JP2022134930A - 凍結保存装置、及び凍結保存装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転において２種以上の収納箱の同時使用が可能な凍結保存装置を提供する。【解決手段】１以上のケースを内部に収容する凍結保存容器と、ケースを鉛直方向に上昇および下降させるとともに任意の高さに維持する第１アームと、箱を載置可能な第１ステージ５と、ケース側から第１ステージ５側に移動させる第２アームとを備え、ケースは幅が異なる二種以上の箱を収納可能であり、第１ステージ５には、二種以上の箱の幅にそれぞれ対応する開口からなる入口部１１１，１２１を有し、箱の第１ステージ５上の位置を規制する２以上の位置決めガイド１１０，１２０が設けられ、２以上の位置決めガイド１１０，１２０は、入口部１１１，１２１がケース側に対向する向きに揃えられ、第１ステージ５上に、幅が小さなものから順に鉛直方向上方に向かって積み重ねられている、凍結保存装置を選択する。【選択図】図１０

Description

本発明は、凍結保存装置、及び凍結保存装置の運転方法に関する。

新薬の開発や医療の基礎研究では、実験動物の***、受精卵、細胞などの生体試料が用いられている。生体試料は、常温では生物学的作用により劣化するため、凍結保存装置などにより凍結保存されるのが一般的である。凍結保存装置としては、液体窒素を用いた凍結保存装置が、長期間安定して保存できるため、広く用いられている。

例えば、特許文献１には、液体窒素を用いた凍結保存装置として、容器の直径より半分程度の開口部をもち、内部の載置トレイを自在に回転することができる凍結保存装置が開示されている。なお、特許文献１に開示された凍結保存容器では、試料を大量に収納するため、複数の試料を収納箱に納め、さらに複数の収納箱をケース本体に納めている。

しかしながら、特許文献１に開示された凍結保存容器では、作業者自身が凍結保存容器から試料等の保存対象が収納されたケース本体を入出庫する必要があるため、凍結保存容器内の低温の液体窒素に対する凍傷防止のための装備や治具を使わなければならない等、作業者への負担が大きかった。また、ケース本体を凍結保存容器から出庫した状態で、目的の保存対象を取り出す必要があるため、ケース本体内に収納された他の保存対象も昇温するおそれがあった。

そこで、特許文献２には、目的の試料等の保存対象を自動で取り出すことができ、かつ、目的の保存対象以外の保存対象が昇温することを抑えることが可能な凍結保存装置が開示されている。

特開２００５－１４３８７３号公報 特許第６３６８０３２号公報

特許文献２に開示された凍結保存装置では、試料を大量に収納するため、複数の試料を収納箱に納め、さらに複数の収納箱をケース本体に納めている。しかしながら、試料を収納する収納箱は規格化が不十分であり、様々な大きさや形状があるのが実情である。したがって、自動運転であってもこれらの２種以上の収納箱の同時使用が可能であることが要求される。
さらに、自動運転の際、収納箱に対して衝撃を与えないことに加えて、搬送時の落下や搬送先との衝突の恐れがないことが要求されているが、２種以上の収納箱を同時使用する際、特に懸念される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、自動運転において２種以上の収納箱の同時使用が可能な凍結保存装置を提供することを課題とする。
また、本発明は、自動運転において、搬送時の落下や搬送先との衝突の恐れがなく、収納箱に対して衝撃を与えない凍結保存装置の運転方法を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。
［１］ 保存対象が収納された箱を収納するケースと、
１以上の前記ケースを内部に収容し、外部と連通する開口部を上面に有する凍結保存容器と、
前記ケースを把持し、前記開口部を介して前記ケースを鉛直方向に上昇および下降させるとともに、前記ケースを任意の高さに維持する第１アームと、
前記凍結保存容器の上方であって、平面視した際に前記開口部に隣接する位置に移動可能であり、前記箱を載置可能な第１ステージと、
前記第１ステージと隣接する高さに位置する前記箱を、前記ケース側から前記第１ステージ側に移動させる第２アームと、を備え、
前記ケースは、前記ケース側から第１ステージ側に向かう第１方向と直行する第２方向の幅が異なる二種以上の前記箱を収納可能であり、
前記第１ステージには、二種以上の前記箱の前記幅にそれぞれ対応する開口からなる入口部を有し、前記箱の前記第１ステージ上の位置を規制する２以上の位置決めガイドが設けられ、
２以上の前記位置決めガイドは、前記入口部が前記ケース側に対向する向きに揃えられ、前記第１ステージ上に、前記幅が小さなものから順に鉛直方向上方に向かって積み重ねられている、凍結保存装置。
［２］ 前記位置決めガイドは、対象となる前記箱が載置される載置面から鉛直方向上方に延在し、前記幅の長さに離間し、かつ互いに対向した状態で前記第１方向に延在する一対の壁面からなる幅規制部をそれぞれ有する、［１］に記載の凍結保存装置。
［３］ 前記位置決めガイドは、前記入口部に前記第１ステージ側から前記ケース側へ向かって拡径するテーパが設けられる、［１］又は［２］に記載の凍結保存装置。
［４］ 鉛直方向上下に配置された２つの位置決めガイドにおいて、下方に位置する前記位置決めガイドの前記幅規制部の上面の一部が、上方に位置する前記位置決めガイドの対象である前記箱の載置面となる、［１］乃至［３］のいずれかに記載の凍結保存装置。
［５］ 前記位置決めガイドは、前記入口部と反対側に、前記載置面から鉛直方向上方に延在する壁面からなる奥行規制部を有する、［１］乃至［４］のいずれかに記載の凍結保存装置。
［６］ 前記第１ステージに載置された前記箱を、前記ケースに移動させる第３アームをさらに備える、［１］乃至［５］のいずれかに記載の凍結保存装置。
［７］ 前記第３アームが、前記第１ステージを挟んで前記ケースと反対側に位置し、
１以上の前記位置決めガイドの前記奥行規制部に、前記第３アームが挿通可能な開口が設けられる、［６］に記載の凍結保存装置。
［８］ 前記第１ステージと２以上の前記位置決めガイドとが、分離不可能に一体化されている、［１］乃至［７］のいずれかに記載の凍結保存装置。
［９］ 前記第１ステージと２以上の前記位置決めガイドとが、分離可能に固定されている、［１］乃至［７］のいずれかに記載の凍結保存装置。
［１０］ ２以上の前記位置決めガイドが、それぞれ分離可能に固定されている、［９］に記載の凍結保存装置。
［１１］ 保存対象が収納された箱を収納するケースを、凍結保存容器の内部に収容して保存するとともに、前記凍結保存容器から前記ケースを搬送テーブルと同じ高さに引き上げた後、前記ケースと前記搬送テーブルとの間で前記箱を自動で移動可能な凍結保存装置の運転方法であって、
前記ケース及び前記搬送テーブルのうち、移動元における前記箱の載置面の高さが、移動先における前記箱の載置面の高さよりも高くなるように、前記ケースを鉛直方向上下に移動し、前記ケースの高さを維持した後、前記箱を移動元から移動先に向かって移動させる、凍結保存装置の運転方法。

本発明の凍結保存装置は、自動運転において２種以上の収納箱の同時使用が可能である。
本発明の凍結保存装置の運転方法は、自動運転の際、搬送時の落下や搬送先との衝突の恐れがなく、収納箱に対して衝撃を与えない。

本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置を示す側面模式図である。 本実施形態の凍結保存装置に適用可能な、保存対象が収納されたボックス（箱）の一例を示す平面図である。 本実施形態の凍結保存装置に適用可能なドロワーを示す斜視図である。 本実施形態の凍結保存装置に適用可能なドロワーの、開口している側面から見た側面図である。 本実施形態の凍結保存装置に適用可能なドロワーの、一方の縦板側から見た側面図である。 本実施形態の凍結保存装置における凍結保存容器を側面から見た断面模式図である。 本実施形態の凍結保存装置における凍結保存容器を上から見た断面模式図である。 本実施形態の凍結保存装置におけるドロワー昇降装置の動作を示す側面図である。 本実施形態の凍結保存装置における第１ステージ、第２ステージ、第１の押圧装置、および第２の押圧装置を示す平面図である。 本実施形態の凍結保存装置におけるボックスガイドの構成の一例を示す斜視図である。 本実施形態の凍結保存装置におけるボックスガイドをドロワー側から見た正面図である。 本実施形態の凍結保存装置におけるボックスガイドにボックスを載置する方法を示す平面図である。 本実施形態の凍結保存装置におけるボックスガイドにボックスを載置する方法を示す平面図である。 本実施形態の凍結保存装置におけるボックスガイドにボックスを載置した状態を側面から見た断面図である。 本実施形態の凍結保存装置における搬送系統を示す側面模式図である。 本実施形態の凍結保存装置の運転方法において、ドロワーから第１ステージにボックスを移動する方法を説明する側面図である。 本実施形態の凍結保存装置の運転方法において、第１ステージからドロワーにボックスを移動する方法を説明する側面図である。 本実施形態の凍結保存装置におけるボックスガイドの構成の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置、及びその運転方法について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

