搬送装置及び培養容器搬送装置
【課題】搬送対象物の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化することが可能であり、しかも搬送時に搬送対象物にかかる衝撃を緩和できる搬送装置を提供するものである。
【解決手段】搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、搬送対象物を収納する搬送用コンテナ１と、前記搬送用コンテナ１ごと搬送対象物を搬送する搬送手段２と、前記搬送用コンテナ１に設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構３と、前記搬送手段２に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナ１の移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナ１に対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナ１の移動抑制を解除する移動制御機構９と、を有することを特徴とする搬送装置。
【解決手段】搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、搬送対象物を収納する搬送用コンテナ１と、前記搬送用コンテナ１ごと搬送対象物を搬送する搬送手段２と、前記搬送用コンテナ１に設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構３と、前記搬送手段２に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナ１の移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナ１に対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナ１の移動抑制を解除する移動制御機構９と、を有することを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置に関し、特に、培養容器の搬送に用いて好適な培養容器搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送・受け渡し装置には、搬送対象物のホルダーを支持するアーム部が設けられ、アーム部を使用してホルダーごと搬送対象物の受け渡しが行われている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４１６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アーム部を使用して搬送対象物の受け渡しを行う為には、例えばＵ字型のアームを搬送対象物ホルダーの両端部に当接してホルダーを保持する必要があり、操作や機構が煩雑となる問題があった。
【０００５】
本発明は、搬送対象物の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化することが可能であり、しかも搬送時に搬送対象物にかかる衝撃を緩和できる搬送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の搬送装置は、搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、搬送対象物を収納する搬送用コンテナと、前記搬送用コンテナごと搬送対象物を搬送する搬送手段と、前記搬送用コンテナに設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構と、前記搬送手段に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送装置においては、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構を有する搬送用コンテナを搬送手段上で移動させることにより、搬送用コンテナごと搬送対象物の受け渡しをする。
【０００８】
また、搬送対象物の搬送時には、搬送手段に設けられた移動制御機構を使用して、前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の搬送装置によれば、搬送対象物の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化することが可能であり、しかも搬送時に搬送対象物にかかる衝撃を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した搬送装置の一実施の形態の構成例（移動制御機構が搬送手段内部に収納された状態）を示す側面図（ａ)及び正面図（ｂ）である。
【図２】本発明を適用した搬送装置の別の形態の構成例（移動制御機構が搬送手段内部に収納された状態）を示す側面図である。
【図３】本発明を適用した搬送装置（移動制御機構が搬送手段内部に収納された状態）を示す側面図（駆動機構を含む）である。
【図４】（ａ）本発明を適用した搬送装置の構成例を示す側面図（移動制御機構が搬送手段内部から引き出された状態）である。
【００１１】
（ｂ）本発明を適用した搬送装置の構成例を示す側面図（移動制御機構が搬送手段内部に収納された状態）である。
【００１２】
（ｃ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（車輪またはローラーとローラ部材）を示す平面図である。
【００１３】
（ｄ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（車輪またはローラーとローラ部材）を示す側面図である。
【００１４】
（ｅ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（車輪またはローラーとローラ部材）を示す斜視図である。
【００１５】
（ｆ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（ベアリングとベアリング部材）を示す平面図である。
【００１６】
（ｇ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（ベアリングとベアリング部材）を示す斜視図である。
【図５】本発明を適用した培養容器搬送装置を備えた培養装置の一例を示す構成図である。
【図６】本発明を適用した培養容器搬送装置の搬送対象である培養容器の例を示す説明図である。
【図７】図４の培養装置の培養容器搬入時の制御動作を示す説明図である。
【図８】図４の培養装置の培養容器搬出時の制御動作を示す説明図である。
【図９】搬送時に搬送用コンテナの移動を抑制すると共に搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構の構成例及び動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明を適用した培養容器搬送装置の一実施の形態の構成例を示す側面図（ａ)及び正面図（ｂ）である。
【００１９】
図３は、本発明を適用した培養容器搬送装置（駆動機構を含む）示す側面図である。
【００２０】
図４は、（ａ）本発明を適用した培養容器搬送装置の構成例を示す側面図（移動制御機構９が搬送手段２の内部から引き出された状態）である。 （ｂ）本発明を適用した培養容器搬送装置の構成例を示す側面図（移動制御機構９が搬送手段１の内部に収納された状態）である。
（ｃ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（車輪またはローラー８とローラ部材９）を示す平面図である。
（ｄ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（車輪またはローラー８とローラ部材９）を示す側面図である。
（ｅ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（車輪またはローラー８とローラ部材９）を示す斜視図である。
（ｆ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（ベアリング８とベアリング部材９）を示す平面図である。
（ｇ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（ベアリング８とベアリング部材９）を示す斜視図である。
【００２１】
図９は、搬送時に搬送用コンテナの移動を抑制すると共に搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には搬送用コンテナの移動抑制を解除する本発明を適用した、移動制御機構の構成例及び動作例を示す説明図である。
