(57)【要約】【課題】容器の底面近傍に存在する液体の振動を抑制しながら該容器を迅速に搬送することが可能な搬送装置を提供する。【解決手段】本発明に係る搬送装置は、液体が入った容器を搬送するための搬送機構１と、容器内の液体の深さＨｄに応じて変化する深さ情報Ｉｄを検出する検出装置７と、搬送機構１を制御する制御装置８とを具え、制御装置８は、検出装置７により検出した深さ情報Ｉｄを取得する情報取得手段８１と、情報取得手段８１により取得した深さ情報Ｉｄに基づいて容器の搬送時に該容器に与えることが可能な加速度の最大値Ａmax（Ｈｄ）を算出する演算手段８５と、該加速度の最大値Ａmax（Ｈｄ）以下の加速度で容器を搬送するように搬送機構１に指令を出す搬送指令手段８７とから構成され、演算手段８５は、容器内の液体の深さが大きいほど、加速度の最大値Ａmax（Ｈｄ）として大きな値を算出する。【選択図】図２
2010161950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が入った容器を搬送する搬送機構と、前記容器内の液体の深さに応じて変化する深さ情報を検出する検出装置と、前記搬送機構を制御する制御装置とを具え、該制御装置は、前記検出装置により検出した深さ情報を取得する情報取得手段と、該情報取得手段により取得した深さ情報に基づいて前記容器の搬送時に該容器に与えることが可能な加速度の最大値を算出する演算手段と、該加速度の最大値以下の加速度で前記容器を搬送するように前記搬送機構に指令を出す搬送指令手段とから構成され、前記演算手段は、前記容器内の液体の深さが大きいほど、前記加速度の最大値として大きな値を算出し、前記容器内の液体の深さが小さいほど、前記加速度の最大値として小さな値を算出する搬送装置。
【請求項２】
前記検出装置は重量センサから構成され、該重量センサによって計測した液体の重量が前記深さ情報として検出される請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記検出装置は撮像装置から構成され、該撮像装置により前記容器内の液体を側方から撮像することによって、該容器の底面と液体の表面とが映った画像が前記深さ情報として検出される請求項１に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記搬送機構は、第１軸と、該第１軸に交差する第２軸とから構成される平面に沿って前記容器を搬送するものであり、該平面上の２点間を一方の点から他方の点まで前記容器を搬送する場合、前記制御装置の搬送指令手段は、一方の点から他方の点に向かうと共に大きさが前記加速度の最大値である加速度ベクトルの、第１軸方向成分と第２軸方向成分とに基づいて、第１軸方向については前記第１軸方向成分以下の加速度で前記容器を搬送すると共に、第２軸方向については前記第２軸方向成分以下の加速度で前記容器を搬送するように前記搬送機構に指令を出す請求項１乃至請求項３の何れかに記載の搬送装置。
【請求項５】
液体が入った容器を搬送する搬送機構を制御するための制御装置であって、前記容器内の液体の深さに応じて変化する深さ情報を取得する情報取得手段と、該情報取得手段により取得した深さ情報に基づいて前記容器の搬送時に該容器に与えることが可能な加速度の最大値を算出する演算手段と、該加速度の最大値以下の加速度で前記容器を搬送するように前記搬送機構に指令を出す搬送指令手段とを具え、前記演算手段は、前記容器内の液体の深さが大きいほど、前記加速度の最大値として大きな値を算出し、前記容器内の液体の深さが小さいほど、前記加速度の最大値として小さな値を算出する制御装置。
【請求項６】
液体が入った容器を搬送する搬送機構を制御するためのプログラムであって、コンピュータに、前記容器内の液体の深さに応じて変化する深さ情報を取得する情報取得ステップと、該情報取得ステップにより取得した深さ情報に基づいて前記容器の搬送時に該容器に与えることが可能な加速度の最大値を算出する演算ステップと、該加速度の最大値以下の加速度で前記容器を搬送するように前記搬送機構に指令を出す搬送指令ステップを実行させ、前記演算ステップにおいては、前記容器内の液体の深さが大きいほど、前記加速度の最大値として大きな値を算出させ、前記容器内の液体の深さが小さいほど、前記加速度の最大値として小さな値を算出させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養液などの液体が入った容器を搬送するための搬送装置、並びに該搬送装置に関連する制御装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インキュベータなどの培養装置には、該培養装置内に保存されている容器を搬送するための搬送装置を具えたものがある。
例えば、特許文献１に開示のインキュベータには、複数の容器が収納可能なストッカーと、水平方向及び鉛直方向の何れにも容器を搬送することが可能な搬送装置と、容器内の試料を観察するための観察装置が配備されており、搬送装置によって、ストッカーから容器を取り出すと共に、観察装置による観察を実行する位置まで容器を搬送することが可能となっている。又、観察の終了後には、搬送装置によって容器をストッカーに戻すことが可能となっている。
【０００３】
又、従来から、容器に培養液などの液体と共に細胞を収容し、培養装置によって該細胞を培養すると共に、培養された細胞の状態を観察することが行われている。液体中の細胞を観察する方法には、容器において座標を設定すると共に、該座標上の位置によって容器内の細胞の位置を特定し、そして同じ座標上の位置に存在する細胞を繰り返し観察する方法がある。かかる方法によれば、容器を一旦ストッカーに戻した場合でも、次の観察時に再び同じ細胞を観察することが可能である。
【０００４】
ところで、搬送装置によって容器を水平方向に搬送した場合、容器の加速に伴って容器中の液体には波が立ち、容器内の液体は振動することになる。従って、液体中に浮遊する細胞については、容器の搬送時に細胞が元の位置から移動してしまうため、上記観察方法の適用が困難であった。