＜凍結保存装置＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置の構成について、図１～図１５を参照しながら説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置１を示す側面模式図である。図１に示すように、本実施形態の凍結保存装置１は、凍結保存容器２と、作業空間３にドロワー昇降装置（第１アーム）４と、第１ステージ５と、第２ステージ６と、第１の押圧装置（第３アーム）７と、第２の押圧装置（第２アーム）８と、少なくともドロワー昇降装置（第１アーム）４および第２の押圧装置（第２アーム）８を制御する制御装置（制御部）（図示略）と、外部に制御装置へのバイアル、ボックス（箱）あるいはドロワー（ケース）１３の入出庫情報について入出力を行うための管理用の入出力装置９とを備えて概略構成されている。

本実施形態の凍結保存装置１は、制御装置（図示略）によってドロワー昇降装置４および第２の押圧装置８を独立して駆動させることにより、凍結保存容器２内に保存されている目的の生体試料を自動で取り出すとともに、目的以外の生体試料の昇温を低減できる。

図２に示すように、本実施形態の凍結保存装置１では、平面視した際、複数のバイアル（保存対象）１１がボックス（箱）１２Ａ，１２Ｂ内にそれぞれ収納されている。
なお、本実施形態の凍結保存装置１では、２種以上の規格のボックス（箱）を用いることが可能であるが、以下、２種の規格のボックス１２Ａとボックス１２Ｂとを用いる場合を一例として説明する。

バイアル１１は、生体試料などの試料を直接収容するための円筒状容器である。バイアル１１は、生体試料などの試料を直接収容することができ、凍結保存容器内の低温に耐えられるものであれば、樹脂、ガラス等種々の材質からなる容器を使用することができ、特に限定されない。

ボックス１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ複数のバイアル１１を収納するための箱である。
ここで、ボックス１２Ａは、平面視した際、一辺の幅がＷ_１の正方形であり、８１本の複数のバイアル１１を２次元に並べて収納できる。
また、ボックス１２Ｂは、平面視した際、長辺の幅がＷ_２の長方形（矩形）であり、４８本の複数のバイアル１１を２次元に並べて収納できる。
なお、ボックス１２Ａ，１２Ｂは、ボックス１２Ａ，１２Ｂに収納したままバイアル１１の底面に貼り付けられたバーコードを後述するバーコードリーダーにて読み取ることができるよう、ボックス１２Ａ，１２Ｂの底面が複数の開口を有していてもよい。各開口の形状は、バイアル１１の突上げやバーコードの読み取りが可能であれば、特に限定されるものではない。例えば、バイアル１１よりもひとまわり小さな円形や矩形であってもよいし、スリット状や格子状であってもよい。

ドロワー（ケース）１３は、２種以上のボックス１２Ａ，１２Ｂを収納することが可能な、ラック状の収納部材である。
図３に示すように、ドロワー１３は、側面となる一対の縦板３１，３１と、縦板３１，３１間に亘って設けられた複数の床板３２とによって構成される。これにより、鉛直方向（以下、「Ｚ軸方向」と記載する場合がある）に連続して棚が設けられ、各棚にボックス１２Ａ及びボックス１２Ｂのうちいずれか一つを収納することができる。また、一対の縦板と直交する少なくとも一つの側面が開口しているため、ボックス１２Ａ，１２Ｂの出し入れが可能となっている。

図４及び図５に示すように、ドロワー１３には、２種類のボックス１２Ａ，１２ＢがＸ軸方向に交互に収納されている。
具体的には、図４に示すように、２種類のボックス１２Ａ，１２Ｂは、ドロワー１３の開口している側面から、ボックス１２Ａの一辺（幅Ｗ_１）、及びボックス１２Ｂの長辺（幅Ｗ_２）が見える向きに並べられて、床板３２上にそれぞれ載置されている。
換言すると、ドロワー（ケース）１３は、ドロワー１３側から後述する第１ステージ５側に向かう第１方向（後述するＹ軸方向）と直行する第２方向（後述するＸ軸方向）の幅が異なる２種類のボックス１２Ａ，１２Ｂを収納可能である。

なお、本実施形態の凍結保存装置１では、１つのドロワー１３に２種類のボックス１２Ａ，１２ＢをＸ軸方向に交互に収納する態様を一例として説明したが、ドロワー１３へのボックス１２Ａ，１２Ｂの収納の態様はこれに限定されない。例えば、２種類のボックス１２Ａ，１２Ｂを１つのドロワー１３のＸ軸方向の上下に種類ごとに分けて収納する態様としてもよいし、１つのドロワー１３に１種のボックスのみを収納する態様としてもよい。

ドロワー１３の上面には、把持部３３が設けられている。この把持部３３の形状は、ドロワー１３をＺ軸方向に上昇および下降させることができるものであれば特に限定されるものではないが、後述するドロワー昇降装置４によって把持することが可能な形状が好ましい。ドロワー昇降装置４によって把持部３３を把持することが可能であれば、ドロワー昇降装置４をＺ軸方向に上昇および下降させることで、ドロワー１３を後述する凍結保存容器２の開口部２３ａ，２３ｂから自動で入出庫させることができる。
なお、ドロワー１３としては、ボックス１２を収納することができ、かつ、ドロワー昇降装置４によりＺ軸方向に上昇および下降させることが可能であれば、特に限定されない。

図１に示すように、凍結保存容器２は、本実施形態の凍結保存装置１の下方に設けられている。凍結保存容器２は、１以上のドロワー１３を内部に収容し、凍結保存するための容器である。

図６は、本発明を適用した一実施形態である凍結保存装置１における凍結保存容器２を側面から見た断面模式図である。
図６に示すように、凍結保存容器２は、ステンレス鋼などからなる内槽２１と外槽２２とから形成される二重構造であり、内槽２１と外槽２２との間の空隙が真空である真空二重断熱容器である。したがって、内槽２１の内部に液体窒素などの低温液化ガスを満たすことにより、内部を低温状態に保持することができる。例えば、内槽２１の底部付近まで、具体的には後述のドロワーテーブル（回転テーブル）２４の下まで液体窒素を満たすことにより、内槽２１の内部の気相部を－１５０℃以下に保持することができる。

凍結保存容器２の上面には、２つの開口部２３ａ，２３ｂが設けられている。この開口部２３ａ，２３ｂを介して、凍結保存容器２の内部空間と作業空間３とが連通されている。
２つの開口部２３ａ，２３ｂは、後述のドロワーテーブル（回転テーブル）２４の半径方向に互いに隣接するように設けられている。ここで、２つの開口部２３ａ，２３ｂが隣接して並ぶ方向を「Ｘ軸方向」と記載する。

各開口部２３ａ，２３ｂの開口面積は、ドロワー１３を平面視した際の面積とほぼ同等となっている。このため、作業空間３においてドロワー１３からボックス１２Ａ，１２Ｂを搬送する際に、誤ってボックス１２Ａ，１２Ｂが開口部２３ａ，２３ｂから凍結保存容器２内に落下することを防止することができる。

各開口部２３ａ，２３ｂは、当該開口部を閉塞するキャップ２５が設置可能とされている。ここで、図６では、開口部２３ａにキャップ２５が設けられて閉塞されており、開口部２３ｂにはキャップ２５が設けられていない場合を一例として説明する。各開口部２３ａ，２３ｂにそれぞれキャップ２５を設けることにより、当該開口部が閉塞されるため、凍結保存容器２内の温度の上昇を抑制することができる。

キャップ２５の材質としては、断熱性能の高いものであれば特に限定されないが、例えば、発泡ウレタン樹脂などが挙げられる。

キャップ２５の上面には、把持部２６が設けられている。この把持部２６の形状は、キャップ２５を各開口部２３ａ，２３ｂから着脱させる際に把持しやすいものであれば特に限定されるものではないが、後述するドロワー昇降装置４によって把持することが可能な形状が好ましい。ドロワー昇降装置４によって把持部２６を把持することが可能であれば、ドロワー昇降装置４をＺ軸方向に上昇および下降させることで、キャップ２５を開口部２３ａ，２３ｂから自動で着脱させることができる。

図６および図７に示すように、凍結保存容器２内の底部には、ドロワー１３を載置させるためのドロワーテーブル２４が設けられている。このドロワーテーブル２４は、凍結保存容器２の外側に設けられドロワーテーブル２４の中心軸２８に結合したモーター２７により、回転軸２８を中心として回転させることができるように構成されている。

また、図７に示すように、ドロワーテーブル２４上には、回転軸２８を中心とする任意の２つの同心円の各円周上に、複数のドロワー１３をそれぞれ載置可能とされている。なお、平面視した際に、開口部２３ａ，２３ｂが上記同心円の各円周上となるように、各開口部と同心円とが位置合わせされている。

