(57)【要約】【課題】  所定の環境条件に調整された空間内に設置されて出力部を１軸に沿って往復移動させると共に該１軸回りに回転させる駆動機構において、粉塵と振動の発生を抑制する。【解決手段】  本発明に係る往復式回転駆動機構は、角柱状の駆動シャフト540に沿って往復駆動されるホルダー70と、駆動シャフト540の外周面に余裕を持って嵌合する筒状の本体と、該本体の外周面と前記ホルダー70の内周面の間に介在するころがり軸受77とを具えると共に、前記本体には、駆動シャフト540の軸方向に沿う２箇所にそれぞれ、駆動シャフト540の外周面を構成する複数の側面の内、駆動シャフト540の回転軸を中心とする点対称位置の少なくとも２つの側面に沿って転動すべき複数のローラ74が枢支され、該本体に前記出力部となる駆動ギア79が設けられている。【選択図】      図４
2006038176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の環境条件に調整された空間内に設置されて出力部を１軸に沿って往復移動させると共に該１軸回りに回転させる駆動機構であって、角柱状の駆動シャフト(540)に沿って往復駆動されるホルダー(70)と、前記駆動シャフト(540)の外周面に余裕を持って嵌合する筒状の本体と、該本体の外周面と前記ホルダー(70)の内周面の間に介在するころがり軸受(77)とを具えると共に、前記本体には、駆動シャフト(540)の軸方向に沿う２箇所にそれぞれ、駆動シャフト(540)の外周面を構成する複数の側面の内、駆動シャフト(540)の回転軸を中心とする点対称位置の少なくとも２つの側面に沿って転動すべき複数のローラ(74)が枢支され、該本体に前記出力部が設けられていることを特徴とする往復式回転駆動機構。
【請求項２】
前記ローラ(74)は、駆動シャフト(540)の外周面を構成する一側面の幅方向に伸びるシャフト(75)と、該シャフト(75)の両端部に配置された一対のローラ片(76)(76)とから構成され、該一対のローラ片(76)(76)は、前記一側面の幅方向の両端部に当接している請求項１に記載の往復式回転駆動機構。
【請求項３】
前記出力部は、駆動シャフト(540)と同軸上にて前記本体に固定された駆動ギア(79)である請求項１又は請求項２に記載の往復式回転駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキュベータの如き所定の環境条件に調整された空間内に設置されて、駆動対象となる部材を往復駆動する駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インキュベータは、開閉扉によって開閉可能なチャンバーの内部に試料容器(マイクロプレート)の設置棚を設けると共に、チャンバー内の温度、湿度、ＣＯ２濃度等の環境条件を調整するための環境調整装置を設けて、チャンバー内を適切な環境条件に設定することによって、マイクロプレートに収容された各種の微生物や細胞を培養するものである。
【０００３】
この様なインキュベータにおいては、培養中の試料の状態を確認するために、チャンバーからマイクロプレートを取り出して、顕微鏡などによる試料の観察や分析が行なわれるが、その際にチャンバーの開閉扉を開く必要があるため、これによってチャンバー内の環境条件が大きく変化する問題があった。
【０００４】
そこで、チャンバーに開設したマイクロプレート挿入口とチャンバー内の各マイクロプレート収容部との間で、マイクロプレートの搬送を可能として、各マイクロプレート収容部に対するマイクロプレートの出し入れを自動化したインキュベータが提案されている(例えば特許文献１参照)。
例えば図２１に示すインキュベータにおいては、チャンバー(11)内に複数のマイクロプレート収容部を有する複数のスタッカー(３)(３)が配備され、これらのスタッカー(３)(３)の間に、マイクロプレートの搬送テーブル(50)を具えたマイクロプレート搬送装置(５)を配備して、搬送テーブル(50)を３軸方向に駆動することにより、マイクロプレートの搬送を行なっている。
【０００５】
マイクロプレート搬送装置(５)は、搬送テーブル(50)を鉛直方向(Ｚ軸方向)及び水平方向(Ｘ軸方向)に駆動するために、図１７に示す如く、垂直棹(558)に沿って垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)とガイドレール(563)とを設置し、ガイドレール(563)にＺ軸スライダー(564)を摺動可能に係合させて、該Ｚ軸スライダー(564)を図示省略する駆動機構によって昇降駆動すると共に、Ｚ軸スライダー(564)にホルダー(566)を介してＸ軸搬送機構(54)を連結している。
【０００６】
Ｘ軸搬送機構(54)は、前記ホルダー(566)上に枢支された第１ピニオン(544)を具え、該第１ピニオン(544)は、Ｘ軸駆動シャフト(540)に対して軸方向の摺動が可能且つ相対回転不能に係合している。