一方、容器の底面に貼り付く細胞については、容器の搬送時であっても細胞は元の位置から移動しにくいので、上記観察方法を適用しやすかった。
【特許文献１】特開２００７−２０９２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、細胞が貼り付いている容器の底面近傍では、液体の振動は、液体の深さが小さいほど大きくなる。このため、容器中の液体の深さに拘わらず同じ加速度で容器を搬送した場合、液体の深さが小さい容器については、底面近傍での液体の振動が大きくなり、底面に貼り付いていた細胞が該振動によって剥がれてしまう虞がある。
細胞が底面から剥がれてしまうと、細胞は、貼り付いていた位置からずれてしまうため、上述した観察方法によって同じ細胞を繰り返し観察することが困難となる。又、細胞が底面から剥がれてしまうと、細胞の培養が阻害される虞がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、容器の底面近傍に存在する液体の振動を抑制しながら該容器を迅速に搬送することが可能な搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る搬送装置は、液体が入った容器を搬送する搬送機構と、前記容器内の液体の深さに応じて変化する深さ情報を検出する検出装置と、前記搬送機構を制御する制御装置とを具え、該制御装置は、前記検出装置により検出した深さ情報を取得する情報取得手段と、該情報取得手段により取得した深さ情報に基づいて前記容器の搬送時に該容器に与えることが可能な加速度の最大値を算出する演算手段と、該加速度の最大値以下の加速度で前記容器を搬送するように前記搬送機構に指令を出す搬送指令手段とから構成され、前記演算手段は、前記容器内の液体の深さが大きいほど、前記加速度の最大値として大きな値を算出し、前記容器内の液体の深さが小さいほど、前記加速度の最大値として小さな値を算出する。
【０００８】
上記搬送装置によれば、容器内の液体の深さに応じて、容器の底面近傍に存在する液体の振動を抑制することが可能な加速度の最大値が算出され、搬送時の容器の加速度が該最大値以下となるように、制御装置によって搬送機構が制御されるので、液体の深さが小さい容器を搬送した場合でも、容器の底面近傍に存在する液体は振動しにくい。
又、制御装置の制御によって、搬送時の容器の加速度を、液体の振動を抑制することが可能な加速度の最大値に等しくした場合、容器の移動時間が短くなるので、容器の迅速な搬送が可能となる。
更に、容器内の液体の深さが大きいほど、制御装置の演算手段によって算出される加速度の最大値を大きくするという構成は、容器内の液体の深さが大きいほど、容器の底面近傍に存在する液体の振動が生じにくくなるという現象に基づくものであり、該構成によれば、容器内の液体の深さが大きいほど容器の迅速な搬送が可能となる。
【０００９】
上記搬送装置の具体的構成において、前記検出装置は重量センサから構成され、該重量センサによって計測した液体の重量が前記深さ情報として検出される。該具体的構成においては、液体の深さが大きいほど液体の重量は大きくなり、液体の深さが小さいほど液体の重量は小さくなるので、液体の重量を深さ情報として用いることにより、液体の深さに応じた容器の搬送が可能となる。
【００１０】
或いは、前記検出装置は撮像装置から構成され、該撮像装置により前記容器内の液体を側方から撮像することによって、該容器の底面と液体の表面とが映った画像が前記深さ情報として検出される。該具体的構成においては、液体の深さが大きいほど容器の底面と液体の表面との間の距離が大きくなり、液体の深さが小さいほど容器の底面と液体の表面との間の距離が小さくなるので、画像を深さ情報として用いることにより、液体の深さに応じた容器の搬送が可能となる。
【００１１】
上記搬送装置の他の具体的構成において、前記搬送機構は、第１軸と、該第１軸に交差する第２軸とから構成される平面に沿って前記容器を搬送するものであり、該平面上の２点間を一方の点から他方の点まで前記容器を搬送する場合、前記制御装置の搬送指令手段は、一方の点から他方の点に向かうと共に大きさが前記加速度の最大値である加速度ベクトルの、第１軸方向成分と第２軸方向成分とに基づいて、第１軸方向については前記第１軸方向成分以下の加速度で前記容器を搬送すると共に、第２軸方向については前記第２軸方向成分以下の加速度で前記容器を搬送するように前記搬送機構に指令を出す。
【００１２】
上記具体的構成によれば、容器は、第１軸と第２軸とから構成される平面内を移動することになる。又、平面上の２点間を一方の点から他方の点まで容器が移動する場合、制御装置による制御によって容器は、第１軸方向については前記加速度ベクトルの第１軸方向成分以下の加速度で移動し、第２軸方向については前記加速度ベクトルの第２軸方向成分以下の加速度で移動することになる。従って、一方の点から他方の点へ向かう方向についての容器の加速度の最大値は、前記演算手段により算出された加速度の最大値を超えることがない。
よって、液体の深さが小さい容器が、上記平面内において搬送機構によって搬送された場合でも、容器の底面近傍に存在する液体は振動しにくい。
【００１３】
本発明に係る制御装置は、液体が入った容器を搬送する搬送機構を制御するための制御装置であって、前記容器内の液体の深さに応じて変化する深さ情報を取得する情報取得手段と、該情報取得手段により取得した深さ情報に基づいて前記容器の搬送時に該容器に与えることが可能な加速度の最大値を算出する演算手段と、該加速度の最大値以下の加速度で前記容器を搬送するように前記搬送機構に指令を出す搬送指令手段とを具え、前記演算手段は、前記容器内の液体の深さが大きいほど、前記加速度の最大値として大きな値を算出し、前記容器内の液体の深さが小さいほど、前記加速度の最大値として小さな値を算出する。