【００２２】
図１及び図３において、培養容器搬送装置は、培養容器（不図示）の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、細胞を培養する培養容器を収納する搬送用コンテナ１と、前記搬送用コンテナ１ごと培養容器を搬送する搬送手段２と、前記搬送用コンテナ１に設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナ１を支持する支持機構３と、前記搬送手段２に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナ１の移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナ１に対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナ１の移動抑制を解除する移動制御機構９と、を有して構成される。
本実施形態の培養容器搬送装置においては、培養容器を収納する搬送用コンテナ１に移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に搬送用コンテナ１を支持する支持機構３が設けられ、培養容器の受け渡し時には、搬送手段２に設けられた前記搬送用コンテナ１の駆動機構４を操作し、ガイド部材５に沿って搬送用コンテナ１を移動（支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８を回転・移動）させるだけで、搬送用コンテナ１ごと培養容器の受け渡しをすることができる。
【００２３】
なお、培養容器を収納した搬送用コンテナ１の搬送時には、搬送手段２に設けられた移動制御機構９を使用して、前記搬送用コンテナ１の移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナ１に対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナ１の移動抑制を解除している。
【００２４】
本実施形態の移動制御機構９としては、搬送用コンテナ１の搬送時にその支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８を回転可能に、かつ移動抑制状態で保持すると共に、搬送用コンテナ１の受け渡し時には支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８の保持を解除するローラー部材またはベアリング部材が使用できる。
【００２５】
なお、本実施形態の移動制御機構９を構成するローラー部材またはベアリング部材は、搬送用コンテナ１の受け渡し時には搬送手段２の内部（収納部）に収納されることで、搬送用コンテナ１の支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８の保持を解除している。
【００２６】
また、本実施形態の移動制御機構９を構成するローラー部材またはベアリング部材は、搬送用コンテナ１の搬送時には、収納部から搬送手段２の外部に向けて引き出され、搬送用コンテナ１の支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８を回転可能に、かつ移動抑制状態で保持する。
【００２７】
本実施形態の駆動機構４としては例えば、搬送用コンテナ1の一部を把持するアームであり、水平方向に伸縮自在のアームを使用できる。
【００２８】
よって、本実施形態の培養容器搬送装置によれば、培養容器の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化できると共に、搬送時に培養容器にかかる衝撃を緩和できる。
【００２９】
搬送用コンテナ１の支持機構３は、その構成要素である振動減衰部材６を介して搬送用コンテナ１に接合されている。よって、搬送手段２に設けられた駆動機構４を使用して培養容器を搬送用コンテナ１ごと搬送する際に、振動減衰部材６により搬送用コンテナ１の上下左右の揺れを緩和することができる。
【００３０】
振動減衰部材６は、制振合金であるマグネシウム合金（本実施形態ではMg-Zn合金）またはチタンニッケル合金を材料として作製されており、搬送用コンテナ１に結合されている。また、振動減衰部材６は、支持機構３を構成する車軸７を回転可能に保持するための部材でもある。
【００３１】
また、振動減衰部材６は表面に潤滑性皮膜または潤滑性金属の層を有するので、搬送用コンテナ１との接合部において潤滑性被膜または潤滑性金属の層が作用し、磨耗による接合状態の劣化を防止することができる。
【００３２】
また、振動減衰部材６を前記制振合金と潤滑性金属との焼結体により構成してもよい。
【００３３】
さらに、粘弾性を有する部材を振動減衰部材６と搬送用コンテナ１との接合部に設けると、振動を一層減衰させることができる。
【００３４】
或いは、振動減衰部材６を前記制振合金と粘弾性材料との積層体（例えば、粘弾性材料を制振合金により挟み込んだ積層体）により構成すると、振動を一層減衰させることができる。
【００３５】
搬送用コンテナ１の支持機構３を構成する車輪８は、潤滑性材料により構成されるか、或いは表面に潤滑性皮膜または潤滑性金属の層を有するので、搬送手段２に設けられた前記搬送用コンテナ１の駆動機構４を操作し、ガイド部材５に沿って搬送用コンテナ１を移動（支持機構３を構成する車輪８を回転）させる際の動きを円滑にすることができる。
【００３６】
また、ガイド部材は、粘弾性材料により構成されるか、或いは表面に粘弾性材料の層を有する。よって、搬送手段２に設けられた前記搬送用コンテナ１の駆動機構４を操作し、ガイド部材５に沿って搬送用コンテナ１を移動（支持機構３を構成する車輪８を回転）させる際に搬送用コンテナ１の支持機構３を構成する振動減衰部材６がガイド部材と接触しても、衝撃を緩和することができる。
【００３７】
潤滑性皮膜は、固体潤滑剤の塗膜であり、グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００３８】
塗膜の形成では、固体潤滑剤粉末をピグメントとし、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリイミド樹脂などの高強度・高密着性・高耐熱性の有機高分子をバインダーとした潤滑塗料が市販されており、これらの塗料を用いてウェット状態の塗膜を形成した後、焼き付けを行う。
【００３９】
また潤滑性金属は、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）タングステン（Ｗ）からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００４０】
また、前記潤滑性金属は、振動減衰部材６表面との金属間化合物形成により結合されている。
【００４１】
粘弾性を有する前記部材は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂により構成される。
【００４２】
熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＳ樹脂、耐衝撃性ポリスチレンなどのスチレン系樹脂、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、アクリル系共重合体などのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・アクリル酸エステル共重合体などの塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン・オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタアクリル酸エステル共重合体、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・ブテン共重合体などのプロピレン系樹脂、非晶質ポリエステルなどを使用することができる。
【００４３】
また、熱硬化性樹脂としては、スチレン・ブタジエン、天然ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレン・アクリルゴム、ＥＰＤＭなどのエララストマーや、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、飽和および不飽和ポリエステル樹脂などを使用することができる。
【００４４】
図５は、本実施形態の一例である培養容器搬送装置１５（以下、搬送装置１５と略称する）を備えた培養装置の一例を示す構成図である。
【００４５】