又、Ｘ軸搬送機構(54)は、前記ホルダー(566)に連結された昇降板(542)と、該昇降板(542)上に下段スライダー(549a)を介して摺動可能に支持された中間スライド板(543)と、該中間スライド板(543)上に上段スライダー(549b)を介して摺動可能に支持された搬送テーブル(50)とを具え、前記第１ピニオン(544)と中間スライド板(543)上の第１ラック(545)とが互いに噛合すると共に、中間スライド板(543)上に枢支した第２ピニオン(546)と昇降板(542)上の第２ラック(547)並びに搬送テーブル(50)裏面の第３ラック(548)とが互いに噛合している。
【０００７】
Ｘ軸駆動シャフト(540)は、図１９及び図２０に示す様に角柱状であって、該Ｘ軸駆動シャフト(540)の外周面に第１ピニオン(544)が摺動可能に嵌合すると共に、該第１ピニオン(544)がホルダー(566)に相対回転可能に嵌合している。ホルダー(566)は複本のビス(565)(565)によって前記Ｚ軸スライダー(564)に固定されている。
【０００８】
従って、図１７に示すＺ軸スライダー(564)を昇降駆動することによって、Ｘ軸搬送機構(54)が上下に往復駆動され、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)がＺ軸方向に搬送されることになる。又、Ｘ軸駆動シャフト(540)を回転駆動することによって、図１８(ａ)(ｂ)に示す如く、Ｘ軸搬送機構(54)を構成する昇降板(542)上の中間スライド板(543)と搬送テーブル(50)とが左右に往復駆動されて、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)がＸ軸方向に搬送されることになる。
【０００９】
上述の如きインキュベータによれば、チャンバーに小さなマイクロプレート挿入口を開設すればよいので、マイクロプレートの出し入れ時にチャンバー内の環境条件が大きく変化することはない。
【特許文献１】特開平１１−８９５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のインキュベータにおいては、図１９及び図２０に示す如く、Ｘ軸駆動シャフト(540)と第１ピニオン(544)とが互いに摺動すると共に、第１ピニオン(544)とホルダー(566)とが互いに摺動する構造となっており、摺動に伴う摩擦抵抗を軽減するために、第１ピニオン(544)は、含油樹脂等の滑り樹脂材料から形成されている。
しかしながら、搬送テーブルの頻繁な搬送動作に伴って、第１ピニオン(544)がＸ軸駆動シャフト(540)並びにホルダー(566)との摩擦を繰り返すことにより、第１ピニオン(544)の表面から摩耗に伴う粉塵が発生するため、その粉塵がチャンバー内に飛散して、マイクロプレート上の試料に混入する虞があった。
【００１１】
又、第１ピニオン(544)が摩耗することによって、第１ピニオン(544)とＸ軸駆動シャフト(540)並びにホルダー(566)とのクリアランスが増大するため、Ｘ軸搬送機構(54)の昇降動作の過程で搬送テーブル(50)に振動が発生し、この振動が搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)に伝わることになる。これによって、マイクロプレート(31)上の培養中の細胞が悪影響を受けることがあり、然も、振動が大きい場合には、搬送テーブル(50)上からマイクロプレート(31)が脱落する虞がある。
【００１２】
そこで本発明の目的は、所定の環境条件に調整された空間内に設置されて出力部を１軸に沿って往復移動させると共に該１軸回りに回転させる駆動機構において、粉塵と振動の発生を効果的に抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る往復式回転駆動機構は、所定の環境条件に調整された空間内に設置された角柱状の駆動シャフト(540)に沿って往復駆動されるホルダー(70)と、前記駆動シャフト(540)の外周面に余裕を持って嵌合する筒状の本体と、該本体の外周面と前記ホルダー(70)の内周面の間に介在するころがり軸受(77)とを具えると共に、前記本体には、駆動シャフト(540)の軸方向に沿う２箇所にそれぞれ、駆動シャフト(540)の外周面を構成する複数の側面の内、駆動シャフト(540)の回転軸を中心とする点対称位置の少なくとも２つの側面に沿って転動すべき複数のローラ(74)が枢支され、該本体に対して相対回転不能に前記出力部が設けられている。
【００１４】