【００１４】
本発明に係るプログラムは、液体が入った容器を搬送する搬送機構を制御するためのプログラムであって、コンピュータに、前記容器内の液体の深さに応じて変化する深さ情報を取得する情報取得ステップと、該情報取得ステップにより取得した深さ情報に基づいて前記容器の搬送時に該容器に与えることが可能な加速度の最大値を算出する演算ステップと、該加速度の最大値以下の加速度で前記容器を搬送するように前記搬送機構に指令を出す搬送指令ステップを実行させ、前記演算ステップにおいては、前記容器内の液体の深さが大きいほど、前記加速度の最大値として大きな値を算出させ、前記容器内の液体の深さが小さいほど、前記加速度の最大値として小さな値を算出させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、容器の底面近傍に存在する液体の振動を抑制しながら、該容器を迅速に搬送することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
容器が、平面上の２点間を一方の点から他方の点に向かって移動する場合、一方の点から他方の点に向かう方向についての容器の加速度が大きいと、容器の底面近傍での液体の振動が大きくなり、底面に貼り付いていた細胞が該振動によって剥がれてしまう虞がある。そこで、一方の点から他方の点に向かう方向についての容器の加速度を、細胞が容器の底面から剥がれにくい加速度の最大値以下に制御する必要がある。
以下、本発明に係る搬送装置を観察ユニットに配備した実施形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
【００１７】
１．観察ユニットの構成
図１は、本発明の一実施形態に係る搬送装置１００が配備された観察ユニットを示す斜視図である。図１に示す様に、観察ユニットには、本発明の一実施形態に係る搬送装置１００の他に、観察装置５と照明装置６が配備されている。
観察装置５は、位相差顕微鏡であって、観察対象となる試料の拡大像を形成する対物レンズ５１と、対物レンズ５１で形成された拡大像をズームレンズ５２に導く反射ミラー５２と、試料の拡大像を更に拡大するズームレンズ５２と、ズームレンズ５２によって拡大された観察像を撮像するＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）カメラ５１とから構成されている。
【００１８】
照明装置６は、光を発するＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）６１と、ＬＥＤから発せられた光を鉛直下方へ反射する反射ミラー６２とから構成されている。照明装置６は、観察装置５の上方位置に配置されており、反射ミラー６２は、反射した光が観察装置５の対物レンズ５１に入射するように配置されている。
そして、載置台４の移動が可能なＸＹ平面内の位置のうち、反射ミラー６２で反射した光が通る位置が、観察装置５によって試料を観察するための観察点Ｍとなる。
【００１９】
図２は、上記搬送装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示す様に、搬送装置１００は、容器Ａを搬送するための搬送機構１と、重量センサ７と、搬送機構１を制御する制御装置８とを具えている。尚、容器Ａには、培養液などの液体とともに細胞などの試料が収容される。
【００２０】
図３は、搬送機構１の構成を示す斜視図である。図３に示す様に、搬送機構１は、容器Ａを載置する載置台４と、載置台４をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸駆動機構２と、載置台４をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸駆動機構３と、Ｘ軸駆動機構２を駆動するＸ軸モータ９１と、Ｙ軸駆動機構３を駆動するＹ軸モータ９２とから構成されている。尚、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、水平面内で互いに直交する２つの方向である。
【００２１】
Ｙ軸駆動機構３は、図３に示す様に、一対のプーリ３１，３２と、タイミングベルト３３と、逆Ｌ字状のＹ軸スライド体３４と、ガイド部材３５とから構成されている。一対のプーリ３１，３２の内、一方のプーリ３１はＹ軸モータ９２の回転軸に固定されており、Ｙ軸モータ９２の回転に伴って一方のプーリ３１はＹ軸モータ９２の回転軸周りに回転する。
他方のプーリ３２は、一方のプーリ３１に対してＹ軸方向に並んだ位置に、回転自在な状態で配置されている。
【００２２】
タイミングベルト３３は、一対のプーリ３１，３２に跨って掛けられている。タイミングベルト３３には、Ｙ軸スライド体３４が一対のプーリ３１，３２の間の位置に連結されており、Ｙ軸スライド体３４の上辺部分３４１が、載置台４が配置される空間においてＸ軸方向に沿って配置されている。又、Ｙ軸スライド体３４は、ガイド部材３５に摺動自在に連結されており、Ｙ軸スライド体３４の移動可能な経路がＹ軸方向に沿って規定されている。
【００２３】
一方のプーリ３１が回転することによって、タイミングベルト３３も回転する。このとき、タイミングベルト３３のうち一対のプーリ３１，３２の間の部分が、Ｙ軸方向に沿って移動することになるので、一方のプーリ３１の回転運動は、タイミングベルト３によってＹ軸方向の並進運動に変換されることとなる。
【００２４】
従って、Ｙ軸モータ９２の回転力は、Ｙ軸駆動機構３によってＹ軸方向の並進力に変換されてＹ軸スライド体３４に付与されることとなり、その結果、Ｙ軸スライド体３４はＹ軸方向に沿って移動することとなる。
【００２５】
Ｘ軸駆動機構２は、図３に示す様に、歯車機構２１と、Ｙ軸方向に延びたシャフト２２と、一対のプーリ２３，２４と、タイミングベルト２５と、Ｘ軸スライド体２６と、ガイド部材２７とから構成されている。
