JP6625375B2 - 微生物検査装置及び微生物検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば大腸菌などの細菌や真核生物等のコロニーが培養された培地を撮像し、撮像された画像に基づいて微生物の有無を検査又は数を計数する検査を行う微生物検査装置及び微生物検査方法に関する。

シャーレでの皿内の培地を撮像した画像に基づいて細菌や真核生物等のコロニーの有無又は数を計数することによって培地の検査を行う微生物検査装置が開示されている（例えば特許文献１〜５等）。

例えば特許文献１の微生物検査装置では、培養液等が収容されたシャーレ（培養容器）の蓋を吸着して持ち上げて取り外し、回転式のテーブル上に皿を開口が上になる向きに配置した状態で、カメラにより開口側（上側）から皿内の培地を撮像（撮影）する。テーブル上に周方向に配置された複数の皿内の培地は、テーブルを少しずつ回転させることで順番にカメラにより撮像される。撮像後に蓋を吸着して皿に被せられる。

また、特許文献２〜４に記載された微生物検査装置では、シャーレの皿を開口が下で底面が上となる天地逆向きに配置して、カメラで皿を底面側（上側）から撮像する。
そこで、例えば特許文献５に開示された微生物検査装置では、シャーレを皿が上で蓋が下となる天地逆向きに配置して、カメラで皿内の培地を蓋側（下側）から撮像する。

特開２０１４−１７６３４９号公報 特開２００４−０１２３９８号公報 特開２００６−３４５７５０号公報 特開２００８−２９５４２４号公報 特開２００２−８５０５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された微生物検査装置では、撮像時に皿内の培地上に塵埃が落ちその落ちた塵埃や、皿を置いたテーブル上に付着していた塵埃が撮像される虞がある。この場合、撮像された画像を画像処理することでコロニーを検出する構成である場合、撮像された塵埃をコロニーと間違えて誤検出したり誤計数したりする虞がある。

また、引用文献２〜４に記載の検査装置では、撮像時に皿は開口が下向きなので、皿内の培地上に塵埃が落ちることを回避できるものの、皿の底面に落ちた塵埃や、皿を置いたテーブル上に付着していた塵埃が撮像される虞がある。この場合、撮像された画像を画像処理することでコロニーを検出する構成である場合、撮像された塵埃をコロニーと間違えて誤検出したり誤計数したりする虞がある。

さらに特許文献５に記載された微生物検査装置では、撮像時に皿は開口が下向きなので、皿内の培地上に塵埃が落ちたりする心配はないものの、皿をテーブル上に蓋をしたまま載置した状態でテーブルの下方からカメラで撮像するので、蓋に付着した塵埃や、蓋に結露した水滴等が撮像される。この場合、撮像された画像を画像処理することでコロニーを検出する構成である場合、撮像された塵埃や水滴等をコロニーと間違えて誤検出したり誤計数したりする検査ミスの虞がある。

本発明の目的は、シャーレの皿内の培地を撮像した画像に基づいて検出する微生物の検出精度を高めることができる微生物検査装置及び微生物検査方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する微生物検査装置は、培地が収容された皿を上側で蓋を下側とする天地逆向きに配置したシャーレの前記皿を持ち上げて、当該皿と前記蓋とを分離する保持部と、前記保持部により保持された前記皿内の培地を、当該皿の下向きの開口を通して当該皿よりも下方の位置から撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像に基づいて前記培地における微生物を検出する検査部とを備えている。

この構成によれば、皿を上側で蓋を下側とする天地逆向きに配置したシャーレの皿は、保持部によって持ち上げられることで、蓋と分離される。この分離のため保持部に保持された皿内の培地は、皿の下向きの開口を通して下方から撮像部により撮像される。検査部は、撮像部が撮像した培地の画像に基づいて培地における微生物を検出する。撮像時は、皿を検査用テーブル等に置く必要がないので、例えば検査用テーブルに皿を置いて撮像する構成において問題となる、検査用テーブルに付着した塵埃等を微生物（例えばコロニー）と間違える誤検出の発生頻度を低減できる。また、撮像部により開口を通して培地を直接撮像するので、例えばカメラが蓋を通して皿内の培地を撮像する構成で問題となる、蓋に付着した塵埃又は結露による水滴等をコロニーと誤検出する検査ミスを低減できる。よって、シャーレの皿内の培地を撮像した画像に基づいて検出する微生物の検出精度を高めることができる。

上記微生物検査装置では、前記保持部は、前記皿の底面を吸着する吸着部であることが好ましい。
この構成によれば、保持部が皿の底面を吸着する吸着部であるので、撮像部が撮像する際、吸着部が皿内の培地の周縁部に写り込みにくくなり、検査ミスが起きにくくなる。例えばチャック等の把持部で皿の外周面を把持して皿を持ち上げる構成であると、撮像した画像において培地の周縁部に把持部が写り込むため、これが検査ミスを誘発する。しかし、皿の底面を吸着する吸着部は、培地の周縁部に写り込みにくいので、この種の検査ミスを低減できる。

上記微生物検査装置では、前記保持部が保持する前記皿に対して前記撮像部と同じ側から光を照射する光源を更に備え、前記撮像部は、前記光源からの光が前記培地で反射した反射光を撮像する光反射型であることが好ましい。

この構成によれば、光源からの光が培地で反射した反射光を撮像部が撮像する光反射型であるので、皿の底面を吸着等の方法で保持する保持部の保持面に付着した塵埃等が写り込みにくくなる。よって、皿内の培地を撮像した画像に基づいて検出する微生物の検出精度を一層高めることができる。

上記微生物検査装置では、前記保持部を昇降させる昇降駆動部と、前記皿を持ち上げた前記保持部を、当該保持部の昇降方向と交差する移送方向へ少なくとも前記蓋の上方に配置しうる戻し位置まで移送させる移送部とを更に備え、前記撮像部は、前記皿と前記蓋とを分離した分離位置から前記戻し位置への前記保持部の移送途中の検査位置で前記保持部が保持する前記皿内の培地を下方から撮像し、前記移送部は、撮像後の前記保持部を前記戻し位置まで移送させ、前記昇降駆動部は、前記戻し位置に配置された前記保持部を下降させて前記皿を前記蓋に戻すことが好ましい。なお、分離位置と戻し位置は、異なる位置であることに限らず、同じ位置であってもよい。

この構成によれば、移送部は、昇降駆動部によって皿を持ち上げた保持部を、昇降方向と交差する移送方向へ少なくとも戻し位置まで移送させる。撮像部は、分離位置から戻し位置への移送途中の検査位置で保持部が保持する皿内の培地を、皿よりも下方の位置から開口を通して直接撮像する。撮像後の保持部は、皿の開口を下向きに保持したまま、移送部によって戻し位置まで移送され、戻し位置で昇降駆動部によって保持部が下降することで、皿は蓋に戻される。よって、保持部が、分離位置で持ち上げた皿を蓋に戻す戻し位置へ移送する移送経路の途中で、撮像部が皿内の培地を撮像することができる。