この培養装置は、恒温および恒湿の雰囲気に維持されるチャンバー１１を有している。チャンバー１１内には、スタッカー１３、搬送装置１５および観察装置１７が配置されている。
【００４６】
スタッカー１３は、基台１９上に配置され、棚１３ａにより上下方向に仕切られている。棚１３ａの上面には、搬送用コンテナ２１が載置されている。各搬送用コンテナ２１には、細胞を培養する培養容器２３が収納されている。この実施形態では、培養容器２３は、図６の(ａ)、(ｂ)、(ｃ)に示すように、ウェルプレート２３Ａ、フラスコ２３Ｂ、ディシュ２３Ｃの３種類とされている。そして、各培養容器２３は、同一の形状および大きさをした搬送用コンテナ２１に保持部材(不図示)を介して収納されている。
【００４７】
搬送装置１５は、基台１９上に配置されるフレーム２５を有している。フレーム２５の中心には、上下方向に螺子軸２７が配置されている。螺子軸２７には移動部材２９が螺合されており、第１のモータ３１により螺子軸２７を回転すると上下方向に移動可能とされている。移動部材２９の下側には、移動部材２９とともに上下に移動する搬送プレート３３（本発明の搬送手段の一例）が配置されている。この搬送プレート３３は第２のモータ３５により作動される駆動部分(不図示)により水平方向に移動可能とされている。
【００４８】
本実施形態の培養容器搬送装置１５においては、培養容器２３を収納する搬送用コンテナ２１に移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に搬送用コンテナ２１を支持する支持機構３が設けられ、搬送プレート３３に設けられた搬送用コンテナ２１の駆動機構４を操作し、ガイド部材５に沿って搬送用コンテナ２１を移動（支持機構３を構成する車輪８を回転）させるだけで、搬送用コンテナ２１ごと培養容器２３の受け渡しをすることができる。
【００４９】
よって、本実施形態の培養容器搬送装置１５によれば、培養容器２３の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化できる。
【００５０】
なお、培養容器を収納した搬送用コンテナ２１搬送時には、搬送プレート３３に設けられた移動制御機構９を使用して、前記搬送用コンテナ１の移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナ１に対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナ１の移動抑制を解除している。
【００５１】
本実施形態の移動制御機構９としては、搬送用コンテナ１の搬送時にその支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８を回転可能に、かつ移動抑制状態で保持すると共に、搬送用コンテナ１の受け渡し時には支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８の保持を解除するローラー部材またはベアリング部材が使用できる。
【００５２】
本実施形態の駆動機構４としては例えば、搬送用コンテナ1の一部を把持するアームであり、水平方向に伸縮自在のアームを使用できる。
【００５３】
よって、本実施形態の培養容器搬送装置によれば、培養容器の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化できると共に、搬送時に培養容器にかかる衝撃を緩和できる。
【００５４】
観察装置１７は、基台３７上に配置される顕微鏡３９を有している。この顕微鏡３９は、比較的倍率の低い簡易型の顕微鏡とされている。基台３７上には、搬送プレート３３により搬送された搬送用コンテナ２１を載置する試料台４１が配置されている。この試料台４１は水平方向(ＸおよびＹ方向)に移動可能とされている。搬送プレート３３に設けられた駆動機構４を使用して搬送プレート３３から試料台４１に培養容器２３を搬送用コンテナ２１ごと送り出して渡すことにより培養容器２３内の細胞が観察可能となる。なお、観察時における搬送用コンテナの位置決め保持は、駆動機構４を使用して行えばよい。
チャンバー１１の側面の顕微鏡３９の上方となる位置には、搬出入口４３が形成されている。この搬出入口４３の奥側には、第３のモータ４５により開閉されるドア４７が配置されている。搬出入口４３の内側には、搬送用コンテナ２１を載置する載置部４９が配置されている。この載置部４９には、搬送用コンテナ２１の有無を検出するセンサ５１が配置されている。このセンサ５１は載置部４９に搬送用コンテナ２１が載置されると検出信号を出力する。
【００５５】
チャンバー１１の側面の外側には、搬出入口４３から搬入される培養容器２３の種類、および、培養容器２３で培養される細胞の種類、状態等を入力する情報入力部５３が設けられている。この情報入力部５３は、液晶表示部５５およびタッチセンサ(不図示)を有している。また、情報入力部５３の下側には、搬送プレート３３の搬送速度を制御する制御部５７が設けられている。この制御部５７は、第１および第２のモータ３１，３５の回転数を制御することにより搬送プレート３３の搬送速度を制御する。また、第３のモータ４５を駆動してドア４７の開閉を行う。
【００５６】
図７は、培養容器２３の搬入時の制御部５７の動作を説明するフローチャートである。
【００５７】
先ず、ステップＳ１では、搬出入口４３の載置部４９に搬送用コンテナ２１が載置されたか否かを判断する。この判断はセンサ５１からの検出信号の有無により行われ、センサ５１から検出信号が出力されている時に載置部４９に搬送用コンテナ２１が載置されていると判断する。
【００５８】
次に、ステップＳ２では、ユーザに培養情報の入力を要求する。この入力の要求は情報入力部５３の液晶表示部５５に入力事項を表示することにより行う。この実施形態では、(１)培養容器２３の種類、(２)培養細胞の種類、(３)培養の状態、(４)過去の履歴の有無、(５)保管すべき棚１３ａを表示する。この表示に対応してユーザは液晶表示部５５のタッチセンサ(不図示)をタッチすることにより所定の入力を行う。
【００５９】
ここで(１)培養容器２３の種類の入力とは、培養容器２３がウェルプレート２３Ａ、フラスコ２３Ｂ、ディシュ２３Ｃのどれに該当するかを入力すること、および、培養容器２３の大きさを入力することをいう。
【００６０】
(２)培養細胞の種類の入力とは、Ｈｅｌａ細胞等の細胞の種類を入力することをいう。
【００６１】
(３)培養の状態の入力とは、継代直後、実験操作直後等の培養の状態を入力することをいう。
【００６２】
(４)過去の履歴の有無の入力とは、培養容器２３が過去にチャンバー１１内で培養されたものである場合にその旨を入力することをいう。この実施形態では、各培養容器２３に管理番号が付されており、この管理番号を入力する。
【００６３】
(５)保管すべき棚１３ａの入力とは、保管すべき棚１３ａを指定することをいう。
【００６４】
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２で入力された培養情報を入力する。
【００６５】
次に、ステップＳ４では、過去の履歴があるか否かを判断する。
【００６６】
履歴がある場合には、ステップＳ５において、入力された管理番号から過去の履歴を検索する。この実施形態では、制御部５７には、管理番号に対応する培養容器２３の履歴情報、すなわち、上述した(１)培養容器２３の種類、(２)培養細胞の種類、(３)培養の状態が記憶されている。
【００６７】
次に、ステップＳ６では、履歴情報と今回入力された情報に基づいて搬送プレート３３の最適な搬送速度を設定する。例えば履歴情報から培養を開始してからの経過時間および生育状況を求める。そして、今回入力された情報において例えば実験操作等が行われていない場合には、履歴情報に基づいて搬送速度を設定する。
【００６８】
一方、ステップＳ４において過去の履歴がない場合には、ステップＳ７において(１)培養容器２３の種類、(２)培養細胞の種類、(３)培養の状態を入力する。そして、ステップＳ８では、これ等の入力情報に基づいて搬送プレート３３の最適な搬送速度を設定する。
【００６９】
設定される最適な搬送速度Ｔ１は例えば以下の式によって表される。
【００７０】
Ｔ０＝ｆ(Ａ０，Ａ１) …(１)
Ｔ１＝ｆ(Ｔ０，Ａ２) …(２)
Ａ０：培養容器２３の種類における培養液がこぼれない最高速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
Ａ１：細胞の種類における振動ストレスによる影響因子
Ａ２：培養装置に導入前の細胞の状態による影響因子
具体的には、例えば培養容器２３をΦ３５ｍｍのディッシュとし、このディッシュのリミットまで培養液（培地）を入れた時、搬送の振動によって液面がディッシュの蓋に付かずにいられる最高速度Ｔ０＝２０ｍｍ／ｓｅｃであったとする。この時、例えば培養容器２３内のＨｅｌａ細胞が振動によるストレスの影響を殆ど受けない細胞であるとすると、因子Ａ１の影響は無視できるものとし、培養装置内での最高速度は２０ｍｍ／ｓｅｃのままとなる。そして、この最高速度を超えないように最適な搬送速度が設定される。
