(57)【要約】  対象物の移動装置は、ヘッドユニットを、第１方向と、第１方向と水平方向において直交する第２方向とに移動させる第１駆動機構、照明ユニットを、前記第１方向に移動させる第２駆動機構、カメラユニットを、前記第１方向に移動させる第３駆動機構、及び前記第１、第２及び第３駆動機構の動作を制御する制御部を含む。制御部は、前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドユニットを移動ラインに沿った第１経路上で移動させ、前記第２及び第３駆動機構を制御して、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを、前記第１経路上において前記第１容器と前記第２容器との間で移動させ、さらに、前記第１経路上において前記ヘッドユニットと前記照明ユニットとが干渉する場合に、前記ヘッドユニットを前記第２方向に移動させると共に、前記第１経路と平行な第２経路上において該ヘッドユニットを前記第１方向に移動させる制御を行う。
2015193970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台の上方に配置され、上下方向に移動可能なヘッドを備えるヘッドユニットと、
前記基台の上方に配置され、照明光を発する光源を有する照明ユニットと、
前記基台の下方に配置され、前記照明光の下で画像を取得するカメラを備えるカメラユニットと、
前記ヘッドユニットを、水平方向に延びる第１方向と、該第１方向と前記水平方向において直交する第２方向とに移動させる第１駆動機構と、
前記照明ユニットを、前記第１方向に移動させる第２駆動機構と、
前記カメラユニットを、前記第１方向に移動させる第３駆動機構と、
前記第１、第２及び第３駆動機構の動作を制御する制御部と、
複数の作業部を備え、これら作業部が前記基台に対して前記第１方向に並べられて組み付けられてなり、前記複数の作業部が、移動対象物を貯留する第１容器と、前記移動対象物を受け入れる第２容器とを含む移動ラインと、を備え、
前記制御部は、
前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドを用いて前記移動対象物を前記第１容器と前記第２容器との間において移動させる作業を含む前記複数の作業部での作業のため、前記ヘッドユニットを前記移動ラインに沿った第１経路上で移動させ、
前記第２及び第３駆動機構を制御して、前記第１容器及び第２容器の撮像のため、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを、前記第１経路上において前記第１容器と前記第２容器との間で移動させ、さらに、
前記第１経路上において前記ヘッドユニットと前記照明ユニットとが干渉する場合に、前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドユニットを前記第２方向に移動させると共に、前記第１経路と並ぶ第２経路上において該ヘッドユニットを前記第１方向に移動させる制御を行う、
対象物の移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対象物の移動装置において、
前記第１駆動機構は、前記第２方向に進退移動するスライダを備え、前記ヘッドユニットは前記スライダの先端に取り付けられており、
前記スライダの進行方向の上流側に前記第１経路が、下流側に前記第２経路がそれぞれ配置され、
前記照明ユニットは、前記スライダと前記基台との間に配置され、
前記スライダは、前記ヘッドユニットを前記第１経路に対して位置合わせする第１位置と、前記ヘッドユニットを前記第２経路に対して位置合わせする第２位置との間で移動するものであり、
前記照明ユニットは、前記スライダが前記第２位置の状態のとき、前記ヘッドユニットと干渉することなく前記第１経路上を移動する、対象物の移動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の対象物の移動装置において、
前記第１駆動機構は、前記ヘッドユニットを前記第１方向における第１端部と第２端部との間で移動させ、
前記第２移動機構は、前記照明ユニットを、前記第１方向における前記第１端部より内側の第３端部と、前記第２端部よりも内側の第４端部との間で移動させ、
前記ヘッドユニットが前記第１経路上において少なくとも前記第１端部又は前記第２端部に存在している状態において、前記照明ユニットが前記第１経路上を移動しても前記ヘッドユニットと干渉しない位置に、前記第３端部及び前記第４端部が設定されている、対象物の移動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の対象物の移動装置において、
前記移動ラインの複数の作業部は、
前記ヘッドに対して装着及び取り外しが可能であり、前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップを、前記ヘッドに対して装着可能な状態で複数個保持するチップストック部と、
前記移動対象物の前記吸引及び吐出を終え、前記ヘッドから取り外された前記チップを回収するチップ廃棄部と、をさらに含み、
前記チップストック部は、前記第１端部と前記第３端部との間に配置され、前記チップ廃棄部は、前記第２端部と前記第４端部との間に配置されている、対象物の移動装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記ヘッドには、前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップが装着され、
前記制御部は、
前記第１移動機構を制御して、前記移動対象物を前記チップで吸引させるために、前記第２経路を経由して前記ヘッドユニットを前記第１容器に位置合わせさせると共に、前記第２移動機構を制御して、前記第２容器の撮像のために、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを前記第２容器に対して位置合わせさせる制御、又は、
前記第１移動機構を制御して、吸引させた前記移動対象物を前記チップから吐出させるために、前記第２経路を経由して前記ヘッドユニットを前記第２容器に位置合わせさせると共に、前記第２移動機構を制御して、前記第１容器の撮像のために、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを前記第１容器に対して位置合わせさせる制御、
のうちの少なくとも一方の制御を実行する、対象物の移動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記第２駆動機構は、前記照明ユニットを前記第２方向にも移動させ、
前記第３駆動機構は、前記カメラユニットを前記第２方向にも移動させる、対象物の移動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
複数本の前記ヘッドが前記ヘッドユニットに備えられ、
前記制御部は、前記ヘッドの上下方向の移動を制御するものであって、前記複数本のヘッドを同時に動作させることが可能である、対象物の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば細胞凝集塊のような対象物を、一の容器から他の容器へ移動させる移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある対象物を、一の容器から他の容器へ移動させる移動装置は、各種の技術分野において必要とされている。例えば、多数個の移動対象物、例えば小型部品、有機又は無機の破砕片や粒子、細胞等を貯留する第１容器と、前記移動対象物を受け入れる第２容器とが有る場合に、前記第１容器からいくつかの前記移動対象物を抽出し、これを前記第２容器に移動させる装置が挙げられる。【０００３】
特許文献１には、細胞凝集塊を移動対象物とし、吸引チップ（マイクロピペット）を用いて分注用ウェル（第１容器）から前記細胞凝集塊を吸引し、これを細胞シャーレ（第２容器）に吐出させる技術が開示されている。また、前記第１容器又は前記第２容器に存在する前記細胞凝集塊を観察するために、適正な照明の下で前記細胞凝集塊の画像をカメラにて撮像することが求められる場合がある。【０００４】
細胞凝集塊のような対象物の移動作業において、対象物の移動動作及び対象物の撮像動作を含む一連の作業動作を高度に自動化する要請がある。しかし、現状では、これらの作業は専ら手作業で行われるか、或いは対象物を吸引するために吸引機構及び吸引チップの移動機構だけを備えた簡略的な移動装置を用いて作業するか、のいずれかである。従って、上記移動作業の作業効率は、現状において良いと言うことはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３４０１３号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、対象物を一の容器から他の容器へ移動させ、且つ、容器中の前記対象物をカメラで撮像することが求められる移動装置において、移動作業の効率化を図ることにある。
【０００７】
本発明の一局面に係る対象物の移動装置は、基台と、前記基台の上方に配置され、上下方向に移動可能なヘッドを備えるヘッドユニットと、前記基台の上方に配置され、照明光を発する光源を有する照明ユニットと、前記基台の下方に配置され、前記照明光の下で画像を取得するカメラを備えるカメラユニットと、前記ヘッドユニットを、水平方向に延びる第１方向と、該第１方向と前記水平方向において直交する第２方向とに移動させる第１駆動機構と、前記照明ユニットを、前記第１方向に移動させる第２駆動機構と、前記カメラユニットを、前記第１方向に移動させる第３駆動機構と、前記第１、第２及び第３駆動機構の動作を制御する制御部と、複数の作業部を備え、これら作業部が前記基台に対して前記第１方向に並べられて組み付けられてなり、前記複数の作業部が、移動対象物を貯留する第１容器と、前記移動対象物を受け入れる第２容器とを含む移動ラインとを備える。
【０００８】
前記制御部は、前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドを用いて前記移動対象物を前記第１容器と前記第２容器との間において移動させる作業を含む前記複数の作業部での作業のため、前記ヘッドユニットを前記移動ラインに沿った第１経路上で移動させ、前記第２及び第３駆動機構を制御して、前記第１容器及び第２容器の撮像のため、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを、前記第１経路上において前記第１容器と前記第２容器との間で移動させ、さらに、前記第１経路上において前記ヘッドユニットと前記照明ユニットとが干渉する場合に、前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドユニットを前記第２方向に移動させると共に、前記第１経路と並ぶ第２経路上において該ヘッドユニットを前記第１方向に移動させる制御を行う。
【０００９】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る移動装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、前記移動装置の、アウターカバーを取り外した状態の斜視図である。
【図３】図３は、ヘッドユニット、照明ユニット及びカメラユニットの側面図である。
【図４】図４は、移動ラインの上面視の平面図である。
【図５】図５は、移動対象物としての細胞凝集塊を含む液体が分注されるディッシュの斜視図である。
【図６】図６は、前記ディッシュに備えられるウェルプレートの斜視図である。
【図７】図７は、前記ディッシュにおける細胞選別動作を説明するための断面図である。
【図８】図８は、ヘッドユニットの要部斜視図である。
【図９】図９は、シリンダチップの断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜（Ｅ）は、前記シリンダチップによる細胞凝集塊の吸引及び吐出動作を示す模式図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、前記ヘッド部が備えるノズルへの分注チップの着脱動作を説明するための斜視図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、吸盤ヘッドの斜視図、図１２（Ｃ）及び（Ｄ）は吸盤ヘッドの断面図である。
【図１３】図１３は、前記移動装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、ヘッドユニット、照明ユニット及びカメラユニットの、ＸＹ方向の移動範囲を示す図である。
【図１５】図１５は、ヘッドユニットの移動経路を示す図である。
【図１６】図１６は、ヘッドユニット、照明ユニット及びカメラユニットによる対象物の移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の作業ステップが行われている状態における、ヘッドユニット、照明ユニット及びカメラユニットの、＋Ｘ方向から見た側面図である。
【図１８】図１８は、前記移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【図１９】図１９は、前記移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【図２０】図２０は、前記移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【図２１】図２１は、前記移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【図２２】図２２は、前記移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【図２３】図２３は、図２２の作業ステップが行われている状態における、ヘッドユニット、照明ユニット及びカメラユニットの、＋Ｘ方向から見た側面図である。