歯車機構２１は、Ｘ軸モータ９１の回転力をシャフト２２の中心軸周りの回転力に変換し、該回転力をシャフト２２に付与する。シャフト２２は、Ｙ軸駆動機構３のＹ軸スライド体３４の上辺部分３４１に回転自在に支持されており、歯車機構２１から付与された回転力によって中心軸周りに回転する。尚、シャフト２２は、歯車機構２１に対してスライドすることが可能である
【００２６】
一対のプーリ２３，２４の内、一方のプーリ２３はシャフト２２の一端に固定されており、シャフト２２の回転に伴って一方のプーリ２３は、シャフト２２と同じ軸周りに回転する。
他方のプーリ２４は、一方のプーリ２３に対してＸ軸方向に並んだ位置にて、Ｙ軸スライド体３４の上辺部分３４１に回転自在に取り付けられている。
【００２７】
タイミングベルト２５は、一対のプーリ２３，２４に跨って掛けられている。タイミングベルト２５には、Ｘ軸スライド体２６が一対のプーリ２３，２４の間の位置に連結されている。
Ｘ軸スライド体２６は、スライド部２６１と、スライド部２６１の前面に固定されたＬ字部２６２とから構成され、スライド部２６１は、ガイド部材２７に摺動自在に係合しており、スライド部２６１の移動可能な経路がＸ軸方向に沿って規定されている。
【００２８】
図４は、載置台４の取付け状態及び重量センサ７の配置状態を示す鉛直断面図である。図４に示す様に、Ｘ軸スライド体２６のＬ字部２６２の下辺部分２６３には、Ｔ字状の連結部材２６４によって載置台４が連結されている。具体的には、Ｌ字部２６２の下辺部分２６３には貫通孔２６５が形成され、連結部材２６４の脚部が貫通孔２６５を貫通すると共に、連結部材２６４の頭部がＬ字部２６２の下辺部分２６３の上面に当接している。そして、連結部２６４の脚部の下端部に載置台４が固定されている。
【００２９】
一対のプーリ２３，２４のうち一方のプーリ２３が回転することによって、タイミングベルト２５も回転する。このとき、タイミングベルト２５のうち一対のプーリ２３，２４の間の部分が、Ｘ軸方向に沿って移動することになるので、一方のプーリ２３の回転運動は、タイミングベルト２５によってＸ軸方向の並進運動に変換されることとなる。
【００３０】
従って、Ｘ軸モータ９１の回転力は、Ｘ軸駆動機構２によってＸ軸方向の並進力に変換されてＸ軸スライド体２６に付与されることとなり、その結果、Ｘ軸スライド体２６はＸ軸方向に沿って移動することとなる。
【００３１】
よって、搬送機構１によれば、Ｘ軸スライド体２６に連結された載置台４は、Ｘ軸とＹ軸とから構成されたＸＹ平面内を、Ｘ軸モータ９１の回転によりＸ軸方向に沿って移動し、Ｙ軸モータ９２の回転によりＹ軸方向に移動することになる。
【００３２】
重量センサ７は、歪みゲージ式のロードセルによって構成されており、図４に示す様に、その先端が載置台４の側面に接触するように、Ｘ軸スライド体２６のスライド部２６１の前面に固定されている。又、貫通孔２６５の内周面と連結部材２６４の脚部の外周面との間には僅かな隙間が形成されており、載置台４に容器Ａを載置したときに、連結部材２６４の頭部を支点として、容器Ａの重量に応じたが力が重量センサ７の先端に作用するようになっている。これにより、容器Ａの重量が重量センサ７によって計測されることとなる。
尚、図５に示す様に、重量センサ７は、その先端が連結部材２６２の頭部の下面に接触するように、Ｌ字部２６２の下辺部分２６３の上面に固定されてもよい。
【００３３】
容器Ａ内に収容されている液体の重量を取得する場合、容器Ａと該容器Ａに収容されている液体の総重量を重量センサ７によって計測し、そして計測された重量から空の容器Ａの重量を減算すればよい。
【００３４】
尚、重量センサ７によって検出した容器Ａと液体の総重量は、容器Ａ内の液体の深さに応じて変化する量であり、従って本実施の形態に係る搬送装置１００においては、重量センサ７によって、容器Ａ内の液体の深さＨに応じて変化する深さ情報（容器Ａと液体の総重量）を検出する検出装置が構成されている。
【００３５】
２．搬送装置の制御
【００３６】
図２に示す様に、上述した搬送機構１及び重量センサ７には制御装置８が接続されると共に、制御装置８には、パーソナルコンピュータ、キーボード、タッチパネル、マウスなどの情報入力手段９が接続されている。制御装置８は、情報取得手段８１と、情報読出し手段８２と、記憶手段８３と、深さ算出手段８４と、演算手段８５と、パターン作成手段８６と、搬送指令手段８７とから構成されており、図６に示すフローチャートに従って搬送機構１を制御する。
尚、制御装置８は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、専用ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）、パーソナルコンピュータなどから構成することが出来る。例えば、制御装置８の情報取得手段８１、演算手段８５、及び搬送指令手段８７は、パーソナルコンピュータによって構成することが出来る。又、制御装置８の各手段８１〜８７が有する機能は、プログラムの実行によって生じさせることが出来る。
以下では、液体と共に細胞が試料として容器Ａ内に収容されている場合について説明する。
【００３７】
制御装置８の記憶手段８３には、容器Ａの種類に対応付けられた容器Ａの底面積Ｓａ及び重量Ｗａと、液体の種類に対応付けられた液体の密度Ｃと、図７に示す様に細胞の種類に対応付けられた液体の深さＨと最大加速度Ａmaxとの関係式Ｆ（Ｈ）とが記憶されている。
ここで最大加速度とは、容器Ａの搬送時に容器Ａに与えることが可能な加速度の最大値であり、本実施の形態においては、容器Ａの底面に貼り付いた細胞が、容器Ａの搬送時に底面から剥がれにくい加速度の最大値である。又、細胞の種類によって底面への密着力が異なるため、同じ深さであっても細胞の種類が異なると最大加速度も異なってくる。具体的には図７に示す様に、細胞Ａ、細胞Ｂ、細胞Ｃの順に密着力が小さくなればなるほど、細胞は底面から剥がれやすくなるので、液体の深さＨに対する最大加速度Ａmaxの傾きは小さくなっていく。