【００７１】
一方、ユーザからの入力情報により、培養装置への導入前に継代操作をしていたとすると、細胞は培養液中に浮遊した状態にあるので、接着した状態に比べ搬送時のストレスの影響が強くなる。従って、この影響の割合を因子Ａ２に代入することで、最高速度Ｔ１は例えばＴ１＝１６ｍｍ／ｓｅｃ程度に減じられ、この速度を超えないように最適な搬送速度が設定される。
【００７２】
次に、ステップＳ９において、ステップＳ６またはステップＳ８で求めた最適な搬送速度を記憶する。
【００７３】
次に、ステップＳ１０において、搬送プレート３３を搬出入口４３のドア４７の手前まで搬送装置１５の最高速度で移動する。
【００７４】
次に、ステップＳ１１において、搬出入口４３のドア４７を開く。
【００７５】
次に、ステップＳ１２において、搬送プレート３３を移動し、搬送プレート３３の駆動機構４を使用して搬送用コンテナ２１を載置部４９上から搬送プレート３３上に移動させて保持する。この移動の際にも設定した搬送速度と同じ速度で移動を行う。
【００７６】
次に、ステップＳ１３において、搬送プレート３３をステップＳ６またはステップＳ９で設定された搬送速度で移動し、搬送プレート３３の駆動機構４を使用して搬送用コンテナ２１を搬送プレート３３上から、ステップＳ２で指定された棚１３ａに移動させて収容する。この移動の際にも設定した搬送速度と同じ速度で移動を行う。
【００７７】
図８は、この実施形態の培養装置における培養容器２３の搬出時の制御部５７の動作を説明するフローチャートである。
【００７８】
先ず、ステップＳ１では、ユーザから搬送用コンテナ２１を搬出する指示が入力されたか否かを判断する。この実施形態では、ユーザが情報入力部５３に、搬出する搬送用コンテナ２１の管理番号を入力することにより搬送用コンテナ２１を搬出する指示が入力されたと判断する。
【００７９】
次に、ステップＳ２では、入力された管理番号から搬出する指示のあった搬送用コンテナ２１の培養容器２３の過去の履歴を検索する。
【００８０】
次に、ステップＳ３では、過去の履歴を入力する。
【００８１】
次に、ステップＳ４では、過去の履歴情報から経過時間および生育状況を求める。
【００８２】
次に、ステップＳ５では、これ等の情報に基づいて搬送プレート３３の最適な搬送速度を設定する。
【００８３】
例えば培養容器２３が培養装置内に保管され一定時間ｔ２が経過した場合を考える。このとき正常な培養が進行していれば、培養容器２３内では培養容器２３の底面に細胞が沈下し、底面に接着した状態となる。
【００８４】
この一定時間経過後の速度Ｔ２は以下の式によって示される。
【００８５】
Ｔ２＝ｆ(Ｔ１，ｔ２，Ａ３) …（３）
Ｔ１：培養容器２３の搬入時に定められた最適速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
ｔ２：培養装置への搬入からの経過時間
Ａ３：細胞の生育状況因子
例えば搬入時の最適速度Ｔ１＝１６ｍｍ／ｓｅｃであったとし、培養容器２３の搬入から１０時間程度が経過し、細胞が問題なく培養容器２３の底面に接着しつつあるものと推定できるものとする。この時、経過時間ｔ２の経過に伴って細胞は培養容器２３の底面に接着しているので、細胞の搬送時のストレスに対する影響は減じられているものと判断できる。従って、例えば経過時間および生育状況の因子をｔ２およびＡ３に代入することにより、一定時間経過後の最適速度Ｔ２は、例えばＴ２＝１８ｍｍ／ｓｅｃ程度にまで復元される。ただし、最高速度Ｔ０＝２０ｍｍ／ｓｅｃ以上になることはない。
【００８６】
なお、正常な培養が起きていなかった場合には、細胞は底面に接着せず、培養液上に浮遊したままとなるため、この状況を例えば観察装置１７で観察することにより搬送速度をより的確に設定することができる。
【００８７】
次に、ステップＳ６において、設定された搬送速度を記憶する。
【００８８】
次に、ステップＳ７において、搬送プレート３３を指示された搬送用コンテナ２１の棚１３ａまで搬送装置１５の最高速度で移動し、搬送プレート３３の駆動機構４を使用して搬送用コンテナ２１を棚１３ａから搬送プレート３３上に移動させて保持する。この移動の際にも設定した搬送速度と同じ速度で移動を行う。
【００８９】
次に、ステップＳ８において、ステップＳ５で設定された搬送速度で、搬送アーム３３を搬出入口４３のドア４７の手前まで移動する。
【００９０】
次に、ステップＳ９において、搬出入口４３のドア４７を開く。
【００９１】
次に、ステップＳ１０において、搬送プレート３３を移動し、搬送プレート３３の駆動機構４を使用して搬送用コンテナ２１を搬送プレート３３上から載置部４９上に移動させて載置する。この移動の際にも設定した搬送速度と同じ速度で移動を行う。
【００９２】
上述した培養装置では、培養容器２３の種類に基づいて培養容器２３の搬送速度を設定するようにしたので、培養容器２３内の培養液の揺れにより培養液が漏洩し培養装置内を汚染することを解消することができる。また、培養容器２３内の培養液の揺れにより細胞に多大な負荷が作用し、培養容器２３内の細胞が底面から剥がれ死滅するおそれを解消することができる。
【００９３】
また、上述した培養装置では、細胞の情報に基づいて培養容器２３の搬送速度を設定するようにしたので、培養容器２３内の培養液の揺れにより細胞に多大な負荷が作用し、培養容器２３内の細胞が底面から剥がれ死滅するおそれを解消することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００９４】
上述した実施形態では、培養容器２３の種類に基づいて培養容器２３の搬送速度を設定したが、搬送の加速度及び減速度を設定してもよい。
【００９５】
上述した実施形態では、本発明の培養容器用搬送装置の一実施形態を培養装置内に配置した例について説明したが、例えば、培養装置内の培養容器を外部の精密顕微鏡あるいはクリーンベンチ等に自動的に搬送する搬送装置に適用しても良い。
【００９６】
上述した実施形態では、本発明の培養容器用搬送装置の一実施形態を培養装置内に配置した例について説明したが、例えば、培養装置内の培養容器を外部の精密顕微鏡あるいはクリーンベンチ等に自動的に搬送する搬送装置に適用しても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１：搬送用コンテナ、 ２：搬送手段、
３：搬送用コンテナ１の支持機構、
４：搬送手段２に設けられた駆動機構
５：搬送手段２に設けられたガイド部材
６：支持機構３を構成する振動減衰部材、 ７：支持機構３を構成する車軸 ８：支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング
９：搬送手段２に設けられた移動制御機構
１５：搬送装置、２３：培養容器、２３Ａ：ウェルプレート、
２３Ｂ：フラスコ、２３Ｃ：ディッシュ、３３：搬送アーム、４３：搬出入口、５３：情報入力部、５７：制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置に関し、特に、培養容器の搬送に用いて好適な培養容器搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送・受け渡し装置には、搬送対象物のホルダーを支持するアーム部が設けられ、アーム部を使用してホルダーごと搬送対象物の受け渡しが行われている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４１６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アーム部を使用して搬送対象物の受け渡しを行う為には、例えばＵ字型のアームを搬送対象物ホルダーの両端部に当接してホルダーを保持する必要があり、操作や機構が煩雑となる問題があった。
【０００５】
本発明は、搬送対象物の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化することが可能であり、しかも搬送時に搬送対象物にかかる衝撃を緩和できる搬送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の搬送装置は、搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、搬送対象物を収納する搬送用コンテナと、前記搬送用コンテナごと搬送対象物を搬送する搬送手段と、前記搬送用コンテナに設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構と、前記搬送手段に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送装置においては、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構を有する搬送用コンテナを搬送手段上で移動させることにより、搬送用コンテナごと搬送対象物の受け渡しをする。