上記微生物検査装置では、前記皿と分離された前記蓋を、前記分離位置から前記戻し位置まで搬送する搬送部を更に備え、前記移送部は、複数の前記保持部を昇降可能に支持する状態で、前記分離位置、前記検査位置及び前記戻し位置に順番に配置されるよう周回させるロータリ装置を備えている。

この構成によれば、複数の吸着部がロータリ装置の回転により、分離位置、検査位置、戻し位置と順次周回することで、分離、撮像、戻しの各作業が並行して行われる。よって、皿内の培地の検査を比較的高い精度でかつ効率よく行うことができる。

上記課題を解決する微生物検査方法は、シャーレを構成する皿内の培地を撮像した画像に基づいて微生物を検出する微生物検査方法であって、蓋が下側で皿が上側となる天地逆向きに配置したシャーレの皿を持ち上げて皿を蓋から分離する分離ステップと、分離された前記皿内の培地を前記皿よりも下方の位置から当該皿の下向きの開口を通して撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップで取得した画像に基づいて前記培地における微生物を検出する検査ステップとを備えている。この微生物検査方法によれば、上記微生物検査装置と同様の作用効果を得ることができる。

本発明によれば、シャーレの皿内の培地を撮像した画像に基づいて検出する微生物の検出精度を高めることができる。

一実施形態における検査システムを示す模式側面図。 検査システムを示す模式平面図。 （ａ）〜（ｃ）は切分装置の動作を説明する模式平面図。 （ａ）〜（ｃ）は段ばらし装置の動作を説明する模式側面図。 （ａ）〜（ｃ）は段ばらし装置の動作を説明する模式平面図。 検査装置の模式側面図。 検査装置の模式正面図。 検査装置における回転式移送装置を示す模式側面図。 負圧給排切換装置を示す模式平面図。 （ａ），（ｂ）は負圧給排切換装置の動作を示す模式図。 吸着部の構成を示す模式側面図。 （ａ），（ｂ）は分離工程を説明する模式側面図。 検査装置における搬送装置を示す模式平面図。 （ａ）〜（ｃ）は分離・中間・戻しの各搬送工程を説明する模式側面図。 検査工程における撮像を説明する模式側面図。 （ａ），（ｂ）は戻し工程を説明する模式側面図。 （ａ）〜（ｃ）は分離・検査・戻しの動作タイミングを説明する模式側面図。 （ａ）〜（ｃ）は段積み装置の動作を説明する模式側面図。 （ａ），（ｂ）は排出装置の動作を説明する模式断面図。

以下、微生物検査装置に係る一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、微生物検査システム１１（以下、「検査システム１１」と称す。）は、検査対象のシャーレ１２を供給する供給装置２０と、シャーレ１２の皿１３内の培地１５（図８、図１１参照）を、撮像部の一例としてのカメラ１７で撮像して検査する微生物検査装置３０（以下、「検査装置３０」と称す。）と、検査を終えたシャーレ１２を排出する排出装置４０とを備える。シャーレ１２は、皿１３と蓋１４とからなり、本実施形態では、蓋１４が下側で皿１３を上側にした天地逆向きの状態で上限段数（例えば２０段）以下の所定段数に段積みされたシャーレ群１８の状態で、供給及び排出される。所定段数は、例えば５〜２０段である。また、検査システム１１は、供給装置２０、検査装置３０及び排出装置４０を制御する図２に示すコントローラＣを備える。

供給装置２０は、複数本のシャーレ群１８を縦列に並べて搬送可能な搬送ベルト２１Ｂを有するベルト搬送装置２１と、搬送ベルト２１Ｂ上のシャーレ群１８のうち検査装置３０へ搬入される最下流の１本を順番に切り分ける切分装置２２とを備える。ベルト搬送装置２１は、動力源２３Ｍを有する駆動装置２３を備え、搬送ベルト２１Ｂは駆動装置２３からの動力により駆動される。コントローラＣが切分装置２２を駆動制御することで、搬送ベルト２１Ｂ上のシャーレ群１８は１本ずつ切り分けられ、検査装置３０へ搬入される。なお、切分装置２２の詳細は後述する。

検査装置３０は、搬入された１本のシャーレ群１８から最下段のシャーレ１２を１段ずつばらす段ばらし装置５０を備える。また、検査装置３０は、段ばらし後の天地逆向きの１個のシャーレ１２から皿１３を吸着して持ち上げて、皿１３と蓋１４とを分離する分離動作、及び持ち上げた皿１３を検査後に下降させて蓋１４に戻す戻し動作を行う複数（本例では３つ）の昇降式の吸着部６１を備える。検査装置３０は、３つの吸着部６１を、分離位置→検査位置→戻し位置→分離位置の順に周回させる移送部の一例としての回転式移送装置６０を備える。３つの吸着部６１は、周回軌道上に等角度間隔の位置に支持され、回転式移送装置６０が約１／３回転ずつ回動することで、周回経路上の各位置に移送される。

さらに検査装置３０は、皿１３と分離されて分離位置ＳＰに残った蓋１４を、皿１３が蓋１４に戻される位置である戻し位置ＢＰまで搬送するベルト搬送装置７０を備える。ベルト搬送装置７０は、動力源７１Ｍを有する駆動装置７１Ａと、駆動装置７１Ａからの動力により駆動される搬送ベルト７１Ｂとを有する。

さらに検査装置３０は、吸着部６１が持ち上げた皿１３を検査位置まで移送し、検査位置で皿１３内の培地１５を撮像可能な撮像ユニット８０を備える。撮像ユニット８０は、カメラユニット８１と光源８２（図７、図１５参照）とを備える。カメラユニット８１は、撮像レンズの光軸を中心に軸回転が可能な回動式の駆動装置８３と、駆動装置８３の出力軸に支持部材８３ａを介して支持された有底筒状のケース８４内に収容されたカメラ１７とを有する。また、検査装置３０は、撮像後に皿１３が戻し位置で蓋１４に戻されてなるシャーレ１２を、所定段数まで段積みしてシャーレ群１８を形成する段積み装置９０を備える。検査装置３０で検査を終えたシャーレ１２は、段積み装置９０によって天地逆向きの状態で所定段数まで段積みされて１本のシャーレ群１８を形成する度に、シャーレ群１８が１本ずつ排出装置４０へ送られる。