【００３８】
又、搬送機構１によって容器ＡをＸＹ平面内で移動させた場合、容器Ａの加速に伴って容器Ａ中の液体には波が立ち、容器Ａ内の液体は振動することになるが、細胞が貼り付いている容器Ａの底面近傍においては、液体の振動は、液体の深さが大きいほど小さくなり、液体の深さが小さいほど大きくなる。従って、図７に示す様に、液体の深さが大きいほど最大加速度は大きくなり、液体の深さが小さいほど最大加速度は小さくなる。
【００３９】
尚、図７は、関係式Ｆ（Ｈ）が１次関数である場合を示しているが、関係式Ｆ（Ｈ）は、これに限られるものでなく、例えば２次以上の関数であってもよい。
【００４０】
まずステップＳ１において制御装置８は、図２に示す様に情報取得手段８１を用いて、容器Ａと液体の総重量を深さ情報Ｉｄとして重量センサ７から取得する。重量センサ７から取得した深さ情報（容器Ａと液体の総重量）は、制御装置８の深さ算出手段８４に与えられる。
【００４１】
そして、ステップＳ２では、情報入力手段９によって、容器Ａの種類と、容器Ａに収容されている液体及び細胞の種類が入力される。情報入力手段８２から制御装置８に入力された情報Ｉｉは、図２に示す様に制御装置８の情報読出し手段８２に与えられる。
情報入力手段８２が、パーソナルコンピュータである場合には、パーソナルコンピュータからの文字入力によって制御装置８に上記情報Ｉｉが与えられる。
【００４２】
情報入力手段８２は、ＱＲ（Quick  Response）コードやＲＦ−ＩＤ（Radio  Frequency  Identification）を読み取るための読取り手段であってもよい。この場合、ＱＲコードやＲＦ−ＩＤに上記情報Ｉｉを付与しておくことにより、該ＱＲコードやＲＦ−ＩＤを読取り手段によって読み取るだけで、前記情報Ｉｉを制御装置８に与えることが出来る。
尚、ＱＲコードやＲＦ−ＩＤは、例えば容器Ａに添付される。又、ＱＲコードを読み取る場合には読取り手段としてカメラが用いられ、ＲＦ−ＩＤを読み取る場合には、リーダアンテナが用いられる。
【００４３】
ステップＳ３において制御装置８は、図２に示す様に情報読出し手段８２を用いて、ステップＳ２で入力された容器Ａの種類に対応する容器Ａの底面積Ｓａ及び重量Ｗａを記憶手段８３から読み出すと共に、ステップＳ２で入力された液体の種類に対応する液体の密度Ｃを記憶手段８３から読み出す。記憶手段８３から読み出された容器Ａの底面積Ｓａ及び重量Ｗａ、並びに液体の密度Ｃは、制御装置８の深さ算出手段８４に与えられる。
更に、制御装置８は、図２に示す様に、情報読出し手段８２を用いて、ステップＳ２で入力された細胞の種類に対応する液体の深さＨと最大加速度Ａmaxとの関係式Ｆ（Ｈ）を記憶手段８３から読み出す。記憶手段８３から読み出された関係式Ｆ（Ｈ）は、制御装置８の演算手段８５に与えられる。
【００４４】
ステップＳ４において制御装置８は、図２に示す様に深さ算出手段８４を用いて、ステップＳ１で取得した深さ情報（容器Ａと液体の総重量）Ｉｄと、ステップＳ３で読み出した容器Ａの底面積Ｓａ及び液体の密度Ｃとに基づいて、液体の深さＨｄを算出する。
具体的には、制御装置８の深さ算出手段８４が、深さ情報Ｉｄである容器Ａと液体の総重量から容器Ａの重量Ｗａを減算することにより、液体の重量を算出し、算出した液体の重量を該液体の密度Ｃによって除算することにより、液体の体積を算出し、そして、算出した液体の体積を容器Ａの底面積Ｓａによって除算することにより、液体の深さＨｄを算出する。深さ算出手段８４により算出された液体の深さＨｄは、演算手段８５に与えられる。
【００４５】
ステップＳ５において制御装置８は、演算手段８５を用いて、ステップＳ３で読み出した関係式Ｆ（Ｈ）と、ステップＳ４で算出した液体の深さＨｄとに基づいて、最大加速度Ａmax（Ｈｄ）を算出する。
具体的には、制御装置８の演算手段８５が、図７に示す液体の深さＨと最大加速度Ａmaxとの関係式Ｆ（Ｈ）から、ステップＳ４で算出した液体の深さＨｄに対応する最大加速度Ａmax（Ｈｄ）を算出する。上述した様に（図７に示す様に）、液体の深さＨと最大加速度Ａmaxには、液体の深さＨが大きいほど最大加速度Ａmaxが大きくなり、液体の深さＨが小さいほど最大加速度Ａmaxが小さくなるという関係があるので、ステップＳ４で算出される液体の深さＨｄが大きいほど、ステップＳ５で算出される最大加速度Ａmax（Ｈｄ）は大きくなり、ステップＳ４で算出される液体の深さＨｄが小さいほど、ステップＳ５で算出される最大加速度Ａmax（Ｈｄ）は小さくなる。
【００４６】
例えば、細胞Ａに関しては、算出された液体の深さＨｄが３ｍｍであった場合には、図７に示す関係式Ｆ（Ｈ）に基づいて、最大加速度Ａmax（Ｈｄ）として１２ｍｍ／ｓ２が算出されるのに対し、算出された液体の深さＨｄが６ｍｍであった場合には、最大加速度Ａmax（Ｈｄ）として２４ｍｍ／ｓ２が算出される。
【００４７】
演算手段８５により算出された最大加速度Ａmax（Ｈｄ）は、図２に示す様にパターン形成手段８６に与えられる。
【００４８】
ステップＳ６において制御装置８は、パターン作成手段８６を用いて、ステップＳ５で算出した最大加速度Ａmax（Ｈｄ）に基づいて速度制御パターンを作成する。ここで、速度制御パターンは、制御すべき容器Ａの速度の変化を時間の関数として表したものである。
図８は、ステップＳ６で実行される制御を示すフローチャートである。図９は、容器Ａを移動させるときの始点（Ｘｓ，Ｙｓ）と終点（Ｘｅ，Ｙｅ）を示した平面図である。図１０は、該始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）に向かうと共に大きさが最大加速度Ａmax（Ｈｄ）である最大加速度ベクトルＡと、そのＸ軸方向成分ＡｘとＹ軸方向成分Ａｙを示した図である。
【００４９】