【０００８】
また、搬送対象物の搬送時には、搬送手段に設けられた移動制御機構を使用して、前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の搬送装置によれば、搬送対象物の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化することが可能であり、しかも搬送時に搬送対象物にかかる衝撃を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した搬送装置の一実施の形態の構成例（移動制御機構が搬送手段内部に収納された状態）を示す側面図（ａ)及び正面図（ｂ）である。
【図２】本発明を適用した搬送装置の別の形態の構成例（移動制御機構が搬送手段内部に収納された状態）を示す側面図である。
【図３】本発明を適用した搬送装置（移動制御機構が搬送手段内部に収納された状態）を示す側面図（駆動機構を含む）である。
【図４】（ａ）本発明を適用した搬送装置の構成例を示す側面図（移動制御機構が搬送手段内部から引き出された状態）である。
【００１１】
（ｂ）本発明を適用した搬送装置の構成例を示す側面図（移動制御機構が搬送手段内部に収納された状態）である。
【００１２】
（ｃ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（車輪またはローラーとローラ部材）を示す平面図である。
【００１３】
（ｄ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（車輪またはローラーとローラ部材）を示す側面図である。
【００１４】
（ｅ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（車輪またはローラーとローラ部材）を示す斜視図である。
【００１５】
（ｆ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（ベアリングとベアリング部材）を示す平面図である。
【００１６】
（ｇ）本発明を適用した搬送装置を構成する支持機構及び移動制御機構の構成例（ベアリングとベアリング部材）を示す斜視図である。
【図５】本発明を適用した培養容器搬送装置を備えた培養装置の一例を示す構成図である。
【図６】本発明を適用した培養容器搬送装置の搬送対象である培養容器の例を示す説明図である。
【図７】図４の培養装置の培養容器搬入時の制御動作を示す説明図である。
【図８】図４の培養装置の培養容器搬出時の制御動作を示す説明図である。
【図９】搬送時に搬送用コンテナの移動を抑制すると共に搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構の構成例及び動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明を適用した培養容器搬送装置の一実施の形態の構成例を示す側面図（ａ)及び正面図（ｂ）である。
【００１９】
図３は、本発明を適用した培養容器搬送装置（駆動機構を含む）示す側面図である。
【００２０】
図４は、（ａ）本発明を適用した培養容器搬送装置の構成例を示す側面図（移動制御機構９が搬送手段２の内部から引き出された状態）である。 （ｂ）本発明を適用した培養容器搬送装置の構成例を示す側面図（移動制御機構９が搬送手段１の内部に収納された状態）である。
（ｃ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（車輪またはローラー８とローラ部材９）を示す平面図である。
（ｄ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（車輪またはローラー８とローラ部材９）を示す側面図である。
（ｅ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（車輪またはローラー８とローラ部材９）を示す斜視図である。
（ｆ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（ベアリング８とベアリング部材９）を示す平面図である。
（ｇ）本発明を適用した培養容器搬送装置を構成する支持機構３及び移動制御機構９の構成例（ベアリング８とベアリング部材９）を示す斜視図である。
【００２１】
図９は、搬送時に搬送用コンテナの移動を抑制すると共に搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には搬送用コンテナの移動抑制を解除する本発明を適用した、移動制御機構の構成例及び動作例を示す説明図である。
【００２２】
図１及び図３において、培養容器搬送装置は、培養容器（不図示）の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、細胞を培養する培養容器を収納する搬送用コンテナ１と、前記搬送用コンテナ１ごと培養容器を搬送する搬送手段２と、前記搬送用コンテナ１に設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナ１を支持する支持機構３と、前記搬送手段２に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナ１の移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナ１に対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナ１の移動抑制を解除する移動制御機構９と、を有して構成される。
本実施形態の培養容器搬送装置においては、培養容器を収納する搬送用コンテナ１に移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に搬送用コンテナ１を支持する支持機構３が設けられ、培養容器の受け渡し時には、搬送手段２に設けられた前記搬送用コンテナ１の駆動機構４を操作し、ガイド部材５に沿って搬送用コンテナ１を移動（支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８を回転・移動）させるだけで、搬送用コンテナ１ごと培養容器の受け渡しをすることができる。
【００２３】
なお、培養容器を収納した搬送用コンテナ１の搬送時には、搬送手段２に設けられた移動制御機構９を使用して、前記搬送用コンテナ１の移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナ１に対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナ１の移動抑制を解除している。
【００２４】
本実施形態の移動制御機構９としては、搬送用コンテナ１の搬送時にその支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８を回転可能に、かつ移動抑制状態で保持すると共に、搬送用コンテナ１の受け渡し時には支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８の保持を解除するローラー部材またはベアリング部材が使用できる。
【００２５】
なお、本実施形態の移動制御機構９を構成するローラー部材またはベアリング部材は、搬送用コンテナ１の受け渡し時には搬送手段２の内部（収納部）に収納されることで、搬送用コンテナ１の支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８の保持を解除している。
【００２６】
また、本実施形態の移動制御機構９を構成するローラー部材またはベアリング部材は、搬送用コンテナ１の搬送時には、収納部から搬送手段２の外部に向けて引き出され、搬送用コンテナ１の支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８を回転可能に、かつ移動抑制状態で保持する。
【００２７】
本実施形態の駆動機構４としては例えば、搬送用コンテナ1の一部を把持するアームであり、水平方向に伸縮自在のアームを使用できる。
【００２８】
よって、本実施形態の培養容器搬送装置によれば、培養容器の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化できると共に、搬送時に培養容器にかかる衝撃を緩和できる。