これにより、任意のドロワー１３を取り出す際に、ドロワーテーブル２４を回転させることにより、任意のドロワー１３を開口部２３ａまたは開口部２３ｂの真下に位置するように移動させることができる。

また、図６に示すように、ドロワーテーブル２４上には、各ドロワー１３を載置する位置に対応するように、上端部が広がったテーパ形状とされたドロワーガイド２９が設けられている。ドロワーガイド２９を設けることにより、各ドロワー１３が所定の位置に載置されるように固定することができる。これにより、ドロワーテーブル２４を回転させた際に、ドロワーテーブル２４上で各ドロワー１３の位置がずれることを防止することができる。また、ドロワーガイド２９のテーパ部がドロワー１３下降時の位置ずれを補正することができる。

各ドロワー１３をドロワーテーブル２４上に載置する際は、後述するドロワー昇降装置４によりドロワー１３を上昇した場合に、ドロワー１３の開口している側面が第１ステージ５側を向くように載置する。
ドロワー昇降装置４によってドロワー１３の把持部３３を把持し、ドロワー昇降装置４をＺ軸方向に上昇および下降させることで、ドロワー１３を開口部２３ａあるいは開口部２３ｂから自動で入出庫させることができる。

作業空間３は、図１に示すように、凍結保存容器２の上方に設けられており、開口部２３ａ，２３ｂを介して凍結保存容器２と連通している。本実施形態の凍結保存装置１は筐体（図示略）に囲まれており、作業空間３は、凍結保存容器２内から蒸発した窒素ガスなどにより、例えば露点－４０℃以下、好ましくは露点－５０℃以下のドライ環境に維持されている。凍結保存容器２の開口部２３ａ，２３ｂを含んだ作業空間を筐体で覆うことによって、ドロワー１３や液体窒素に作業者が直接触れることによる凍傷や、開口部２３ａ，２３ｂから蒸発する窒素ガスによる酸欠の危険を解消できる。また、ドライ環境に筐体内を維持することにより、作業空間３内での結露などを防止することができる。

図８に示すように、ドロワー昇降装置４は、ドロワー１３を把持するなどにより保持した状態で、開口部２３ａ，２３ｂのいずれか一方を介してドロワー１３をＺ軸方向に上昇および下降させるための部材であり、作業空間３内に設けられている。このドロワー昇降装置４は、支持レール４１と、昇降装置駆動部４２と、主軸部４３と、フック４４とによって構成されている。

支持レール４１は、作業空間３の上方にＸ軸方向に亘って設けられている。この支持レール４１には、昇降装置駆動部４２が上記Ｘ軸方向に移動可能に取り付けられている。

昇降装置駆動部４２には、主軸部４３が垂下するように設けられている。また、主軸部４３の下端には、フック４４が設けられている。

主軸部４３の形態は、昇降装置駆動部４２とフック４４との間を連結し、昇降装置駆動部４２からフック４４を垂下可能なものであれば、特に限定されるものではない。例えば、棒状の部材であってもよいし、２以上に分割可能なチェーンを組み合わせた態様であってもよい。

また、昇降装置駆動部４２は、主軸部４３を介してフック４４をＺ軸方向に上昇および下降させることができるものであれば特に限定されるものではなく、上述した主軸部４３の態様によって適宜選択することができる。例えば、主軸部４３の態様が棒状の部材である場合には、主軸部４３を軸支するローラー部材を回転させる機構であってもよい。また、主軸部４３の態様が２以上に分割可能なチェーンの組み合わせの場合には、チェーンの分割機能および巻き取り機能を有する機構であってもよい。

フック４４の形状は、ドロワー１３を把持できるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、鉤状とすることができる。これにより、ドロワー１３の上部に設けられた把持部３３を把持できる。

このように構成されたドロワー昇降装置４によれば、支持レール４１上をＸ軸方向に移動させることで、目的の試料が保管されたドロワー１３の位置に対応する開口部２３ａおよび開口部２３ｂのいずれかの上方にフック４４を移動させることができる。

また、ドロワー昇降装置４を凍結保存容器２内に下降させてドロワー１３の上部に設けられた把持部３３を把持する際に、支持レール４１上をＸ軸方向に移動させることでフック４４の位置を容易に調整することができる。これにより、ドロワー昇降装置４が１本であっても、複数の開口部２３ａ，２３ｂからドロワー１３を入出庫することができる。

また、昇降装置駆動部４２を駆動させることにより、主軸部４３を介してフック４４をＺ軸方向に上昇および下降させることができる。すなわち、ドロワー１３を把持した状態で、開口部２３ａ，２３ｂのいずれかを介してドロワー１３をＺ軸方向に上昇および下降させることができる。これにより、ドロワー１３を凍結保存容器２から入出庫させることができる。

さらに、昇降装置駆動部４２の駆動を停止することにより、フック４４をＺ軸方向の任意の高さに維持することができる。すなわち、ドロワー１３を把持した状態で、ドロワー１３を任意の高さに維持することができる。

図９に示すように、作業空間３の下方に、第１のＸ軸レール５１がＸ軸方向に亘って設けられている。第１ステージ５は、上記第１のＸ軸レール５１に取り付けられており、Ｘ軸方向に移動可能とされている。そのため、第１ステージ５は、平面視した際に、開口部２３ａおよび開口部２３ｂのそれぞれに隣接する位置に移動することができる。

第１ステージ５が、平面視した際に、開口部２３ａ，２３ｂのいずれかに隣接していることにより、ドロワー１３から任意の高さに収納された所望のボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を取り出す際、ドロワー１３全体を凍結保存容器２から出庫させる必要がなくなる。これにより、所望のボックス１２が収納されている収納空間の底面と第１ステージ５とが略同一の高さとなるまでドロワー１３を上昇させることにより、後述する第２の押圧装置８（第２アーム）によって、所望のボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）のみを第１ステージ５上に移動して取り出すことができる。したがって、目的の試料以外の試料が昇温することを抑制することができる。さらに、ドロワー１３の全体を引き上げる必要がないため、装置の高さ方向を小型化できる。

第１ステージ５は、目的の試料が収納された所望のボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）をドロワー１３との間で受け渡しが可能な搬送テーブルである。
第１ステージ５は、サイズの異なる２種以上のボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を載置可能である。第１ステージ５には、第１ステージ５の中央部分には、上面と底面とを貫通する開口部５２が設けられている。これにより、開口部５２を介して第１ステージ５の下方からボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）に収納されている各バイアル１１を突き上げることができる。また、開口部５２を介して第１ステージ５の下方から、各バイアル１１の例えば底部に設けられたバーコードを識別することができる。

開口部５２の形状としては、バイアル１１の突上げやバーコードの読み取りが可能であれば、特に限定されるものではない。例えば、ボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）よりもひとまわり小さく開口されたものであってもよいし、スリット状や格子状に複数開口されたものであってもよい。

第１ステージ５の上面には、２種以上のボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）の位置決めをするためのボックスガイド１００が設けられている。このボックスガイド１００により、後述の第２の押圧装置８により押圧された２種以上のボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を、それぞれ第１ステージ５上の所定の位置に載置されるように、移動する方向を規制（位置決め）できる。
以下、ボックスガイド１００の構成について、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂの位置決めをする場合を一例として、説明する。

図１０及び図１１に示すように、ボックスガイド１００は、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂの第１ステージ５上の位置を規制する２つの位置決めガイド１１０，１２０を有する。

位置決めガイド１１０は、入口部１１１、幅規制部１１２、及び奥行規制部１１３を有する。
入口部１１１は、位置決め対象となるボックス１２Ａの幅Ｗ_１に対応する開口を有する。入口部１１１は、第１ステージ５上のドロワー１３側に位置する。また、入口部１１１の先端には、第１ステージ５側からドロワー１３側へ向かって漸次拡径するテーパ１１１ａが設けられている。これにより、対象であるボックス１２Ａがドロワー１３側から第１ステージ５側へ向かって移動する際、入口部１１１から位置決めガイド１１０の内側の空間へスムーズに導入することができる。

幅規制部１１２は、対象となるボックス１２Ａが載置される第１ステージの上面（載置面）からＺ軸方向（鉛直方向）上方に延在する一対の壁面１１２ａを有する。幅規制部１１２は、第１ステージ５上において入口部１１１と奥行規制部１１３との間に位置する。換言すると、幅規制部１１２の一端側（一対の壁面１１２ａの先端側）が入口部１１１であり、他端側（一対の壁面１１２ａの基端側）が奥行規制部１１３である。

一対の壁面１１２ａは、一端側から他端側にわたって、少なくとも対象となるボックス１２Ａの幅（長さ）Ｗ_１よりも離間し、かつ互いに対向して、後述するＹ軸方向（第１方向）に延在する。これにより、ドロワー１３と第１ステージとの間で、対象となるボックス１２Ａを受け渡す際、Ｘ軸方向（第２方向）への移動を規制できる。