まず、ステップＳ６１では、情報入力手段９によって、容器Ａを移動させるときの始点（Ｘｓ，Ｙｓ）と終点（Ｘｅ，Ｙｅ）（図９参照）が入力される。情報入力手段８２から入力された始点（Ｘｓ，Ｙｓ）と終点（Ｘｅ，Ｙｅ）は、制御装置８のパターン作成手段８６に与えられる。
【００５０】
ステップＳ６２において、パターン作成手段８６は、与えられた始点（Ｘｓ，Ｙｓ）と終点（Ｘｅ，Ｙｅ）を用いて、（Ｘｅ−Ｘｓ）を計算することによって、容器ＡをＸ軸方向に沿って移動させる距離（Ｘ軸方向への移動距離）Ｄｘを算出すると共に、（Ｙｅ−Ｙｓ）を計算することによって、容器ＡをＹ軸方向に沿って移動させる距離（Ｙ軸方向への移動距離）Ｄｙを算出する。
【００５１】
ステップＳ６３において、パターン作成手段８６は、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ向かう変位ベクトルＤ（＝（Ｄｘ,Ｄｙ））と、Ｘ軸とがなす角度θ（図９参照）を、数式（１）によって算出する。
【００５２】
θ＝ｔａｎ−１｛Ｄｙ／Ｄｘ｝  ・・・  （１）
【００５３】
ステップＳ６４において、パターン作成手段８６は、ステップＳ５で算出した最大加速度Ａmax（Ｈｄ）と、ステップＳ６３で算出した角度θに基づいて、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ向かうと共に大きさが最大加速度Ａmax（Ｈｄ）である最大加速度ベクトルＡの、Ｘ軸方向成分ＡｘとＹ軸方向成分Ａｙ（図１０参照）を、数式（２）によって算出する。
【００５４】
Ａｘ＝Ａmax（Ｈｄ）・ｃｏｓ（θ）
Ａｙ＝Ａmax（Ｈｄ）・ｓｉｎ（θ）  ・・・  （２）
【００５５】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、容器Ａを始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ移動させるためのＸ軸方向の速度制御パターンＰｘ及びＹ軸方向の速度制御パターンＰｙをグラフで示した図である。ステップＳ６５において、パターン作成手段８６は、ステップＳ６２で算出したＸ軸方向及びＹ軸方向への移動距離Ｄｘ，Ｄｙと、ステップＳ６４で算出した最大加速度ベクトルＡのＸ軸方向成分Ａｘ及びＹ軸方向成分Ａｙとに基づいて、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す様に、容器Ａを始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ移動させるためのＸ軸方向の速度制御パターンＰｘとＹ軸方向の速度制御パターンＰｙを作成する。尚、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）では、速度制御パターンＰｘ，Ｐｙの形状を台形形状とした場合が示されている。
【００５６】
後述するように速度制御パターンＰｘ，Ｐｙに従って容器Ａを搬送した場合、容器Ａの速度ベクトルは、Ｘ軸方向の速度成分とＹ軸方向の速度成分との合成によって決定される。従って、Ｘ軸方向の速度制御パターンＰｘとＹ軸方向の速度制御パターンＰｙとを別個独立に作成したのでは、容器Ａが始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ移動するときの加速度が、最大加速度Ａmax（Ｈｄ）を超える虞がある。例えば、Ｘ軸方向の速度制御パターンＰｘの傾き（Ｘ軸方向の加速度）の最大値Ｇｘが、最大加速度ベクトルＡのＸ軸方向成分Ａｘより大きい場合には、容器Ａが始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ移動するときの加速度は、最大加速度Ａmax（Ｈｄ）を超える。
【００５７】
そこで、速度制御パターンＰｘ，Ｐｙは、最大加速度ベクトルＡのＸ軸方向成分Ａｘ及びＹ軸方向成分Ａｙに基づいて次のように作成される。即ち、Ｘ軸方向の速度制御パターンＰｘは、そのパターンの傾きの最大値Ｇｘが最大加速度ベクトルＡのＸ軸方向成分Ａｘ以下となるように作成され、Ｙ軸方向の速度制御パターンＰｙは、そのパターンの傾きの最大値Ｇｙが最大加速度ベクトルＡのＹ軸方向成分Ａｙ以下となるように作成される。
【００５８】
又、Ｘ軸方向の速度制御パターンＰｘは、該速度制御パターンＰｘを表す関数を時間で積分した値が、Ｘ軸方向への移動距離Ｄｘに合致するように作成され、Ｙ軸方向の速度制御パターンＰｙは、該速度制御パターンＰｙを表す関数を時間で積分した値が、Ｙ軸方向への移動距離Ｄｙに合致するように作成される。
【００５９】
パターン形成手段８６により作成されたＸ軸方向の速度制御パターンＰｘとＹ軸方向の速度制御パターンＰｙは、図２に示す様に搬送指令手段８７に与えられる。
【００６０】
ステップＳ６の実行後、ステップＳ７（図６）において搬送指令手段８７は、ステップＳ６で作成したＸ軸方向の速度制御パターンＰｘとＹ軸方向の速度制御パターンＰｙに基づいて、搬送機構１に対して指令を出す。その結果、容器Ａは、ステップＳ６で作成したＸ軸方向の速度制御パターンＰｘに従ってＸ軸方向へ移動すると共に、Ｙ軸方向の速度制御パターンＰｙに従ってＹ軸方向へ移動することとなる。
これにより、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ向かう方向についての容器Ａの速度は、図１２に示すグラフＰに従って台形状に変化することとなる。
【００６１】
上述したように、Ｘ軸方向の速度制御パターンＰｘは、そのパターンの傾きの最大値Ｇｘが最大加速度ベクトルＡのＸ軸方向成分Ａｘ以下となるように作成され、Ｙ軸方向の速度制御パターンＰｙは、そのパターンの傾きの最大値Ｇｙが最大加速度ベクトルＡのＹ軸方向成分Ａｙ以下となるように作成されているので、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ向かう方向についての加速度の最大値Ｇは、ステップＳ５で算出した最大加速度Ａmax（Ｈｄ）を超えることはない。