【００２９】
搬送用コンテナ１の支持機構３は、その構成要素である振動減衰部材６を介して搬送用コンテナ１に接合されている。よって、搬送手段２に設けられた駆動機構４を使用して培養容器を搬送用コンテナ１ごと搬送する際に、振動減衰部材６により搬送用コンテナ１の上下左右の揺れを緩和することができる。
【００３０】
振動減衰部材６は、制振合金であるマグネシウム合金（本実施形態ではMg-Zn合金）またはチタンニッケル合金を材料として作製されており、搬送用コンテナ１に結合されている。また、振動減衰部材６は、支持機構３を構成する車軸７を回転可能に保持するための部材でもある。
【００３１】
また、振動減衰部材６は表面に潤滑性皮膜または潤滑性金属の層を有するので、搬送用コンテナ１との接合部において潤滑性被膜または潤滑性金属の層が作用し、磨耗による接合状態の劣化を防止することができる。
【００３２】
また、振動減衰部材６を前記制振合金と潤滑性金属との焼結体により構成してもよい。
【００３３】
さらに、粘弾性を有する部材を振動減衰部材６と搬送用コンテナ１との接合部に設けると、振動を一層減衰させることができる。
【００３４】
或いは、振動減衰部材６を前記制振合金と粘弾性材料との積層体（例えば、粘弾性材料を制振合金により挟み込んだ積層体）により構成すると、振動を一層減衰させることができる。
【００３５】
搬送用コンテナ１の支持機構３を構成する車輪８は、潤滑性材料により構成されるか、或いは表面に潤滑性皮膜または潤滑性金属の層を有するので、搬送手段２に設けられた前記搬送用コンテナ１の駆動機構４を操作し、ガイド部材５に沿って搬送用コンテナ１を移動（支持機構３を構成する車輪８を回転）させる際の動きを円滑にすることができる。
【００３６】
また、ガイド部材は、粘弾性材料により構成されるか、或いは表面に粘弾性材料の層を有する。よって、搬送手段２に設けられた前記搬送用コンテナ１の駆動機構４を操作し、ガイド部材５に沿って搬送用コンテナ１を移動（支持機構３を構成する車輪８を回転）させる際に搬送用コンテナ１の支持機構３を構成する振動減衰部材６がガイド部材と接触しても、衝撃を緩和することができる。
【００３７】
潤滑性皮膜は、固体潤滑剤の塗膜であり、グラファイト、二硫化モリブデンおよび二硫化タングステンからなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００３８】
塗膜の形成では、固体潤滑剤粉末をピグメントとし、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリイミド樹脂などの高強度・高密着性・高耐熱性の有機高分子をバインダーとした潤滑塗料が市販されており、これらの塗料を用いてウェット状態の塗膜を形成した後、焼き付けを行う。
【００３９】
また潤滑性金属は、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）タングステン（Ｗ）からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００４０】
また、前記潤滑性金属は、振動減衰部材６表面との金属間化合物形成により結合されている。
【００４１】
粘弾性を有する前記部材は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂により構成される。
【００４２】
熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＳ樹脂、耐衝撃性ポリスチレンなどのスチレン系樹脂、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、アクリル系共重合体などのアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・アクリル酸エステル共重合体などの塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン・オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタアクリル酸エステル共重合体、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・ブテン共重合体などのプロピレン系樹脂、非晶質ポリエステルなどを使用することができる。
【００４３】
また、熱硬化性樹脂としては、スチレン・ブタジエン、天然ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレン・アクリルゴム、ＥＰＤＭなどのエララストマーや、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、飽和および不飽和ポリエステル樹脂などを使用することができる。
【００４４】
図５は、本実施形態の一例である培養容器搬送装置１５（以下、搬送装置１５と略称する）を備えた培養装置の一例を示す構成図である。
【００４５】
この培養装置は、恒温および恒湿の雰囲気に維持されるチャンバー１１を有している。チャンバー１１内には、スタッカー１３、搬送装置１５および観察装置１７が配置されている。
【００４６】
スタッカー１３は、基台１９上に配置され、棚１３ａにより上下方向に仕切られている。棚１３ａの上面には、搬送用コンテナ２１が載置されている。各搬送用コンテナ２１には、細胞を培養する培養容器２３が収納されている。この実施形態では、培養容器２３は、図６の(ａ)、(ｂ)、(ｃ)に示すように、ウェルプレート２３Ａ、フラスコ２３Ｂ、ディシュ２３Ｃの３種類とされている。そして、各培養容器２３は、同一の形状および大きさをした搬送用コンテナ２１に保持部材(不図示)を介して収納されている。
【００４７】
搬送装置１５は、基台１９上に配置されるフレーム２５を有している。フレーム２５の中心には、上下方向に螺子軸２７が配置されている。螺子軸２７には移動部材２９が螺合されており、第１のモータ３１により螺子軸２７を回転すると上下方向に移動可能とされている。移動部材２９の下側には、移動部材２９とともに上下に移動する搬送プレート３３（本発明の搬送手段の一例）が配置されている。この搬送プレート３３は第２のモータ３５により作動される駆動部分(不図示)により水平方向に移動可能とされている。
【００４８】
本実施形態の培養容器搬送装置１５においては、培養容器２３を収納する搬送用コンテナ２１に移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に搬送用コンテナ２１を支持する支持機構３が設けられ、搬送プレート３３に設けられた搬送用コンテナ２１の駆動機構４を操作し、ガイド部材５に沿って搬送用コンテナ２１を移動（支持機構３を構成する車輪８を回転）させるだけで、搬送用コンテナ２１ごと培養容器２３の受け渡しをすることができる。
【００４９】
よって、本実施形態の培養容器搬送装置１５によれば、培養容器２３の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化できる。
【００５０】
なお、培養容器を収納した搬送用コンテナ２１搬送時には、搬送プレート３３に設けられた移動制御機構９を使用して、前記搬送用コンテナ１の移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナ１に対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナ１の移動抑制を解除している。
【００５１】
本実施形態の移動制御機構９としては、搬送用コンテナ１の搬送時にその支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８を回転可能に、かつ移動抑制状態で保持すると共に、搬送用コンテナ１の受け渡し時には支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング８の保持を解除するローラー部材またはベアリング部材が使用できる。
【００５２】
本実施形態の駆動機構４としては例えば、搬送用コンテナ1の一部を把持するアームであり、水平方向に伸縮自在のアームを使用できる。
【００５３】
よって、本実施形態の培養容器搬送装置によれば、培養容器の受け渡しを行う為の操作や機構を単純化できると共に、搬送時に培養容器にかかる衝撃を緩和できる。
【００５４】
観察装置１７は、基台３７上に配置される顕微鏡３９を有している。この顕微鏡３９は、比較的倍率の低い簡易型の顕微鏡とされている。基台３７上には、搬送プレート３３により搬送された搬送用コンテナ２１を載置する試料台４１が配置されている。この試料台４１は水平方向(ＸおよびＹ方向)に移動可能とされている。搬送プレート３３に設けられた駆動機構４を使用して搬送プレート３３から試料台４１に培養容器２３を搬送用コンテナ２１ごと送り出して渡すことにより培養容器２３内の細胞が観察可能となる。なお、観察時における搬送用コンテナの位置決め保持は、駆動機構４を使用して行えばよい。