なお、幅規制部１１２は、一対の壁面１１２ａの間に対象となるボックス１２Ａが挿入可能であれば、特に限定されない。
幅規制部１１２のＹ軸方向（第１方向）の長さは、対象となるボックス１２Ａよりも長くてもよく、短くてもよい。
幅規制部１１２のＺ軸方向（鉛直方向）の高さは、対象となるボックス１２Ａよりも高くてもよく、低くてもよい。２つの位置決めガイド１１０，１２０をＺ軸方向（鉛直方向）に積み上げる観点から、幅規制部１１２の高さは低い方が好ましく、幅規制部１１２の上面１１２ｂは平坦であることが好ましい。
一対の壁面１１２ａは、垂直面であってもよく、傾斜面であってもよい。また、一対の壁面１１２ａは、一端側から他端側にむかって連続する壁面であってもよく、間隔を開けて設けられた不連続な壁面であってもよい。

奥行規制部１１３は、対象となるボックス１２Ａが載置される第１ステージの上面（載置面）からＺ軸方向（鉛直方向）上方に延在する壁面１１３ａを有する。奥行規制部１１３は、第１ステージ５上において入口部１１１と反対側に位置する。

壁面１１３ａは、幅規制部１１２の一対の壁面１１２ａの他端間に位置し、Ｘ軸方向（第２方向）に延在する。これにより、対象となるボックス１２Ａをドロワー１３から第１ステージへ移動する際、Ｙ軸方向（第１方向）への移動を規制できる。

なお、壁面１１３ａのＸ軸方向（第２方向）の長さは、対象となるボックス１２Ａの幅Ｗ_１よりも長くてもよく、短くてもよい。
壁面１１３ａのＺ軸方向の高さは、対象となるボックス１２Ａよりも高くてもよく、低くてもよい。２つの位置決めガイド１１０，１２０をＺ軸方向に積み上げる観点から、壁面１１３ａの高さは低い方が好ましく、幅規制部１１２の上面１１２ｂと同じ高さであることが好ましい。
壁面１１３ａは、垂直面であってもよく、傾斜面であってもよい。また、壁面１１３ａは、一対の壁面１１２ａの他端と連続する壁面であってもよく、間隔を開けて設けられた不連続な壁面であってもよい。

位置決めガイド１２０は、入口部１２１、幅規制部１２２、及び奥行規制部１２３を有する。
入口部１２１は、位置決め対象となるボックス１２Ｂの幅Ｗ_２に対応する開口を有する。入口部１２１は、第１ステージ５上のドロワー１３側に位置する。また、入口部１２１の先端には、第１ステージ５側からドロワー１３側へ向かって漸次拡径するテーパ１２１ａが設けられている。これにより、対象であるボックス１２Ｂがドロワー１３側から第１ステージ５側へ向かって移動する際、入口部１２１から位置決めガイド１２０の内側の空間へスムーズに導入することができる。

幅規制部１２２は、対象となるボックス１２Ｂが載置される、位置決めガイド１１０の幅規制部１１２の上面（載置面）１１２ｂからＺ軸方向（鉛直方向）上方に延在する一対の壁面１２２ａを有する。幅規制部１２２は、第１ステージ５上において入口部１２１と奥行規制部１２３との間に位置する。換言すると、幅規制部１２２の一端側（一対の壁面１２２ａの先端側）が入口部１２１であり、他端側（一対の壁面１２２ａの基端側）が奥行規制部１２３である。

一対の壁面１２２ａは、一端側から他端側にわたって、少なくとも対象となるボックス１２Ｂの幅（長さ）Ｗ_２よりも離間し、かつ互いに対向して、Ｙ軸方向に延在する。これにより、ドロワー１３と第１ステージとの間で、対象となるボックス１２Ｂを受け渡す際、Ｘ軸方向への移動を規制できる。

なお、幅規制部１２２は、一対の壁面１２２ａの間に対象となるボックス１２Ｂが挿入可能であれば、特に限定されない。
幅規制部１２２のＹ軸方向の長さは、対象となるボックス１２Ｂよりも長くてもよく、短くてもよい。
幅規制部１２２のＺ軸方向（鉛直方向）の高さは、対象となるボックス１２Ｂよりも高くてもよく、低くてもよい。２つの位置決めガイド１１０，１２０をＺ軸方向（鉛直方向）に積み上げる際、位置決めガイド１１０の小型化を図る観点から、幅規制部１２２の高さは低い方が好ましく、幅規制部１２２の上面１２２ｂは平坦であることが好ましい。
一対の壁面１２２ａは、垂直面であってもよく、傾斜面であってもよい。また、一対の壁面１２２ａは、一端側から他端側にむかって連続する壁面であってもよく、間隔を開けて設けられた不連続な壁面であってもよい。

奥行規制部１２３は、対象となるボックス１２Ｂが載置される、位置決めガイド１１０の幅規制部１１２の上面（載置面）１１２ｂからＺ軸方向（鉛直方向）上方に延在する壁面１２３ａを有する。奥行規制部１２３は、第１ステージ５上において入口部１２１と反対側に位置する。

壁面１２３ａは、幅規制部１２２の一対の壁面１２２ａの他端間に位置し、Ｘ軸方向（第２方向）に延在する。これにより、対象となるボックス１２Ｂをドロワー１３から第１ステージへ移動する際、Ｙ軸方向（第１方向）への移動を規制できる。

壁面１２３ａには、後述する第１の押圧装置（第３アーム）７が挿通可能な開口が設けられている。これにより、押圧装置７によってボックス１２Ａ、１２Ｂを押圧し、第１ステージ５からドロワー１３へ移動させることができる。

なお、壁面１２３ａのＸ軸方向（第２方向）の長さは、対象となるボックス１２Ｂの幅Ｗ_２よりも長くてもよく、短くてもよい。
壁面１２３ａのＺ軸方向の高さは、対象となるボックス１２Ｂよりも高くてもよく、低くてもよい。２つの位置決めガイド１１０，１２０をＺ軸方向に積み上げる観点から、壁面１２３ａの高さは低い方が好ましく、幅規制部１２２の上面１２２ｂと同じ高さであることが好ましい。
壁面１２３ａは、垂直面であってもよく、傾斜面であってもよい。また、壁面１２３ａは、一対の壁面１２２ａの他端と連続して設けられていてもよく、間隔を開けて設けられていてもよい。

ボックスガイド１００は、第１ステージ５上に、２つの位置決めガイド１１０，１２０が、それぞれの入口部１１１，１２１がドロワー１３側に対向する向きに揃えられて、対象となるボックス１２の幅が小さなものから順にＺ軸方向（鉛直方向）上方に向かって積み重ねられている。すなわち、ボックスガイド１００は、第１ステージ上に、位置決めガイド１１０が下側、位置決めガイド１２０が上側となるように積み重ねられて、これらが一体化されている。

鉛直方向上下に配置された２つの位置決めガイド１１０，１２０において、下方に位置する位置決めガイド１１０の幅規制部１１２の上面１１２ｂの一部が、上方に位置する位置決めガイド１２０の対象であるボックス１２Ｂの載置面となる。これにより、下方の位置決めガイド１１０の上面は、平坦であることが好ましい。

図９に示すように、作業空間３の下方であって、開口部２３ａ，２３ｂを挟んで第１のＸ軸レール５１の反対側に、第２のＸ軸レール５４がＸ軸方向に亘って設けられている。第２ステージ６は、上記第２のＸ軸レール５４に取り付けられており、Ｘ軸方向に移動可能とされている。そのため、第２ステージ６は、平面視した際に、開口部２３ａおよび開口部２３ｂのそれぞれに隣接する位置に移動することができる。

第１ステージ５および第２ステージ６は、上述したようにＸ軸方向に移動可能であり、一対となってＸ軸方向に移動可能である。これにより、例えば、開口部２３ａからドロワー１３を入出庫する際に、第１ステージ５、開口部２３ａ、および第２ステージ６が、この順に隣接して並ぶことができる。ここで第１ステージ５、開口部２３ａ、および第２ステージ６が隣接して並ぶ方向を「Ｙ軸方向」と記載する。なお、第１ステージ５及び第２ステージ６は、一対で同時に動くだけでなく、個々に動作することも可能である。

第１ステージ５および第２ステージ６の開口部２３ｂ側の側面には、ドロワーガイド５５がそれぞれ設けられている。ドロワー１３が開口部２３ｂを介してＺ軸方向に上昇または下降する際に、ドロワー１３の両側からドロワーガイド５５によって挟みこむようにドロワー１３を支持することができる。これにより、ドロワー１３の揺れなどを抑えることができるため、ドロワー１３の上昇および下降、ドロワー１３と第１ステージ５との間でのボックス１２の移動をスムーズに行うことができる。

