂直フレーム２９の間には搬送アーム部３０がｚ方向に移動可能に取り付けられている。この搬送アーム部３０は垂直フレーム３９の一方に内蔵されたネジ軸（不図示）によって移動する。さらに、垂直フレーム２９には、搬送アーム部３０をｚ方向に駆動させるための第２モータ３３と、搬送アーム部３０のｚ方向位置を検出する位置センサ３４とが固定されている。なお、第２モータ３３の位置は垂直フレーム２９の移動に伴ってｙ方向に変化することとなる。
【００２４】
（３）サンプルストッカーユニット２５
サンプルストッカーユニット２５は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の右側かつ後述する顕微鏡ユニット２６の手前側で、搬出入口１５の近傍に設置されている。サンプルストッカーユニット２５は、図６に示すように、ホルダー２７を載置可能な搬送テーブル２５ａと、搬送テーブル２５ａを搬出入口１５の外部へ往復動させるモータユニット２５ｂとを有している。
【００２５】
操作部５２から培養容器１４の搬出指示がある場合、ＣＰＵ５１は駆動機構１６を動作させて自動扉１７を開放する。そして、ＣＰＵ５１はサンプルストッカーユニット２５のモータユニット２５ｂを駆動させて搬送テーブル２５ａの培養容器１４およびホルダー２７を恒温室１２外に搬出する。同様に、操作部５２から培養容器１４の搬入指示がある場合、ＣＰＵ５１はサンプルストッカーユニット２５のモータユニット２５ｂを駆動させて搬送テーブル２５ａの培養容器１４およびホルダー２７を恒温室１２内に搬入する。そして、ＣＰＵ５１は駆動機構１６を動作させて自動扉１７を閉鎖する。
【００２６】
（４）顕微鏡ユニット２６
顕微鏡ユニット２６は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の右側かつ上述したサンプルストッカーユニット２５の奥側に配置される。顕微鏡ユニット２６は、図７に示すように、培養容器１４およびホルダー２７を載置する試料台３８と、試料台３８の上方に張り出した状態で配置される照明装置３９と、試料台３８に対して照明装置３９と反対側に配置される対物レンズ部４０と、不図示の撮像素子を備える撮像部４１とを有している。試料台３８は、ホルダー２７をｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に移動可能に構成されている。また、照明装置３９は培養容器１４を上方から照明する。
【００２７】
操作部５２から培養容器１４の観察指示がある場合、ＣＰＵ５１は顕微鏡ユニット２６を動作させて培養容器１４の試料を観察する。このとき、ＣＰＵ５１は顕微鏡ユニット２６の照明装置３９で試料を照明する。そして、ＣＰＵ５１は操作部５２からの指示に応じて試料台３８を移動させ、撮像部４１により試料の像を撮像する。これにより、培養容器１４の任意位置における試料の観察が可能となる。
【００２８】
次に、ユニットベース６０を用いて以上説明した各ユニットをどのように固定するかについて説明する。各ユニットは、前述したように、恒温室１２の底部にユニットベース６０を介して固定される。
【００２９】
ユニットベース６０は、恒温室１２の底部に予め固定される。ユニットーベース６０は、図８に示すように、固定されるユニットに対応したピン６１とタップ穴６２とを備える。ピン６１は、各ユニットの底面寸法に応じて、各ユニットの外周のうち１つの角に沿って３本ずつ備えられる。ピン６１は、ユニットベース６０に固定するユニットの位置決めに用いられる。また、タップ穴６２は、各ユニットの底面寸法に応じて、各ユニットに対応する部分の４隅にそれぞれ設けられる。つまり、各ユニットにつき４個のタップ穴６２が備えられる。タップ穴６２は、ユニットベース６０にユニットを固定する際に用いられる。また、タップ穴６２は、その内部に不図示の電気的接点部を備える。すなわち、図３で説明した制御ユニット５０と各ユニット（容器搬送ユニット２４、サンプルストッカーユニット２５、顕微鏡ユニット２６）との接続は、この電気的接点部を介したものである。なお、ピン６１が挿入される穴およびタップ穴６２は、恒温室１２の密閉性を確保するため、非貫通穴である。
【００３０】
一方、各ユニットの底面には、上述したユニットベース６０のタップ穴６２に対応する位置にタップ穴が備えられる。すなわち、ユニットベース６０と各ユニットとは予め対応づけて設計および製造される。
【００３１】
各ユニットをユニットベース６０に固定する際には、固定するユニットの側面を位置決めの基準面とし、ユニットベース６０の３本のピン６１に対して、固定するユニットの底部の側面を押し当てることにより位置決めを行う。そして、位置決め後に、固定するユニットの底面とユニットベース６０のタップ穴６２とをビス６３により締め付けて固定する。