排出装置４０は、所定本数（図１、図２では例えば１０本）のシャーレ群１８を縦列に溜めることが可能なベルト搬送装置４１と、シャーレ群１８が所定本数溜まったことが検知されたときに駆動され、所定本数のシャーレ群１８をテーブル４２（図２参照）上に押し出すプッシャ装置４３とを備える。ベルト搬送装置４１は、動力源４１Ｍを有する駆動装置４１Ａと、駆動装置４１Ａからの動力により駆動される搬送ベルト４１Ｂとを有する。また、排出装置４０は、搬送ベルト４１Ｂとテーブル４２との間において昇降可能なシャッタ４４（図２参照）を備える。シャッタ４４は、シャーレ群１８が搬送ベルト４１Ｂ上に所定本数溜まるまでは上昇した閉状態にあり、検査作業者が搬送ベルト４１Ｂのエリア内に手等を入れることを遮り、一方、搬送ベルト４１Ｂ上にシャーレ群１８が所定本数溜まったことが検知されたときに、下降して開状態になる。シャッタ４４が下降して開いた後、プッシャ装置４３は駆動される。

プッシャ装置４３は、動力源としての電動モータ４５（例えばサーボモータ）と、電動モータ４５の出力を減速する減速機構４６と、減速機構４６が有する一対の出力軸に連結された回転式のリンク機構４７と、リンク機構４７を介して伝達される動力によって搬送方向Ｘと交差する方向に前後動する押出板４８とを備える。検査装置３０は、コントローラＣが、カメラ１７により撮像された皿１３及び培地１５を含む画像に対して画像処理を行って得た検査結果を表示（出力）するための出力部の一例としてのモニタ３１を備える。コントローラＣは、カメラ１７から入力した画像データに対して上記の画像処理を行ってコロニーを検出する検査部の一例としての検査処理部３２（図２参照）を内蔵する。検査処理部３２は、コントローラＣ内のコンピュータが検査用プログラムを実行することで例えばソフトウェアにより構成される。なお、検査処理部３２は、ソフトウェアとハードウェアとの協働により構成したり、ハードウェアで構成したりしてもよい。

また、図１に示すように、複数のベルト搬送装置２１，７０，４１は、それぞれの脚部２１ｓ，７０ｓ，４１ｓによって同じ高さに支持されている。また、検査装置３０及び排出装置４０は、それぞれの脚部３０ａ，４０ａによって底部が同じ高さに揃う状態に支持されている。なお、本実施形態では、昇降式の吸着部６１により、保持部の一例が構成される。また、回転式移送装置６０により、移送部の一例が構成される。

以下、上記検査システム１１を構成する各装置の詳細な構成を順番に説明する。まず供給装置について説明する。
図１〜図３に示すように、供給装置２０では、ベルト搬送装置２１を構成する搬送ベルト２１Ｂの駆動によって、搬送ベルト２１Ｂ上の複数本のシャーレ群１８は一対のガイド部２１ｇによってガイドされつつ間欠的に搬送される。供給装置２０は、搬送ベルト２１Ｂの搬送方向Ｘの最下流の位置にシャーレ群１８を１本ずつに切り分ける切分装置２２を備える。

図３に示すように、切分装置２２は、上限段数のときのシャーレ群１８の高さとほぼ同じ長さを有しかつ搬送方向Ｘと交差する幅方向Ｙに開閉可能な一対の第１ストッパ２５と、第１ストッパ２５と高さ方向にほぼ同じ長さを有しかつ幅方向Ｙに開閉可能な一対の第２ストッパ２６とを備える。第２ストッパ２６は、第１ストッパ２５よりもシャーレ群１本分の幅（直径）よりも少し長い所定の距離だけ搬送方向Ｘ上流側に位置する。

図３に示すように、第１ストッパ２５はエアシリンダ２７の駆動により開閉し、第２ストッパ２６はエアシリンダ２８の駆動により開閉する。図３（ａ）に示すように、第１ストッパ２５が閉じ、第２ストッパ２６が開いた状態で、複数本のシャーレ群１８が第１ストッパ２５により止められる。次に図３（ｂ）に示すように、第２ストッパ２６が閉じることで、下流側から２番目以降のシャーレ群１８が止められる。次に図３（ｃ）に示すように、第１ストッパ２５が開くと、最下流の１本のシャーレ群１８だけが搬送方向Ｘの下流側へ搬送される。次に図３（ａ）に示すように、第１ストッパ２５が閉じた状態で、第２ストッパ２６が開くことで、それまで止められていた２番目以降のシャーレ群１８が、閉状態の第１ストッパ２５に当たるまで搬送される。こうして、コントローラＣが不図示の電磁弁を制御してエアシリンダ２７，２８を駆動させ、図３（ａ）〜（ｃ）の順番に第１ストッパ２５及び第２ストッパ２６を動作させることで、搬送ベルト２１Ｂ上に１列に溜まった複数本のシャーレ群１８は切分装置２２によって１本ずつ切り分けられる。切り分けられたシャーレ群１８は１本ずつ順番に検査装置３０に搬入される。

次に図４及び図５を参照して、検査装置３０へ搬入されたシャーレ群１８からシャーレ１２を１段ずつばらす段ばらし装置５０について説明する。図４及び図５に示すように、段ばらし装置５０は、上限段数のときのシャーレ群１８の高さよりも長い所定長さを有し、シャーレ１段分の厚さよりも少し長いストロークでの昇降が可能な一対のロッド状の第１ストッパ５１と、第１ストッパ５１とほぼ同じ長さを有し幅方向Ｙに開閉可能な一対のロッド状の第２ストッパ５２とを備える。一対の第２ストッパ５２は、一対のエアシリンダ５３の伸縮駆動によって、図５（ａ）に示す開位置と図５（ｂ），（ｃ）に示す閉位置との間を移動可能である。一対の第２ストッパ５２は開位置でシャーレ１２の搬送方向Ｘ下流側への移動を許容し、閉位置でシャーレ１２の搬送方向Ｘ下流側への移動を阻止する。

また、図５に示すように、段ばらし装置５０は、幅方向Ｙに変位可能な状態で配置された一対の開閉部材５４からなる把持部５５を備える。一対の開閉部材５４は一対のＬ字状の可動部材５４ａを有し、一対の可動部材５４ａの対向する部分には、シャーレ１２を把持可能な一対の把持部材５４ｂが固定されている。一対の可動部材５４ａにはその搬送方向Ｘ下流側に配設された一対のエアシリンダ５６の出力軸が固定されている。コントローラＣが不図示の電磁弁を制御して一対のエアシリンダ５６を伸張駆動させると、図５（ａ）に示すように把持部５５が開状態になり、エアシリンダ５６を収縮駆動させると、図５（ｂ），（ｃ）に示すように把持部５５が閉状態になる。

図６に示すように、把持部５５を支持する支持部材５５ａには、２本のエアシリンダ５７，５８が高さ方向に伸縮可能な向きで直列に連結されている。２本のエアシリンダ５７，５８を段階的に駆動させることにより、把持部５５は高さ方向に３つの異なる位置に昇降可能となっている。また、第１ストッパ５１の上端部はエアシリンダ５９の出力軸と連結されており、コントローラＣは不図示の電磁弁を制御してエアシリンダ５９を伸縮駆動させることで、一対の第１ストッパ５１はシャーレ１段分の厚さよりも少し広いストロークで昇降可能となっている。