【図２４】図２４は、前記移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【図２５】図２５は、図２４の作業ステップが行われている状態における、ヘッドユニット及び照明ユニットの拡大斜視図である。
【図２６】図２６は、前記移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【図２７】図２７は、前記移動作業の一つのステップを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る対象物の移動装置の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態においては、移動対象物が生体由来の細胞、特に細胞凝集塊である場合について説明する。なお、移動対象物は細胞凝集塊に限られるものではなく、小型の電子部品や機械部品、有機又は無機の破砕片や粒子、ペレット等であっても良い。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る細胞の移動装置１の外観を示す斜視図である。移動装置１は、装置本体１０と、この装置本体１０の各部の動作を制御するパーソナルコンピューターや制御ボード等からなる制御部１６とを含む。装置本体１０は、箱形のアウターカバー、すなわちフロントカバー１０１、サイドカバー１０２、トップカバー１０３及び図面には現れないリアカバーで覆われている。フロントカバー１０１の上部には開口部１０４が設けられ、この開口部１０４を通して、装置本体１０の内部が露呈している。開口部１０４は、透明なカバーで覆われる。制御部１６は、装置本体１０に対して通信可能に接続されている。
【００１３】
図２は、移動装置１（装置本体１０）の、前記アウターカバーを取り外した状態の斜視図である。図２には、ＸＹＺの方向表示を付している。以下では、Ｘ方向を左右方向（水平方向に延びる第１方向）、Ｙ方向を前後方向（第２方向）、及びＺ方向を上下方向とし、＋Ｘが右、−Ｘが左、＋Ｙが前、−Ｙが後、＋Ｚが上、及び−Ｚが下として説明を行う。
【００１４】
移動装置１は、支持フレーム１１、支持フレーム１１によって支持される基台１２、基台１２に組み付けられる細胞移動ライン２０、基台１２の上方に配置されるヘッドユニット３０及び照明ユニット４０、及び、基台１２の下方に配置されるカメラユニット５０を含む。図３は、ヘッドユニット３０、照明ユニット４０及びカメラユニット５０の側面図である。
【００１５】
さらに移動装置１は、ヘッドユニット３０を左右及び前後方向に移動させるヘッドユニット駆動装置３０Ｍ（第１駆動機構）と、照明ユニット４０を左右及び前後方向に移動させる照明ユニット駆動装置４０Ｍ（第２駆動機構）と、カメラユニット５０を左右及び前後方向に移動させるカメラユニット駆動装置５０Ｍ（第３駆動機構）とを備える。制御部１６は、これら駆動ユニット３０Ｍ、４０Ｍ、５０Ｍの動作を制御することによって、ヘッドユニット３０、照明ユニット４０及びカメラユニット５０の左右及び前後方向の移動を制御する。
【００１６】
支持フレーム１１は、ベースフレーム１１１と、一対のサイドフレーム１１２とを含む。ベースフレーム１１１は、移動装置１の最下層に位置する矩形のフレーム枠である。ベースフレーム１１１の下面の四隅には、キャスター及びアジャスターフットが各々取り付けられている。サイドフレーム１１２は、ベースフレーム１１１の左右方向両端から、それぞれ上方向に突出しているフレーム枠である。２つのサイドフレーム１１２の上端縁で、基台１２の左右方向の端部が各々支持されている。
【００１７】
基台１２は、所定の剛性を有し、その一部又は全部が透光性の材料で形成され、上面視においてベースフレーム１１１と略同じサイズの有する長方形の平板である。本実施形態では、基台１２はガラスプレートである。基台１２をガラスプレートのような透光性材料によって形成することで、基台１２の下方に配置されたカメラユニット５０にて、基台１２の上面に配置された細胞移動ライン２０の各作業部を、当該基台１２を通して撮像することができる利点がある。なお、前記撮像に必要な部分だけをガラス窓とした板金プレートを、基台１２として用いても良い。
【００１８】
基台１２の上方には、左右方向に長い平板である上フレーム１３と、同じく左右方向に長い平板であって上フレーム１３の下方に間隔を置いて配置された中フレーム１４とが配置されている。これらフレーム１３、１４は、基台１２の上に立設された図略のフレーム架台で保持されている。上フレーム１３の上面には、ヘッドユニット３０を左右方向に沿って移動させるための一対の上ガイドレール１３１が敷設されている。中フレーム１４の上面には、照明ユニット４０を左右方向に沿って移動させるための一対の中ガイドレール１４１が敷設されている。また、基台１２の下方には、左右方向に長い平板である下フレーム１５が配置されている。下フレーム１５の左右端部は、サイドフレーム１１２にて保持されている。下フレーム１５の上面には、カメラユニット５０を左右方向に沿って移動させるための一対の下ガイドレール１５１が敷設されている。
【００１９】
細胞移動ライン２０は、細胞含有液から所望の細胞凝集塊を抽出し、これを所定の容器へ移動させる一連の細胞移動工程の実施に必要な複数の作業部を備える。これらの作業部は、基台１２に対して左右方向（第１方向）に並べられて組み付けられている。細胞移動ライン２０は、前記複数の作業部として、細胞含有液を貯留する対象物ストック部２１、分注チップストック部２２、細胞凝集塊の選別のために分注された細胞含有液（細胞培養液）を貯留する細胞選別部２３（第１容器）、チップストック部２４、チップ撮像部２５、選別された細胞凝集塊を受け入れる細胞移載部２６（第２容器）、ブラックカバー載置部２７及びチップ廃棄部２８を備えている。これら各部の詳細は後述する。
【００２０】
ヘッドユニット３０は、ユニット本体３１とヘッド部３２とを含む。図８は、ヘッド部３２の斜視図である。ヘッド部３２は、いずれも上下方向に移動可能な複数のヘッド３３、第１ノズル３２１及び第２ノズル３２２を備えている。ヘッド３３は、上下動が可能なロッド３３１（図９参照）を含み、ヘッド部３２のハウジングの下端面から突出している。このヘッド３３には、細胞凝集塊の吸引およびその吐出を行うシリンダチップ７０が装着される。本実施形態では、８本のヘッド３３が左右方向に一列に配列されている例を示している。ヘッド３３の本数は任意であり、またＸ−Ｙ方向にマトリクス状に配列されていても良い。
【００２１】
第１ノズル３２１及び第２ノズル３２２は、吸引気流及び吐出気流を発生することが出来るノズルであり、それぞれの下端には開口部が備えられている。これら開口部において吸引力及び吐出力を発生するためのピストン機構（後述）が、第１ノズル３２１及び第２ノズル３２２の内部に備えられている。ユニット本体３１の内部には、ヘッド３３、第１ノズル３２１及び第２ノズル３２２を上下動させるための機構と、ロッド３３１及び前記ピストン機構を動作させるための機構を含むヘッド駆動装置１７（図１３参照）が内蔵されている。
【００２２】
ヘッドユニット駆動装置３０Ｍは、ヘッドユニット３０を左右方向へ移動させるための第１Ｘスライダ装置３０Ｘと、ヘッドユニット３０を前後方向に移動させるための第１Ｙスライダ装置３０Ｙとを備える。第１Ｘスライダ装置３０Ｘは、第１Ｘボールねじ装置３４と、この第１Ｘボールねじ装置３４によって左右方向に移動される第１Ｘスライダ３５とを含む。第１Ｘボールねじ装置３４は、第１Ｘモータ３４１（図１９参照）、第１Ｘねじ軸３４２及び第１Ｘナット部材３４３を含む。第１Ｘモータ３４１は、第１Ｘねじ軸３４２を軸回りに正回転及び逆回転させる回転駆動力を発生するモータである。第１Ｘねじ軸３４２は、左右方向に延び、周面に雄ねじが刻まれている。第１Ｘナット部材３４３は、雌ねじを内面に有し、第１Ｘねじ軸３４２に係合されている。第１Ｘねじ軸３４２が正回転又は逆回転することで、第１Ｘナット部材３４３は右方又は左方に移動する。
【００２３】
第１Ｘスライダ３５は、第１Ｙスライダ装置３０Ｙ及びヘッドユニット３０を保持する平板状の部材である。第１Ｘスライダ３５の下面には、一対の上ガイドレール１３１に嵌め込まれる被ガイド部３５２が備えられている。図２では第１Ｘスライダ３５の記載を省いているが、第１Ｘスライダ３５は第１Ｘナット部材３４３に固定されている。従って、第１Ｘモータ３４１の動作によって、第１Ｘスライダ３５は上ガイドレール１３１にガイドされつつ左右方向に移動することができる。
【００２４】
第１Ｙスライダ装置３０Ｙは、第１Ｙボールねじ装置３６と、この第１Ｙボールねじ装置３６によって前後方向に移動される第１Ｙスライダ３７と、第１Ｙスライダ３７に取り付けられたスライダアーム３８（スライダ）とを含む。第１Ｙボールねじ装置３６は、第１Ｙモータ３６１、第１Ｙねじ軸３６２及び第１Ｙナット部材３６３を含む。第１Ｙモータ３６１は、第１Ｙねじ軸３６２を軸回りに正回転及び逆回転させる回転駆動力を発生するモータである。第１Ｙねじ軸３６２は、前後方向に延び、周面に雄ねじが刻まれている。第１Ｙナット部材３６３は、雌ねじを内面に有し、第１Ｙねじ軸３６２に係合されている。第１Ｙねじ軸３６２が正回転又は逆回転することで、第１Ｙナット部材３６３は前方又は後方に移動する。
【００２５】
第１Ｙスライダ３７は、第１Ｙナット部材３６３に固定されている。第１Ｙスライダ３７の下面には、第１Ｘスライダ３５の上面に敷設された前後方向に延びるガイドレール３５１に嵌め込まれる被ガイド部３７１が取り付けられている。従って、第１Ｙモータ３６１の動作によって、第１Ｙスライダ３７はガイドレール３５１にガイドされつつ前後方向に移動することができる。スライダアーム３８は、前後方向に長い断面矩形のハウジング型の部材であり、第１Ｙスライダ３７の上面に取り付けられている。スライダアーム３８は、第１Ｙスライダ３７の前後方向の移動に伴って、前後方向に進退移動する。ヘッドユニット３０は、スライダアーム３８の前端（先端）に取り付けられている。
【００２６】
スライダアーム３８内には、ヘッドユニット３０が備える電気機器のための給電ケーブルや制御ケーブルが配線されている。これらのケーブルの、スライダアーム３８から延出する部分は、第１Ｙスライダ３７の移動に追従し後方に凸のＵ字型に屈曲したケーブル保護部材３６Ｃと、第１Ｘスライダ３５の移動に追従し左方に凸のＵ字型に屈曲したケーブル保護部材３５Ｃとによって保護されている。
【００２７】
以上の構成を備えたヘッドユニット駆動装置３０Ｍにより、スライダアーム３８の前端に取り付けられたヘッドユニット３０は、左右方向及び前後方向に移動自在である。従って、ヘッドユニット３０（ヘッド部３２）は、基台１２の上方において、細胞移動ライン２０上を所定の移動経路に沿って移動することができる。なお、スライダアーム３８は、図２では後方に退行した状態を、図３では前方に進行した状態をそれぞれ示している（図２の状態に対応する側面図は図１７である）。
【００２８】
照明ユニット４０は、専ら細胞選別部２３及び細胞移載部２６を上方から照明するために、基台１２の上方において左右方向及び前後方向に移動可能に配置されている。前記照明は、細胞選別部２３又は細胞移載部２６に保持されている細胞凝集塊をカメラユニット５０にて撮像する際に、透過照明として使用される。照明ユニット４０は、照明光を発する照明ヘッド４１（光源）と、照明ユニット本体部４２とを含む。
【００２９】
照明ユニット本体部４２には、上下方向に配列された、光源としてのハロゲンランプと、コレクターレンズ、リングスリット、開口絞り、光学フィルター、コンデンサレンズなどの光学部品とを含む。照明ヘッド４１には、最も像面側の光学部品（コンデンサレンズ）が配置されている。なお、ハロゲンランプに代えて、タングステンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を、光源として使用してもよい。照明ユニット本体部４２の下端付近には、左右方向に突出した突出部４２１が備えられている。この突出部４２１の位置は、前記光学フィルターが配置される高さ位置である。本実施形態の照明ユニット４０は、細胞凝集塊を蛍光観察のために複数種（３種）の光学フィルターが備えられている。突出部４２１は、光学フィルターの切り替え時に、不使用のフィルターを光路から退避させるための空間を提供する部分である。
【００３０】
照明ユニット駆動装置４０Ｍは、照明ユニット４０を左右方向へ移動させるための第２Ｘスライダ装置４０Ｘと、照明ユニット４０を前後方向に微小移動させるための第２Ｙスライダ装置４０Ｙとを備える。第２Ｘスライダ装置４０Ｘは、第２Ｘボールねじ装置４３と、この第２Ｘボールねじ装置４３によって左右方向に移動される第２Ｘスライダ４４とを含む。第２Ｘボールねじ装置４３は、第２Ｘモータ４３１、第２Ｘねじ軸４３２及び第２Ｘナット部材４３３を含む。第２Ｘモータ４３１は、第２Ｘねじ軸４３２を軸回りに正回転及び逆回転させる回転駆動力を発生するモータである。第２Ｘねじ軸４３２は、左右方向に延びるねじ軸であり、第２Ｘナット部材４３３は第２Ｘねじ軸４３２に係合されている。第２Ｘねじ軸４３２が正回転又は逆回転することで、第２Ｘナット部材４３３は右方又は左方に移動する。なお、図２では第２Ｘナット部材４３３を仮想的に描いており、実際は第２Ｘスライダ４４に第２Ｘナット部材４３３が固定されている。
【００３１】