ドロワーガイド５５としては、ドロワー１３を支持できるものであれば特に限定されない。例えば、ドロワー１３の４隅の、Ｘ軸方向側の面およびＹ軸方向側の面に、樹脂製の車輪をそれぞれ当接させることにより、ドロワー１３を支持する構成としてもよい。

第１の押圧装置７は、第１ステージ５上に載置させられたボックス１２をドロワー１３側へ押圧することで、ボックス１２をドロワー１３に収納するための部材である。第１の押圧装置７は、第１ステージ５上に設けられている。この第１の押圧装置７は、第１の支持部５６と、第１の押圧部５７とによって構成されている。

第１の支持部５６は、第１ステージ５上であって、開口部２３ａ，２３ｂと対向する側の側面と反対側の側面に基端が設けられている。この第１の支持部５６は、先端がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。

第１の押圧部５７は、第１の支持部５６の先端に設けられている。この第１の押圧部５７によりボックス１２をＹ軸方向に押圧することができる。

このように構成された第１の押圧装置７によれば、第１ステージ５上に載置されたボックス１２をドロワー１３側へ押圧することで、ボックス１２をドロワー１３に収納することができる。

第２の押圧装置８は、ドロワー昇降装置４により第１ステージ５と隣接する高さに維持されるボックス１２を、第１ステージ５側へ押圧することで、ボックス１２を第１ステージ５上に移動させる部材である。第２の押圧装置８は、第２ステージ６上に設けられている。この第２の押圧装置８は、第２の支持部５８と、第２の押圧部５９とによって構成されている。

第２の支持部５８は、第２ステージ６上であって、開口部２３ａ，２３ｂと対向する側の側面と反対側の側面に基端が設けられている。この第２の支持部５８は、先端がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。

第２の押圧部５９は、第２の支持部５８の先端に設けられている。この第２の押圧部５９によりボックス１２をＹ軸方向に押圧することができる。

このように構成された第２の押圧装置８によれば、ドロワー１３内の第１ステージ５と隣接する高さに位置するボックス１２を、第１ステージ５側へ押圧することにより、ボックス１２を第１ステージ５に載置することができる。

第１ステージ５と、第２ステージ６と、第１の押圧装置７と、第２の押圧装置８とが、連携して動作することにより、ドロワー昇降装置４により凍結保存容器２から出庫したドロワー１３からボックス１２を第１ステージ５上に載置可能とされている。また、第１ステージ５上に載置されたボックス１２を、ドロワー１３へ収納可能とされている。

例えば、ドロワー昇降装置４により開口部２３ｂを介して出庫した後に、ドロワー１３からボックス１２を第１ステージ５に載置する場合、先ず、第１ステージ５および第２ステージ６が、平面視した際に開口部２３ｂを挟んで対向する位置へ移動する。

次に、ドロワー昇降装置４により凍結保存容器２から開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のボックス１２が収納されている収納空間の底面と第１ステージ５とが略同一の高さとなるまでドロワー１３を上昇させる。ドロワー１３を上昇させる際、第１ステージ５および第２ステージ６に設けられたドロワーガイド５５により、ドロワー１３を支持することにより、ドロワー１３の揺れを抑える。

次に、ドロワー１３を支持した状態で、第２の押圧装置８により所望のボックス１２をＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２をドロワー１３から第１ステージ５へ移動させる。以上の動作により、第１ステージ５上に所望のボックス１２を載置することができる。

ここで、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂをドロワー１３から第１ステージ５へ移動させる場合について、図１２～図１４を参照しながら説明する。
先ず、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂのうち、ボックス１２Ａを対象とする場合、制御装置を操作して、所望のボックス１２Ａが収納されているドロワー１３を、当該ボックス１２Ａの収納空間の底面と第１ステージ５上の載置面とが略同一の高さとなるまで上昇させる。ここで、図１４（ａ）に示すように、第１ステージ５上の載置面は、ボックスガイド１００を構成する位置決めガイド１１０の載置面、すなわち、第１ステージ５の上面となる。

次に、ドロワー１３を支持した状態を維持し、第２の押圧装置８により所望のボックス１２ＡをＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２Ａをドロワー１３から第１ステージ５へ移動させる。具体的には、図１２（ａ）に示すように、ボックス１２Ａは、入口部１１１の先端に設けられたテーパ１１１ａから位置決めガイド１１０の内側に導入され、図１２（ｂ）に示すように、幅規制部１１２によりＹ軸方向への移動が規制されながらＸ軸方向へ移動する。なお、ボックス１２ＡのＸ軸方向への移動は、奥行規制部１１３によって規制される。
以上の動作により、第１ステージ５上にボックス１２Ａを載置することができる。

また、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂのうち、ボックス１２Ｂを対象とする場合、制御装置を操作して、所望のボックス１２Ｂが収納されているドロワー１３を、当該ボックス１２Ｂの収納空間の底面と第１ステージ５上の載置面とが略同一の高さとなるまで上昇させる。ここで、図１４（ｂ）に示すように、第１ステージ５上の載置面は、ボックスガイド１００を構成する位置決めガイド１２０の載置面、すなわち、位置決めガイド１１０の上面（幅規制部１１２の上面１１２ｂ）となる。

次に、ドロワー１３を支持した状態を維持し、第２の押圧装置８により所望のボックス１２ＢをＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２Ｂをドロワー１３から第１ステージ５へ移動させる。具体的には、図１３（ａ）に示すように、ボックス１２Ｂは、入口部１２１の先端に設けられたテーパ１２１ａから位置決めガイド１２０の内側に導入され、図１３（ｂ）に示すように、幅規制部１２２によりＹ軸方向への移動が規制されながらＸ軸方向へ移動する。なお、ボックス１２ＢのＸ軸方向への移動は、奥行規制部１２３によって規制される。
以上の動作により、第１ステージ５上にボックス１２Ｂを載置することができる。

第１ステージ５上に取り出されたボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）は、作業空間３に設けられている搬送系統６１によって筐体（図示略）の取り出し口（図示略）付近まで搬送される。
図１５に示すように、搬送系統６１は、第１ステージ５と、識別装置６２と、突き上げ部６３と、バイアル昇降装置６４とから概略構成されている。

識別装置６２は、バイアル１１を識別するためのものであり、第１のＸ軸レール５１の周辺または第１ステージ５上に設けられている。識別装置としては、バイアル１１を識別することができるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、バイアル１１に貼り付けられた画像情報を認識できる装置であればいずれでもよく、具体的にはバーコードリーダーなどが挙げられる。

識別装置６２が、バーコードリーダーである場合、例えば、バイアル１１の底部に識別コードが設けられ、第１ステージ５が底面に開口部を有しており、識別装置６２（バーコードリーダー）が第１ステージ５の下方に設けられていることが好ましい。これにより、ボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）内に収納された状態で、バイアル１１を容易に識別することができる。また、この場合、識別装置６２（バーコードリーダー）は、第１ステージ５のＸ軸への移動経路であって、開口部２３ａと突き上げ部６３の間のいずれかの位置に設けられていればよい。なお、識別装置６２がバーコードリーダーである場合、一次元バーコード読み取り可能なリーダー、二次元バーコード読み取り可能なリーダー、いずれも可能である。

識別装置６２を設けることにより、バイアル１１の保管場所や入出庫した日時などの在庫情報や運用履歴などの情報を自動で記録することができる。また、自動で記録することができるため、大量の試料を扱う場合であっても、読み取り忘れなどのミスを減らすことができ、試料の取り違いなどの事故を防ぐことができる。

突き上げ部６３は、第１ステージ５上に載置されたボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）内に収容されている各バイアル１１を、第１ステージ５の下方から、第１ステージ５に設けられている開口部５２を介して、各バイアル１１の底部を押し上げるための装置である。

突き上げ部６３は、例えば、支持台６５と、この支持台６５上に直線状に設けられた複数の柱状部６６Ａ，６６Ｂとから概略構成されている。支持台６５は、２つのユニットに分割されており、一方のユニットにはボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）に収容されてあるバイアル列のうち、奇数番目に対応して位置する柱状部６６Ａが、他方のユニットにはボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）に収容されてあるバイアル列のうち、偶数番目に対応して位置する柱状部６６Ｂがそれぞれ固定されている。また、支持台６５は、２つのユニットを交互に上昇されることが可能となっており、一方のユニットを上昇させることにより、ボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）内に収容されてあるバイアル列のうち、奇数番号のバイアルを同時に突き上げることができるようになっている。同様に、他方のユニットを上昇させることにより、同バイアル列のうち、偶数番号のバイアルを同時に突き上げることができる。なお、支持台６５が２つのユニットに分割されることにより、突き上げられたバイアル１１間の間隔が全バイアル１１を一度に突き上げる場合より広くなっているため、バイアル昇降装置６４の把持部６８が開状態となるスペースを十分に確保できる。