上記の構成を有する段ばらし装置５０は、以下のように動作する。なお、図４及び図５では、１段目（最下段）のシャーレ１２を符号「１２ａ」、２段目のシャーレ１２を符号「１２ｂ」で示している。

図５（ａ）に示すように把持部５５が開状態で一対の第２ストッパ５２が開くことで、シャーレ群１８は第１ストッパ５１に当たる位置まで搬入される。次に図４（ａ）に示すように、把持部５５によって下から２段目のシャーレ１２ｂを把持する。そして、図４（ｂ）に示すように、把持部５５を上昇させて下から２段目のシャーレ１２ｂを少し持ち上げて１段目のシャーレ１２ａから離間させる。次に図４（ｃ）に示すように、第１ストッパ５１をシャーレ１段分の厚さよりも少し広いストロークだけ上昇させることで、１段目のシャーレ１２ａの規制を解除してシャーレ１２ａを搬送方向Ｘの下流側へ搬送する（図４（ｃ）、図５（ｃ））。シャーレ１２は天地逆向きの状態で分離位置ＳＰへ搬送される。

こうして１段目のシャーレ１２ａが第１ストッパ５１を通過すると、第１ストッパ５１を下降させる。次に把持部５５を下降させて、把持したシャーレ１２ｂを搬送ベルト７１Ｂ上に載置し、把持部５５を開く。こうして搬送ベルト７１Ｂ上に載置された２段目のシャーレ１２ｂが、次の動作サイクルで１段目のシャーレ１２ａとなる。以後、同様に、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、２段目のシャーレ１２ｂの持ち上げ、１段目のシャーレ１２ａの排出、２段目のシャーレ１２ｂの下降（載置）を繰り返すことで、シャーレ１２は１段分ずつばらされる。

次に図６〜図１０等を参照して、検査装置３０においてシャーレ１２の培地を検査する部分の詳細な構成を説明する。まず図６〜図１０等を参照して、回転式移送装置６０の構成について説明する。回転式移送装置６０は、吸着部６１をそれぞれ下端部に有する複数の昇降ユニット６２を周回可能に支持するロータリ装置６３を備える。ロータリ装置６３を回転駆動させることで、複数の昇降ユニット６２は、間欠的に周回し、分離位置、検査位置（撮像位置）、戻し位置に順番に移送される。昇降ユニット６２が有する吸着部６１は、分離位置でシャーレ１２の皿１３を保持して持ち上げることで、皿１３と蓋１４とを分離させる分離動作と、カメラ１７が皿１３内の培地１５を撮像した後に、蓋１４の上方位置となる戻し位置に配置した皿１３を下降させて、皿１３を蓋１４に戻す戻し動作とを行う。

図７及び図８に示すように、検査装置３０において検査作業空間を区画する天板３０ｂの上には、ロータリ装置６３の動力源となる電動モータ６４（例えばサーボモータ）と、電動モータ６４の動力をロータリ装置６３の回転軸６５に伝達するベルト方式の動力伝達機構６６とを備える。動力伝達機構６６は、電動モータ６４の出力軸に連結された駆動プーリ６６ａと、ロータリ装置６３の回転軸６５の上端部に連結された被動プーリ６６ｂと、両プーリ６６ａ，６６ｂ間に巻き掛けられたタイミングベルト６６ｃとを備える。コントローラＣは、電動モータ６４の回転を制御し、ロータリ装置６３の回転軸６５を１／３回転ずつ間欠的に回転させることで、複数の昇降ユニット６２の下端部に設けられた吸着部６１を、分離位置、検査位置及び戻し位置の３位置に順番に配置する。

天板３０ｂには、円筒状の支持筒６３１が下方へ延びる状態で組み付けられており、回転軸６５は、支持筒６３１内に一部挿通された状態で複数の軸受６３２を介して回転可能に支持されている。

図８に示すように、回転軸６５の下部には、支持プレート６７が、回転軸６５の軸線と直交する水平な姿勢を保つ状態で固定されている。支持プレート６７には、Ｎ個（本例では３個）の昇降ユニット６２が、回転方向に１／Ｎ回転（本例では１／３回転）ずつの等角度間隔の位置に取着されている。

図８に示すように、昇降ユニット６２は、例えば三角板状（図９参照）の支持プレート６７の角部（図９参照）に下方へ延出する状態で固定された筒部６２１と、筒部６２１に対して軸方向に相対移動可能に挿通された昇降軸６２２と、昇降軸６２２の上端に形成された押板６２３と支持プレート６７との間に介装された圧縮ばね６２４とを備える。昇降軸６２２の下部は、圧縮ばね６２４が介装されている部分よりも細くなった管状のロッド６２５となっており、筒部６２１から下方へ突出するロッド６２５の下端部に円盤状の吸着部６１が水平な姿勢を保つ状態で支持されている。

天板３０ｂには、昇降ユニット６２が分離位置ＳＰと戻し位置ＢＰとにあるときの直上位置に、２つのエアシリンダ６８が縦向きに配設されている。コントローラＣは、２つの昇降ユニット６２が分離位置ＳＰ及び戻し位置ＢＰにあるときに不図示の電磁弁を制御し、エアシリンダ６８を伸張駆動させて作動軸６８ａで昇降軸６２２を圧縮ばね６２４の付勢力に抗して押し込んで、吸着部６１を下降させる。また、コントローラＣは、エアシリンダ６８を収縮駆動させて作動軸６８ａを上方へ退避させることで、昇降軸６２２が圧縮ばね６２４の付勢力により上動し、これにより吸着部６１を上昇させる。

図８に示すように、検査装置３０において負圧供給源ＰＳから供給された負圧は、被動プーリ６６ｂ及び回転軸６５の流路６５ａ、回転軸６５の下端部に接続された３本（図８では２本のみ図示）のホース１０２を通じて、支持プレート６７上に配置された３つの弁機構６９にそれぞれ導入される。弁機構６９から延びるホース１０３の先端部は、吸着部６１を支持する管状のロッド６２５に接続されている。弁機構６９は回動式のレバー６９１を有し、レバー６９１の回動により内部の流路が切り換えられる機械式の弁である。

次に、図９及び図１０等を参照して、吸着部６１への負圧の給排を切り換える負圧給排機構１００について説明する。なお、図９及び図１０では、ホース１０２，１０３を省略している。

図９及び図１０に示すように、負圧給排機構１００は、支持プレート６７の上面に周方向に等角度間隔の位置に配置された３つの弁機構６９と、弁機構６９のレバー６９１を機械的に回動操作して弁機構６９の内部の流路を切り換える弁切換機構１０１とを備える。図９に示すように、３つの弁機構６９は、支持プレート６７の上面において３つの昇降ユニット６２の間に配置されている。