第２Ｘスライダ４４は、第２Ｙスライダ装置４０Ｙ及び照明ユニット４０を保持する平板状の部材である。第２Ｘスライダ４４の下面には、一対の中ガイドレール１４１に嵌め込まれる被ガイド部（図には現れていない）が備えられている。従って、第２Ｘモータ４３１の動作によって、第２Ｘスライダ４４は中ガイドレール１４１にガイドされつつ左右方向に移動することができる。
【００３２】
第２Ｙスライダ装置４０Ｙは、第２Ｙボールねじ装置（図には現れていない）と、この第２Ｙボールねじ装置によって前後方向に比較的短距離だけ移動される第２Ｙスライダ４６とを含む。前記第２Ｙボールねじ装置は、第２Ｙモータと、この第２Ｙモータにより回転駆動される第２Ｙねじ軸と、第２Ｙねじ軸が正回転又は逆回転することで前方又は後方に移動する第２Ｙナット部材（いずれも図には現れていない）とを含む。第２Ｙスライダ４６は、前記第２Ｙナット部材に固定されている。
【００３３】
第２Ｙスライダ４６は、その下面に被ガイド部４６１を備え、第２Ｘスライダ４４の上面に配置されたガイドレールに組み付けられている。第２Ｙスライダ４６の上面には、照明アーム部４７が取り付けられている。照明アーム部４７は、第２Ｙスライダ４６の前後方向の移動に伴って、前後方向に移動することができる。照明ユニット４０は、照明アーム部４７の前端に取り付けられている。従って、照明ユニット４０は、照明ユニット駆動装置４０Ｍによって、基台１２の上方において左右方向及び前後方向に移動可能である。
【００３４】
図３に示されているように、スライダアーム３８が前方に延び出した状態では、照明ユニット４０は当該スライダアーム３８と基台１２との間に配置されることになる。つまり、照明ユニット４０の上面が、スライダアーム３８の下面よりも下方に位置している。スライダアーム３８が後方に退行している状態では、共に基台１２の上方に配置されているヘッドユニット３０と照明ユニット４０とは、左右方向において互いに干渉する位置関係である（図１７参照）。しかし、スライダアーム３８が前方に延び出した状態では、照明ユニット４０はヘッドユニット３０と干渉しない位置関係となる。従って、ヘッドユニット３０は、左右方向への移動時に照明ユニット４０を迂回する経路を移動して、該照明ユニット４０とすれ違うことが可能である。
【００３５】
カメラユニット５０は、細胞選別部２３及び細胞移載部２６に保持されている細胞凝集塊を基台１２の下方から撮像するために、基台１２の下方において左右方向及び前後方向に移動可能に配置されている。さらに、本実施形態では、カメラユニット５０は、チップ撮像部２５においてシリンダチップ７０のヘッド３３への装着状態を観察するためにも用いられる。カメラユニット５０は、カメラ５１、コンデンサレンズ５２、切り替え式の対物レンズユニット５３及び図には現れていない落射照明器を含む。
【００３６】
カメラ５１は、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子を含み、対象物の静止画像及び動画像を取得する。コンデンサレンズ５２及び対物レンズユニット５３は、前記ＣＣＤイメージセンサの受光面に対象物の光像を結像させるための光学部品である。前記落射照明器は、コンデンサレンズ５２の側方に配置されている。本実施形態では、前記細胞凝集塊を撮像する場合、照明ユニット４０の照明ヘッド４１から照明光が出射されている状態で、カメラ５１は撮像動作を行う（透過照明）。一方、チップ撮像部２５において前記チップを撮像する場合は、前記落射照明器が点灯された状態で（又は、チップ撮像部２５内に組み付けられたＬＥＤ照明具が点灯された状態で）、カメラ５１は撮像動作を行う（側射照明）。なお、前記チップの撮像用に、専用の照明装置をカメラユニット５０に具備させても良い。
【００３７】
カメラユニット駆動装置５０Ｍは、カメラユニット５０を左右方向へ移動させるための第３Ｘスライダ装置５０Ｘと、カメラユニット５０を前後方向に微小移動させるための第３Ｙスライダ装置５０Ｙとを備える。第３Ｘスライダ装置５０Ｘは、第３Ｘボールねじ装置５４と、この第３Ｘボールねじ装置５４によって左右方向に移動される第３Ｘスライダ５５とを含む。第３Ｘボールねじ装置５４は、第３Ｘモータ５４１、第３Ｘねじ軸５４２及び第３Ｘナット部材５４３を含む。第３Ｘモータ５４１は、第３Ｘねじ軸５４２を軸回りに正回転及び逆回転させる回転駆動力を発生するモータである。第３Ｘねじ軸５４２は、左右方向に延びるねじ軸であり、第３Ｘナット部材５４３は第３Ｘねじ軸５４２に係合されている。第３Ｘねじ軸５４２が正回転又は逆回転することで、第３Ｘナット部材５４３は右方又は左方に移動する。なお、図２では第３Ｘナット部材５４３を仮想的に描いており、実際は第３Ｘスライダ５５に第３Ｘナット部材５４３が固定されている。
【００３８】
第３Ｘスライダ５５は、第３Ｙスライダ装置５０Ｙ及びカメラユニット５０を保持する平板状の部材である。第３Ｘスライダ５５の下面には、一対の下ガイドレール１５１に嵌め込まれる被ガイド部５５１が備えられている。従って、第３Ｘモータ５４１の動作によって、第３Ｘスライダ５５は下ガイドレール１５１にガイドされつつ左右方向に移動することができる。
【００３９】
第３Ｙスライダ装置５０Ｙは、第３Ｙボールねじ装置５６と、この第３Ｙボールねじ装置５６によって前後方向にカメラ視野範囲を所望距離だけ移動させる第３Ｙスライダ５７とを含む。第３Ｙボールねじ装置５６は、第３Ｙモータ５６１と、この第３Ｙモータ５６１により回転駆動される第３Ｙねじ軸５６２と、第３Ｙねじ軸５６２が正回転又は逆回転することで前方又は後方に移動する第３Ｙナット部材（図には現れていない）とを含む。第３Ｙスライダ５７は、前記第３Ｙナット部材に固定されている。なお、対物レンズユニット５３は、カメラユニット５０の枠フレームに対して前後方向に移動自在の第４Ｙスライダに搭載されており、一の対物レンズを光軸上に配置することが可能である。
【００４０】
第３Ｙスライダ５７は、第３Ｘスライダ５５の上面に配置されたガイドレールに組み付けられている。第３Ｙモータ５６１の動作によって、第３Ｙスライダ５７は前記ガイドレールに沿って前後方向に移動することができる。カメラユニット５０は、第３Ｙスライダ５７の上に搭載されている。従って、カメラユニット５０は、カメラユニット駆動装置５０Ｍによって、基台１２の下方において左右方向及び前後方向に移動可能である。
【００４１】
続いて、細胞移動ライン２０の詳細について説明する。図４は、細胞移動ライン２０の上面視の平面図である。細胞移動ライン２０は、図４の左端側から順に、分注チップストック部２２、対象物ストック部２１、チップストック部２４、チップ撮像部２５、細胞選別部２３、ブラックカバー載置部２７、細胞移載部２６及びチップ廃棄部２８が、左右方向（第１方向）に一列に配列されてなる。ここに示した細胞移動ライン２０の配列は一例であり、作業効率等を考慮して各部の配置位置を適宜設定することができる。例えば、ブラックカバー載置部２７を、細胞選別部２３、細胞移載部２６の前方側（＋Ｙ）又は後方側（−Ｙ）に配置しても良い。
【００４２】
対象物ストック部２１は、分注元となる、多量の細胞凝集塊（移動対象物）が分散された細胞培養液を貯留する部位である。対象物ストック部２１は、ボックス２１１と、このボックス２１１で保持されたチューブ２１２と、ボックス２１１上に載置された蓋部材２１３とを備える。ボックス２１１は、チューブ２１２の上端が突出する状態で、チューブ２１２を保持している。ボックス２１１は、基台１２に設けられた矩形の開口にその上端縁が嵌め込まれる態様で、基台１２に対して組み付けられている。チューブ２１２は、上面が開口した円筒状容器であり、細胞凝集塊や夾雑物を含む細胞培養液を貯留する。蓋部材２１３は、チューブ２１２の開口を塞ぐための部材である。分注作業が実行されない期間、塵埃等がチューブ２１２内に進入しないよう、蓋部材２１３はチューブ２１２の開口部上に被せられる。蓋部材２１３の移動は、第２ノズル３２２に装着される吸盤ヘッド３２３（図８）による蓋部材２１３の吸着及び吸着解除動作と、ヘッド部３２の移動動作とによって実現される。
【００４３】
分注チップストック部２２は、複数個の分注チップ８０を保管する部位である。図８及び図１１（Ｃ）を参照して、分注チップ８０は、細長いチューブ状の部材であり、第１ノズル３２１に嵌め込まれる上端部８１と、細胞培養液を吸引及び吐出する開口を端縁に備えた下端部８２と、両者の間に延在する中間部８３とを含む。中間部８３は、上端部８１側から下端部８２側に向けて、外径が徐々に縮小するテーパ形状を備えている。分注チップ８０は、第１ノズル３２１に対して装着及び取り外しが可能である。既述の通り、第１ノズル３２１は吸引力及び吐出力を発生可能なノズルであり、分注チップ８０は、前記吸引力が与えられることで細胞培養液を吸引する一方、前記吐出力を与えられることで吸引した細胞培養液を吐出する。
【００４４】
分注チップストック部２２は、立設状態でマトリクス状に整列された分注チップ８０を保持する保持ボックス２２１を備える。分注チップ８０は、その上端部８１が保持ボックス２２１の上端面から上方に突出した状態で、保持ボックス２２１に保持されている。つまり、上下方向に移動する第１ノズル３２１に対して装着が容易に行い得る状態で、分注チップ８０は、保持ボックス２２１に保持されている。
【００４５】
細胞選別部２３は、細胞移動ライン２０において左右方向のセンターポジションに配置され、各種サイズの細胞凝集塊や夾雑物を含む細胞培養液から、所望のサイズの細胞凝集塊を選別するための部位である。細胞選別部２３は、ディッシュ６０（第１容器）と保持テーブル２３１とを含む。ディッシュ６０は、分注チップ８０によって細胞凝集塊を含む細胞培養液が分注され、該細胞培養液を貯留することができる上面開口の容器である。保持テーブル２３１は、基台１２の上に載置され、ディッシュ６０を位置決めして保持する透明な部材である。
【００４６】
図５は、ディッシュ６０の斜視図である。ディッシュ６０は、ウェルプレート６１、シャーレ（ｓｃｈａｌｅ）６２及びカバー部材６３を含む。ウェルプレート６１は、所望のサイズの細胞凝集塊を担持させるための、上面視で正方形のプレートである。シャーレ６２は、上面開口の底の浅い平皿であり、所望のサイズ以外の小さな細胞凝集塊や夾雑物を含む細胞培養液を回収するための容器である。ウェルプレート６１は、シャーレ６２の中央部の底面付近において保持される。カバー部材６３は、シャーレ６２の外径よりも大きい内径を有する筒部６３１と、この筒部６３１の上端を塞ぐ円板状の蓋部６３２とを含む、下面開口の部材である。カバー部材６３は、シャーレ６２の上面開口を蓋部６３２が覆うように、シャーレ６２に被せられている。蓋部６３２には貫通孔６３３が穿孔されている。この貫通孔６３３を通して、シャーレ６２のキャビティに細胞培養液を注液したり、シャーレ６２から吸液したりすることが可能である。本実施形態では、ディッシュ６０は、透光性の部材、例えば透明プラスチックや透明ガラスによって形成される。
【００４７】
蓋部６３２の中央には開口６３Ｈが設けられている。開口６３Ｈは、ウェルプレート６１よりも大きい正方形の開口である。カバー部材６３は、この開口６３Ｈを区画する４つの辺からディッシュ６０の円筒中心方向に向かうように延びる、各々下方に傾斜した４つの台形型の傾斜プレート６４を含む。傾斜プレート６４の各下端縁は、ウェルプレート６１の各端辺付近にそれぞれ位置している。傾斜プレート６４の下端付近には、帯状のメッシュ開口部６５が設けられている。メッシュ開口部６５は、傾斜プレート６４を貫通する複数の孔からなり、シャーレ６２のキャビティと４つの傾斜プレート６４で区画される内部空間とを連通させている。メッシュ開口部６５のメッシュサイズは、所望のサイズの細胞凝集塊は通過できず、所望のサイズ以外の小さな細胞凝集塊や夾雑物を通過させるサイズに選ばれている。
【００４８】
図６は、ウェルプレート６１の斜視図、図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であって、ディッシュ６０における細胞選別動作を説明するための断面図である。ウェルプレート６１は、上面側に、細胞凝集塊を担持するための複数の凹部６１Ｃを備えている。各凹部６１Ｃは、半球状のキャビティを有しているが、その上端開口縁６１１は六角形である。複数の凹部６１Ｃは、各々の上端開口縁６１１が隣接する態様で、ハニカム状に配列されている。他の凹部６１Ｃの実施形態では、その上端開口縁６１１が六角形以外の多角形、例えば四角形とされる。図７に示す通り、凹部６１Ｃの曲率は、底部付近では比較的小さく、上端開口縁６１１付近では比較的大きい。従って、隣接する凹部６１Ｃの上端開口縁６１１同士が接することにより形成される稜線部分は、鋭利な凸状先端部分によって形成されている。
【００４９】
各凹部６１Ｃには、ウェルプレート６１を上下方向に貫通する逃がし孔６１２が穿孔されている。逃がし孔６１２は、凹部６１Ｃの中心部（最深部）に配置されている。逃がし孔６１２のサイズは、所望のサイズの細胞凝集塊は通過できず、所望のサイズ以外の小さな細胞凝集塊や夾雑物を通過させるサイズに選ばれている。各凹部６１Ｃには、１個の細胞凝集塊を収容することが企図されている。ウェルプレート６１の裏面とシャーレ６２の内底面との間には所定高さの隙間が設けられている。
【００５０】
細胞選別動作が行われる際、先ずは細胞凝集塊Ｃを含まない細胞培養液Ｌｍが、例えば貫通孔６３３を通してシャーレ６２内に注液される。細胞培養液Ｌｍの液位は、図４に示す通り、ウェルプレート６１及び傾斜プレート６４のメッシュ開口部６５を浸漬させる液位とされる。その後、抽出対象となる細胞凝集塊Ｃと、不可避的に混在する夾雑物Ｃｘとを含む細胞培養液が、蓋部６３２の開口６３Ｈから注入される。そうすると、所望のサイズの細胞凝集塊Ｃは、メッシュ開口部６５を通過できないので、ウェルプレート６１上に導かれる。一方、夾雑物Ｃｘはメッシュ開口部６５を通過し、シャーレ６２に回収される（Ｃｘ１）。仮に、夾雑物Ｃｘがメッシュ開口部６５にトラップされず、ウェルプレート６１の凹部６１Ｃに入り込んだとしても、当該夾雑物Ｃｘは逃がし孔６１２から落下し、シャーレ６２に回収される（Ｃｘ２）。