バイアル昇降装置６４は、筐体（図示略）の作業空間３の上部においてＹ軸方向に延在するように設けられたＹ軸レール（図示略）と、このＹ軸レール（図示略）に設けられてＹ軸方向に移動自在とされた昇降装置駆動部６７と、昇降装置駆動部６７の下端に設けられた把持部６８とを備えて構成されている。

昇降装置駆動部６７は、Ｚ軸方向に上昇および降下可能な機構であれば、特に限定されない。
把持部６８は、バイアル１１を１本ずつ把持することができる機構であれば、特に限定されない。具体的には、互いに離間および近接するように設けられた複数の板状部材によって構成することができる。把持部６８を開状態とするには板状部材を互いに離間させるように移動させ、閉状態とするには互いに近接するように移動させる。これにより、板状部材の間の空間に、バイアル１１を把持することができる。

上記のように構成された搬送系統６１によれば、第１ステージ５上に取り出されたボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）が、開口部２３ａ、２３ｂに隣接する位置から突き上げ部６３に移動する際、識別装置６２によって所望のバイアル１１の位置が確認される。その後、第１ステージ５が突き上げ部６３まで移動すると、識別装置６２によって得られた位置情報に基づいて、支持台６５の対応するユニットが上昇することにより、所望のバイアル１１が上方に押し出される。押し出されたバイアル１１の上方にバイアル昇降装置６４を移動させた後に把持部６８を降下させ、把持部６８によって目的のバイアル１１を把持した後、バイアル置き場６９へと搬送させる。これにより、作業者は、所望のバイアル１１を容易に取り出すことができる。

入出力装置９は、筐体（図示略）の外部に設けられた、表示部および入力部を持つ例えばパーソナルコンピュータである。作業者は、入出力装置９を操作して、凍結保存装置１に内蔵された制御装置（図示略）に指示を出すことにより、バイアル１１またはボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を取り出しおよび収納するための様々な操作をすることができる。例えば、作業者が、在庫情報から取り出す試料を選択し、バイアル１１またはボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）の取出しを指示することで、自動で所望のバイアル１１またはボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を取り出し口（図示略）まで移動させることができる。また、外部の入出力装置９が備える記憶部において、凍結保存装置１において管理されるバイアル１１情報を記憶することもできる。

また、凍結保存装置１内の制御装置（図示略）には、ドロワー昇降装置４、第１ステージ５、第２ステージ６、第１の押圧装置７、第２の押圧装置８、識別装置６２、突き上げ部６３、バイアル昇降装置６４などへ動作を指示する制御プログラムが組み込まれている。これにより、例えば、第２の押圧装置８によりボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を第１ステージ５上に載置した後に、ドロワー昇降装置４によりドロワー１３を下降させ、凍結保存容器２内に移動させるといった動作指示をすることができる。これにより、ドロワー１３内に収納された他の試料が昇温するのを抑制することができる。

＜凍結保存装置の運転方法＞
次に、本実施形態の凍結保存装置１の運転方法（使用方法）について説明する。
本実施形態の凍結保存装置１の運転方法は、保存対象が収納されたボックス（箱）１２（１２Ａ，１２Ｂ）を収納するドロワー（ケース）１３を、凍結保存容器１の内部に収容して保存するとともに、凍結保存容器１からドロワー１３を第１ステージ（搬送テーブル）５と同じ高さに引き上げた後、ドロワー１３と第１ステージ５との間でボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を自動で受け渡し（移動）可能な凍結保存装置１の運転方法である。
具体的には、本実施形態の凍結保存装置１の運転方法は、ドロワー１３及び第１ステージ５のうち、移動元におけるボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）の載置面の高さが、移動先におけるボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）の載置面の高さよりも高くなるように、ドロワー１３を鉛直方向上下に移動し、ドロワー１３の高さを維持した後、ボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を移動元から移動先に向かって移動させることを特徴とする。
以下、開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を取り出す場合を一例として説明する。

本実施形態の凍結保存装置１の運転方法は、先ず、入出力装置９を操作して、所望のボックス１２の取り出しを制御装置（図示略）に指示する。これにより、ドロワーテーブル２４が回転し、所望のボックス１２を収納したドロワー１３が、開口部２３ｂの真下に移動する。

次に、ドロワー昇降装置４がＸ軸方向に移動し、開口部２３ｂの真上に移動する。その後後、フック４４がＺ軸下方向に下降し、キャップ２５の把持部２６を把持する。その後、フック４４がＺ軸上方向に上昇することにより、キャップ２５が開口部２３ｂから外される。開口部２３ｂから外したキャップ２５は、ドロワー昇降装置４およびフック４４がＸ軸方向およびＺ軸方向に移動することにより、例えば、もう一方のキャップ２５の上などの空いているスペースに載置される。

次に、第１ステージ５および第２ステージ６がＸ軸方向に移動することにより、平面視した際に開口部２３ａの両側を挟むような位置へ移動する。また、ドロワー昇降装置４が、キャップ２５の外れた開口部２３ｂの真上に移動する。

次に、ドロワー昇降装置４により凍結保存容器２から開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のボックス１２が収納されている収納空間の底面と第１ステージ５とが略同一の高さとなるまでドロワー１３を上昇させる。

ここで、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂのうち、ボックス１２Ａをドロワー１３から第１ステージ５へ移動させる場合について、図１６（ａ）を参照しながら説明する。
先ず、制御装置を操作して、移動元であるドロワー１３におけるボックス１２Ａの載置面の高さＨ_Ａが、移動先となる第１ステージ５上における載置面（第１ステージ５の上面）の高さＨ_１よりもわずかに高くなるように、ドロワー１３の位置を移動させる。
なお、凍結保存装置１では、第１ステージ５はＺ軸方向、すなわち、鉛直方向に可動しないため、ドロワー１３を鉛直方向上下に移動させる。

移動元の載置面の高さＨ_Ａと、移動先の載置面の高さＨ_１との間隔（ギャップ）としては、特に限定されないが、１～１０ｍｍとすることができ、２～５ｍｍとすることが好ましい。上記間隔を設けることにより、ドロワー１３から第１ステージ５へ所望のボックス１２Ａを移動させる際、移動先となる第１ステージ５の手前側の側面にボックス１２Ａをぶつけるなど、ボックス１２Ａに対して衝撃を与えることなく、スムーズにボックス１２Ａを受け渡すことができる。

次に、ドロワー１３の高さを維持し、第２の押圧装置８により所望のボックス１２ＡをＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２Ａをドロワー１３から第１ステージ５上へ移動させる。以上の動作により、第１ステージ５上に所望のボックス１２Ａが載置される。

また、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂのうち、ボックス１２Ｂをドロワー１３から第１ステージ５へ移動させる場合について、図１６（ｂ）を参照しながら説明する。
先ず、制御装置を操作して、移動元であるドロワー１３におけるボックス１２Ｂの載置面の高さＨ_Ｂが、移動先となる第１ステージ５上における載置面（位置決めガイド１１０を構成する幅規制部１１２の上面１１２ｂ）の高さＨ_２よりもわずかに高くなるように、ドロワー１３の位置を移動させる。

移動元の載置面の高さＨ_Ｂと、移動先の載置面の高さＨ_２との間隔（ギャップ）としては、特に限定されないが、１～１０ｍｍとすることができ、２～５ｍｍとすることが好ましい。上記間隔を設けることにより、ドロワー１３から第１ステージ５へ所望のボックス１２Ｂを移動させる際、ボックスガイド１００の手前側の側面にボックス１２Ｂをぶつけるなど、ボックス１２Ｂに対して衝撃を与えることなく、スムーズにボックス１２Ｂを受け渡すことができる。

次に、ドロワー１３の高さを維持し、第２の押圧装置８により所望のボックス１２ＢをＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２Ｂをドロワー１３から第１ステージ５上へ移動させる。以上の動作により、第１ステージ５上に所望のボックス１２Ｂが載置される。

次に、残りのボックスが昇温するのを防止するため、ドロワー昇降装置４を下降させ、ドロワー１３を凍結保存容器２に入庫する。その後、上述したキャップ２５を外す動作と逆の動作を行うことにより、キャップ２５により開口部２３ｂを閉塞する。

次に、ボックス１２を載置した第１ステージ５がＸ軸方向に移動することで、ボックス１２が取出し口（図示略）に搬出される。その後、作業者は取出し口（図示略）から目的のボックス１２を取り出すことができる。以上の動作により、ボックス１２の取出し動作が完了する。

次に、上述した凍結保存装置１を用いて、開口部２３ｂを介してドロワー１３を出庫し、所望のバイアル１１を取り出す方法について説明する。
先ず、作業者が入出力装置９を操作して、制御装置（図示略）に所望のバイアル１１の取出しを指示する。これにより、上述したボックス１２の取出しと同様の動作により、凍結保存容器２から開口部２３ｂを介して所望のドロワー１３を出庫し、所望のボックス１２が収納されている収納空間の底面と第１ステージ５とが同じ高さとなるまでドロワー１３を上昇させる。