従って、容器Ａは、一方の点である始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から他方の点である終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ向かって、最大加速度Ａmax（Ｈｄ）以下の加速度で搬送されることとなる。
【００６２】
上述した搬送装置１００によれば、容器Ａ内の液体の深さＨｄに応じて、容器Ａの底面から細胞が剥がれにくい加速度の最大値（最大加速度Ａmax（Ｈｄ））が算出され、搬送時の容器Ａの加速度が最大加速度Ａmax（Ｈｄ）以下となるように搬送機構１が制御されるので、液体の深さＨｄが小さい容器Ａを搬送した場合でも、細胞は容器Ａの底面から剥がれにくい。
【００６３】
又、制御装置８の制御によって、搬送時の容器Ａの加速度を最大加速度Ａmax（Ｈｄ）に等しくした場合、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）までの容器Ａの移動時間Ｔが短くなるので、容器Ａの迅速な搬送が可能となる。
【００６４】
更に、上述した搬送装置１００においては、容器Ａ内の液体の深さＨｄが大きいほど、制御装置８の演算手段８５（ステップＳ５）によって算出される最大加速度Ａmaxは大きくなるので、容器Ａの迅速な搬送が可能となる。
【００６５】
即ち、ステップＳ４で算出される液体の深さＨｄが、上述した実施形態よりも大きい場合には、ステップＳ５で算出される最大加速度Ａmax（Ｈｄ）は、図７に示す液体の深さＨと最大加速度Ａmaxとの関係式Ｆ（Ｈ）に基づいて大きくなる。従って、搬送時の容器Ａの速度変化は、図１３（ａ）に示す様に急となり、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）までの容器Ａの移動時間Ｔは短縮されることとなる。
逆に、ステップＳ４で算出される液体の深さＨｄが、上述した実施形態よりも小さい場合には、搬送時の容器Ａの速度変化は、図１３（ｂ）に示す様に緩やかとなり、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）までの容器Ａの移動時間Ｔは拡張されることとなる。
【００６６】
３．変形例
３−１．変形例１
上述した搬送装置１００において、深さ情報を検出する検出装置として、重量センサ７に替えて撮像装置を用いてもよい。この場合、液体の深さＨｄを導出する手段として、深さ算出手段８４に替えて画像処理手段が用いられる。
具体的には、撮像装置により容器Ａ内の液体を側方から撮像することによって、容器Ａの底面と液体の表面とが映った画像が深さ情報として用いられ、該深さ情報である画像に対して画像処理手段によって画像処理を施すことにより、容器Ａの底面と液体の表面とに基づいて液体の深さＨｄが導出される。
【００６７】
本変形例において搬送装置１００を制御する場合、ステップＳ１では、深さ情報（画像）が上記撮像装置から取得される。そして、ステップＳ４では上記画像処理手段が、ステップＳ１で取得した画像に対して画像処理を施すことにより、液体の深さＨｄを導出する。
尚、ステップＳ４において画像処理手段が、容器Ａの底面及び液体の表面を容易に認識することが出来るように、液体は、例えばフェノールレッドなどによって赤色に染色されていてもよい。
【００６８】
本変形例に係る搬送装置１００によれば、深さ情報である画像のみから液体の深さＨｄを導出することが出来るので、ステップＳ２において、容器Ａの種類と、容器Ａに収容されている液体の種類を入力する必要がなくなると共に、ステップＳ３において、容器Ａの底面積及び重量、並びに液体の密度を読み出す必要がなくなる。
【００６９】
３−２．変形例２
図１４は、制御装置８のパターン作成手段８６によって作成されるＸ軸方向の速度制御パターンＰｘ及びＹ軸方向の速度制御パターンＰｙの他の例をグラフで示した図である。上述した実施形態に係る搬送装置１００においては、Ｘ軸方向の速度制御パターンＰｘ及びＹ軸方向の速度制御パターンの形状を台形形状としたが、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す様に、該形状をＳ字形状としてよい。
【００７０】
速度制御パターンがＳ字形状である場合、変曲点においてパターンの傾きが最大となるので、制御装置８のパターン作成手段８６（ステップＳ６）では、図１４（ａ）に示す様にＸ軸方向の速度制御パターンＰｘは、変曲点における傾きＧｘが最大加速度ベクトルＡのＸ軸方向成分Ａｘ以下となるように作成され、図１４（ｂ）に示す様にＹ軸方向の速度制御パターンＰｙは、変曲点における傾きＧｙが最大加速度ベクトルＡのＹ軸方向成分Ａｙ以下となるように作成される。
【００７１】
そして、ステップＳ７において搬送指令手段８７が、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す速度制御パターンＰｘ，Ｐｙに基づいて搬送機構１に対して指令を出すことにより、搬送時の容器Ａの速度は、図１５に示すグラフＰに従ってＳ字状に変化することとなる。
【００７２】
速度制御パターンがＳ字形状である場合も、Ｘ軸方向の速度制御パターンＰｘは、そのパターンの傾きの最大値Ｇｘが最大加速度ベクトルＡのＸ軸方向成分Ａｘ以下となるように作成され、Ｙ軸方向の速度制御パターンＰｙは、そのパターンの傾きの最大値Ｇｙが最大加速度ベクトルＡのＹ軸方向成分Ａｙ以下となるように作成されているので、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）へ向かう方向について加速度の最大値Ｇは、ステップＳ５で算出される最大加速度Ａmax（Ｈｄ）を超えることはない。従って、容器Ａを搬送した場合でも、細胞は容器Ａの底面から剥がれにくい。
【００７３】