【００５１】
以上の通りの細胞凝集塊Ｃと夾雑物Ｃｘとの選別が行われるので、ウェルプレート６１上には細胞凝集塊Ｃだけが残存するようになる。但し、一つの凹部６１Ｃに複数の細胞凝集塊Ｃが担持されてしまう場合がある。このことが問題となる場合は、ウェルプレート６１に振動を与える機構を、保持テーブル２３１に具備させることが望ましい。保持テーブル２３１にＸ方向及びＹ方向の水平振動を施与することで、一つの凹部６１Ｃに重複して担持された細胞凝集塊Ｃを、他の凹部６１Ｃに容易に移動させることができる。これには、凹部６１Ｃの曲面が、底部付近では平坦に近いなだらかな曲面である一方、上端開口縁６１１付近では比較的急峻に湾曲した曲面であることも寄与している。既述の通り、ディッシュ６０は透明な部材で形成され、且つ基台１２も透光性であるので、凹部６１Ｃに担持された状態の細胞凝集塊Ｃの画像を、照明ヘッド４１の点灯下でカメラ５１にて撮像することができる。
【００５２】
チップストック部２４は、細胞選別部２３の左隣に配置され、複数個のシリンダチップ７０（チップの一例）を保持する部位である。シリンダチップ７０は、図８に示すように細長いチューブ状の部材であり、ヘッド３３に対して装着及び取り外しが可能である。シリンダチップ７０は、上述のウェルプレート６１の凹部６１Ｃに担持された細胞凝集塊を吸引し、ヘッドユニット３０の移動に伴い該細胞凝集塊を運搬し、これを細胞移載部２６へ吐出する機能を果たす。
【００５３】
チップストック部２４は、立設状態でマトリクス状に整列されたシリンダチップ７０を保持する保持ボックス２４１を含む。シリンダチップ７０は、その上端部分が保持ボックス２４１の上端面から上方に突出した状態で、保持ボックス２４１に保持されている。つまり、上下方向に移動するヘッド３３に対して装着が容易に行い得る状態で、シリンダチップ７０は、保持ボックス２４１に保持されている。
【００５４】
図９は、シリンダチップ７０及びヘッド３３の内部構造を示す断面図である。シリンダチップ７０は、細胞凝集塊を吸引するための吸引経路となる管状通路７１Ｐを内部に備えるシリンジ７１と、管状通路７１Ｐを画定するシリンジ７１の内周壁と摺接しつつ管状通路７１Ｐ内を進退移動するプランジャ７２とを備える。シリンジ７１は、大径の円筒体からなるシリンジ基端部７１１と、細径で長尺の円筒体からなるシリンジ本体部７１２と、基端部７１１と本体部７１２とを繋ぐテーパ筒部７１３とを含む。管状通路７１Ｐは、シリンジ本体部７１２に形成されている。シリンジ本体部７１２の先端には、吸引口７１Ｔ（吐出口でもある）が設けられている。プランジャ７２は、円筒体からなるプランジャ基端部７２１と、針状のプランジャ本体部７２２と、基端部７２１と本体部７２２とを繋ぐ半球部７２３とを含む。
【００５５】
シリンジ基端部７１１は、円筒型の中空部７１Ｈを備えている。プランジャ基端部７２１の外径は、中空部７１Ｈの内径よりも所定長だけ小さく設定されている。プランジャ本体部７２２の外径は、管状通路７１Ｐの内径よりも僅かに小さく設定されている。また、テーパ筒部７１３の内周面の形状は、半球部７２３の外周面の曲面形状に合致している。プランジャ基端部７２１が中空部７１Ｈ内に収容され、プランジャ本体部７２２がシリンジ本体部７１２の管状通路７１Ｐに挿通される態様で、シリンジ７１に対してプランジャ７２が組み付けられている。
【００５６】
図９では、プランジャ本体部７２２がシリンジ本体部７１２に最も深く挿通されている状態、つまりプランジャ７２が最も下降した状態を示している。このとき、テーパ筒部７１３のキャビティに、半球部７２３が完全に受容された状態となる。プランジャ本体部７２２の長さは、シリンジ本体部７１２よりもやや長く、図９の状態では、吸引口７１Ｔから先端部７２４が突出している。また、シリンジ基端部７１１の内周面とプランジャ基端部７２１の外周面との間にはギャップが存在している。
【００５７】
プランジャ７２は、図９の状態から、シリンジ７１に対して上方向（＋Ｚ）へ移動することができる。所定長だけ上方向にプランジャ７２が移動すると、プランジャ本体部７２２の先端部７２４は管状通路７１Ｐの内部に没する。この際、吸引口７１Ｔに吸引力を発生させ、該吸引口７１Ｔの周囲の液体（本実施形態では細胞培養液）を管状通路７１Ｐ内へ吸引することができる。この吸引の後、プランジャ７２を下側へ移動させると、前記管状通路７１Ｐ内へ吸引された液体を吸引口７１Ｔから吐出させることができる。
【００５８】
ヘッド３３は、上下方向に移動可能な円柱状のロッド３３１と、このロッド３３１の周囲に配置され上下方向に移動可能な円筒状の移動筒３３２と、該移動筒３３２の周囲に配置された円筒状の固定筒３３３とを備えている。また、ヘッド３３は、全体的にＺ方向へ移動することが可能である。
【００５９】
プランジャ基端部７２１には、上方向の端面に開口を有する、円筒状の中空空間からなる装着孔７２Ｈが備えられている。この装着孔７２Ｈは、ロッド３３１の先端を圧入させるための孔であり、該圧入によってロッド３３１とプランジャ７２とが一体的に上下方向へ移動できるようになる。移動筒３３２は、ロッド３３１とは独立して上下方向に移動可能である。移動筒３３２の下端面は、プランジャ基端部７２１の上端面と対向している。固定筒３３３は、シリンジ基端部７１１が圧入される筒であり、この圧入時にはシリンジ基端部７１１とプランジャ基端部７２１との間の前記ギャップに入り込む。
【００６０】
続いて、図１０（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、シリンダチップ７０による細胞凝集塊Ｃの吸引及び吐出動作を説明する。ここでは、シリンダチップ７０にて、容器Ｃ１に貯留されている細胞培養液Ｌｍ１中に存在する細胞凝集塊Ｃを吸引し、容器Ｃ２に貯留されている細胞培養液Ｌｍ２中に当該細胞凝集塊Ｃを吐出する場合について説明する。本実施形態に当て嵌めれば、容器Ｃ１は細胞選別部２３、容器Ｃ２は細胞移載部２６に各々配置される容器である。
【００６１】
図１０（Ａ）に示すように、シリンダチップ７０を吸引対象とする細胞凝集塊Ｃの真上に移動させる。プランジャ７２がシリンジ７１に対して相対的に上方（＋Ｚ）に移動しており、プランジャ本体部７２２の先端部７２４がシリンジ本体部７１２内に没入した状態であるときは、図１０（Ｂ）に示すように、プランジャ７２を最も下方（−Ｚ）に移動させ、先端部７２４を吸引口７１Ｔから突出させる。つまり、シリンジ本体部７１２の管状通路７１Ｐ内に空気が存在しない状態とする。その後、図１０（Ｃ）に示すように、シリンダチップ７０を全体的に下降させ、吸引口７１Ｔを容器Ｃ１の細胞培養液Ｌｍ１中に突入させる。このとき、なるべく吸引口７１Ｔを細胞凝集塊Ｃに接近させる。
【００６２】
続いて、図１０（Ｄ）に示すように、プランジャ７２を所定高さだけ上方へ移動させる。この動作により、吸引口７１Ｔには吸引力が発生し、細胞凝集塊Ｃと一部の細胞培養液Ｌｍａとがシリンジ本体部７１２内に吸引される。この状態で、シリンダチップ７０は全体的に上昇され、容器Ｃ２の配置位置まで移動される。そして、図１０（Ｅ）に示すように、吸引口７１Ｔが容器Ｃ２の細胞培養液Ｌｍ２中に突入するまで、シリンダチップ７０が全体的に下降される。しかる後、所定高さ位置にあるプランジャ７２を、先端部７２４が吸引口７１Ｔから突出するまで下降させる。この下降動作により、細胞凝集塊Ｃは容器Ｃ２の細胞培養液Ｌｍ２中に吐出される。
【００６３】
図４に戻って、チップ撮像部２５は、ヘッド３３に装着されたシリンダチップ７０の画像が撮像される位置を提供するピットである。チップ撮像部２５の配置位置は、細胞選別部２３とチップストック部２４との間である。前記撮像を行うのは、本実施形態ではカメラユニット５０である。従って、前記撮像が行われる際、カメラユニット５０は、チップ撮像部２５の直下に移動され、前記落射照明器の照明下において各シリンダチップ７０の画像を撮像する。シリンダチップ７０の画像並びに撮像時における焦点位置情報に基づき、シリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹＺ座標位置が求められる。当該座標位置と、予め定められた基準位置との差分から補正値が導出される。当該補正値は、ヘッド３３（ヘッドユニット３０）の移動制御の際の補正値として利用される。なお、前記落射照明器に代えて、チップ撮像部２５自体にＬＥＤ照明具のような照明器具を装備させ、該照明器具の照明下で前記撮像を行うようにしても良い。
【００６４】
細胞移載部２６は、細胞移動ライン２０において右端部付近に配置され、細胞選別部２３のディッシュ６０から吸引された細胞凝集塊の移動先となる部位である。細胞移載部２６は、細胞凝集塊を収容するマイクロプレート９０（第２容器）を含む。なお、マイクロプレート９０に代えて、ディッシュ６０と同様な容器を細胞移載部２６に具備させても良い。マイクロプレート９０は、上面が開口した多数の小さなウェル９１が、マトリクス状に配列されたプレートである。マイクロプレート９０は、透光性の部材、例えば透明プラスチックで形成されている。一般に、一つのウェル９１には、一つの細胞凝集塊が収容される。従って、各ウェル９１に収容された状態の細胞凝集塊を、カメラ５１によって撮像することができる。また、ウェル９１の配列ピッチは、一列に並んだヘッド３３に装着されたシリンダチップ７０群の配列ピッチと略同一に設定されている。これにより、一群のシリンダチップ７０から同時にウェル９１に細胞凝集塊を吐出させることが可能である。なお、一つのウェル９１に、指定個数の細胞凝集塊を収容させたり、指定量（総体積又は総面積）の細胞凝集塊を収容させたりすることもできる。
【００６５】
ブラックカバー載置部２７は、細胞選別部２３又は細胞移載部２６に被せられるブラックカバー２７１が載置される部位である。ブラックカバー２７１は、下面開口のボックスであって、ディッシュ６０又はマイクロプレート９０に担持された細胞凝集塊を、遮光された状態で撮像する際に用いられる遮光体である。ブラックカバー２７１は、例えば、細胞培養液に蛍光剤を添加し、細胞凝集塊を蛍光観察する際に、ディッシュ６０又はマイクロプレート９０に対して、これらを覆い隠すように被せられる。
【００６６】
チップ廃棄部２８は、細胞移動ライン２０の右端に配置され、上述の吸引及び吐出動作を終えた使用後のシリンダチップ７０及び分注チップ８０が廃棄される部位である。チップ廃棄部２８は、使用後のシリンダチップ７０及び分注チップ８０を収容するための回収ボックス２８１を含む。前記廃棄の際、シリンダチップ７０又は分注チップ８０を装備したヘッド部３２が回収ボックス２８１の開口部２８２上に移動され、シリンダチップ７０又は分注チップ８０のヘッド部３２からの取り外し動作が実行される。この取り外し動作により、シリンダチップ７０又は分注チップ８０は、開口部２８２を通して回収ボックス２８１に落下する。
【００６７】
ここで、ヘッド３３に対するシリンダチップ７０の着脱動作を説明する。シリンダチップ７０のヘッド３３への装着時、ヘッド部３２がチップストック部２４上に移動され、１のシリンダチップ７０に対して位置合わせられた１のヘッド３３が降下される。このとき、図９に示しているように、ロッド３３１の下端面と固定筒３３３の下端面とは略面一に設定される一方で、これら下端面に対して移動筒３３２の下端面は上方に没入した状態とされる。この状態のヘッドが下降することで、ロッド３３１はプランジャ基端部７２１の装着孔７２Ｈに圧入され、また、固定筒３３３はシリンジ基端部７１１の中空部７１Ｈに圧入される。これにより、シリンダチップ７０のヘッド３３への装着が完了する。この状態でロッド３３１だけを上下動させることで、プランジャ７２をシリンジ７１に対して進退移動させることができる。
【００６８】
シリンダチップ７０のヘッド３３からの取り外し時、上方に退避していた移動筒３３２（図９の状態）が下降される。これにより、移動筒３３２の下端面によってプランジャ基端部７２１が下方に押圧され、プランジャ基端部７２１がロッド３３１から抜け出し始める。すると、プランジャ７２の半球部７２３がシリンジ７１のテーパ筒部７１３の内周面を押圧するようになり、シリンジ７１に対しても固定筒３３３から抜け出す押圧力が作用するようになる。移動筒３３２の下降がさらに進むと、ついにはシリンダチップ７０はヘッド３３から脱落する。
【００６９】
次に、図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、第１ノズル３２１への分注チップ８０の着脱動作を説明するための斜視図である。第１ノズル３２１に対して、ガイドアーム８４１が付設されている。ガイドアーム８４１は、側方に開口し、第１ノズル３２１の外径よりも僅かに大きい開口幅を有するガイド凹部８４２を備えている。第１ノズル３２１は、ガイド凹部８４２のキャビティ内に収容された状態で上下方向に移動する。
【００７０】
分注チップ８０の装着時、図１１（Ａ）に示すように、ヘッド部３２が分注チップストック部２２上に移動され、１の分注チップ８０に対して位置合わせられた第１ノズル３２１が降下される。この降下により、図１１（Ｂ）に示すように、第１ノズル３２１の下端３２１Ｌが分注チップ８０の上端部８１に嵌り込に、両者は実質的に連結される。つまり、第１ノズル３２１のシリンダ空間と分注チップ８０内のチューブ内空間とは密に連結される。従って、第１ノズル３２１が吸引力を発生させると、分注チップ８０の下端部８２の開口から液体を吸引することができる。一方、第１ノズル３２１が吐出力を発生させると、吸引した前記液体を下端部８２の開口から吐出させることができる。
【００７１】
分注チップ８０の取り外し時、図１１（Ｃ）に示すように、分注チップ８０が装着された状態の第１ノズル３２１が、上方に引き上げられる。第１ノズル３２１の引き上げがある程度進むと、ガイドアーム８４１の下端面８４３と分注チップ８０の上端縁とが干渉するようになる。前記干渉によって分注チップ８０は徐々に第１ノズル３２１から外されて行き、最終的には分注チップ８０は第１ノズル３２１から脱落する。