図９及び図１０に示すように、弁機構６９のレバー６９１は、その先端部に設けられたローラ６９２が上方へ変位する側の回動方向に付勢されている。弁機構６９内には、負圧供給源ＰＳと連通する不図示の負圧供給流路と、大気に連通する大気開放流路とが形成されている。弁機構６９は、レバー６９１が押し下げられた第１の切換位置では、負圧供給流路が閉じるとともに大気開放流路が開き、吸着部６１の吸引が解除される。一方、弁機構６９は、レバー６９１が上側へ復帰した第２の切換位置では、負圧供給流路が開くとともに大気開放流路が閉じ、吸着部６１の吸引孔６１ａに吸引力が作用する。

図９及び図１０に示すように、弁切換機構１０１は、弁機構６９のレバー６９１を押し下げ状態に案内する円弧状のレール１１０と、レール１１０の長手方向両端に隣接した位置に昇降可能に設けられた一対の可動体１１１，１１２と、可動体１１１，１１２を昇降駆動させるエアシリンダ１１３，１１４とを備える。レール１１０は、昇降ユニット６２が、戻し位置ＢＰから分離位置ＳＰへ戻る移動過程の区間で、その昇降ユニット６２と対応する弁機構６９のレバー６９１を押し下げ状態に案内する。２つの可動体１１１，１１２は、分離位置ＳＰと戻し位置ＢＰとに配置された２つの昇降ユニット６２と対応する２つの弁機構６９のレバー６９１の直上位置に配置されている。エアシリンダ１１３，１１４が伸縮駆動によって、一対の可動体１１１，１１２は、下面がレール１１０の下面と同じ高さとなる下降位置と、下面がレール１１０の下面よりも所定距離だけ高くなる上昇位置との間を昇降する。

昇降ユニット６２が分離位置ＳＰに配置されたときには、下降位置にある可動体１１１が、その昇降ユニット６２と対応する弁機構６９のレバー６９１を押し下げているため、弁機構６９は第１の切換位置にあって、吸着部６１は吸引解除状態にある。この状態でエアシリンダ１１３が収縮駆動すると、可動体１１１は上動し、レバー６９１が自身の付勢力で上側へ回動して弁機構６９が第２の切換位置に切り換えられることで、吸着部６１は吸引孔６１ａに吸引力が作用する吸引作動状態になる。

また、昇降ユニット６２が戻し位置ＢＰに配置されたときには、可動体１１２が上昇位置にあって、その昇降ユニット６２と対応する弁機構６９はレバー６９１が自身の付勢力で上側へ回動した第２の切換位置にあるので、吸着部６１は吸引作動状態にある。この状態でエアシリンダ１１４が伸張駆動すると、下降した可動体１１２がレバー６９１を押し下げて弁機構６９が第１の切換位置に切り換えられることで、吸着部６１は吸引解除状態になる。そして、昇降ユニット６２が戻し位置ＢＰから分離位置ＳＰまで移動する区間では、ローラ６９２がレール１１０及び一対の可動体１１１，１１２の下面上を転動することでレバー６９１は下側に回動した状態に保持され、吸着部６１は吸引解除状態に保持される。

図１１に示すように、吸着部６１は、管状のロッド６２５の下端部に連結された金属板６１１と、金属板６１１の下面に固定された樹脂板６１２との２層構造からなる。ロッド６２５内の流路６２６は、吸着部６１をその厚み方向に貫通してその下面中央に吸引孔６１ａを形成している。皿１３の底部は周縁部に円環状の凸部が突出しその内側が凹部１３ａになっており、吸着部６１が皿１３の底面に当接したときに吸引孔６１ａの吸引力によって凹部１３ａ内が負圧になることで、吸着部６１は皿１３を吸着する。

次に、図１３及び図１４等を参照して、分離位置と戻し位置でのシャーレの位置決め、蓋を分離位置から戻し位置まで搬送する搬送機構の詳細な構成について説明する。
図１３に示すように、搬送機構１２０は、シャーレ１２又は蓋１４を搬送するベルト搬送装置７０と、搬送ベルト７１Ｂによって搬送されるシャーレ１２又は蓋１４を分離位置ＳＰ及び戻し位置ＢＰで位置決めする位置決め機構１２１とを備える。ベルト搬送装置７０には、搬送ベルト７１Ｂ上のシャーレ１２又は蓋１４を案内するガイド部材１２２が設けられている。ベルト搬送装置７０は、シャーレ１２の段ばらし装置５０から分離位置ＳＰへの搬送と、分離されて残った蓋１４の分離位置ＳＰから戻し位置ＢＰまでの搬送と、シャーレ１２の戻し位置ＢＰから段積み装置９０への搬送とを行う。

図１３に示すように、位置決め機構１２１は、搬送ベルト７１Ｂによって搬送されたシャーレ１２を分離位置ＳＰに止める第１ストッパ１３１と、分離されて残った蓋１４を中間位置ＭＰに止める第２ストッパ１３２と、中間位置ＭＰから搬送された蓋１４を戻し位置ＢＰに止める第３ストッパ１３３とを備える。第１〜第３ストッパ１３１〜１３３は、それぞれエアシリンダ１３４〜１３６の駆動によって、シャーレ１２又は蓋１４と接触可能な下降位置と接触不能な上昇位置との間を昇降可能となっている。第１ストッパ１３１は、下降位置にあるときに、搬送ベルト７１Ｂ上のシャーレ１２に当たることでシャーレ１２を分離位置ＳＰに止め、上昇位置にあるときに、搬送ベルト７１Ｂによるシャーレ１２の搬送を許容する。第２ストッパ１３２は、下降位置にあるときに、搬送ベルト７１Ｂ上の蓋１４に当たることで蓋１４を中間位置ＭＰに止め、上昇位置にあるときに、搬送ベルト７１Ｂによる蓋１４の搬送を許容する。第３ストッパ１３３は、下降位置にあるときに、搬送ベルト７１Ｂ上の蓋１４に当たることで蓋１４を戻し位置ＢＰに止め、上昇位置にあるときに、搬送ベルト７１Ｂによる戻し後のシャーレ１２の搬送を許容する。