上記本発明の往復式回転駆動機構において、ホルダー(70)を駆動シャフト(540)に沿って往復駆動すると、該ホルダー(70)の移動に伴って、前記本体、ころがり軸受(77)、複数のローラ(74)及び出力部が一体となって、駆動シャフト(540)に沿って移動する。この過程で、駆動シャフト(540)の外周面と本体の内周面の間には余裕(クリアランス)が存在するため、滑り摩擦は発生しない。又、複数のローラ(74)は、駆動シャフト(540)の外周面に当接しているが、本体の移動に伴って回転するので、これらのローラ(74)と駆動シャフト(540)の間に滑り摩擦は発生しない。
又、本体には、駆動シャフト(540)の軸方向に沿って互いに離れた２つの位置にそれぞれ複数のローラ(74)が配備されているので、本体は、駆動シャフト(540)の外周面に沿って安定した姿勢で移動する。
【００１５】
駆動シャフト(540)を回転駆動した場合は、該駆動シャフト(540)の外周面を複数のローラ(74)が包囲して、駆動シャフト(540)と複数のローラ(74)とは、駆動シャフト(540)回りの相対回転が不能に係合しているので、駆動シャフト(540)の回転に伴って、本体、ころがり軸受(77)及び出力部が一体となって、駆動シャフト(540)を中心として回転する。この過程で、本体とホルダー(70)の間にはころがり軸受(77)が介在しているので、滑り摩擦は発生しない。
従って、ローラ(74)や本体には殆ど摩耗が発生せず、この結果、互いに対向する部材間のクリアランスに起因する振動の発生も抑制される。
【００１６】
具体的構成において、前記ローラ(74)は、駆動シャフト(540)の外周面を構成する一側面の幅方向に伸びるシャフト(75)と、該シャフト(75)の両端部に配置された一対のローラ片(76)(76)とから構成され、該一対のローラ片(76)(76)は、前記一側面の幅方向の両端部に当接している。
該具体的構成によれば、ローラ(74)を構成する一対のローラ片(76)(76)が、駆動シャフト(540)の外周面を構成する一側面の幅方向の両端部に当接しているので、駆動シャフト(540)を回転駆動した場合に、該駆動シャフト(540)の回転トルクが本体に効率良く伝達される。
又、ホルダー(70)を駆動シャフト(540)に沿って往復駆動した場合、本体は、駆動シャフト(540)の外周面に対して安定した姿勢を維持して移動する。
【００１７】
更に具体的な構成において、前記出力部は、駆動シャフト(540)と同軸上にて前記本体に固定された駆動ギア(79)である。
該具体的構成によれば、駆動ギア(79)に種々の後段機構を連結することが可能であり、この場合、駆動シャフト(540)によって該後段機構を駆動することが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る往復式回転駆動機構によれば、粉塵と振動の発生を効果的に抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をインキュベータに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
全体構成
図１３及び図１４に示す如く、本発明に係るインキュベータ(１)は、前面に開口(10)が形成されると共に該開口(10)を開閉扉(12)によって開閉することが可能なチャンバー(11)を具え、該チャンバー(11)の内部には、インキュベータユニット(２)が収容されると共に、該チャンバー(11)の側壁に開設したマイクロプレート挿入口(13)には、マイクロプレート搬入機構(４)が接続されている。
【００２０】
尚、チャンバー(11)の奥部には、チャンバー内の温度、湿度及びＣＯ２濃度を調整するための環境調整装置(図示省略)が配備されており、チャンバー(11)の奥方の壁面には、環境調整装置から得られる環境調整のためのガスをチャンバー内の中央空間へ向けて吹き出すためのファンを具えた吹き出し口(図示省略)が開設されている。
【００２１】
チャンバー(11)の側壁には、マイクロプレート挿入口(13)を開閉するためのシャッター機構(14)が配備されている。
又、チャンバー(11)には、マイクロプレート挿入口(13)を通過するマイクロプレートに付けられているバーコードを読み取るためのバーコードセンサー(151)が、マイクロプレート挿入口(13)へ向けて取り付けられている。
【００２２】
インキュベータユニット(２)は、図１５に示す如く、ベース(21)上に、マイクロプレートの搬送テーブル(50)を具えたマイクロプレート搬送装置(５)を設置すると共に、該マイクロプレート搬送装置(５)の両側に左右一対のスタッカーホルダー(23)(23)を配備して構成されており、各スタッカーホルダー(23)には、マイクロプレートを収容するための複数のスタッカー(３)が、前後方向に配列されて保持されている。
図１４に示す如く開閉扉(12)を開いた状態で、引出し台(22)を開口(10)から引き出すことによって、該引出し台(22)上の複数のスタッカー(３)を開口(10)の外側へ脱出させることが可能であり、更に各スタッカー(３)をスタッカーホルダー(23)から引き抜くことが可能である。