【００７２】
図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、第２ノズル３２２及び吸盤ヘッド３２３の斜視図、図１２（Ｃ）及び（Ｄ）はその断面図である。第２ノズル３２２は、シリンジパイプ８５１と、このシリンジパイプ８５１に収容され上下方向に進退移動するピストンロッド８５２とを含む。シリンジパイプ８５１は、真直な筒体であり、その下端には脱着が可能な継ぎパイプ８５１Ａが取り付けられ、その上端内部にはピストンロッド８５２の下端部分を受け入れるシリンダ空間８５１Ｈが形成されている。ピストンロッド８５２の下端にはシール部材８５３が取り付けられている。吸盤ヘッド３２３は、継ぎパイプ８５１Ａの下端開口を塞ぐように、当該継ぎパイプ８５１Ａに取り付けられている。但し、吸盤ヘッド３２３の中央部には吸引口３２３Ａが備えられており、吸引口３２３Ａを通してシリンジパイプ８５１の内部空間が外部に連通している。
【００７３】
第２ノズル３２２は、ガイド部材８５４にガイドされつつ全体的に上下動することができる。また、ピストンロッド８５２は、独立して上下動することができる。ピストンロッド８５２の上下動に伴い、シール部材８５３を備えたピストンロッド８５２の下端部分がシリンダ空間８５１Ｈ内を上下動する。この上下動に伴い、吸盤ヘッド３２３の吸引口３２３Ａには吸引力又は吐出力が発生する。つまり、ピストンロッド８５２の上昇によってシリンジパイプ８５１内が負圧となって吸引力が発生し、ピストンロッド８５２の下降によって吐出力が発生する。吸盤ヘッド３２３は、例えば、ブラックカバー２７１を細胞選別部２３又は細胞移載部２６に移動させる際に、当該ブラックカバー２７１を吸着するために用いられる。
【００７４】
図１３は、移動装置１の制御部１６の構成を示すブロック図である。制御部１６は、主制御部１６１、軸制御部１６２（制御部）、照明制御部１６３、カメラ制御部１６４、画像処理部１６５及び位置補正部１６６を機能的に備えている。主制御部１６１は、移動装置１の装置本体１０における各種の制御を統合的に行う。すなわち、主制御部１６１は、ヘッドユニット３０（ヘッド部３２）を細胞移動ライン２０の各作業部へ向かうように移動させ、シリンダチップ７０又は分注チップ８０の装着及び取り外しや、細胞培養液（細胞凝集塊）の吸引及び吐出動作等を行わせ、また、照明ユニット４０及びカメラユニット５０を移動させ、ディッシュ６０又はマイクロプレート９０に担持された細胞凝集塊、或いはヘッド３３に装着されたシリンダチップ７０の画像を撮像させる。
【００７５】
軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍ、ヘッド駆動装置１７、照明ユニット駆動装置４０Ｍ及びカメラユニット駆動装置５０Ｍの動作を制御する。実際に軸制御部１６２が制御するのは、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍの第１Ｘモータ３４１及び第１Ｙモータ３６１、ヘッド駆動装置１７が備えるヘッド３３（ロッド３３１及び移動筒３３２）を上下動させる駆動モータ（図略）、照明ユニット駆動装置４０Ｍの第２Ｘモータ４３１及び第２Ｙモータ（図略）、及び、カメラユニット駆動装置５０Ｍの第３Ｘモータ５４１及び第３Ｙモータ５６１である。
【００７６】
具体的には軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍを制御することで、ヘッドユニット３０の前後左右の移動を制御する。ヘッド駆動装置１７の制御により、ヘッド３３、第１ノズル３２１及び第２ノズル３２２の上下動、ヘッド３３におけるロッド３３１他の昇降動作（吸引及び吐出動作）、第１ノズル３２１及び第２ノズル３２２における吸引及び吐出動作などが制御される。本実施形態では、８本のヘッド３３（図８）を同時に動作させて、シリンダチップ７０の各ヘッド３３への装着、シリンダチップ７０による吸引及び吐出動作、及びシリンダチップ７０の廃棄動作を、同時に実行させることが可能である。照明ユニット駆動装置４０Ｍの制御により、照明ユニット４０の前後左右の移動が制御される。カメラユニット駆動装置５０Ｍの制御により、カメラユニット５０の前後左右の移動が制御される。
【００７７】
照明制御部１６３は、照明ユニット本体部４２内に備えられている光源４０Ｌの発光動作を制御する。具体的には、照明制御部１６３は、細胞選別部２３又は細胞移載部２６に保持されている細胞凝集塊をカメラ５１にて撮像する際に、透過照明を発生させるために光源４０Ｌを所定のルーチンで点灯及び消灯させる。
【００７８】
カメラ制御部１６４は、カメラ５１の撮像動作を制御する。例えばカメラ制御部１６４は、上記撮像動作の際に、カメラ５１のフォーカシング、シャッタータイミング、シャッター速度（露光量）などを制御する。
【００７９】
画像処理部１６５は、カメラ５１により取得された画像に対して、シェーディング補正やホワイトバランス調整などの画像処理を施す。本実施形態では、細胞選別部２３又は細胞移載部２６において取得される細胞凝集塊の画像に前記画像処理を施し、モニター１６７に当該画像を表示させる。また、画像処理部１６５は、チップ撮像部２５において取得されるシリンダチップ７０の認識画像に対して公知の画像処理技術を適用して、ヘッド３３に装着されたシリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹ位置情報を求める。
【００８０】
位置補正部１６６は、画像処理部１６５により求められた吸引口７１ＴのＸＹ方向の位置情報と、及びカメラ制御部１６４のフォーカシング動作により定まる吸引口７１ＴのＺ方向の焦点位置情報（撮像の動作によって得られる情報）とから、ヘッド３３に装着されたシリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹＺ座標位置を求める処理を行う。そして、位置補正部１６６は、前記ＸＹＺ座標位置と、予め定められた基準位置との差分から補正値を導出する。軸制御部１６２は、この補正値を参照して、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍ及びヘッド駆動装置１７を制御し、シリンダチップ７０による吸引及び吐出動作を、正確な位置で実行させる。
【００８１】
図１４は、ヘッドユニット３０、照明ユニット４０及びカメラユニット５０の、前後左右方向（ＸＹ方向）の移動範囲を示す図である。細胞移動ライン２０の各作業部は、左右方向に並んでおり、その左端には分注チップストック部２２が、右端にはチップ廃棄部２８が配置されている。ヘッドユニット３０の左右方向の移動範囲Ｄ１は、全ての作業部の上空に移動できるよう、細胞移動ライン２０の左端から右端までの範囲に設定されている。すなわち、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍは、ヘッドユニット３０を、分注チップストック部２２において分注チップ８０の装着作業が可能な位置である第１端部Ｄ１１と、チップ廃棄部２８においてチップの廃棄作業が可能な位置である第２端部Ｄ１２との間で移動させる。詳しくは、第１端部Ｄ１１は、少なくとも分注チップストック部２２に保持されている最も左寄りの分注チップ８０に、ヘッド部３２の第１ノズル３２１が位置合わせできる位置である。第２端部Ｄ１２は、ヘッド部３２に装着されているシリンダチップ７０又は分注チップ８０が、チップ廃棄部２８の開口部２８２に対向する位置である。
【００８２】
また、ヘッドユニット３０の前後方向の移動範囲Ｄ２は、照明ユニット４０との干渉を回避できる長さに設定されている。この移動範囲Ｄ２は、スライダアーム３８の前後方向における進退範囲に相当する。ヘッドユニット駆動装置３０Ｍは、ヘッドユニット３０と照明ユニット４０とが干渉する場合には、図３に示すようにスライダアーム３８を前方に伸び出させて、両者の干渉を防止させる。
【００８３】
照明ユニット４０の左右方向の移動範囲Ｄ３は、チップ撮像部２５と細胞移載部２６との間に設定されている。照明ユニット駆動装置４０Ｍは、照明ユニット４０を、細胞選別部２３においてディッシュ６０に照明光を照射できる位置よりもさらに左方の第３端部Ｄ３１と、細胞移載部２６においてマイクロプレート９０のウェル９１に照明光を照射できる位置である第４端部Ｄ３２との間で移動させる。図１４から明らかな通り、移動範囲Ｄ３は移動範囲Ｄ１の内側、つまり第３端部Ｄ３１は第１端部Ｄ１１よりも内側にあり、第４端部Ｄ３２は第２端部Ｄ１２よりも内側にある。第１端部Ｄ１１と第３端部Ｄ３１との間には分注チップストック部２２、対象物ストック部２１及びチップストック部２４が存在し、第２端部Ｄ１２と第４端部Ｄ３２との間にはチップ廃棄部２８が存在している。
【００８４】
カメラユニット５０の左右方向の移動範囲Ｄ５は、照明ユニット４０移動範囲Ｄ３と同じである。すなわち、カメラユニット５０の移動範囲Ｄ５は、チップ撮像部２５と細胞移載部２６との間に設定されている。カメラユニット駆動装置５０Ｍは、カメラユニット５０を、チップ撮像部２５においてシリンダチップ７０のヘッド３３への装着状態を撮像できる位置である第５端部Ｄ５１と、細胞移載部２６においてマイクロプレート９０のウェル９１に保持されている細胞凝集塊を撮像できる位置である第６端部Ｄ５２との間で移動させる。
【００８５】
照明ユニット４０及びカメラユニット５０もまた、前後方向の移動範囲Ｄ４及びＤ６を有している。これは、ディッシュ６０及びマイクロプレート９０が左右方向だけでなく前後方向にも幅を持つ部材であるため、これらの全領域を照明及び撮像するには照明ユニット４０及びカメラユニット５０を前後方向にも移動させる必要があるからである。カメラユニット５０の対物レンズとして４倍程度の低倍率レンズを用いたとしても、その視野範囲は３ｍｍ×３ｍｍ程度である。一方、ウェルプレート６１のサイズは一辺が１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度、ウェル９１は５ｍｍ〜１２ｍｍ程度のピッチでマイクロプレート９０にマトリクス配置されている。従って、照明ユニット４０及びカメラユニット５０についても、前後方向の移動を要する。
【００８６】
照明ユニット駆動装置４０Ｍは、照明ユニット４０を前後方向に移動範囲Ｄ４だけ移動させ、また、カメラユニット駆動装置５０Ｍは、カメラユニット５０を前後方向に移動範囲Ｄ６だけ移動させる。これら移動範囲Ｄ４及びＤ６は、ヘッドユニット３０の前後方向の移動範囲Ｄ２に比べて十分小さい。図３に示すように、スライダアーム３８が前方に最も延び出した状態では、照明ユニット４０が移動範囲Ｄ４のいずれの位置に移動されても、照明ユニット４０とヘッドユニット３０とは干渉することはない。
【００８７】
図１５は、ヘッドユニット３０が取り得る移動経路を示す図である。ヘッドユニット３０は、左右方向に並ぶ細胞移動ライン２０に沿って左右方向に直線状に延びる第１経路Ｌ１と、この第１経路Ｌ１の前方であって第１経路Ｌ１と平行に並ぶ直線状の第２経路Ｌ２と、第１経路Ｌ１と第２経路Ｌ２との間において前後方向に延びる第３経路Ｌ３とにおいて移動することができる。細胞移動ライン２０の各作業部の前方には、各々の作業部を覆う蓋部材などが載置される置き場スペース２０Ｌが設けられている。第１経路Ｌ１は細胞移動ライン２０の上空に、第２経路Ｌ２は、置き場スペース２０Ｌの上空に設定される経路である。
【００８８】
第３経路Ｌ３は、第１経路Ｌ１と第２経路Ｌ２との間において任意の位置に設定される経路である。図１５では、細胞選別部２３とその前方の蓋部材の置き場スペース２０Ｌとの間に第３経路Ｌ３が設定されている例を示しているが、第３経路Ｌ３は、他の作業部上、若しくは二つの作業部間において設定され得る。
【００８９】
本実施形態では、チップ廃棄部２８だけが他の作業部に対して前方にずれた位置に配置されている。このため、ヘッドユニット３０は、第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２の左端とチップ廃棄部２８との間においては前後方向及び左右方向の双方に移動する斜行経路Ｌ１１、Ｌ２１を移動する。図１５では斜行経路Ｌ１１、Ｌ２１を単純に斜線矢印で示しているが、実際の斜行経路Ｌ１１、Ｌ２１は、前後方向の移動と左右方向の移動とが順次行われる階段状の経路、若しくは、右端（第２端部Ｄ１２）まで第１経路Ｌ１又は第２経路Ｌ２の延長線上を移動した後、前方又は後方に移動するＬ字型の経路に設定され得る。
【００９０】
照明ユニット４０の左右方向の移動経路は、第１経路Ｌ１上である。照明ユニット４０は、第１経路Ｌ１上で、上述の移動範囲Ｄ３内で左右方向に移動する。照明ユニット４０は、前後方向に比較的短い範囲で移動できるが、第１経路Ｌ１を基軸として微小範囲で前後方向に移動し得るものであり、第２経路Ｌ２上を移動することはできない。カメラユニット５０の左右方向の移動経路は、第１経路Ｌ１に対応して基台１２の下方に設定される経路である。この経路上を、カメラユニット５０は、上述の移動範囲Ｄ５内で左右方向に移動する。同様に、カメラユニット５０は、第１経路Ｌ１に対応する前記経路を基軸として微小範囲で前後方向に移動し得る。
【００９１】
軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍを制御して、ヘッド３３及びシリンダチップ７０を用いて細胞凝集塊を細胞選別部２３と細胞移載部２６との間において移動させる作業を含む、細胞移動ライン２０の複数の作業部での作業のため、ヘッドユニット３０を第１経路上で移動させる。また、軸制御部１６２は、照明ユニット駆動装置４０Ｍ及びカメラユニット駆動装置５０Ｍを制御して、細胞選別部２３及び細胞移載部２６における細胞凝集塊の撮像のため、照明ユニット４０及びカメラユニット５０を、第１経路Ｌ１上において細胞選別部２３と細胞移載部２６との間で移動させる。さらに、軸制御部１６２は、第１経路Ｌ１上においてヘッドユニット３０と照明ユニット４０とが干渉する場合に、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍを制御して、ヘッドユニット３０を第３経路Ｌ３に沿って前方に移動させると共に、第２経路Ｌ２上において該ヘッドユニット３０を左右方向に移動させる制御を行う。