次に、第２の押圧装置８により所望のボックス１２をＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２をドロワー１３から第１ステージ５へ移動させる。以上の動作により、第１ステージ５上に所望のボックス１２が載置される。

次に、残りのボックスが昇温するのを防止するため、ドロワー１３を上面が凍結保存容器２に入るまで下降させ、この状態で待機する。その際、ドロワー昇降装置４はドロワー１３を把持した状態を維持する。

次に、ボックス１２を載置した第１ステージ５がＸ軸方向に移動することで、第１ステージ５を突き上げ部６３まで移動させる。第１ステージ５上に取り出されたボックス１２は、第１ステージ５が開口部２３ｂから突き上げ部６３に移動する際、識別装置６２によって所望のバイアル１１の位置が確認される。

次に、第１ステージ５が突き上げ部６３まで移動すると、識別装置６２によって得た位置情報に基づいて、支持台６５の対応するユニットが上昇することにより、所望のバイアル１１が上方に押し出される。

次に、押し出されたバイアル１１の上方にバイアル昇降装置６４を移動させた後に把持部６８を降下させ、把持部６８によって目的のバイアル１１を把持した後、バイアル置き場６９へと搬送させる。これにより、作業者は、所望のバイアル１１を容易に取り出すことができる。

所望のバイアル１１を取り出した後のボックス１２は、第１ステージ５に載置されたまま、Ｘ軸方向を移動し、ドロワー１３に隣接する位置まで移動する。その後、ドロワー昇降装置４により、ドロワー１３内の所望のボックス１２を収納する空間の底面が、第１ステージ５および第２ステージ６と略同一の高さとなるまで、ドロワー１３を上昇させる。

次に、第１の押圧装置７により、ボックス１２をＹ軸方向に押圧することで、ボックス１２を第１ステージ５からドロワー１３へ移動させる。

ここで、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂのうち、ボックス１２Ａを第１ステージ５からドロワー１３へ移動させる場合について、図１７（ａ）を参照しながら説明する。
先ず、制御装置を操作して、移動元である第１ステージ５上における載置面（第１ステージ５の上面）の高さＨ_１が、移動先となるドロワー１３におけるボックス１２Ａの載置面の高さＨ_Ａよりもわずかに高くなるように、ドロワー１３の位置を移動させる。

移動元の載置面の高さＨ_１と、移動先の載置面の高さＨ_Ａとの間隔（ギャップ）としては、特に限定されないが、１～１０ｍｍとすることができ、２～５ｍｍとすることが好ましい。上記間隔を設けることにより、第１ステージ５からドロワー１３へ所望のボックス１２Ａを移動させる際、移動先となるドロワー１３の手前側の側面にボックス１２Ａをぶつけるなど、ボックス１２Ａに対して衝撃を与えることなく、スムーズにボックス１２Ａを受け渡すことができる。

次に、ドロワー１３の高さを維持し、第１の押圧装置７により所望のボックス１２ＡをＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２Ａを第１ステージ５からドロワー１３の収納空間へ移動させる。以上の動作により、ドロワー１３内に所望のボックス１２Ａが載置される。

また、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂのうち、ボックス１２Ｂを第１ステージ５からドロワー１３へ移動させる場合について、図１７（ｂ）を参照しながら説明する。
先ず、制御装置を操作して、移動元である第１ステージ５上における載置面（位置決めガイド１１０を構成する幅規制部１１２の上面１１２ｂ）の高さＨ_２が、移動先となるドロワー１３におけるボックス１２Ｂの載置面の高さＨ_Ｂよりもわずかに高くなるように、ドロワー１３の位置を移動させる。

移動元の載置面の高さＨ_２と、移動先の載置面の高さＨ_Ｂとの間隔（ギャップ）としては、特に限定されないが、１～１０ｍｍとすることができ、２～５ｍｍとすることが好ましい。上記間隔を設けることにより、第１ステージ５からドロワー１３へ所望のボックス１２Ｂを移動させる際、移動先となるドロワー１３の手前側の側面にボックス１２Ｂをぶつけるなど、ボックス１２Ｂに対して衝撃を与えることなく、スムーズにボックス１２Ｂを受け渡すことができる。

次に、ドロワー１３の高さを維持し、第２の押圧装置８により所望のボックス１２ＢをＹ軸方向へ押圧することで、所望のボックス１２Ｂを第１ステージ５からドロワー１３の収納空間へ移動させる。以上の動作により、ドロワー１３内に所望のボックス１２Ｂが載置される。

次に、ボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を移動した後、ドロワー昇降装置４により、ドロワー１３を下降させ凍結保存容器２へ入庫する。その後、上述したキャップ２５を外す動作と逆の動作を行うことにより、キャップ２５で開口部２３ｂを閉塞する。以上の動作により、バイアル１１の取出し動作が完了する。

以上、所望のボックス１２またはバイアル１１を取り出す方法について説明したが、ボックス１２またはバイアル１１を収納する方法については、取り出す際の動作と逆の動作を行うことで収納することができるため、説明を省略する。

以上、説明したように、本実施形態の凍結保存装置１は、第１ステージ５上に２種のボックス１２Ａ，１２Ｂの位置決めをするためのボックスガイド１００を有する。このボックスガイド１００は、２つの位置決めガイド１１０，１２０を有し、それぞれの入口部１１１，１２１がドロワー１３側に対向する向きに揃えられて、第１ステージ５上に対象となるボックス１２の幅が小さなものから順にＺ軸方向（鉛直方向）上方に向かって積み重ねられている。すなわち、ボックスガイド１００は、第１ステージ５上に、位置決めガイド１１０が下側、位置決めガイド１２０が上側となるように積み重ねられて、これらが一体化された構成となっている。本実施形態の凍結保存装置１によれば、自動運転において、２種のボックス１２Ａ、１２Ｂの同時使用が可能である。

本実施形態の凍結保存装置１によれば、ボックスガイド１００により、２種のボックス１２Ａ，１２Ｂを、それぞれ第１ステージ５上の所定の位置に載置されるように、移動する方向を規制（位置決め）できる。
また、本実施形態の凍結保存装置１によれば、２つの位置決めガイド１１０，１２０がそれぞれ幅規制部１１２，１２２を有する。そして、幅規制部１１２，１２２は、一端側から他端側にわたって、少なくとも対象となるボックス１２の幅（長さ）よりも離間し、かつ互いに対向して、Ｙ軸方向に延在する一対の壁面１１２ａ，１２２ａを有する。これにより、ドロワー１３と第１ステージとの間で、対象となるボックス１２Ａ，１２Ｂを受け渡す際、Ｘ軸方向への移動を規制できる。

また、本実施形態の凍結保存装置１によれば、鉛直方向上下に配置された２つの位置決めガイド１１０，１２０において、下方に位置する位置決めガイド１１０の幅規制部１１２の上面１１２ｂの一部が、上方に位置する位置決めガイド１２０の対象であるボックス１２Ｂの載置面となる。これにより、ボックスガイド１００のサイズを小型化できる。

本実施形態の凍結保存装置１によれば、平面視した際に開口部２３ａ，２３ｂに隣接するように第１ステージ５が設けられているため、ドロワー昇降装置４によって目的の試料を凍結保存容器２から取り出す際に、ドロワー１３の全体を凍結保存容器から引き上げることなく、目的のボックス１２のみを第２の押圧装置８によって第１ステージ５上に取り出すことができる。したがって、目的の試料を自動で取り出すことができ、かつ、目的の試料以外の試料が昇温するのを抑えることができる。さらに、ドロワー１３の全体を引き上げる必要がないため、装置の高さ方向を小型化できる。

また、本実施形態の凍結保存装置１によれば、少なくとも、ドロワー昇降装置４と、第２の押圧装置８とを制御する制御装置（図示略）をさらに備える構成となっている。そのため、第２の押圧装置８によりボックス１２を第１ステージ５に載置した後に、ドロワー昇降装置４によりドロワー１３を下降させ、凍結保存容器２内に収容させる一連の操作を自動で行うことができる。これにより、目的の試料以外の試料が昇温するのをさらに抑えることができる。

また、本実施形態の凍結保存装置１によれば、第１ステージ５に載置されたボックス１２を、第１ステージ５側からドロワー１３側に押圧して、ドロワー１３に収納する第１の押圧装置７をさらに備える構成となっている。これにより、バイアル１１またはボックス１２を自動で凍結保存容器２内へ収納することができる。