これによって、スタッカー(３)を容易に交換することが出来、使用後のスタッカー(３)を洗浄することが可能である。
【００２３】
図１３に示す如く、チャンバー(11)内にインキュベータユニット(２)が収容された状態で、マイクロプレート搬送装置(５)は、チャンバー(11)内の空間の中央部に位置し、その両側の空間にそれぞれ複数のスタッカー(３)が配列されることになる。
尚、インキュベータユニット(２)の下方には、チャンバー(11)内の空気に湿気を与えるための貯水パン(60)が配置されている。
【００２４】
マイクロプレート搬送装置(５)
マイクロプレート搬送装置(５)は、図１６に示す如く、ベース(51)上に４本の支柱(52)〜(52)を介して上板(53)を支持してなる枠体を具え、該枠体には、搬送テーブル(50)を左右方向、即ちＸ軸方向に駆動するためのＸ軸搬送機構(６)と、搬送テーブル(50)を前後方向、即ちＹ軸方向に駆動するためのＹ軸搬送機構(55)と、搬送テーブル(50)を上下方向、即ちＺ軸方向に駆動するためのＺ軸搬送機構(56)とが配備されている。
ベース(51)には、Ｘ軸搬送機構(６)を駆動するＸ軸モータユニット(図示省略)と、Ｙ軸搬送機構(55)を駆動するＹ軸モータユニット(58)と、前記Ｚ軸搬送機構(56)を駆動するＺ軸モータユニット(59)とが取り付けられている。
【００２５】
ベース(51)上には、Ｙ軸方向に伸びる２本の下ガイドレール(554)(554)が設置され、両下ガイドレール(554)(554)には、下スライド板(556)が摺動可能に係合している。又、上板(53)上には、Ｙ軸方向に伸びる１本の上ガイドレール(555)が設置され、該上ガイドレール(555)には、上スライド板(557)が摺動可能に係合している。そして、下スライド板(556)と上スライド板(557)は垂直桿(558)によって互いに連結され、Ｙ軸方向に往復移動可能な往復移動体を構成している。
【００２６】
ベース(51)上には、下ガイドレール(554)に沿ってステンレス鋼製のＹ軸駆動ラダーチェーン(552)が張設されると共に、上板(53)上には、上ガイドレール(555)に沿ってステンレス鋼製のＹ軸駆動ラダーチェーン(553)が張設されている。そして、下方のＹ軸駆動ラダーチェーン(552)の一端には下スライド板(556)が連結され、上方のＹ軸駆動ラダーチェーン(553)の一端には上スライド板(557)が連結されている。
又、ベース(51)と上板(53)には、Ｙ軸モータユニット(58)によって駆動されるＹ軸駆動シャフト(551)が垂直に架設されており、該Ｙ軸駆動シャフト(551)の回転によって、両Ｙ軸駆動ラダーチェーン(552)(553)が駆動される。
この結果、下スライド板(556)及び上スライド板(557)が下ガイドレール(554)(554)及び上ガイドレール(555)に沿ってＹ軸方向に往復移動し、これに伴って垂直桿(558)がＹ軸方向に往復移動することになる。
【００２７】
図１７に示す如く、垂直桿(558)には、Ｚ軸方向に伸びるガイドレール(563)が取り付けられており、該ガイドレール(563)にＺ軸スライダー(564)が摺動可能に係合し、該Ｚ軸スライダー(564)に本発明に係るＸ軸搬送機構(６)が連結されている。
【００２８】
斯くして、搬送テーブル(50)をＹ軸方向に駆動するＹ軸搬送機構(55)が構成され、Ｙ軸モータ(図示省略)の回転がＹ軸駆動ラダーチェーン(552)(553)に伝えられて、下スライド板(556)及び上スライド板(557)がＹ軸方向に往復移動し、これに伴って昇降板(542)がＹ軸方向に往復移動する。この結果、搬送テーブル(50)がＹ軸方向に往復移動するのである。
【００２９】
上記Ｙ軸搬送機構(55)においては、下スライド板(556)、上スライド板(557)及び垂直桿(558)からなる往復移動体が、下スライド板(556)及び上スライド板(557)を下ガイドレール(554)(554)及び上ガイドレール(555)によってガイドされているので、搬送テーブル(50)を安定した姿勢でＹ軸方向へ移動させることが出来る。
【００３０】
Ｘ軸搬送機構(６)は、図１に示す如く、往復移動機構(８)と、該往復移動機構(８)を駆動する往復式回転駆動機構(７)とから構成され、往復式回転駆動機構(７)にホルダー(70)が設けられ、往復移動機構(８)に搬送テーブル(50)が設けられている。
【００３１】
図１６に示す如く、ベース(51)には、Ｚ軸モータユニット(59)によって駆動されるＺ軸駆動シャフト(561)が、Ｙ軸方向に設置されている。又、下スライド板(556)と上スライド板(557)の間にはステンレス鋼製のＺ軸駆動ラダーチェーン(562)が張設され、該Ｚ軸駆動ラダーチェーン(562)には、Ｚ軸駆動シャフト(561)の回転が伝えられる。該Ｚ軸駆動ラダーチェーン(562)の一端には、図１に示す往復式回転駆動機構(７)を構成するホルダー(70)が連結されている。
【００３２】