【００９２】
ヘッドユニット駆動装置３０Ｍは、細胞移動ライン２０の後方側（−Ｙ）に配置されている。スライダアーム３８（スライダ）は、図３に示すように、第１Ｘスライダ３５に対して前方に延び出す。このようなスライダアーム３８の前方への進行方向の上流側に第１経路Ｌ１が、下流側に第２経路Ｌ２がそれぞれ設定されている。軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍを制御することで、少なくともスライダアーム３８を、ヘッドユニット３０が第１経路Ｌ１に対して位置合わせされる後方位置（第１位置）と、ヘッドユニット３０が第２経路Ｌ２に対して位置合わせされる前方位置（第２位置）との間で移動させる。照明ユニット４０は、スライダアーム３８が前記前方位置の状態のとき、ヘッドユニット３０と干渉することなく第１経路Ｌ１上を移動することができる。
【００９３】
図１４で説明した通り、照明ユニット４０の左右方向の移動範囲Ｄ３は、ヘッドユニット３０の左右方向の移動範囲Ｄ１の内側にある。つまり、ヘッドユニット３０が第１経路Ｌ１上において少なくとも第１端部Ｄ１１又は第２端部Ｄ１２に存在している状態においては、照明ユニット４０が第１経路Ｌ１上を移動してもヘッドユニット３０と干渉しない位置に、第３端部Ｄ３１及び第４端部Ｄ３２が設定されている。本実施形態では、ヘッドユニット３０が第１経路Ｌ１（斜行経路Ｌ１１を含む）上において、分注チップストック部２２、対象物ストック部２１、チップストック部２４若しくはチップ廃棄部２８に存在している状態においては、照明ユニット４０が第１経路Ｌ１上の如何なる位置に存在していても、両者は互いに干渉しない。
【００９４】
逆に、ヘッドユニット３０が第１経路Ｌ１上において上記以外の作業部に存在すると、ヘッドユニット３０と照明ユニット４０とは互いに干渉する。この場合に軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍを制御して、ヘッドユニット３０を第２経路Ｌ２上に退避させる。そして軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍ及び照明ユニット駆動装置４０Ｍを制御して、照明ユニット４０を第１経路Ｌ１に沿って左右方向に移動させる一方で、ヘッドユニット３０を第２経路Ｌ２に沿って左右方向に移動させることで、両者をすれ違わせ、各々を所期の作業部へ効率的に移動させる。以下、このような制御の具体例を説明する。
【００９５】
制御部１６が移動装置１の装置本体１０に実行させる動作（作業）は、大別すると、分注チップ８０を用いた細胞培養液の分注動作と、シリンダチップ７０を用いた細胞移動動作とである。前記分注動作は、順次行われる次の作業ステップ１〜５を含む。
［作業ステップ１］ヘッドユニット３０を分注チップストック部２２上に移動させ、ヘッド部３２の第１ノズル３２１に分注チップ８０を装着させる。
［作業ステップ２］ヘッドユニット３０を対象物ストック部２１上に移動させ、チューブ２１２に貯留された、細胞凝集塊を含む細胞培養液を所定の分注量だけ分注チップ８０内に吸引させる。
［作業ステップ３］ヘッドユニット３０を細胞選別部２３上に移動させ、分注チップ８０内の前記細胞培養液をディッシュ６０に吐出させる。
［作業ステップ４］照明ユニット４０及びカメラユニット５０を細胞選別部２３の上方及び下方に移動させ、前記細胞培養液が分注されたディッシュ６０を撮像させる。
［作業ステップ５］ヘッドユニット３０をチップ廃棄部２８上に移動させ、使用済みの分注チップ８０を第１ノズル３２１から取り外し、回収ボックス２８１内に廃棄させる。
【００９６】
前記細胞移動動作は、次の作業ステップ６〜１１を含む。
［作業ステップ６］ヘッドユニット３０をチップストック部２４上に移動させ、ヘッド３３にシリンダチップ７０を装着させる。
［作業ステップ７］ヘッドユニット３０及びカメラユニット５０をチップ撮像部２５の上方及び下方に移動させ、ヘッド３３に装着されたシリンダチップ７０を撮像し、得られた画像からシリンダチップ７０の吸引口７１ＴのＸＹＺ座標位置を求める。
［作業ステップ８］ヘッドユニット３０を細胞選別部２３上に移動させ、ディッシュ６０に貯留された細胞凝集塊をシリンダチップ７０内に吸引させる。
［作業ステップ９］ヘッドユニット３０を細胞移載部２６上に移動させ、各シリンダチップ７０内の細胞凝集塊をマイクロプレート９０のウェル９１にそれぞれ吐出させる。
［作業ステップ１０］ヘッドユニット３０をチップ廃棄部２８上に移動させ、使用済みのシリンダチップ７０をヘッド３３から取り外し、回収ボックス２８１内に廃棄させる。
［作業ステップ１１］照明ユニット４０及びカメラユニット５０を細胞移載部２６の上方及び下方に移動させ、ウェル９１内の細胞凝集塊を撮像する。
【００９７】
以下、図１６〜図２７と、先に説明した図１４及び図１５を参照して、上記の作業ステップ１〜１０が実行される際のヘッドユニット３０、照明ユニット４０及びカメラユニット５０の位置関係について説明する。図１６は、「作業ステップ１」が実行されている状態を示す図である。図１７は、「作業ステップ１」が行われている状態における、ヘッドユニット３０、照明ユニット４０及びカメラユニット５０の、右方向から見た側面図である。
【００９８】
「作業ステップ１」において軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍを制御して、ヘッドユニット３０を第１経路Ｌ１上において、移動範囲Ｄ１の第１端部Ｄ１１（−Ｘリミット）付近に移動させる。また、軸制御部１６２は、照明ユニット駆動装置４０Ｍを制御して、照明ユニット４０を第１経路Ｌ１上において、移動範囲Ｄ３の第４端部Ｄ３２（＋Ｘリミット）へ移動させる。さらに軸制御部１６２は、カメラユニット駆動装置５０Ｍを制御して、カメラユニット５０を照明ユニット４０に追従させて、移動範囲Ｄ５の第６端部Ｄ５２（＋Ｘリミット）へ移動させる。「作業ステップ１」においては、ヘッドユニット３０と照明ユニット４０とはいずれも第１経路Ｌ１上にあるので、図１７に示すように、側面視では完全に重複する位置関係となる。しかし、両者は左右方向において離間した位置に配置されているので、互いに干渉しない。
【００９９】
「作業ステップ１」では、軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍを制御して、分注チップストック部２２上にヘッドユニット３０を位置決めさせた後、ヘッド駆動装置１７を制御して、ヘッド部３２の第１ノズル３２１を下降させ、第１ノズル３２１の下端に分注チップ８０を装着させる。具体的な動作は、先に図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）にて説明した通りである。このとき、照明ユニット４０及びカメラユニット５０は休止状態である。
【０１００】
「作業ステップ２」が行われる際には、軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０を、図１６の状態から右方へ移動させ対象物ストック部２１上に停止させる。この停止位置は、第１ノズル３２１がチューブ２１２の上面開口の真上となる位置である。次いで、軸制御部１６２はヘッド駆動装置１７を制御して、第１ノズル３２１を降下させ、分注チップ８０の下端部８２（図１１（Ｃ））を、チューブ２１２に貯留されている細胞凝集塊を含む細胞培養液に浸漬させる。そして、軸制御部１６２は、ヘッド駆動装置１７をさらに制御して、第１ノズル３２１に吸引力を発生させ、チューブ２１２内の細胞培養液を所定の分注量だけ分注チップ８０に吸引させる。その後、第１ノズル３２１は上昇される。
【０１０１】
「作業ステップ３」が行われる際には、軸制御部１６２は、第１ノズル３２１が細胞選別部２３のディッシュ６０上に位置するよう、ヘッドユニット３０をさらに右方に移動させる。このヘッドユニット３０の移動の際、第１経路Ｌ１を単に右方に移動させても良いが、チップストック部２４の上空を迂回するルートを取らせても良い。この場合、ヘッドユニット３０を第１経路Ｌ１上から第２経路Ｌ２へ向かわせ、第２経路Ｌ２上を右方向に細胞選別部２３の対応位置まで移動させた後、第３経路Ｌ３を後方向に移動させるというルートを取らせる。これにより、細胞培養液を吸引している分注チップ８０からのチップストック部２４への液垂れを回避することができる。しかる後、軸制御部１６２は、ヘッド駆動装置１７を制御して、第１ノズル３２１をディッシュ６０に向けて降下させ、さらに第１ノズル３２１に吐出力を発生させ、分注チップ８０内の細胞培養液をディッシュ６０に吐出させる。その後、第１ノズル３２１は上昇される。これら「作業ステップ２」及び「作業ステップ３」が行われる際にも、照明ユニット４０及びカメラユニット５０は図１６と同位置で休止状態となる。
【０１０２】
「作業ステップ４」が行われる際には、軸制御部１６２は、図１８に示すようにヘッドユニット３０を細胞選別部２３上から前方向に移動させ、第２経路Ｌ２上へ退避させる。また、軸制御部１６２は、照明ユニット駆動装置４０Ｍ及びカメラユニット駆動装置５０Ｍを制御して、照明ユニット４０及びカメラユニット５０を第１経路Ｌ１上において、細胞選別部２３の配置位置へ移動させる。図１８の状態における各ユニット３０、４０、５０の側面視の位置関係は、図３に示す通りとなる。このようなヘッドユニット３０の退避動作により、ヘッドユニット３０とカメラユニット５０とが左右方向において同位置にありながら、両者の干渉を回避することができる。
【０１０３】
「作業ステップ４」では、ウェルプレート６１（図６）上における細胞凝集塊の担持状況を確認するために、ディッシュ６０（ウェルプレート６１）の画像が取得される。当該画像は、照明制御部１６３及びカメラ制御部１６４の制御下で、照明ユニット４０が透過照明を発し、カメラ５１がウェルプレート６１を撮像する。この撮像の際、軸制御部１６２は、必要に応じて移動範囲Ｄ４、Ｄ６の範囲で照明ユニット４０及びカメラユニット５０を前後方向に移動させる。
【０１０４】
そして、画像処理部１５５により撮影画像に対する画像処理が実行され、その画像に基づいて、各凹部６１Ｃに所望の通り細胞凝集塊が良好に担持されているか否かが確認される。これは、所定の条件（大きさ、形状等）を満たす細胞凝集塊が、ウェルプレート６１のどの位置に存在するか（どの凹部６１Ｃに担持されているか）を確認するためのプロセスである。良好な担持状態が確認されたら、「作業ステップ５」の分注チップ８０の廃棄作業が実行される。この「作業ステップ５」が実行される際の各ユニット３０、４０、５０の配置については後述する。なお、担持状態が不良であったなら、再度の前記細胞懸濁液の分注、或いはディッシュ６０に振動を与える等の手段が取られる。
【０１０５】
次に、細胞移動動作の「作業ステップ６」が行われる際には、軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０をチップストック部２４上に移動させる。このとき、軸制御部１６２は、照明ユニット４０及びカメラユニット５０を、図１６の図例と同様に、第４端部Ｄ３２及び第６端部Ｄ５２（＋Ｘリミット）へ移動させる。その後、軸制御部１６２は、ヘッド駆動装置１７を制御して、ヘッド部３２のヘッド３３を下降させ、ヘッドの下端にシリンダチップ７０を装着させる。具体的な動作は、先に図９に基づき説明した通りである。
【０１０６】
「作業ステップ７」が行われる際には、軸制御部１６２は、ヘッドユニット駆動装置３０Ｍを制御して、図１９に示すようにチップ撮像部２５上にヘッドユニット３０を移動させる。また、軸制御部１６２は、カメラユニット駆動装置５０Ｍを制御して、カメラユニット５０をチップ撮像部２５の直下、つまり第５端部Ｄ５１（−Ｘリミット）付近へ移動させる。照明ユニット４０は、細胞移載部２６の上空に移動され、位置決めされる。その後、軸制御部１６２は、撮像対象となるシリンダチップ７０Ａが装着された１のヘッド３３を下降させる。また、カメラ制御部１６４は、カメラ５１にシリンダチップ７０Ａの画像を撮像させる。このとき、照明制御部１６３は、シリンダチップ７０Ａの照明用に前記落射照明器を点灯させる（又は、チップ撮像部２５内に組み付けられたＬＥＤ照明具が点灯される）。
【０１０７】
具体的には、シリンダチップ７０を撮影可能範囲まで下降させた後、ヘッド３３を一定ピッチ、例えば１０μｍずつ下降させ、その度にカメラ５１でシリンダチップ７０Ａの撮像を行わせる。この際、プランジャ７２の先端部７２４（図９）と、吸引口７１Ｔとが揃うように、プランジャ本体部７２２がシリンジ本体部７１２に深く挿通された状態とされる。これは、一般に当該状態が細胞凝集塊の吸引を開始する状態であり、プランジャ本体部７２２の挿通状態によって、吸引口７１Ｔの位置ズレが生じるからである。なお、細胞凝集塊を損傷しないように、細胞培養液中にシリンダチップ７０を浸漬後であって吸引を開始する前に、プランジャ７２の先端部７２４を吸引口７１Ｔより僅かに上昇させる場合がある。これらの撮像で得られた複数枚の画像のうち、最もコントラストが高い画像を合焦画像として選択し、当該合焦画像が得られたときの焦点位置情報から吸引口７１ＴのＺ座標位置が求められる。また、前記合焦画像に対する画像処理によって、吸引口７１ＴのＸＹ座標位置が求められる。このＸＹＺ座標位置と、予め定められた基準位置との差分から、ロッド３３１の先端に対するズレを示す補正値が導出される。他のヘッド３３に装着されるシリンダチップ７０についても、上記と同様な撮像動作及び補正値導出動作が行われる。