【００３２】
なお、図８の例では、３本のピン６１を位置決めに用いる例を示したが、Ｌ字部材等の位置決め部材を用いても良い。
【００３３】
以上説明したように、恒温室１２内に、搬送用ストッカーユニット２３と、容器搬送ユニット２４と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とが収納される構成は、最も一般的な構成（以下、「基本構成」と称する）であり、多品種の試料のそれぞれを観察しながら培養するのに最適である。一方、インキュベータを用いた培養においては、上述した多品種の試料のそれぞれを観察しながら培養を行った結果に基づいて選択した少品種の試料を、大量に培養する場合がある。この場合には、試料のそれぞれを観察する必要がない一方、大量の培養容器１４を収納することが求められる。そこで、本実施形態では、大量の培養容器１４を収納可能な大容量棚ユニット５５を用意する。
【００３４】
大容量棚ユニット５５は、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の中央および左側の部分に配置される。図９に示すように、大容量棚ユニット５５の内部は複数の棚５５ａで上下に区画されている。ただし、この棚５５ａは、図４で説明した搬送用ストッカーユニット２３の棚２３ａと異なり、培養容器１４ごとに設ける必要はない。これは、大容量棚ユニット５５に収納された培養容器１４は、搬送して観察する必要がないからである。そして、大容量棚ユニット５５の棚５５ａは、培養容器１４を５個重ねたものを、水平に収納できるようになっている。本実施形態の大容量棚ユニット５５は、図９に示すようにｚ方向（第１筐体１０の上下方向）に５×５＝２５個、ｙ方向（第１筐体１０の奥行き方向）に４個、ｘ方向（第１筐体１０の左右方向）に２個（合計２００個）の培養容器１４を収納可能である。なお、大容量棚ユニット５５は、大量の培養容器１４を収納である一方、培養容器１４の出し入れが困難であるという問題がある。そこで、培養容器１４の出し入れを容易にするために、左右それぞれの棚５５ａをｘ方向にスライドして引き出し可能な構成とすると良い。
【００３５】
さらに、大容量棚ユニット５５の底面には、上述したユニットベース６０のタップ穴６２に対応する位置にタップ穴が備えられる。すなわち、ユニットベース６０と大容量棚ユニット５５とは予め対応づけて設計および製造される。大容量棚ユニット５５をユニットベース６０に固定する際には、まず、搬送用ストッカーユニット２３と容器搬送ユニット２４とをユニットベース６０から取り外す。このとき、容器搬送ユニット２４には、可動部（垂直フレーム２９，搬送アーム部３０など）にアダプタなどの固定部材を取り付けてから取り外すと良い。これは、容器搬送ユニット２４の可動部が位置ずれなどを起こすと、以降の使用に支障を来すおそれがあるからである。次に、大容量棚ユニット５５の側面を位置決めの基準面とし、ユニットベース６０のうち、搬送用ストッカーユニット２３と容器搬送ユニット２４との少なくとも一方に対応するピン６１に対して、大容量棚ユニット５５の底部の側面を押し当てることにより位置決めを行う。そして、位置決め後に、大容量棚ユニット５５の底面とユニットベース６０のタップ穴６２とをビス６３により締め付けて固定する。図１０（ａ）に、基本構成の配置図を示し、図１０（ｂ）に、恒温室１２内に、大容量棚ユニット５５と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とを収納した場合の配置図を示す。
【００３６】
以上説明したように、恒温室１２内に、大容量棚ユニット５５と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とが収納される構成（図１０（ｂ））は、少品種の試料を大量に培養する場合に最適である。この場合には、顕微鏡ユニット２６の試料台３８上に培養容器１４を１つ配置しておき、この培養容器１４を顕微鏡ユニット２６により観察することにより、大容量棚ユニット５５内の培養容器１４における培養状態の目安とすることができる。
【００３７】