また、図１３に示すように、位置決め機構１２１は、第１ストッパ１３１に止められたシャーレ１２を幅方向Ｙに位置決めしてシャーレ１２を分離位置ＳＰに位置決めする第１位置決め機構１４１と、第３ストッパ１３３に止められた蓋１４を幅方向Ｙに位置決めして蓋１４を戻し位置ＢＰに位置決めする第２位置決め機構１４２とを備える。第１位置決め機構１４１は、エアシリンダ１４３と、エアシリンダ１４３の伸縮駆動によって幅方向Ｙに進退可能な押込部材１４４とを備える。また、第２位置決め機構１４２は、エアシリンダ１４５と、エアシリンダ１４５の伸縮駆動によって幅方向Ｙに進退可能な押込部材１４６とを備える。ガイド部材１２２は、押込部材１４４と幅方向Ｙに対向する箇所に設けられた位置決めブロック１２３と、押込部材１４６と幅方向Ｙに対向する箇所に設けられた位置決めブロック１２４とを有する。押込部材１４４及び位置決めブロック１２３は、シャーレ１２を押圧する部分が、シャーレ１２の外周面とほぼ同じ曲率の円弧状の凹曲面に形成されている。また、押込部材１４６及び位置決めブロック１２４は、蓋１４を押圧する部分が、蓋１４の外周面とほぼ同じ曲率の円弧状の凹曲面に形成されている。

図１２（ａ）に示すように、押込部材１４４は、シャーレ１２を押圧する部分が二段のステップ形状を有し、蓋１４と皿１３の両外周面を共に押圧可能となっている。また、位置決めブロック１２３も、シャーレ１２を押圧する部分が二段のステップ形状を有し、蓋１４と皿１３の両外周面を共に押圧可能となっている。このため、押込部材１４４がシャーレ１２を位置決めブロック１２３に押し当てたとき、蓋１４の外周面が比較的強く押されるとともに、皿１３の外周面が蓋１４に比べ軽く押さえられるようになっている。このため、シャーレ１２が分離位置ＳＰで適切な位置に位置決めされることから、皿１３が吸着部６１の下面における適切な位置に吸着されるうえ、吸着して皿１３を持ち上げるときに皿１３を蓋１４からスムーズに分離できる（図１２（ｂ）参照）。

また、図１６（ａ）に示すように、押込部材１４６は、蓋１４を押圧する部分が、蓋１４の外周面のみを押圧可能となっている。また、位置決めブロック１２４も、蓋１４の外周面のみを押圧可能となっている。このため、押込部材１４６が蓋１４を位置決めブロック１２４に押し当てたとき、蓋１４の外周面が比較的強く押されて、蓋１４は適正な戻し位置ＢＰに位置決めされる。吸着部６１が下降して皿１３を蓋１４に戻すときは、吸着部６１における皿１３の吸着位置が適正な位置であること、及び蓋１４が適正な戻し位置ＢＰに位置決めされていることによって、皿１３を蓋１４に確実に戻すことができる（図１６（ｂ）参照）。

図１４（ａ）に示すように、第１〜第３ストッパ１３１〜１３３が下降位置にあるとき、搬送ベルト７１Ｂ上を所定の間隔をおいて搬送される１つのシャーレ１２及び２つの蓋１４がストッパ１３１〜１３３に当たって、戻し位置ＢＰに蓋１４、中間位置ＭＰに蓋１４、分離位置ＳＰにシャーレ１２が停止する。この状態で押込部材１４４，１４６が、分離位置ＳＰのシャーレ１２及び戻し位置ＢＰの蓋１４を位置決めブロック１２３，１２４に押し当てて、分離位置ＳＰのシャーレ１２と戻し位置ＢＰの蓋１４とが位置決めされる。

次に図１４（ｂ）に示すように、分離位置ＳＰでは吸着部６１が下降して皿１３の底面を吸着して皿１３を持ち上げるとともに、戻し位置ＢＰでは吸着部６１が下降して皿１３が蓋１４に戻される。検査位置ＣＰで検査されている皿１３と対の蓋１４は、中間位置ＭＰで待機する。

そして、次に図１４（ｃ）に示すように、第１〜第３ストッパ１３１〜１３３が上昇し、戻し位置ＢＰのシャーレ１２、中間位置ＭＰの蓋１４及び分離位置ＳＰの蓋１４は、搬送ベルト７１Ｂによって搬送される。戻し位置ＢＰにあったシャーレ１２は次の段積み装置９０へ搬送され、分離位置ＳＰには次のシャーレ１２が搬入される。そして、シャーレ１２及び２つの蓋１４が第１〜第３ストッパ１３１〜１３３を通過し終わると、第１〜第３ストッパ１３１〜１３３が下降し、図１４（ａ）に示すように、分離位置ＳＰにシャーレ１２、中間位置ＭＰに蓋１４、戻し位置ＢＰに蓋１４が、それぞれ第１〜第３ストッパ１３１〜１３３に当たって停止する。

次に図１５を参照して撮像ユニットの詳細な構成について説明する。図１５に示すように、撮像ユニット８０は、検査位置ＣＰで吸着部６１に下向きに保持された皿１３内の培地１５を、開口１３ｂを通して下方から撮像するカメラ１７を有するカメラユニット８１と、検査位置の皿１３とカメラ１７との間に配置されたリング状の光源８２とを備える。光源８２は、吸着部６１に保持された皿１３よりも下方の位置でストロボ発光し、培地１５に対して開口１３ｂを通して下方から光を照射する。カメラ１７は、光源８２からの光が培地１５で反射した反射光による像を撮像する光反射式である。例えばカメラ１７を皿１３（培地１５）に対してカメラ１７と反対側の位置に光源を配置した光透過式とすると、皿の底面に付着した塵埃の影が画像に写り込み、その塵埃をコロニーと間違えて誤検出する虞がある。しかし、本例のカメラ１７の撮像方式は光反射式なので、皿１３の底面に付着した塵埃は画像に写りにくく、皿１３の底面や吸着部６１の下面に付着した塵埃等に起因するこの種の誤検出の心配がない。

また、図７及び図１７に示すように、カメラユニット８１は、カメラ１７が光軸を中心に軸回転する回動式であり、カメラ１７を軸回転させる正逆回転式のアクチュエーターからなる駆動装置８３を備える。駆動装置８３は例えば空圧駆動式で、その出力軸が正逆回動することで、出力軸に支持部材８３ａを介して支持されたカメラ１７を、所定角度（例えば９０度）だけ往復回動させ、皿１３内の培地１５を例えば９０度だけ軸回転方向の異なる角度から２回撮像する。すなわち、図１７（ａ）に示すカメラ１７の軸回転角で１回目の撮像をし、図１７（ｂ）に示すように駆動装置８３の駆動によってカメラ１７を９０度軸回転させて２回目の撮像をする。

このようにカメラ１７の軸回転角の異なる複数の画像を取得することで、１回目の撮像画像でコロニーに隠れていた奥側（底面側）のコロニーが、２回目の撮像画像では隠れずに見える位置に存在する可能性がある。本例の検査装置３０では、２枚の画像からコロニーを極力逃さずより多く検出し、コロニーのトータル数を計数することで、培地１５中のコロニーのより正確な計数が可能となっている。なお、軸回転角の異なるカメラ１７による撮像回数は２回に限定されず、３回以上でもよい。