【０１０８】
図２０は、「作業ステップ８」が行われている状態を示す。「作業ステップ８」において軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０をチップ撮像部２５から細胞選別部２３上に移動させ、一つのヘッド３３がディッシュ６０の所定位置と対向する位置で停止させる。この所定位置とは、上述の「作業ステップ４」におけるディッシュ６０の撮像と、その後の画像処理によって得られた、吸引ターゲットとなる細胞凝集塊が収容されたウェルプレート６１の、一つの凹部６１Ｃの上空位置である。
【０１０９】
その後、軸制御部１６２は、ヘッド駆動装置１７を制御して、前記一つのヘッド３３をディッシュ６０に向けて下降させる。そして、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に基づき説明した手法にて、吸引ターゲットとなる細胞凝集塊が、細胞培養液と共にシリンダチップ７０内に吸引される。しかる後、前記一つのヘッド３３は上昇される。以降、残りのヘッドについても、順次同様な動作が行われる。なお、吸引効率が悪いと想定される細胞凝集塊を吸引ターゲットとする場合は、前記吸引動作後にディッシュ６０の撮像が行われる。ディッシュ６０に吸い残しが存在する場合は、シリンダチップ７０による吸引のリトライが行われる。
【０１１０】
これらの動作の際に、軸制御部１６２は、カメラユニット駆動装置５０Ｍを制御して、カメラユニット５０を右方に移動させ、細胞移載部２６の直下に位置決めさせる。なお、照明ユニット４０は、既に細胞移載部２６上に位置決めされている。これは、マイクロプレート９０に既に細胞凝集塊が担持されている場合に行われる動作であり、マイクロプレート９０における細胞凝集塊の担持状況の把握のために、カメラ５１にマイクロプレート９０の撮像を行わせるための動作である。照明制御部１６３及びカメラ制御部１６４の制御下で、照明ユニット４０が透過照明を発し、カメラ５１がマイクロプレート９０を撮像する。この撮像で取得された画像に基づき、空いているウェル９１が確認され、次の細胞凝集塊の移動先が認識される。或いは、当該画像に基づいて、単に細胞凝集塊がマイクロプレート９０へ良好に吐出されているか否かが確認される。
【０１１１】
図１８〜図２０に示した通り、本実施形態によれば、細胞凝集塊をシリンダチップ７０で吸引させるために、第２経路Ｌ２を経由してヘッドユニット３０を細胞選別部２３（第１容器）に位置合わせさせる一方で、細胞移載部２６での撮像のために、照明ユニット４０及びカメラユニット５０をマイクロプレート９０（第２容器）に対して位置合わせさせるという作業を並行して実行させることができる。従って、作業効率を向上させることができる。
【０１１２】
図２１は、「作業ステップ９」が行われている状態を示す。「作業ステップ８」の後に軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０を細胞選別部２３上から細胞移載部２６上に移動させる一方、照明ユニット４０を細胞移載部２６上から細胞選別部２３上に移動させる。この際、軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０を第１経路Ｌ１上から第２経路Ｌ２へ向かうように第３経路Ｌ３上を前方向に一旦移動させ、第２経路Ｌ２上を右方向に移動させた後、後方向に移動させて細胞移載部２６上で停止させる。このようにヘッドユニット３０を第２経路Ｌ２に迂回させている間に、軸制御部１６２は、照明ユニット４０を第１経路Ｌ１上において左方に移動させ、細胞選別部２３上で停止させる。このように、共に基台１２の上方に配置されているヘッドユニット３０と照明ユニット４０とが、互いにすれ違うように移動されるので、両者を干渉させることなく、また、一方が他方の移動待ちとなるということもない。なお、照明ユニット４０を移動させるタイミングで、軸制御部１６２は、カメラユニット５０も細胞選別部２３の直下に移動させる。
【０１１３】
その後、軸制御部１６２は、ヘッド駆動装置１７を制御して、ヘッド部３２の８本のヘッド３３をマイクロプレート９０に向けて一斉に下降させる。そして、図１０（Ｅ）に基づいて説明した手法にて、各シリンダチップ７０内の細胞凝集塊を、一斉に各ウェル９１に吐出させる。勿論、一斉ではなく、シリンダチップ７０の一本ずつから、順次細胞凝集塊を吐出させるようにしても良い。他方で、照明制御部１６３及びカメラ制御部１６４の制御下で、照明ユニット４０が透過照明を発し、カメラ５１がウェルプレート６１を撮像する。これにより、細胞選別部２３に収容されている（残存している）細胞凝集塊の位置情報を取得することが可能となる。
【０１１４】
図２２は、「作業ステップ１０」が行われている状態を示す。「作業ステップ９」の後に軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０を細胞移載部２６上からチップ廃棄部２８上に移動させる。この移動の際、ヘッドユニット３０は、図１５で説明した斜行経路Ｌ１１上を移動する。ヘッドユニット３０をチップ廃棄部２８上で停止させた後、軸制御部１６２は、ヘッド駆動装置１７を制御して、先に図９に基づいて説明した手法で、シリンダチップ７０をヘッド３３から取り外し、回収ボックス２８１内に廃棄させる。なお、シリンダチップ７０からマイクロプレート９０へ細胞凝集塊を吐出させる際、シリンダチップ７０に薬品等が付着しない場合は、必ずしもこの廃棄を吐出の度に実行しなくとも良い。
【０１１５】
分注チップを廃棄させる「作業ステップ５」が行われるとき、軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０を細胞選別部２３上から第３経路Ｌ３を経て第２経路Ｌ２へ移動させ、第２経路Ｌ２上を右方向に移動させた後、斜行経路Ｌ２１を通してチップ廃棄部２８上に移動させる。その後、軸制御部１６２は、ヘッド駆動装置１７を制御して、先に図１０（Ｃ）及び（Ｄ）に基づいて説明した手法で、分注チップ８０を第１ノズル３２１から取り外し、回収ボックス２８１内に廃棄させる。
【０１１６】
図２３は、「作業ステップ１０」又は「作業ステップ５」が行われている状態における、ヘッドユニット３０と照明ユニット４０との配置関係を示す側面図である。この図では、理解を容易にするため、照明ユニット４０を手前側に置いている。この状態では、ヘッドユニット３０の前方への退避が不十分な状態であり、ヘッドユニット３０と照明ユニット４０とは互いに干渉する位置関係にある。
【０１１７】
図２４は、「作業ステップ１１」が行われている状態を示す。「作業ステップ１０」の後に軸制御部１６２は、照明ユニット４０及びカメラユニット５０を細胞選別部２３から細胞移載部２６へ移動させる。この移動は、「作業ステップ１０」が実行されている最中に行われても良い。かかる移動によって、ヘッドユニット３０と照明ユニット４０とは最接近する。
【０１１８】
図２５は、図２４の状態におけるヘッドユニット３０及び照明ユニット４０の拡大斜視図である。既述の通り、照明ユニット４０の照明ユニット本体部４２は、光学フィルターの退避先となる突出部４２１を有する。ヘッドユニット３０のハウジング３００は、垂直な平面壁からなる左面壁３２Ｌを有する。左面壁３２Ｌの下端は、ヘッド部３２の下端面までは至らず、該下端面よりも上方の中間下端面３２Ｂまでしか延びていない。従って、ヘッドユニット３０の左下端付近には、収容空間が存在する。
【０１１９】
照明ユニット本体部４２のハウジング４０１は、垂直な平面壁からなる右面壁４０２を有する。右側の突出部４２１は、この右面壁４０２の下端から右方に突出している。中間下端面３２Ｂに右側の突出部４２１の上面が近接する態様で、当該突出部４２１は前記収容空間に入り込んでいる。但し、この入り込み位置は、突出部４２１の右側面が吸盤ヘッド３２３と干渉しない位置までである。これにより、左面壁３２Ｌと右面壁４０２との間の距離ｄを小さくすることができ、ヘッドユニット３０と突出部４２１を有する照明ユニット４０とを近接させながらも、両者が干渉しないようにすることができる。これにより、移動装置１のコンパクト化が図れると共に、互いに隣接する細胞移載部２６とチップ廃棄部２８とにおいて、照明ユニット４０とヘッドユニット３０とに各々の作業を行わせることができる。
【０１２０】
「作業ステップ１１」では、細胞凝集塊の吐出の成否を確認するために、マイクロプレート９０の撮像が行われる。照明制御部１６３及びカメラ制御部１６４の制御下で、カメラ５１がマイクロプレート９０の画像を撮像する。撮影された画像は、画像処理部１６５にて画像処理が施され、モニター１６７に表示される。吐出ターゲットとしたマイクロプレート９０のウェル９１に、細胞凝集塊が担持されていれば、吐出は成功である。ウェル９１に細胞凝集塊が担持されていない場合、再度そのウェル９１が吐出ターゲットとされる。
【０１２１】
図２６及び図２７は、次のサイクルの細胞移動動作のための、ヘッドユニット３０の移動の様子を示す図である。軸制御部１６２は、まずチップ廃棄部２８上のヘッドユニット３０を前方に移動させる（図２６）。これにより、ヘッドユニット３０と照明ユニット４０との側面視の位置関係は図３に示す状態となり、両者は干渉しない状態となる。次いで軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０を第２経路Ｌ２に沿って左方向にチップストック部２４の対応位置に向かうように移動させ（図２７）、第２経路Ｌ２上から第１経路Ｌ１へ向かうように後方向に移動させ、チップストック部２４上に停止させる。そして、軸制御部１６２は、ヘッド３３を一斉に下降させ、次の吸引動作を行うシリンダチップ７０をヘッド３３に装着させる。
【０１２２】
細胞凝集塊の蛍光観察が行われる場合には、ブラックカバー載置部２７のブラックカバー２７１が利用される。この場合、軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０をブラックカバー載置部２７上に移動させ、ヘッド駆動装置１７を制御して、吸盤ヘッド３２３をブラックカバー２７１に向けて下降させる。吸盤ヘッド３２３が第１ブラックカバー２７１の上面に当接すると、軸制御部１６２は、第２ノズル３２２に吸引力を発生させ、ブラックカバー２７１を吸盤ヘッド３２３に吸着させる。その後、軸制御部１６２は、ヘッドユニット３０を細胞移載部２６まで移動させ、吸盤ヘッド３２３を下降させる。これにより、マイクロプレート９０がブラックカバー２７１で覆われた状態とする。しかる後、軸制御部１６２は、第２ノズル３２２の吸引力を停止させ、吸盤ヘッド３２３によるブラックカバー２７１の吸着を解除させる。この状態で、カメラ制御部１６４は、カメラ５１に、マイクロプレート９０に担持されている細胞凝集塊の蛍光観察を実行させる。この際、カメラユニット５０に搭載されている図略の蛍光照明が点灯される。観察後、上記と逆の手順で、ブラックカバー２７１はブラックカバー載置部２７に戻される。ブラックカバー２７１をディッシュ６０に被せる際も同様である。
【０１２３】
以上説明した通りの本実施形態の移動装置１によれば、カメラユニット５０に追従して移動させる必要のある照明ユニット４０を細胞選別部２３と細胞移載部２６との間に存在させつつ、第１経路Ｌ１及び第２経路Ｌ２を利用して、ヘッドユニット３０を左右方向に移動させることができる。すなわち、第１経路Ｌ１上においてヘッドユニット３０を移動させる際に照明ユニット４０が邪魔になる場合は、ヘッドユニット３０を第２経路Ｌ２に迂回させることで両者をすれ違わせることができる。従って、細胞凝集塊の移動作業効率を格段に高めることができる。
【０１２４】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１２５】
本発明の一局面に係る対象物の移動装置は、基台と、前記基台の上方に配置され、上下方向に移動可能なヘッドを備えるヘッドユニットと、前記基台の上方に配置され、照明光を発する光源を有する照明ユニットと、前記基台の下方に配置され、前記照明光の下で画像を取得するカメラを備えるカメラユニットと、前記ヘッドユニットを、水平方向に延びる第１方向と、該第１方向と前記水平方向において直交する第２方向とに移動させる第１駆動機構と、前記照明ユニットを、前記第１方向に移動させる第２駆動機構と、前記カメラユニットを、前記第１方向に移動させる第３駆動機構と、前記第１、第２及び第３駆動機構の動作を制御する制御部と、複数の作業部を備え、これら作業部が前記基台に対して前記第１方向に並べられて組み付けられてなり、前記複数の作業部が、移動対象物を貯留する第１容器と、前記移動対象物を受け入れる第２容器とを含む移動ラインと、を備え、前記制御部は、前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドを用いて前記移動対象物を前記第１容器と前記第２容器との間において移動させる作業を含む前記複数の作業部での作業のため、前記ヘッドユニットを前記移動ラインに沿った第１経路上で移動させ、前記第２及び第３駆動機構を制御して、前記第１容器及び第２容器の撮像のため、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを、前記第１経路上において前記第１容器と前記第２容器との間で移動させ、さらに、前記第１経路上において前記ヘッドユニットと前記照明ユニットとが干渉する場合に、前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドユニットを前記第２方向に移動させると共に、前記第１経路と並ぶ第２経路上において該ヘッドユニットを前記第１方向に移動させる制御を行う。