なお、大容量棚ユニット５５に代えて、大容量棚ユニット５５に比較して収納容量の小容量棚ユニット５６を用意しても良い。小容量棚ユニット５６は、例えば、ｚ方向（第１筐体１０の上下方向）に５×５＝２５個、ｙ方向（第１筐体１０の奥行き方向）に４個、ｘ方向（第１筐体１０の左右方向）に１個（合計１００個）の培養容器１４を収納可能なユニットであり、容器搬送ユニット２４と同じ寸法のユニットである。基本構成（図１０（ａ））から容器搬送ユニット２４を取り外し、この小容量棚ユニット５６を取り付けることにより、培養容器の収納量を増やすことができる。図１１（ａ）に、基本構成の配置図を示し、図１１（ｂ）に、恒温室１２内に、搬送用ストッカーユニット２３と、小容量棚ユニット５６と、サンプルストッカーユニット２５と、顕微鏡ユニット２６とを収納した場合の配置図を示す。図１１（ｂ）に示した構成においても、顕微鏡ユニット２６の試料台３８上に培養容器１４を１つ配置しておき、この培養容器１４を顕微鏡ユニット２６により観察することにより、大容量棚ユニット５５内の培養容器１４における培養状態の目安とすることができる。なお、小容量棚ユニット５６を、搬送用ストッカーユニット２３を同じ寸法のユニットとし、搬送用ストッカーユニット２３に代えて恒温室１２内に収納可能な構成としても良い。また、図１０（ａ）に示した基本構成から、搬送用ストッカーユニット２３および容器搬送ユニット２４を取り外し、小容量棚ユニット５６を２つ取り付ける構成としても良い。
【００３８】
ここで、大量の培養容器１４を収納しつつ、培養状態の目安とする培養容器の数を増やしたいという要望がある。すなわち、上述した図１０および図１１で説明したように、図１０（ａ）に示した基本構成から、搬送用ストッカーユニット２３とび容器搬送ユニット２４との少なくとも一方を取り外してしまうと、培養状態の目安となる培養容器１４が、顕微鏡ユニット２６の試料台３８上に配置された１つの培養容器１４のみになってしまう。この１つの培養容器１４のみを培養状態の目安とするのはリスクが高く、このような場合に、上述した培養状態の目安とする培養容器の数を増やしたいという要望がある。
【００３９】
そこで、図１２に示すように、サンプルストッカーユニット２５と交換可能な搬送用サンプルストッカーユニット５７を用意しても良い。搬送用サンプルストッカーユニット５７は、サンプルストッカーユニット２５と同じ寸法のユニットであり、サンプルストッカーユニット２５と同様に、第１筐体１０の正面から見て恒温室１２内の右側かつ後述する顕微鏡ユニット２６の手前側で、搬出入口１５の近傍に設置可能である。また、搬送用サンプルストッカーユニット５７は、図１２に示すように、ホルダー２７を載置可能な搬送テーブル５７ａと、搬送テーブル５７ａを搬出入口１５の外部へ往復動させるモータユニット５７ｂとを有するとともに、２つの棚５７ｃで上下に３区画に区分されている。したがって、搬送用サンプルストッカーユニット５７は、恒温室１２への培養容器の搬出入に利用可能であるとともに、容器搬送ユニット２４による搬送および顕微鏡ユニット２６による観察を行うことで、搬送用サンプルストッカーユニット５７に収納された３つの培養容器１４を培養状態の目安として利用することができる。図１３（ａ）に、基本構成の配置図を示し、図１３（ｂ）に、恒温室１２内に、容器搬送ユニット２４と、小容量棚ユニット５６と、搬送用サンプルストッカーユニット５７と、顕微鏡ユニット２６とを収納した場合の配置図を示す。
【００４０】
なお、搬送用サンプルストッカーユニット５７に培養状態の目安とする培養容器１４を収納する代わりに、搬送用ストッカーユニット２３の内部構成を変更する構成としても良い。例えば、搬送用ストッカーユニット２３の大部分を培養容器１４を搬送不可能な棚部（大容量棚ユニット５５参照）とし、一部のみを培養容器１４を搬送可能な棚部（搬送用ストッカーユニット２３参照）とすることにより、収納量を増やしつつ培養状態の目安とする培養容器１４の数を増やすことができる。
【００４１】
以上説明したように、ユニットベース６０を介して恒温室１２の底面に様々なユニットを選択的に固定することができる。なお、交換時と同様に、取り外したユニットを再び固定する際には、再現性を維持しつつ、位置決めおよび固定を容易に行うことができる。
【００４２】
最後に、ユニットが交換された際のＣＰＵ５１の動作について、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
ユニットベース６０の電気的接点部を介してユニットが交換されたことを認識すると（ステップＳ１）、ＣＰＵ５１は、ユニットベース６０に固定されたユニットの種類を判別する（ステップＳ２）。そして、ＣＰＵ５１は、ユニットベース６０に固定されたユニットの組み合わせに応じて、各ユニットの制御モードを選択する（ステップＳ３）。例えば、図１０（ａ）に示した基本構成の場合には、ＣＰＵ５１は、容器搬送ユニット２４に関して、「搬送用ストッカーユニット２３と顕微鏡ユニット２６との間」および「搬送用ストッカーユニット２３とサンプルストッカーユニット２５との間」の搬送を可能とする制御モードを選択する。また、ＣＰＵ５１は、顕微鏡２６に関しては、容器搬送ユニット２４によって搬送用ストッカーユニット２３から搬送された培養容器１４を観察可能とする制御モードを選択する。