チャンバー１１の側面の顕微鏡３９の上方となる位置には、搬出入口４３が形成されている。この搬出入口４３の奥側には、第３のモータ４５により開閉されるドア４７が配置されている。搬出入口４３の内側には、搬送用コンテナ２１を載置する載置部４９が配置されている。この載置部４９には、搬送用コンテナ２１の有無を検出するセンサ５１が配置されている。このセンサ５１は載置部４９に搬送用コンテナ２１が載置されると検出信号を出力する。
【００５５】
チャンバー１１の側面の外側には、搬出入口４３から搬入される培養容器２３の種類、および、培養容器２３で培養される細胞の種類、状態等を入力する情報入力部５３が設けられている。この情報入力部５３は、液晶表示部５５およびタッチセンサ(不図示)を有している。また、情報入力部５３の下側には、搬送プレート３３の搬送速度を制御する制御部５７が設けられている。この制御部５７は、第１および第２のモータ３１，３５の回転数を制御することにより搬送プレート３３の搬送速度を制御する。また、第３のモータ４５を駆動してドア４７の開閉を行う。
【００５６】
図７は、培養容器２３の搬入時の制御部５７の動作を説明するフローチャートである。
【００５７】
先ず、ステップＳ１では、搬出入口４３の載置部４９に搬送用コンテナ２１が載置されたか否かを判断する。この判断はセンサ５１からの検出信号の有無により行われ、センサ５１から検出信号が出力されている時に載置部４９に搬送用コンテナ２１が載置されていると判断する。
【００５８】
次に、ステップＳ２では、ユーザに培養情報の入力を要求する。この入力の要求は情報入力部５３の液晶表示部５５に入力事項を表示することにより行う。この実施形態では、(１)培養容器２３の種類、(２)培養細胞の種類、(３)培養の状態、(４)過去の履歴の有無、(５)保管すべき棚１３ａを表示する。この表示に対応してユーザは液晶表示部５５のタッチセンサ(不図示)をタッチすることにより所定の入力を行う。
【００５９】
ここで(１)培養容器２３の種類の入力とは、培養容器２３がウェルプレート２３Ａ、フラスコ２３Ｂ、ディシュ２３Ｃのどれに該当するかを入力すること、および、培養容器２３の大きさを入力することをいう。
【００６０】
(２)培養細胞の種類の入力とは、Ｈｅｌａ細胞等の細胞の種類を入力することをいう。
【００６１】
(３)培養の状態の入力とは、継代直後、実験操作直後等の培養の状態を入力することをいう。
【００６２】
(４)過去の履歴の有無の入力とは、培養容器２３が過去にチャンバー１１内で培養されたものである場合にその旨を入力することをいう。この実施形態では、各培養容器２３に管理番号が付されており、この管理番号を入力する。
【００６３】
(５)保管すべき棚１３ａの入力とは、保管すべき棚１３ａを指定することをいう。
【００６４】
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２で入力された培養情報を入力する。
【００６５】
次に、ステップＳ４では、過去の履歴があるか否かを判断する。
【００６６】
履歴がある場合には、ステップＳ５において、入力された管理番号から過去の履歴を検索する。この実施形態では、制御部５７には、管理番号に対応する培養容器２３の履歴情報、すなわち、上述した(１)培養容器２３の種類、(２)培養細胞の種類、(３)培養の状態が記憶されている。
【００６７】
次に、ステップＳ６では、履歴情報と今回入力された情報に基づいて搬送プレート３３の最適な搬送速度を設定する。例えば履歴情報から培養を開始してからの経過時間および生育状況を求める。そして、今回入力された情報において例えば実験操作等が行われていない場合には、履歴情報に基づいて搬送速度を設定する。
【００６８】
一方、ステップＳ４において過去の履歴がない場合には、ステップＳ７において(１)培養容器２３の種類、(２)培養細胞の種類、(３)培養の状態を入力する。そして、ステップＳ８では、これ等の入力情報に基づいて搬送プレート３３の最適な搬送速度を設定する。
【００６９】
設定される最適な搬送速度Ｔ１は例えば以下の式によって表される。
【００７０】
Ｔ０＝ｆ(Ａ０，Ａ１) …(１)
Ｔ１＝ｆ(Ｔ０，Ａ２) …(２)
Ａ０：培養容器２３の種類における培養液がこぼれない最高速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
Ａ１：細胞の種類における振動ストレスによる影響因子
Ａ２：培養装置に導入前の細胞の状態による影響因子
具体的には、例えば培養容器２３をΦ３５ｍｍのディッシュとし、このディッシュのリミットまで培養液（培地）を入れた時、搬送の振動によって液面がディッシュの蓋に付かずにいられる最高速度Ｔ０＝２０ｍｍ／ｓｅｃであったとする。この時、例えば培養容器２３内のＨｅｌａ細胞が振動によるストレスの影響を殆ど受けない細胞であるとすると、因子Ａ１の影響は無視できるものとし、培養装置内での最高速度は２０ｍｍ／ｓｅｃのままとなる。そして、この最高速度を超えないように最適な搬送速度が設定される。
【００７１】
一方、ユーザからの入力情報により、培養装置への導入前に継代操作をしていたとすると、細胞は培養液中に浮遊した状態にあるので、接着した状態に比べ搬送時のストレスの影響が強くなる。従って、この影響の割合を因子Ａ２に代入することで、最高速度Ｔ１は例えばＴ１＝１６ｍｍ／ｓｅｃ程度に減じられ、この速度を超えないように最適な搬送速度が設定される。
【００７２】
次に、ステップＳ９において、ステップＳ６またはステップＳ８で求めた最適な搬送速度を記憶する。
【００７３】
次に、ステップＳ１０において、搬送プレート３３を搬出入口４３のドア４７の手前まで搬送装置１５の最高速度で移動する。
【００７４】
次に、ステップＳ１１において、搬出入口４３のドア４７を開く。
【００７５】
次に、ステップＳ１２において、搬送プレート３３を移動し、搬送プレート３３の駆動機構４を使用して搬送用コンテナ２１を載置部４９上から搬送プレート３３上に移動させて保持する。この移動の際にも設定した搬送速度と同じ速度で移動を行う。
【００７６】
次に、ステップＳ１３において、搬送プレート３３をステップＳ６またはステップＳ９で設定された搬送速度で移動し、搬送プレート３３の駆動機構４を使用して搬送用コンテナ２１を搬送プレート３３上から、ステップＳ２で指定された棚１３ａに移動させて収容する。この移動の際にも設定した搬送速度と同じ速度で移動を行う。
【００７７】
図８は、この実施形態の培養装置における培養容器２３の搬出時の制御部５７の動作を説明するフローチャートである。
【００７８】
先ず、ステップＳ１では、ユーザから搬送用コンテナ２１を搬出する指示が入力されたか否かを判断する。この実施形態では、ユーザが情報入力部５３に、搬出する搬送用コンテナ２１の管理番号を入力することにより搬送用コンテナ２１を搬出する指示が入力されたと判断する。
【００７９】
次に、ステップＳ２では、入力された管理番号から搬出する指示のあった搬送用コンテナ２１の培養容器２３の過去の履歴を検索する。
【００８０】
次に、ステップＳ３では、過去の履歴を入力する。
【００８１】
次に、ステップＳ４では、過去の履歴情報から経過時間および生育状況を求める。
【００８２】
次に、ステップＳ５では、これ等の情報に基づいて搬送プレート３３の最適な搬送速度を設定する。
【００８３】
例えば培養容器２３が培養装置内に保管され一定時間ｔ２が経過した場合を考える。このとき正常な培養が進行していれば、培養容器２３内では培養容器２３の底面に細胞が沈下し、底面に接着した状態となる。
【００８４】
この一定時間経過後の速度Ｔ２は以下の式によって示される。
【００８５】
Ｔ２＝ｆ(Ｔ１，ｔ２，Ａ３) …（３）
Ｔ１：培養容器２３の搬入時に定められた最適速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
ｔ２：培養装置への搬入からの経過時間
Ａ３：細胞の生育状況因子
例えば搬入時の最適速度Ｔ１＝１６ｍｍ／ｓｅｃであったとし、培養容器２３の搬入から１０時間程度が経過し、細胞が問題なく培養容器２３の底面に接着しつつあるものと推定できるものとする。この時、経過時間ｔ２の経過に伴って細胞は培養容器２３の底面に接着しているので、細胞の搬送時のストレスに対する影響は減じられているものと判断できる。従って、例えば経過時間および生育状況の因子をｔ２およびＡ３に代入することにより、一定時間経過後の最適速度Ｔ２は、例えばＴ２＝１８ｍｍ／ｓｅｃ程度にまで復元される。ただし、最高速度Ｔ０＝２０ｍｍ／ｓｅｃ以上になることはない。
【００８６】