本実施形態の凍結保存装置１の運転方法によれば、ドロワー１３及び第１ステージ５のうち、移動元におけるボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）の載置面の高さが、移動先におけるボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）の載置面の高さよりも高くなるように、ドロワー１３を鉛直方向上下に移動し、ドロワー１３の高さを維持した後、ボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）を移動元から移動先に向かって移動させる。このため、自動運転によってドロワー１３と第１ステージ５との間でボックス１２（１２Ａ，１２Ｂ）の受け渡しを行う際、搬送時の落下や、移動先の手前側の側面にボックス１２をぶつけるなど搬送先との衝突の恐れがなく、ボックス１２に対して衝撃を与えることがない。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述した凍結保存装置１では、ボックスガイド１００が２つの位置決めガイド１１０，１２０を有する構成を一例として説明したが、これに限定されない。本発明の凍結保存装置は、ボックスガイドが３つ以上の位置決めガイドを有する構成であってもよい。これにより、３種以上の規格のボックス１２を同時に使用できる。

また、上述した凍結保存装置１では、ボックスガイド１００のうち、１つの位置決めガイド１２０の奥行規制部１２３に第１の押圧装置（第３アーム）７が挿通可能な開口が設けられる構成を一例としたが、これに限定されない。本発明の凍結保存装置は、２つの位置決めガイド１１０，１２０の奥行規制部１１３，１２３の両方に開口が設けられる構成であってもよい。

また、上述した凍結保存装置１では、第１ステージ５とボックスガイド（２つの位置決めガイド１１０，１２０）１００とが一体化された構成を一例として説明したが、これに限定されない。本発明の凍結保存装置は、第１ステージ５とボックスガイド１００とが、分離可能な構成であってもよい。これにより、第１ステージ５上のボックスガイド１００を交換することで、ボックス１２Ａ、１２Ｂ以外のボックスを用いることができる。

また、上述した凍結保存装置１では、ボックスガイド１００が、２つの位置決めガイド１１０，１２０が一体化された構成を一例として説明したが、これに限定されない。図１８に示すように、本発明の凍結保存装置は、２つの位置決めガイド２１０，２２０が分離可能なボックスガイド２００を備える構成であってもよい。これにより、ボックスガイドの位置決めガイドを交換することで、ボックス１２Ａ、１２Ｂの組み合わせ以外のボックスを用いることができる。

上述した凍結保存装置１では、ドロワー１３が凍結保存容器２内で同心円状に２段にわたり並べられ、２つの開口部２３ａ，２３ｂを備える例について説明したが、この実施形態に限られるものではない。例えば、ドロワー１３が凍結保存容器２内で１つの任意の円状に並べられ、開口部が１つであってもよいし、ドロワー１３が凍結保存容器２内で３つ以上の任意の同心円状に並べられ、開口部が３つ以上であってもよい。

また、上述した凍結保存装置１では、入出力装置９が筐体（図示略）の外部に設けられている例について説明したが、この実施形態に限られるものではない。例えば、入出力装置９の入力部および表示部の一方又は両方が筐体の外壁に設けられる等により、凍結保存装置と一体に構成されていても構わない。

また、上述した凍結保存装置１では、凍結保存装置１に内蔵された制御装置（図示略）に、ドロワー昇降装置４、第１ステージ５、第２ステージ６、第１の押圧装置７、第２の押圧装置８、識別装置６２、突き上げ部６３、バイアル昇降装置６４などへ動作を指示する制御プログラムが組み込まれ、外部に接続された入出力装置９を作業者が操作することにより制御部に各種指示を出す例について説明したが、この実施形態に限られるものではない。例えば、入出力装置９を介さず、作業者が制御装置（図示略）を操作することにより、ドロワー昇降装置４などの各動作部に直接指示するものであってもよい。

また、上述した凍結保存装置１では、第１ステージ５と第２ステージ６とが連動する例について説明したが、この実施形態に限られるものではなく、別々に動く構成であってもよい。

本発明の凍結保存装置は、実験動物の***、受精卵、細胞などの生体試料を凍結保存するための装置として利用可能性がある。

１…凍結保存装置、２…凍結保存容器、３…作業空間、４…ドロワー昇降装置（第１アーム）、５…第１ステージ（搬送テーブル）、６…第２ステージ、７…第１の押圧装置（第３アーム）、８…第２の押圧装置（第２アーム）、９…入出力装置、１１…バイアル（保存対象）、１２，１２Ａ，１２Ｂ…ボックス（箱）、１３…ドロワー（ケース）、２１…内槽、２２…外槽、２３ａ，２３ｂ…開口部、２４…ドロワーテーブル（回転テーブル）、２５…キャップ、２６…把持部、２７…モーター、２８…回転軸、２９…ドロワーガイド、３１…縦板、３２…床板、３３…把持部、４１…支持レール、４２…昇降装置駆動部、４３…主軸部、４４…フック、５１…第１のＸ軸レール、５２…開口部、５３…ボックスガイド、５４…第２のＸ軸レール、５５…ドロワーガイド、５６…第１の支持部、５７…第１の押圧部、５８…第２の支持部、５９…第２の押圧部、６１…搬送系統、６２…識別装置、６３…突き上げ部、６４…バイアル昇降装置、６５…支持台、６６Ａ，６６Ｂ…柱状部、６７…昇降装置駆動部、６８…把持部、６９…バイアル置き場、１００，２００…ボックスガイド、１１０，１２０，２１０，２２０…位置決めガイド、１１１，１２１…入口部、１１１ａ，１２１ａ…テーパ、１１２，１２２…幅規制部、１１２ａ，１２２ａ…一対の壁面、１１２ｂ，１２２ｂ…上面、１１３，１２３…奥行規制部、１１３ａ，１２３ａ…壁面

Claims (11)

1. 保存対象が収納された箱を収納するケースと、
   １以上の前記ケースを内部に収容し、外部と連通する開口部を上面に有する凍結保存容器と、
   前記ケースを把持し、前記開口部を介して前記ケースを鉛直方向に上昇および下降させるとともに、前記ケースを任意の高さに維持する第１アームと、
   前記凍結保存容器の上方であって、平面視した際に前記開口部に隣接する位置に移動可能であり、前記箱を載置可能な第１ステージと、
   前記第１ステージと隣接する高さに位置する前記箱を、前記ケース側から前記第１ステージ側に移動させる第２アームと、を備え、
   前記ケースは、前記ケース側から第１ステージ側に向かう第１方向と直行する第２方向の幅が異なる二種以上の前記箱を収納可能であり、
   前記第１ステージには、二種以上の前記箱の前記幅にそれぞれ対応する開口からなる入口部を有し、前記箱の前記第１ステージ上の位置を規制する２以上の位置決めガイドが設けられ、
   ２以上の前記位置決めガイドは、前記入口部が前記ケース側に対向する向きに揃えられ、前記第１ステージ上に、前記幅が小さなものから順に鉛直方向上方に向かって積み重ねられている、凍結保存装置。
2. 前記位置決めガイドは、対象となる前記箱が載置される載置面から鉛直方向上方に延在し、前記幅の長さに離間し、かつ互いに対向した状態で前記第１方向に延在する一対の壁面からなる幅規制部をそれぞれ有する、請求項１に記載の凍結保存装置。
3. 前記位置決めガイドは、前記入口部に前記第１ステージ側から前記ケース側へ向かって拡径するテーパが設けられる、請求項１又は２に記載の凍結保存装置。
4. 鉛直方向上下に配置された２つの位置決めガイドにおいて、下方に位置する前記位置決めガイドの前記幅規制部の上面の一部が、上方に位置する前記位置決めガイドの対象である前記箱の載置面となる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の凍結保存装置。
5. 前記位置決めガイドは、前記入口部と反対側に、前記載置面から鉛直方向上方に延在する壁面からなる奥行規制部を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の凍結保存装置。
6. 前記第１ステージに載置された前記箱を、前記ケースに移動させる第３アームをさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の凍結保存装置。
7. 前記第３アームが、前記第１ステージを挟んで前記ケースと反対側に位置し、
   １以上の前記位置決めガイドの前記奥行規制部に、前記第３アームが挿通可能な開口が設けられる、請求項６に記載の凍結保存装置。
8. 前記第１ステージと２以上の前記位置決めガイドとが、分離不可能に一体化されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の凍結保存装置。
9. 前記第１ステージと２以上の前記位置決めガイドとが、分離可能に固定されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の凍結保存装置。
10. ２以上の前記位置決めガイドが、それぞれ分離可能に固定されている、請求項９に記載の凍結保存装置。
11. 保存対象が収納された箱を収納するケースを、凍結保存容器の内部に収容して保存するとともに、前記凍結保存容器から前記ケースを搬送テーブルと同じ高さに引き上げた後、前記ケースと前記搬送テーブルとの間で前記箱を自動で移動可能な凍結保存装置の運転方法であって、
    前記ケース及び前記搬送テーブルのうち、移動元における前記箱の載置面の高さが、移動先における前記箱の載置面の高さよりも高くなるように、前記ケースを鉛直方向上下に移動し、前記ケースの高さを維持した後、前記箱を移動元から移動先に向かって移動させる、凍結保存装置の運転方法。

Images