【００４４】
また、図１３（ｂ）に示したように、恒温室１２内に、容器搬送ユニット２４と、顕微鏡ユニット２６と、小容量棚ユニット５６と、搬送用サンプルストッカーユニット５７とが収納されている場合には、ＣＰＵ５１は、容器搬送ユニット２４に関して、「搬送用ストッカーユニット２３と顕微鏡ユニット２６との間」の搬送のみを可能とする制御モードを選択する。また、ＣＰＵ５１は、顕微鏡２６に関しては、容器搬送ユニット２４によって搬送用サンプルストッカーユニット５７から搬送された培養容器１４を観察可能とする制御モードを選択する。
【００４５】
そして、ＣＰＵ５１は、ステップＳ３で選択した制御モードを各ユニットに指示して（ステップＳ４）、ユニットが交換された際の処理を終了する。
【００４６】
なお、ユニットベース６０に固定可能なユニットは上記の例に限定されない。例えば、顕微鏡ユニット２６と内部構成（検鏡法など）の異なる別の顕微鏡ユニットを用意しても良い。また、ペルチェ素子などを備えた温度調整装置、湿度調整用の噴霧装置、恒温室１２内の二酸化炭素濃度、酸素濃度および窒素濃度を調整するガス導入部等を含む環境制御ユニットを用意しても良い。また、培養容器中の試料に対して試薬などを自動で投入する投薬ユニットを用意しても良い。何れの場合も、各ユニットとユニットベース６０とを予め対応づけて設計および製造すれば良い。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、観察ユニットと収納ユニットと搬送ユニットとのうち少なくとも１つと、インキュベータと、観察ユニットと収納ユニットと搬送ユニットとのうち少なくとも１つを位置決めして固定するユニットベースと、搬送ユニットと収納ユニットとの少なくとも一方に代えて恒温室の内部に位置決め固定可能で、かつ、収納部よりも収納容量の大きい第２の収納部を備える第２の収納ユニットとを備える。したがって、恒温室の内部に固定するユニットとを適宜交換することにより様々な培養条件に柔軟に対応することができる。特に、ユニット交換により１つのインキュベータを複数の用途に使用可能であるとともに、同一の環境下で様々な培養条件に対応可能である。また、本実施形態で説明したユニット交換により、恒温室１２内のレイアウトを自由に変更可能であるとともに、元のレイアウトに戻す際の高い再現性も実現することができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、各ユニットとユニットベースとの接続部分に電気的接点部を有し、電気的接点部を介して固定されたユニットの種類を認識する。そして、認識結果に応じて観察部と搬送部との少なくとも一方を制御する。したがって、恒温室の内部に固定されたユニットに応じて自動的に制御を切り換えることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、ユニットベース６０を恒温室１２の底面に予め固定しておき、そのユニットベース６０を介して各ユニットを固定する例を示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、ユニットベース６０を恒温室１２の側面または上面に予め固定しておき、そのユニットベース６０を介して各ユニットを固定する構成としても良い。上述した環境制御ユニットなどはこの構成に最適である。
【００５０】
また、本実施形態では、ユニットベース６０を恒温室１２の底面に予め固定しておく例を示したが、ユニットベース６０を着脱可能とし、ユニットベース６０に固定したいユニットに応じて適宜交換可能としても良い。この場合、ユニットベース６０の着脱時に本実施形態における各ユニットの固定で説明したものと同様の位置決め部材や固定部材を備えれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態のインキュベータの正面図である。
【図２】図１において第１筐体を正面扉を開けた状態を示す図である。
【図３】制御ユニット５０とインキュベータ各部との関係を示すブロック図である。
【図４】搬送用ストッカーユニット２３の内部構成を示す図である。
【図５】（ａ）容器搬送ユニット２４の正面の内部構成図、（ｂ）容器搬送ユニット２４の側面の内部構成図である。
【図６】サンプルストッカーユニット２５の内部構成を示す図である。
【図７】顕微鏡ユニット２６の内部構成を示す図である。