次に図６及び図１８を参照して、段積み装置９０について説明する。戻し位置ＢＰで皿１３が蓋１４に戻されたシャーレ１２は、段積み装置９０へ順次搬送される。図１８に示すように、段積み装置９０は、上限段数のシャーレ群１８の搬送方向Ｘへの移動を阻止可能な所定長さを有する一対のロッド状の第１ストッパ９１と、第１ストッパ９１とほぼ同じ長さのロッド状で幅方向Ｙに開閉可能な一対の第２ストッパ９２とを備える。一対の第１ストッパ９１は、一対のエアシリンダ９３の伸縮駆動によって、幅方向Ｙに開閉可能である。

また、段積み装置９０は、段ばらし装置５０の把持部５５と同様の構成であって、一対の開閉部材９４からなる昇降式の把持部９５を備える。コントローラＣが不図示の電磁弁を制御して、図１８に示す一対（同図では一方のみ図示）のエアシリンダ９６を伸縮駆動させることで、把持部９５は幅方向Ｙに開閉する。段積み装置９０は、搬入されたシャーレ１２を、把持部９５の開閉と昇降とにより１段ずつ段積みする。また、コントローラＣは、段積み中はエアシリンダ９３を伸張駆動状態として一対の第１ストッパ９１を閉位置に配置することでシャーレ群１８の搬送方向Ｘ下流側への移動を阻止する。そして、コントローラＣは、段積みされたシャーレ群１８が所定段数に達したことを検知すると、不図示の電磁弁を制御してエアシリンダ９３を収縮駆動させることで一対の第１ストッパ９１を開き、シャーレ群１８の搬送ベルト７１Ｂによる排出装置４０への搬送を許容する。

図６に示すように、段積み装置９０では、天板３０ｂに支持された２本のエアシリンダ９８，９９が鉛直方向に直列に連結されており、下側のエアシリンダ９９の出力軸が、把持部９５を支持する支持部材９５ａに固定されている。コントローラＣが、不図示の電磁弁を制御して２本のエアシリンダ９８，９９を段階的に駆動させることにより、把持部９５は高さ方向に３つの異なる位置を昇降可能となっている。段積み装置９０は、段ばらし装置５０と基本的な構成は同じであって、第１ストッパ９１が開閉式であるうえ、第１及び第２ストッパ９１，９２が共に昇降不能である点、及び上流側の第２ストッパ９２と搬送ベルト７１Ｂとの間に１つのシャーレ１２が通過可能な隙間が形成されている点が、段ばらし装置５０と異なる。

図１８（ａ）に示すように、把持部９５がシャーレ群１８の最下段のシャーレ１２を把持し、図１８（ｂ）に示すように、把持部９５を上昇させてシャーレ群１８を持ち上げた状態で待機する。その後、搬送されてきた次のシャーレ１２は第２ストッパ９２の下側の隙間を通過し、第１ストッパ９１に当たって停止する（図１８（ｃ））。次に把持部９５を下降させて、搬入されたシャーレ１２の上にシャーレ群１８を置く。こうしてシャーレ群１８にさらに１段のシャーレ１２が段積みされる。以後、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）の動作を繰り返すことで、シャーレ１２が一段ずつ段積みされ、シャーレ群１８が所定段数に達すると、エアシリンダ９３が収縮駆動して第１ストッパ９１が開き、所定段数のシャーレ群１８が搬送ベルト７１Ｂによって排出装置４０へ搬送される。

次に図１、図２及び図１９を参照して排出装置４０について説明する。検査装置３０で段積みされたシャーレ群１８は、図１、図２に示す排出装置４０が備えるベルト搬送装置４１の搬送ベルト４１Ｂによって、待機位置にある押出板４８に案内されつつ搬送される。コントローラＣは、不図示のセンサが搬送ベルト４１Ｂ上のシャーレ群１８が所定本数溜まったことを検知すると、シャッタ４４を下降させてから、電動モータ４５を駆動させてプッシャ装置４３の押出板４８を待機位置から押出位置まで往復動させることで、搬送ベルト４１Ｂ上の所定本数のシャーレ群１８を一斉にテーブル４２上へ排出する。

図１９に示すように、シャッタ４４は、エアシリンダ１５１の駆動軸に連結されており、エアシリンダ１５１の伸縮駆動により開閉する。また、プッシャ装置４３は、電動モータ４５の動力を減速する減速機構４６の両側に突出する一対の出力軸に連結されたリンク機構４７を介して押出板４８を前後動させる。リンク機構４７は、減速機構４６の一対の出力軸に互いに平行な状態を保って固定された一対（図１９では一方のみ図示）の円板１５２と、円板１５２の周縁部と押出板４８の裏面との間に連結されたロッド状のリンク１５３とを備える。

図１９（ａ）に示すように、押出板４８が待機位置にあるときは押出板４８がシャーレ群１８を案内しつつシャーレ群１８は搬送ベルト４１Ｂ上に一列に配置される。所定本数のシャーレ群１８が溜まるまでの間、シャッタ４４は閉じた状態にある。所定本数溜まったことが検知されると、コントローラＣが電磁弁を制御して、図１９（ｂ）に示すようにエアシリンダ１５１を収縮駆動させることでシャッタ４４を開け、続いて電動モータ４５を駆動させてリンク機構４７を介して押出板４８を押し出すことで、搬送ベルト４１Ｂ上の所定本数のシャーレ群１８を一斉にテーブル４２上に排出する。

次に検査システム１１の作用を説明する。
作業者は、段積みされたシャーレ群１８を供給装置２０の搬送ベルト２１Ｂ上に供給する。供給装置２０では、最下流のシャーレ群１８が切分装置２２によって１本ずつ切り分けられ、検査装置３０に搬入される。検査装置３０に搬入されたシャーレ群１８は段ばらし装置５０により１段ずつにばらされ、搬送ベルト７１Ｂ上を搬送されたシャーレ１２は、下降位置にある第１ストッパ１３１に当たって分離位置ＳＰで停止する。

次にエアシリンダ１４３が伸張駆動されて押込部材１４４がシャーレ１２を押し込むことで、シャーレ１２は位置決めブロック１２３に押し当てられて幅方向Ｙに位置決めされる。このとき、３つの昇降ユニット６２は、分離位置ＳＰ、検査位置ＣＰ、戻し位置ＢＰにそれぞれ配置されている。また、可動体１１１は下降してその下面がレール１１０の下面と同じ高さに位置し（図１０（ａ））、分離位置ＳＰの吸着部６１は吸引解除状態にある。