なお、正常な培養が起きていなかった場合には、細胞は底面に接着せず、培養液上に浮遊したままとなるため、この状況を例えば観察装置１７で観察することにより搬送速度をより的確に設定することができる。
【００８７】
次に、ステップＳ６において、設定された搬送速度を記憶する。
【００８８】
次に、ステップＳ７において、搬送プレート３３を指示された搬送用コンテナ２１の棚１３ａまで搬送装置１５の最高速度で移動し、搬送プレート３３の駆動機構４を使用して搬送用コンテナ２１を棚１３ａから搬送プレート３３上に移動させて保持する。この移動の際にも設定した搬送速度と同じ速度で移動を行う。
【００８９】
次に、ステップＳ８において、ステップＳ５で設定された搬送速度で、搬送アーム３３を搬出入口４３のドア４７の手前まで移動する。
【００９０】
次に、ステップＳ９において、搬出入口４３のドア４７を開く。
【００９１】
次に、ステップＳ１０において、搬送プレート３３を移動し、搬送プレート３３の駆動機構４を使用して搬送用コンテナ２１を搬送プレート３３上から載置部４９上に移動させて載置する。この移動の際にも設定した搬送速度と同じ速度で移動を行う。
【００９２】
上述した培養装置では、培養容器２３の種類に基づいて培養容器２３の搬送速度を設定するようにしたので、培養容器２３内の培養液の揺れにより培養液が漏洩し培養装置内を汚染することを解消することができる。また、培養容器２３内の培養液の揺れにより細胞に多大な負荷が作用し、培養容器２３内の細胞が底面から剥がれ死滅するおそれを解消することができる。
【００９３】
また、上述した培養装置では、細胞の情報に基づいて培養容器２３の搬送速度を設定するようにしたので、培養容器２３内の培養液の揺れにより細胞に多大な負荷が作用し、培養容器２３内の細胞が底面から剥がれ死滅するおそれを解消することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００９４】
上述した実施形態では、培養容器２３の種類に基づいて培養容器２３の搬送速度を設定したが、搬送の加速度及び減速度を設定してもよい。
【００９５】
上述した実施形態では、本発明の培養容器用搬送装置の一実施形態を培養装置内に配置した例について説明したが、例えば、培養装置内の培養容器を外部の精密顕微鏡あるいはクリーンベンチ等に自動的に搬送する搬送装置に適用しても良い。
【００９６】
上述した実施形態では、本発明の培養容器用搬送装置の一実施形態を培養装置内に配置した例について説明したが、例えば、培養装置内の培養容器を外部の精密顕微鏡あるいはクリーンベンチ等に自動的に搬送する搬送装置に適用しても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１：搬送用コンテナ、 ２：搬送手段、
３：搬送用コンテナ１の支持機構、
４：搬送手段２に設けられた駆動機構
５：搬送手段２に設けられたガイド部材
６：支持機構３を構成する振動減衰部材、 ７：支持機構３を構成する車軸 ８：支持機構３を構成する車輪、ローラーまたはベアリング
９：搬送手段２に設けられた移動制御機構
１５：搬送装置、２３：培養容器、２３Ａ：ウェルプレート、
２３Ｂ：フラスコ、２３Ｃ：ディッシュ、３３：搬送アーム、４３：搬出入口、５３：情報入力部、５７：制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、
搬送対象物を収納する搬送用コンテナと、
前記搬送用コンテナごと搬送対象物を搬送する搬送手段と、
前記搬送用コンテナに設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構と、
前記搬送手段に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構と、
を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
培養容器の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、
細胞を培養する培養容器を収納する搬送用コンテナと、
前記搬送用コンテナごと培養容器を搬送する搬送手段と、
前記搬送用コンテナに設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構と、
前記搬送手段に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構と、
を有することを特徴とする培養容器搬送装置。
【請求項３】
培養容器の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、
細胞を培養する培養容器を保持した培養容器ホルダーを収納する搬送用コンテナと、
前記搬送用コンテナごと培養容器を保持した培養容器ホルダーを搬送する搬送手段と、
前記搬送用コンテナに設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構と、
前記搬送手段に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構と、
を有することを特徴とする培養容器搬送装置。
【請求項４】
前記支持機構は、制振合金により構成される振動減衰部材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記搬送対象物の受け渡し時における移動方向を案内する、前記搬送手段に設けられたガイド部材を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記ガイド部材は、粘弾性材料により構成されるか、或いは表面に粘弾性材料の層を有することを特徴とする請求項５記載の搬送装置。
【請求項１】
搬送対象物の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、
搬送対象物を収納する搬送用コンテナと、
前記搬送用コンテナごと搬送対象物を搬送する搬送手段と、
前記搬送用コンテナに設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構と、
前記搬送手段に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構と、
を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
培養容器の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、
細胞を培養する培養容器を収納する搬送用コンテナと、
前記搬送用コンテナごと培養容器を搬送する搬送手段と、
前記搬送用コンテナに設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構と、
前記搬送手段に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構と、
を有することを特徴とする培養容器搬送装置。
【請求項３】
培養容器の搬送及び受け渡しを行う搬送装置であって、
細胞を培養する培養容器を保持した培養容器ホルダーを収納する搬送用コンテナと、
前記搬送用コンテナごと培養容器を保持した培養容器ホルダーを搬送する搬送手段と、
前記搬送用コンテナに設けられ、移動可能に、或いは振動を減衰しつつ移動可能に前記搬送用コンテナを支持する支持機構と、
前記搬送手段に設けられ、搬送時に前記搬送用コンテナの移動を抑制すると共に前記搬送用コンテナに対する衝撃を緩和し、受け渡し時には前記搬送用コンテナの移動抑制を解除する移動制御機構と、
を有することを特徴とする培養容器搬送装置。
【請求項４】
前記支持機構は、制振合金により構成される振動減衰部材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記搬送対象物の受け渡し時における移動方向を案内する、前記搬送手段に設けられたガイド部材を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記ガイド部材は、粘弾性材料により構成されるか、或いは表面に粘弾性材料の層を有することを特徴とする請求項５記載の搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−６３３９３（Ｐ２０１１−６３３９３Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１６１３６（Ｐ２００９−２１６１３６）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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