往復式回転駆動機構(７)は、図２乃至図４に示す如く、前記Ｘ軸モータユニット(図示省略)によって回転駆動される四角柱の垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)に嵌合させて取り付けられており、前記ホルダー(70)の昇降駆動によって、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)に沿って上下にスライドすると共に、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の回転駆動によって、該シャフト(540)と一体に回転するものである。
【００３３】
往復式回転駆動機構(７)は、図６に示す如く、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)に対して僅かな遊びをもって嵌合する上リング(71)及び下リング(72)と、上リング(71)及び下リング(72)を互いに連結する一対の支持板(73)(73)とによって、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)を包囲するリング状の本体が構成されている。又、下リング(72)の下端部には、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)と同軸上に、駆動ギア(79)が固定され、下リング(72)の外周面とホルダー(70)の内周面の間には、ころがり軸受(77)が介在している。
前記本体を構成する一対の支持板(73)(73)の間には、左右上下の４箇所にそれぞれシャフト(75)が水平に架設され、各シャフト(75)の両端部には一対のローラ片(76)(76)が取り付けられて、垂直面内で回転する４つのローラ(74)〜(74)が配備されている。
【００３４】
前記４つのローラ(74)〜(74)の内、上方の左右のローラ(74)(74)は、図５に示す如く、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の外周面を構成する左右の両側面を両側から挟持し、各ローラ(74)の２つのローラ片(76)(76)は、各側面の幅方向の両端部に当接している。
又、下方の左右のローラ(74)(74)も同様に、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の外周面を構成する左右の両側面を両側から挟持し、各ローラ(74)の２つのローラ片(76)(76)は、各側面の幅方向の両端部に当接している。
【００３５】
図６に示す如く、ホルダー(70)には、２本のソケット(701)(701)を介して２本のビス(702)(702)が挿通され、ホルダー(70)は、該２本のビス(702)(702)によって図１に示す往復移動機構(８)の昇降板(81)と連結される。
【００３６】
上記往復式回転駆動機構(７)において、ホルダー(70)が垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)に沿って昇降駆動されると、上リング(71)、下リング(72)及び両支持板(73)(73)からなる本体、ころがり軸受(77)、４つのローラ(74)〜(74)及び駆動ギア(79)が一体となって、上下に移動する。この過程で、本体と垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の外周面との間には余裕(クリアランス)が存在するため、滑り摩擦は発生しない。又、４つのローラ(74)〜(74)は、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の外周面に当接して本体の移動に伴って回転するので、これらのローラ(74)と垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の間に滑り摩擦は発生しない。従って、４つのローラ(74)〜(74)には殆ど摩耗が発生しない。
又、上方の２つのローラ(74)(74)と下方の２つのローラ(74)(74)は互いに充分に離間しているので、本体は、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の外周面に沿って安定した姿勢で移動することになる。
【００３７】
垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)を回転駆動した場合は、該シャフト(540)の外周面を４つのローラ(74)〜(74)が包囲して、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)とこれらのローラ(74)〜(74)とは互いに相対回転不能に係合しているので、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の回転に伴って、本体、ころがり軸受(77)及び駆動ギア(79)が一体となって、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)を中心として回転する。又、各ローラ(74)を構成する一対のローラ片(76)(76)が垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の外周面を構成する側面の幅方向の両端部に当接しているので、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の回転トルクが本体に効率良く伝達される。又、本体とホルダー(70)の間にはころがり軸受(77)が介在しているので、滑り摩擦は発生しない。
【００３８】
斯くして、図１６に示す如く、搬送テーブル(50)をＺ軸方向に駆動するＺ軸搬送機構(56)が構成される。Ｚ軸モータ(図示省略)によってＺ軸駆動シャフト(561)が駆動され、これによってＺ軸駆動ラダーチェーン(562)が駆動されると、昇降板(81)が上下に往復移動する。この結果、搬送テーブル(50)は、安定した姿勢を維持してＺ軸方向に往復移動することになる。
【００３９】
図１に示す如く、往復移動機構(８)は、昇降板(81)上に中間スライド板(82)と搬送テーブル(50)を配備して構成され、中間スライド板(82)及び搬送テーブル(50)は、それぞれＸ軸方向に沿って往復移動が可能である。
【００４０】
図１１及び図１２に示す如く、昇降板(81)上には、それぞれＸ軸方向に並ぶ４つの第１ローラ(86)〜(86)からなる２つのローラ列が互いに離間して配備されている。一方、中間スライド板(82)の裏面には、前記２つのローラ列に沿って伸びる２つの第１ガイド板(84)(84)が取り付けられており、各ローラ列を構成する４つの第１ローラ(86)〜(86)は、第１ガイド板(84)の外側の側面に当接して、昇降板(81)に対する中間スライド板(82)のスライドを案内している。
【００４１】
又、中間スライド板(82)上には、それぞれＸ軸方向に並ぶ４つの第２ローラ(87)〜(87)からなる２つのローラ列が互いに離間して配備されている。一方、搬送テーブル(50)の裏面には、前記２つのローラ列に沿って伸びる２つの第２ガイド板(85)(85)が取り付けられており、各ローラ列を構成する４つの第２ローラ(87)〜(87)は、第２ガイド板(85)の内側の側面に当接して、中間スライド板(82)に対する搬送テーブル(50)のスライドを案内している。
【００４２】
第１ローラ(86)及び第２ローラ(87)はそれぞれ、図１０に示す如く外周面が断面Ｖ字状に突出したひし形状を呈し、第１ガイド板(84)及び第２ガイド板(85)は、ローラ(86)(87)との対向面(ガイド面)が該ローラの断面形状に応じた形状を有している。
【００４３】
又、図９に示す如く、一列に並ぶ４つの第１ローラ(86)〜(86)によって構成されるローラ列において、列端に位置する外側ローラと該外側ローラに隣接する内側ローラの間の距離Ｂは、互いに隣接する２つの内側ローラの間の距離Ａよりも大きく設定されている。
そして、中間スライド板(82)は、各ローラ列を構成する４つの第１ローラ(86)〜(86)によって保持された第１の位置と、前記外側ローラと内側ローラの２つの第１ローラ(86)(86)のみによって保持された第２の位置との間で、昇降板(81)に対して相対移動する。
又、搬送テーブル(50)は、各ローラ列を構成する４つの第２ローラ(87)〜(87)によって保持された第１の位置と、互いに隣接する３つの第２ローラ(87)(87)(87)によって保持された第２の位置との間で、中間スライド板(82)に対して相対移動する。
【００４４】
図７及び図８に示す如く、昇降板(81)の裏面には、互いに噛合する中継ギア(91)と従動ギア(92)が配備され、中継ギア(91)には、前記往復式回転駆動機構(７)の駆動ギア(79)が噛合している。
又、図１０乃至図１２に示す如く、中間スライド板(82)に取り付けられた一対の第１ガイド板(84)(84)の内、一方の第１ガイド板(84)の内側の側面には、Ｘ軸方向に伸びる第１ラック(93)が形成されている。
一方、昇降板(81)には、従動ギア(92)と同軸上にて従動ギア(92)と一体回転する第１ピニオン(92a)が配備され、第１ラック(93)と噛合している。
【００４５】
又、昇降板(81)の一方の側部には、昇降板(81)の表面から所定の高さ位置に、Ｘ軸方向に伸びる第２ラック(95)が設置されると共に、搬送テーブル(50)の裏面に設置された一対の第２ガイド板(85)(85)の内、一方の第２ガイド板(85)の外側の側面には、前記第２ラック(95)に対向して、Ｘ軸方向に伸びる第３ラック(96)が形成されている。
一方、中間スライド板(82)上には、第２ピニオン(94)が枢支され、前記第２ラック(95)と第３ラック(96)に同時に噛合している。
