(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、このチャンバ内の環境条件を調整する環境条件調整手段と、前記チャンバ内で昇降手段によって昇降する昇降プレートと、前記昇降プレートに回転自在に装着されたスプライン軸受けと、このスプライン軸受けを上下に挿通するスプライン軸と、このスプライン軸を回転させるモータと、試料を収納する容器を載置し前記スプライン軸受けと共に回転する複数の回転棚と、前記回転棚に所定パターンの回転動作と昇降動作を行わせることにより前記チャンバ内の空気を前記回転棚によって攪拌させるための制御部とを備えることを特徴とするインキュベータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物や細胞の培養や抗原抗体反応などに用いられるインキュベータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
微生物や細胞などの培養や、物質の生化学的反応などの試験に用いられる装置として、インキュベータが知られている。インキュベータは、試験対象の試料を収納するチャンバに、このチャンバ内の温度や湿度などの環境条件を調整して保持する機能を備えたものである。一般に、同一環境条件下で多数の試料を対象として実験を行うため、インキュベータには多数の試料を収納するための試料収納部が設けられている。試料収納部は、一般に多段の棚より構成されており、これらの棚の各段にてマイクロプレートなどの試料を収納するための容器が格納される。そして、従来のインキュベータではこれらの多数の試料の環境条件を出来るだけ均一にするため、インキュベータ内部に空気循環用のファンが設けられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インキュベータ内部の空気の循環は試料の数量や配置によって一定でなく、配置の密度や遍在状態によって異る。すなわち温度や湿度の環境条件の設定を同一にしていても、個々の試料について見た場合には、インキュベータ内に置かれる位置や同時に収納される試料の数量によって実際の環境条件はばらついていた。そして、この環境条件のばらつきが、試験結果の信頼性に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、内部の環境条件のばらつきを抑制し、信頼性の高い試験を行うことができるインキュベータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のインキュベータは、チャンバと、このチャンバ内の環境条件を調整する環境条件調整手段と、前記チャンバ内で昇降手段によって昇降する昇降プレートと、前記昇降プレートに回転自在に装着されたスプライン軸受けと、このスプライン軸受けを上下に挿通するスプライン軸と、このスプライン軸を回転させるモータと、試料を収納する容器を載置し前記スプライン軸受けと共に回転する複数の回転棚と、前記回転棚に所定パターンの回転動作と昇降動作を行わせることにより前記チャンバ内の空気を前記回転棚によって攪拌させるための制御部とを備える。
【０００６】
本発明によれば、チャンバ内に設けられた試料収納用の回転棚を回転させる回転手段と、この回転棚を昇降させる昇降手段を備えることにより、チャンバ内の空気を攪拌して環境条件を均一にすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のインキュベータの斜視図、図２は同インキュベータの試料収納部の正面図、図３は同インキュベータの回転棚の平面図である。
【０００８】
まず図１を参照してインキュベータの全体構造を説明する。図１において、インキュベータ１の本体部は、チャンバ２、扉３およびチャンバ２内に設けられた試料収納部４より成る。チャンバ２は内外壁を有する２層構造のウォータジャケットとなっており、内壁と外壁の間には温度調節媒体である水が循環している。チャンバ２には水循環用の配管５が接続されており、ウォータジャケットから戻った水は循環ポンプ６によりヒータ７に送られ、加熱されて再びウォータジャケットに送られる。
【０００９】
また、チャンバ２にはＣＯ2配管１０を介してＣＯ2ボンベ８が接続されており、ＣＯ2配管１０には調節弁９が設けられている。チャンバ２の側壁の内側にはセンサ１１，１２が備えられており、センサ１１，１２はチャンバ２内部の温度、ＣＯ2濃度を計測し、計測データを環境コントローラ１３に送る。環境コントローラ１３によってヒータ７および調節弁９を制御することにより、チャンバ２内の温度およびＣＯ2濃度が調整され、チャンバ２内は所定の環境条件に保持される。したがって、環境コントローラ１３、循環ポンプ６、ヒータ７、ＣＯ2ボンベ８および調節弁９は環境条件調整手段となっている。環境コントローラ１３は制御部３７によって制御され、キーボードなどの入力手段３８から指令値を入力することにより、チャンバ２内の環境条件が設定されるようになっている。
【００１０】
次に試料収納部４について説明する。図１、図２において、昇降プレート２０の両端部にはナット２５が配設され、ナット２５には送りねじ２４が螺入している。図１において、２本の送りねじ２４の上端部にはプーリ２６が、モータ２９の回転軸にはプーリ２７がそれぞれ結合されており、プーリ２７および２個のプーリ２６にはベルト２８が調帯されている。
【００１１】