又、速度制御パターンがＳ字形状である場合も、ステップＳ４で算出される液体の深さＨｄが、上述した他の例よりも大きい場合には、ステップＳ５で算出される最大加速度Ａmax（Ｈｄ）は、図７に示す液体の深さＨと最大加速度Ａmaxとの関係式Ｆ（Ｈ）に基づいて大きくなる。従って、容器Ａの速度変化は、図１６（ａ）に示す様に急となり、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）までの容器Ａの移動時間Ｔは短縮されることとなり、容器Ａの迅速な搬送が可能のとなる。
逆に、ステップＳ４で算出される液体の深さＨｄが、上述した他の例よりも小さい場合には、容器Ａの速度変化は、図１６（ｂ）に示す様に緩やかとなり、始点（Ｘｓ，Ｙｓ）から終点（Ｘｅ，Ｙｅ）までの容器Ａの移動時間Ｔは拡張されることとなる。
【００７４】
速度制御パターンの形状がＳ字形状である場合、該形状が台形形状の場合よりも、速度の急激な変化による容器Ａへの衝撃が抑制され、容器Ａが滑らかに搬送されることとなる。
【００７５】
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、液体の深さＨと最大加速度Ａmaxの関係式Ｆ（Ｈ）は、図７に示す様に原点を通るものに限らず、Ｙ切片が０以外の値であるものであってもよい。
【００７６】
又、上述した実施の形態においては、重量センサ７や撮像装置の検出装置によって深さ情報Ｉｄを検出し、該深さ情報Ｉｄを制御装置８の情報取得手段８１によって前記検出装置から取得していたが、例えば、搬送装置１００とは別の装置によって深さ情報Ｉｄを検出し、該深さ情報Ｉｄを情報入力手段９によって制御装置８に与えてもよい。
【００７７】
更に、上述した実施の形態においては、深さ算出手段８４によって深さ情報Ｉｄから液体の深さＨｄを算出し、演算手段８５によって液体の深さＨｄから最大加速度Ａmax（Ｈｄ）を算出したが、例えば深さ算出手段８４を設けずに、演算手段８５において深さ情報Ｉｄから最大加速度Ａmax（Ｈｄ）を直接算出してもよい。
又、上述したパターン形成手段８６による速度制御パターンＰｘ，Ｐｙの作成を、演算手段８５において実行してもよい。
【００７８】
更に又、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の速度制御パターンＰｘ，Ｐｙを、台形形状やＳ字形状に限らず他の形状としてもよい。深さ情報Ｉｄを検出する検出装置は、上述した重量センサや撮像装置に限られるものではない。上述した搬送装置１００は、観察ユニットに限らず、種々の装置への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施形態に係る搬送装置が配備された観察ユニットを示す斜視図である。
【図２】上記搬送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記搬送装置に配備されている搬送機構を示す斜視図である。
【図４】上記搬送装置に配備されている重量センサの配置状態を示す鉛直断面図である。
【図５】該重量センサの配置状態の他の例を示す鉛直断面図である。
【図６】上記搬送装置に配備されている搬送機構を制御するためのフローチャートである。
【図７】細胞の種類ごとに、液体の深さと最大加速度との関係をグラフで示した図である。
【図８】上記搬送装置に配備されている制御装置のパターン作成手段において実行される制御を示すフローチャートである。
【図９】容器を移動させるときの始点と終点を示した平面図である。
【図１０】最大加速度ベクトルと、そのＸ軸方向成分とＹ軸方向成分を示した図である。
【図１１】（ａ）Ｘ軸方向の速度制御パターン及び（ｂ）Ｙ軸方向の速度制御パターンをそれぞれグラフで示した図である。
【図１２】始点から終点へ向かう方向についての容器の速度変化をグラフで示した図である。
【図１３】（ａ）液体の深さが大きい場合の容器の速度変化、及び（ｂ）液体の深さが小さい場合の容器の速度変化をそれぞれグラフで示した図である。
【図１４】（ａ）Ｘ軸方向の速度制御パターンの他の例、及び（ｂ）Ｙ軸方向の速度制御パターンの他の例をそれぞれグラフで示した図である。
【図１５】始点から終点へ向かう方向についての容器の速度の変化をグラフで示した図である。
【図１６】（ａ）液体の深さが大きい場合の容器の速度変化、及び（ｂ）液体の深さが小さい場合の容器の速度変化をそれぞれグラフで示した図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  搬送機構
２  Ｘ軸駆動機構
３  Ｙ軸駆動機構
７  重量センサ（検出装置）
８  制御装置
８１  情報取得手段
８２  情報読出し手段
８３  記憶手段
８４  深さ算出手段
８５  演算手段
８６  パターン作成手段
８７  搬送指令手段
９  情報入力手段
Ａ  容器
Ｉｄ  深さ情報
Ｈｄ  液体の深さ
Ａmax（Ｈｄ）  最大加速度
Ｐｘ  Ｘ軸方向の速度制御パターン
Ｐｙ  Ｙ軸方向の速度制御パターン
【図１】
2010161950.tif 000003
【図２】
2010161950.tif 000004
【図３】
2010161950.tif 000005
【図４】
2010161950.tif 000006
【図５】
2010161950.tif 000007
【図６】
2010161950.tif 000008
【図７】
2010161950.tif 000009
【図８】
2010161950.tif 000010
【図９】
2010161950.tif 000011
【図１０】
2010161950.tif 000012
【図１１】
2010161950.tif 000013
【図１２】
2010161950.tif 000014
【図１３】
2010161950.tif 000015
【図１４】
2010161950.tif 000016
【図１５】
2010161950.tif 000017
【図１６】
2010161950.tif 000018