【００４６】
上記往復移動機構(８)においては、前記往復式回転駆動機構(７)の駆動ギア(79)が回転することによって、この回転が中継ギア(91)及び従動ギア(92)を経て、第１ピニオン(92a)へ伝えられ、該第１ピニオン(92a)によって第１ラック(93)が駆動され、中間スライド板(82)が往復移動する。
そして、中間スライド板(82)の移動に伴って、第２ピニオン(94)が第２ラック(95)と噛合しつつ回転し、この回転によって第３ラック(96)が駆動され、搬送テーブル(50)が中間スライド板(82)の移動速度の２倍の速度で往復移動することになる。
【００４７】
斯くして、搬送テーブル(50)をＸ軸方向に駆動するＸ軸搬送機構(６)が構成され、Ｘ軸モータ(571)の回転が、水平Ｘ軸駆動シャフト(541)及び垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)を介して、往復式回転駆動機構(７)に伝わり、該往復式回転駆動機構(７)の回転によって搬送テーブル(50)がＸ軸方向に駆動される。
【００４８】
上記Ｘ軸搬送機構(６)においては、図１８(ａ)(ｂ)に示す如く、垂直Ｘ軸駆動シャフト(540)の正逆の回転によって搬送テーブル(50)がＸ軸方向に駆動され、図１８(ａ)に示す如く左方の移動端まで移動して、左方のスタッカーの内部へ侵入し、或いは図１８(ｂ)に示す如く右方の移動端まで移動して、右方のスタッカーの内部へ侵入することになる。
【００４９】
インキュベータ(１)の動作
上記本発明のインキュベータ(１)においては、チャンバー(11)内に複数のスタッカー(３)を設置した状態で、マイクロプレート搬送装置(５)の動作によって、搬送テーブル(50)をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることにより、任意のスタッカー(３)の任意のマイクロプレート収容部に対して、マイクロプレートの出し入れが行なわれる。
【００５０】
例えば、ある１つのマイクロプレート収容部にマイクロプレートを収容する場合、先ずマイクロプレート搬入機構(４)によってチャンバー(11)内に該マイクロプレートを搬入する。又、マイクロプレート搬送装置(５)のＹ軸搬送機構(55)及びＺ軸搬送機構(56)を動作させて、搬送テーブル(50)をマイクロプレート挿入口(13)との対向位置まで移動させる。そして、Ｘ軸搬送機構(６)をマイクロプレート挿入口(13)側へ動作させて、搬送テーブル(50)上にマイクロプレート(31)を搭載した後、Ｘ軸搬送機構(６)の動作によって、搬送テーブル(50)を元の位置に復帰させる。
【００５１】
続いて、マイクロプレート搬送装置(５)のＹ軸搬送機構(55)及びＺ軸搬送機構(56)を動作させて、搬送テーブル(50)を所定のスタッカー(３)の所定のマイクロプレート収容部との対向位置まで移動させた後、Ｘ軸搬送機構(６)を動作させて、搬送テーブル(50)を該マイクロプレート収容部の内部まで移動させる。
その後、Ｚ軸搬送機構(56)の動作によって搬送テーブル(50)を僅かに降下させ、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)を該マイクロプレート収容部に引き渡した後、Ｘ軸搬送機構(６)の動作によって、搬送テーブル(50)を元の位置まで復帰させる。
【００５２】
チャンバー(11)内のある１つのスタッカー(３)の、ある１つのマイクロプレート収容部に収容されているマイクロプレート(31)を、チャンバー(11)の外側に排出する場合は、上記の搬入、搬送動作と逆の動作が実行される。
即ち、マイクロプレート搬送装置(５)のＹ軸搬送機構(55)及びＺ軸搬送機構(56)の動作によって、搬送テーブル(50)を所定のマイクロプレート収容部との対向位置まで移動させ、その後、所定のマイクロプレート収容部がその左側に位置するか、或いは右側に位置するかに応じて、Ｘ軸搬送機構(６)を左方若しくは右方に動作させて、搬送テーブル(50)を該マイクロプレート収容部の内部へ移動させて、搬送テーブル(50)上にマイクロプレート(31)を搭載する。
【００５３】
その後、マイクロプレート搬送装置(５)の動作によって、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)をチャンバー(11)のマイクロプレート挿入口(13)まで搬送した後、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)をマイクロプレート搬入機構(４)に引き渡し、該マイクロプレート搬入機構(４)の動作によって、マイクロプレート(31)をチャンバー(11)から排出するのである。
【００５４】