図２において、昇降プレート２０にはスプライン軸受け３１が昇降プレート２０に対して回転自在に装着されている。スプライン軸受け３１には最上段の回転棚２１が固着されており、その下方には複数の回転棚２１が連結部材により懸吊されている。スプライン軸受け３１にはスプライン軸３０が挿通しており、図１に示すようにスプライン軸３０の上端部にはプーリ３２が結合されている。モータ３５の回転軸にはプーリ３３が結合され、プーリ３３とプーリ３２にはベルト３４が調帯されている。モータ３５を駆動することによりスプライン軸３０は回転する。スプライン軸３０によってスプライン軸受け３１が回転することにより、回転棚２１も共に回転する。したがってモータ３５およびスプライン軸３０は回転棚２１の回転手段となっている。またモータ２９を駆動することにより、送りねじ２４が回転し、昇降プレート２０と共に回転棚２１は昇降する。すなわちモータ２９および送りねじ２４は回転棚２１の昇降手段となっている。
【００１２】
制御部３７によってモータ駆動部３６を制御することにより、全ての回転棚２１を回転させ、また昇降させることができる。このとき、スプライン軸３０およびスプライン軸受け３１により、昇降プレート２０の上下位置に関係なく回転棚２１を回転させることができ、したがって昇降動作および回転動作を自由に組み合せて回転棚２１の任意の動作パターンを設定することができる。
【００１３】
図１，図３に示すように、回転棚２１には円周方向の当配位置に、複数の切欠き部２１ａが設けられている。切欠き部２１ａには試料を収納する容器であるマイクロプレート２２が載置される。また、回転棚２１には複数の開口部２１ｂが設けられており、これらの開口部２１ｂを介して上下方向に空気が流通し、チャンバー２内の空気の循環がより良好に行われるようになっている。２１ｃはスプライン軸３０が貫通するための開口部である。
【００１４】
培養時間中にこれらのマイクロプレート２２をチャンバー２から出し入れするには、扉３の開口部３ａが用いられる。すなわち、マイクロプレート２２の出し入れ対象となる特定の回転棚２１の特定の切り欠き部２１ａを、回転棚２１の昇降動作、回転動作により開口部３ａの位置まで移動させ、ロボットアームなどの搬送手段（図外）により開口部３ａからマイクロプレート２２を出し入れする。このように、回転棚２１や回転手段、昇降手段がチャンバー２内部におけるマイクロプレート２２の搬送手段を兼ねているので、マイクロプレート２２の出し入れ用の開口部３ａは一個設けるのみでよく、したがってマイクロプレート出し入れ時の外部空気の流入や内部空気の流出など、環境条件の外乱要素を最小限に抑制することができる。
【００１５】
このインキュベータは上記のように構成され、以下動作を説明する。まず図１において、チャンバ２の扉３を閉鎖する。次いで入力手段３８により制御部３７を操作し、所定の環境条件を設定する。これにより、環境コントローラ１３が作動し、循環ポンプ６およびヒータ７、ならびに調節弁９を駆動させてチャンバ２内の環境条件調節を行う。チャンバ２内が所定の環境条件になったならば、扉３の開口部３ａの開閉蓋（図外）を開放して図示しない搬送手段により、マイクロプレート２２を開口部３ａを通して回転棚２１の切欠き部２１ａ上に載置する。
【００１６】
全てのマイクロプレート２２を所定の回転棚２１上に載置したならば、モータ２９、モータ３５を駆動して回転棚２１に所定パターンの回転動作、昇降動作を継続的に行わせる。これにより、チャンバ２内の空気は回転棚２１によって攪拌され、温度やＣＯ2濃度が均一化される。また、回転棚２１の動作によってマイクロプレート２２が培養時間中に同一の位置に停留することがなく、したがってチャンバ２内の位置に起因する局部的な環境条件のばらつきを排除して、全てのマイクロプレート２２に対して同一の環境条件が実現される。
【００１７】
そして所定時間が経過し、特定のマイクロプレート２２を取り出すタイミングになったならば、そのマイクロプレート２２が載置された回転棚２１を扉３の開口部３ａの高さに位置させる。次いでその特定のマイクロプレート２２が開口部３ａに位置するように回転棚２１を回転させる。そして、図示しない搬送手段により、マイクロプレート２１は取り出されて分析装置などの他装置へ搬送される。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、チャンバ内に設けられた試料収納用の回転棚を回転させる回転手段と、この回転棚を昇降させる昇降手段を備えることにより、チャンバ内の空気を攪拌して環境条件を均一にして、試験の信頼性を高めることができる。また、これらの回転手段、昇降手段により、特定位置の試料をチャンバ内の特定位置まで搬送することができるので、試料取り出し用の開口部は１箇所のみでよく、搬入・搬出時の外気流入や内部空気の流出などの環境条件の外乱要素を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のインキュベータの斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のインキュベータの試料収納部の正面図
【図３】本発明の一実施の形態のインキュベータの回転棚の平面図
【符号の説明】
１  インキュベータ
２  チャンバ
４  試料収納部
１３  環境コントローラ
２０  昇降プレート
２１  回転棚
２２  マイクロプレート
２４  送りねじ
２９  モータ
３０  スプライン軸
３５  モータ
【図１】
0003783401.tif 000002
【図２】
0003783401.tif 000003
【図３】
0003783401.tif 000004