【０１２６】
この移動装置によれば、共に基台の上方に配置されるヘッドユニットと照明ユニッとについて、カメラユニットに追従して移動させる必要のある照明ユニットを第１容器と第２容器との間に存在させつつ、第１経路及び第２経路を利用して、ヘッドユニットを左右方向に移動させることができる。すなわち、第１経路上においてヘッドユニットを移動させる際に照明ユニットと干渉する場合は、ヘッドユニットを第２経路に迂回させることで両者をすれ違わせることができる。従って、対象物の移動作業効率を格段に高めることができる。
【０１２７】
上記の移動装置において、前記第１駆動機構は、前記第２方向に進退移動するスライダを備え、前記ヘッドユニットは前記スライダの先端に取り付けられており、前記スライダの進行方向の上流側に前記第１経路が、下流側に前記第２経路がそれぞれ配置され、前記照明ユニットは、前記スライダと前記基台との間に配置され、前記スライダは、前記ヘッドユニットを前記第１経路に対して位置合わせする第１位置と、前記ヘッドユニットを前記第２経路に対して位置合わせする第２位置との間で移動するものであり、前記照明ユニットは、前記スライダが前記第２位置の状態のとき、前記ヘッドユニットと干渉することなく前記第１経路上を移動することが望ましい。
【０１２８】
この移動装置によれば、前記スライダが前記第２位置の状態のとき、照明ユニットは前記スライダと前記基台との間に収まるようになる。従って、前記スライダを移動させるという簡単な制御だけで、照明ユニットをヘッドユニットと干渉することなく前記第１経路上を移動させることができる。
【０１２９】
上記の移動装置において、前記第１駆動機構は、前記ヘッドユニットを前記第１方向における第１端部と第２端部との間で移動させ、前記第２移動機構は、前記照明ユニットを、前記第１方向における前記第１端部より内側の第３端部と、前記第２端部よりも内側の第４端部との間で移動させ、前記ヘッドユニットが前記第１経路上において少なくとも前記第１端部又は前記第２端部に存在している状態において、前記照明ユニットが前記第１経路上を移動しても前記ヘッドユニットと干渉しない位置に、前記第３端部及び前記第４端部が設定されていることが望ましい。
【０１３０】
この移動装置によれば、照明ユニットの第１経路における移動範囲が、ヘッドユニットの移動範囲の内側となる。このため、ヘッドユニットは、照明ユニットが存在していない作業部間において第１経路上を自在に移動することができる。従って、ヘッドユニット及び照明ユニットにおいて、作業を同時進行することができる。
【０１３１】
この場合、前記移動ラインの複数の作業部は、前記ヘッドに対して装着及び取り外しが可能であり、前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップを、前記ヘッドに対して装着可能な状態で複数個保持するチップストック部と、前記移動対象物の前記吸引及び吐出を終え、前記ヘッドから取り外された前記チップを回収するチップ廃棄部と、をさらに含み、前記チップストック部は、前記第１端部と前記第３端部との間に配置され、前記チップ廃棄部は、前記第２端部と前記第４端部との間に配置されていることが望ましい。
【０１３２】
この移動装置によれば、照明ユニット及びカメラユニットによる作業と、ヘッドユニットによるチップストック部及びチップ廃棄部での作業とを同時進行させることができる。
【０１３３】
上記の移動装置において、前記ヘッドには、前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップが装着され、前記制御部は、前記第１移動機構を制御して、前記移動対象物を前記チップで吸引させるために、前記第２経路を経由して前記ヘッドユニットを前記第１容器に位置合わせさせると共に、前記第２移動機構を制御して、前記第２容器の撮像のために、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを前記第２容器に対して位置合わせさせる制御、又は、前記第１移動機構を制御して、吸引させた前記移動対象物を前記チップから吐出させるために、前記第２経路を経由して前記ヘッドユニットを前記第２容器に位置合わせさせると共に、前記第２移動機構を制御して、前記第１容器の撮像のために、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを前記第１容器に対して位置合わせさせる制御、のうちの少なくとも一方の制御を実行することが望ましい。
【０１３４】
この移動装置によれば、第２経路を経由させることでヘッドユニットと照明ユニットとをすれ違わせ、両ユニットにより各々の作業を効率的に実行させることができる。
【０１３５】
上記の移動装置において、前記第２駆動機構は、前記照明ユニットを前記第２方向にも移動させ、前記第３駆動機構は、前記カメラユニットを前記第２方向にも移動させることが望ましい。これにより、撮像範囲を拡張することができる。
【０１３６】
上記の対象物の移動装置において、複数本の前記ヘッドが前記ヘッドユニットに備えられ、前記制御部は、前記ヘッドの上下方向の移動を制御するものであって、前記複数本のヘッドを同時に動作させることが可能であることが望ましい。
【０１３７】
この移動装置によれば、前記複数本のヘッドを同時に動作させることにより、ヘッドを用いた様々な作業を同時実行させることができ、作業効率を向上させることができる。
【０１３８】
以上説明した本発明によれば、カメラユニットに追従して移動させる必要のある照明ユニットを第１容器と第２容器との間に存在させつつ、第１経路及び第２経路を利用して、ヘッドユニットを第１方向に移動させることができる。すなわち、第１経路上においてヘッドユニットを第１方向に移動させる際に照明ユニットと干渉する場合には、ヘッドユニットを第２経路に迂回させることで両者をすれ違わせることができる。従って、対象物の移動作業効率を格段に高めることができる。
【図１】
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【図２】
2015193970.tif 000004
【図３】
2015193970.tif 000005
【図４】
2015193970.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015193970.tif 000009
【図８】
2015193970.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2015193970.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015193970.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2015193970.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2015193970.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2015193970.tif 000023
【図２２】
2015193970.tif 000024
【図２３】
2015193970.tif 000025
【図２４】
2015193970.tif 000026
【図２５】
2015193970.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月14日(2016.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台の上方に配置され、上下方向に移動可能なヘッドを備えるヘッドユニットと、
前記基台の上方に配置され、照明光を発する光源を有する照明ユニットと、
前記基台の下方に配置され、前記照明光の下で画像を取得するカメラを備えるカメラユニットと、
前記ヘッドユニットを、水平方向に延びる第１方向と、該第１方向と前記水平方向において直交する第２方向とに移動させる第１駆動機構と、
前記照明ユニットを、前記第１方向に移動させる第２駆動機構と、
前記カメラユニットを、前記第１方向に移動させる第３駆動機構と、
前記第１、第２及び第３駆動機構の動作を制御する制御部と、
前記基台に対して前記第１方向に並べられて組み付けられた、移動対象物を貯留する第１容器と、前記移動対象物を受け入れる第２容器とを含む移動ラインと、を備える対象物の移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対象物の移動装置において、
前記制御部は、
前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドを用いて前記移動対象物を前記第１容器と前記第２容器との間において移動させる作業を含む前記複数の作業部での作業のため、前記ヘッドユニットを前記移動ラインに沿った第１経路上で移動させ、
前記第２及び第３駆動機構を制御して、前記第１容器及び第２容器の撮像のため、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを、前記第１経路上において前記第１容器と前記第２容器との間で移動させ、さらに、
前記第１経路上において前記ヘッドユニットと前記照明ユニットとが干渉する場合に、前記第１駆動機構を制御して、前記ヘッドユニットを前記第２方向に移動させると共に、前記第１経路と並ぶ第２経路上において該ヘッドユニットを前記第１方向に移動させる制御を行う、
対象物の移動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の対象物の移動装置において、
前記第１駆動機構は、前記第２方向に進退移動するスライダを備え、前記ヘッドユニットは前記スライダの先端に取り付けられており、
前記スライダの進行方向の上流側に前記第１経路が、下流側に前記第２経路がそれぞれ配置され、
前記照明ユニットは、前記スライダと前記基台との間に配置され、
前記スライダは、前記ヘッドユニットを前記第１経路に対して位置合わせする第１位置と、前記ヘッドユニットを前記第２経路に対して位置合わせする第２位置との間で移動するものであり、
前記照明ユニットは、前記スライダが前記第２位置の状態のとき、前記ヘッドユニットと干渉することなく前記第１経路上を移動する、対象物の移動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記第１駆動機構は、前記ヘッドユニットを前記第１方向における第１端部と第２端部との間で移動させ、
前記第２移動機構は、前記照明ユニットを、前記第１方向における前記第１端部より内側の第３端部と、前記第２端部よりも内側の第４端部との間で移動させ、
前記ヘッドユニットが前記第１経路上において少なくとも前記第１端部又は前記第２端部に存在している状態において、前記照明ユニットが前記第１経路上を移動しても前記ヘッドユニットと干渉しない位置に、前記第３端部及び前記第４端部が設定されている、対象物の移動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の対象物の移動装置において、
前記移動ラインは、前記第１容器及び前記第２容器に加え、前記基台に対して前記第１方向に並べられた他の作業部を備え、
前記他の作業部は、
前記ヘッドに対して装着及び取り外しが可能であり、前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップを、前記ヘッドに対して装着可能な状態で複数個保持するチップストック部と、
前記移動対象物の前記吸引及び吐出を終え、前記ヘッドから取り外された前記チップを回収するチップ廃棄部と、を含み、
前記チップストック部は、前記第１端部と前記第３端部との間に配置され、前記チップ廃棄部は、前記第２端部と前記第４端部との間に配置されている、対象物の移動装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記ヘッドには、前記移動対象物の吸引と吸引した前記移動対象物の吐出とを行うチップが装着され、
前記制御部は、
前記第１移動機構を制御して、前記移動対象物を前記チップで吸引させるために、前記第２経路を経由して前記ヘッドユニットを前記第１容器に位置合わせさせると共に、前記第２移動機構を制御して、前記第２容器の撮像のために、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを前記第２容器に対して位置合わせさせる制御、又は、
前記第１移動機構を制御して、吸引させた前記移動対象物を前記チップから吐出させるために、前記第２経路を経由して前記ヘッドユニットを前記第２容器に位置合わせさせると共に、前記第２移動機構を制御して、前記第１容器の撮像のために、前記照明ユニット及び前記カメラユニットを前記第１容器に対して位置合わせさせる制御、
のうちの少なくとも一方の制御を実行する、対象物の移動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
前記第２駆動機構は、前記照明ユニットを前記第２方向にも移動させ、
前記第３駆動機構は、前記カメラユニットを前記第２方向にも移動させる、対象物の移動装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の対象物の移動装置において、
複数本の前記ヘッドが前記ヘッドユニットに備えられ、
前記制御部は、前記ヘッドの上下方向の移動を制御するものであって、前記複数本のヘッドを同時に動作させることが可能である、対象物の移動装置。
【国際調査報告】
2015193970.tif 000030
2015193970.tif 000031
2015193970.tif 000032
2015193970.tif 000033