本発明に係るインキュベータ(１)においては、往復式回転駆動機構(７)を構成する４つのローラ(74)〜(74)が回転して搬送テーブル(50)のＺ軸方向の移動が案内されるので、これらのローラ(74)は殆ど摩耗することがない。又、往復移動機構(８)を構成するそれぞれ８つの第１ローラ(86)及び第２ローラ(87)が回転して搬送テーブル(50)のＸ軸方向の移動が案内されるので、これらのローラ(86)(87)は殆ど摩耗することがない。
【００５５】
この結果、往復式回転駆動機構(７)及び往復移動機構(８)において精度の高いガイド機能が維持されて、搬送テーブル(50)をＺ軸方向及びＸ軸方向に安定した姿勢で往復移動させることが出来る。従って、搬送テーブル(50)上のマイクロプレート(31)が振動することはなく、マイクロプレート(31)上の試料の培養状態に悪影響が及ぶ虞はない。
然も、上記ローラ(74)(86)(87)から粉塵が発生してマイクロプレート(31)上の試料に混入することもない。
【００５６】
又、往復移動機構(８)において、昇降板(81)に対して中間スライド板(82)が最も突出した第２の位置では、各ローラ列を構成する４つの第１ローラ(86)〜(86)の内、外側と内側の２つの第１ローラ(86)(86)が第１ガイド板(84)に当接して、両ローラ列の合計４つの第１ローラ(86)〜(86)で中間スライド板(82)の姿勢を維持することになるが、外側の第１ローラ(86)と内側の第１ローラ(86)の間の距離Ｂが内側の第１ローラ(86)(86)どうしの距離Ａよりも大きく設定されているので、中間スライド板(82)及び搬送テーブル(50)のストロークが大きい場合にも、中間スライド板(82)及び搬送テーブル(50)を安定した姿勢で確実に保持することが出来る。
【００５７】
然も、第１ローラ(86)及び第２ローラ(87)はそれぞれ外周面が断面Ｖ字状に突出したひし形状を呈しており、昇降板(81)に対して中間スライド板(82)及び搬送テーブル(50)が最も突出した状態では、第１ローラ(86)及び第２ローラ(87)の外周面の凸と第１ガイド板(84)及び第２ガイド板(85)の凹とが互いに係合しているので、搬送テーブル(50)が自重によって垂れ下がる虞はない。従って、搬送テーブル(50)からマイクロプレート(31)が脱落することはない。
【００５８】
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。又、本発明はインキュベータに限らず、所定の環境条件に調整された空間内に設置されるべき種々の装置に実施することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係るインキュベータに装備される往復移動装置の斜視図である。
【図２】往復移動装置を構成する往復式回転駆動機構の斜視図である。
【図３】往復式回転駆動機構の正面図である。
【図４】往復式回転駆動機構の一部破断正面図である。
【図５】往復式回転駆動機構の水平断面図である。
【図６】往復式回転駆動機構の分解斜視図である。
【図７】Ｘ軸搬送機構の平面図である。
【図８】Ｘ軸搬送機構の垂直断面図である。
【図９】Ｘ軸搬送機構におけるローラの配列を示す平面図である。
【図１０】Ｘ軸搬送機構の拡大断面図である。
【図１１】Ｘ軸搬送機構の一部破断平面図である。
【図１２】Ｘ軸搬送機構の分解斜視図である。
【図１３】本発明に係るインキュベータの外観を示す斜視図である。
【図１４】チャンバーからスタッカーを引き出した状態を示す斜視図である。
【図１５】インキュベータユニットの斜視図である
【図１６】マイクロプレート搬送装置の斜視図である。
【図１７】従来のＸ軸搬送機構を示す側面図である。
【図１８】該Ｘ軸搬送機構の動作を表わす斜視図である。
【図１９】従来の往復式回転駆動機構の斜視図である。
【図２０】該往復式回転駆動機構の分解斜視図である。
【図２１】従来のインキュベータの構成を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
(１)  インキュベータ
(２)  インキュベータユニット
(５)  マイクロプレート搬送装置
(50)  搬送テーブル
(６)  Ｘ軸搬送機構
(７)  往復式回転駆動機構
(71)  上リング
(72)  下リング
(73)  支持板
(74)  ローラ
(75)  シャフト
(76)  ローラ片
(77)  ころがり軸受
(79)  駆動ギア
(８)  往復移動機構
(81)  昇降板
(82)  中間スライド板
(84)  第１ガイド板
(85)  第２ガイド板
(86)  第１ローラ
(87)  第２ローラ
(91)  中継ギア
(92)  従動ギア
(92a) 第１ピニオン
(93)  第１ラック
(94)  第２ピニオン
(95)  第２ラック
(96)  第３ラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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