【図８】ユニットベース６０について説明する図である。
【図９】大容量棚ユニット５５の内部構成を示す図である。
【図１０】ユニットの配置例を示す図である。
【図１１】ユニットの配置例を示す別の図である。
【図１２】搬送用サンプルストッカーユニット５７の内部構成を示す図である。
【図１３】ユニットの配置例を示す別の図である。
【図１４】ユニットが交換された際のＣＰＵ５１の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１２…恒温室、１４…培養容器、１５…搬出入口、１６…駆動機構、１７…自動扉、１８…外部センサ、２２…内部センサ、２３…搬送用ストッカーユニット、２４…容器搬送ユニット、２５…サンプルストッカーユニット、２６…顕微鏡ユニット、５０…制御ユニット、５１…ＣＰＵ、５２…操作部、５４…情報記憶部、５５…大容量棚ユニット、６０…ユニットベース、５７…搬送用サンプルストッカーユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養容器の試料を観察する観察部を備える観察ユニットと前記培養容器を収納する収納部を備える収納ユニットと前記培養容器を搬送する搬送部を備える搬送ユニットとのうち少なくとも１つを選択して、恒温室内部に備え付けることのできるインキュベータシステムであって、
前記観察ユニットと前記収納ユニットと前記搬送ユニットとのそれぞれを、前記恒温室の内部に位置決めする締結部を有するユニットベースと、
前記搬送ユニットと前記収納ユニットとの少なくとも一方に代えて前記ユニットベースに位置決め固定可能で、かつ、前記収納部よりも収納容量の大きい第２の収納部を備える第２の収納ユニットとを備える
ことを特徴とするインキュベータシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のインキュベータシステムにおいて、
前記観察ユニット、前記搬送ユニット、前記収納ユニット、前記第２の収納ユニットの各ユニットと前記ユニットベースとの接続部分に設けられる電気的接点部を有する
ことを特徴とするインキュベータシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のインキュベータシステムにおいて、
前記インキュベータは、前記電気的接点部を介して固定されたユニットの種類を認識する認識部と、前記認識部による認識結果に応じて、前記観察部と前記搬送部との少なくとも一方を制御する制御部とを備える
ことを特徴とするインキュベータシステム。
【請求項１】
培養容器の試料を観察する観察部を備える観察ユニットと前記培養容器を収納する収納部を備える収納ユニットと前記培養容器を搬送する搬送部を備える搬送ユニットとのうち少なくとも１つを選択して、恒温室内部に備え付けることのできるインキュベータシステムであって、
前記観察ユニットと前記収納ユニットと前記搬送ユニットとのそれぞれを、前記恒温室の内部に位置決めする締結部を有するユニットベースと、
前記搬送ユニットと前記収納ユニットとの少なくとも一方に代えて前記ユニットベースに位置決め固定可能で、かつ、前記収納部よりも収納容量の大きい第２の収納部を備える第２の収納ユニットとを備える
ことを特徴とするインキュベータシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のインキュベータシステムにおいて、
前記観察ユニット、前記搬送ユニット、前記収納ユニット、前記第２の収納ユニットの各ユニットと前記ユニットベースとの接続部分に設けられる電気的接点部を有する
ことを特徴とするインキュベータシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のインキュベータシステムにおいて、
前記インキュベータは、前記電気的接点部を介して固定されたユニットの種類を認識する認識部と、前記認識部による認識結果に応じて、前記観察部と前記搬送部との少なくとも一方を制御する制御部とを備える
ことを特徴とするインキュベータシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２２２２１（Ｐ２００９−２２２２１Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８９４０９（Ｐ２００７−１８９４０９）
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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