次にエアシリンダ６８が駆動されて昇降ユニット６２の吸着部６１が下降する。この下降に伴い、図１０（ｂ）に示すようにエアシリンダ１１３が収縮駆動して可動体１１１が上昇し、弁機構６９のレバー６９１が上側へ回動することで弁機構６９の負圧供給流路が開く。この結果、負圧供給源ＰＳからの負圧が、弁機構６９及びホース１０３を通って吸着部６１に導入され、吸着部６１の吸引孔６１ａに吸引力が作用する。図１１に示すように、吸着部６１の下面がシャーレ１２の皿１３の底面に当たり、凹部１３ａ内が負圧になることで、皿１３は吸着部６１に吸着される。そして、エアシリンダ６８が収縮駆動されることで、皿１３を吸着した吸着部６１が上昇し、皿１３は吸着されたまま持ち上げられる。なお、分離位置ＳＰに天地逆向きに配置されたシャーレ１２の皿１３を、吸着部６１を下降及び上昇させることで持ち上げて、皿１３と蓋１４とを分離する工程が、分離ステップの一例に相当する。

吸着部６１が上昇したことが検知されると、コントローラＣは、電動モータ６４を駆動してロータリ装置６３を約１／３回転だけ軸回転させる。この結果、皿１３を持ち上げた吸着部６１は、開口１３ｂが下向きの状態を保持したまま、分離位置ＳＰから検査位置ＣＰへ移送される。この皿１３の移送過程で、皿１３と対の蓋１４は、第１ストッパ１３１の上昇によって分離位置ＳＰから搬送ベルト７１Ｂにより搬送され、下降した第２ストッパ１３２に当たって中間位置ＭＰに停止する。なお、開口１３ｂが下向きの状態で持ち上げた皿１３を分離位置ＳＰから検査位置ＣＰまで移送する工程が、移送ステップの一例に相当する。

コントローラＣは、吸着部６１が検査位置ＣＰに到達したことを検知すると、カメラ１７及び光源８２を制御し、光源８２をストロボ発光させて光が照射された皿１３内の培地１５を、皿１３よりも下方の位置に配置されたカメラ１７によって開口１３ｂを通して直接撮像する（図１７（ａ））。検査位置ＣＰの皿１３に対する１回目の撮像を終えると、コントローラＣは駆動装置８３を駆動してカメラ１７を約９０度だけ軸回転させ、２回目の撮像を行う（図１７（ｂ））。こうして１つのシャーレ１２につき、撮像角度の異なる複数の画像を取得する。なお、検査位置ＣＰで、皿１３内の培地１５を、皿１３よりも下方の位置からカメラ１７によって開口１３ｂを通して撮像する工程が、撮像ステップの一例に相当する。

コントローラＣ内の検査処理部３２は、カメラ１７から入力した画像に対して所定の画像処理を行って、培地１５におけるコロニーを検出する。検査処理部３２でのコロニーの検査方法は特に問わないが、例えば特許文献３に記載の方法等を用いてコロニーを検出することができる。特に本例の検査装置３０はコロニーカウンター機能を有し、検査処理部３２は、１個以上のコロニーを検出した場合、検出したコロニーの数を計数する。こうして検査処理部３２は、検査処理によって、コロニーの有無及びコロニー数等を含む検査結果を取得する。但し、検査処理部３２は、コロニーの有無のみを検査する構成でもよい。なお、撮像ステップで取得した画像に基づいて微生物の一例としてコロニーを検出する工程が、検査ステップの一例に相当する。

そして、コントローラＣは、検査ステップで取得した検査結果を、モニタ３１（図１参照）の画面に表示（出力）する。よって、検査作業者は、モニタ３１の画面に表示された検査結果を見ることで、コロニーの有無及びコロニー数等を把握することができる。ここで、検査結果は、検査中にほぼリアルタイムに出力されるが、所定のロット数の検査を終えた後、又は全ての検査を終えた後に、複数の検査結果を一括して出力させてもよい。なお、検査ステップにおける検査結果を出力する工程が、出力ステップの一例に相当する。

一方、検査装置３０では、カメラ１７による撮像を終えると、コントローラＣは電動モータ６４を駆動してロータリ装置６３を約１／３回転だけ軸回転させることで、皿１３を保持する吸着部６１を、検査位置ＣＰから戻し位置ＢＰへ移送させる。このとき、エアシリンダ１１４（図１０（ａ）参照）は収縮駆動状態にあり、可動体１１２の下面がレール１１０の下面よりも上方に位置し、弁機構６９のレバー６９１が上側へ回動した状態にあるため、弁機構６９内の負圧供給流路が開いた状態にあり、吸着部６１は皿１３を吸着する状態を維持する。

この吸着部６１が皿１３を検査位置ＣＰから戻し位置ＢＰへ移送する過程で、その皿１３と対の蓋１４は、第２ストッパ１３２が上昇することで中間位置ＭＰから搬送ベルト７１Ｂにより搬送され、下降した第３ストッパ１３３に当たって戻し位置ＢＰに停止する。コントローラＣは、皿１３と蓋１４とが共に戻し位置ＢＰに到達したことを検知すると、エアシリンダ１４５を伸張駆動して押込部材１４６によって蓋１４を位置決めブロック１２４に押し当てて幅方向Ｙに位置決めする（図１６（ａ））。

そして、エアシリンダ６８を伸張駆動することで、昇降ユニット６２の吸着部６１を下降させる（図１６（ａ））。吸着部６１が下降して皿１３が蓋１４に戻されると、コントローラＣはエアシリンダ１１４を伸張駆動させて、可動体１１２の下面がレール１１０の下面と同じ高さに配置され、弁機構６９のレバー６９１が押し下げられる。この結果、弁機構６９内で負圧供給流路が閉じるとともに排気流路が開き、吸着部６１の吸引が解除される。次にエアシリンダ６８が収縮駆動されることで、吸着部６１が上昇する（図１６（ｂ））。

こうして図１７に示すように、３つの吸着部６１は、ロータリ装置６３が１／３回転する度に、分離位置ＳＰ、検査位置ＣＰ、戻し位置ＢＰに順次配置される。そして、分離位置ＳＰの吸着部６１は皿１３を持ち上げて皿１３と蓋１４とを分離する分離工程を行い、検査位置ＣＰの吸着部６１は皿１３内の培地１５をカメラ１７で下方から撮像する撮像工程を行い、さらに戻し位置ＢＰの吸着部６１は皿１３を蓋１４に戻す戻し工程を行う。このようにロータリ装置６３の回転により周回が可能なＮ個の吸着部６１により、分離工程、撮像工程及び戻し工程が並行して行われる（図１７（ａ）〜（ｃ））。

そして、検査を終えたシャーレ１２は、図１８に示す段積み装置９０により段積みされ、所定段数のシャーレ群１８が１本完成すると、そのシャーレ群１８は排出装置４０へ排出される。排出装置４０では、搬送ベルト４１Ｂ上に所定本数のシャーレ群１８が溜まるまではシャッタ４４が上昇しているうえ、シャッタ４４の外側近傍領域でライトカーテンが作動しているため、検査作業者はシャーレ群１８に触れることができない。そして、搬送ベルト４１Ｂ上にシャーレ群１８が所定本数溜まったことが検知されると、コントローラＣの制御により、シャッタ４４が下降して、プッシャ装置４３が駆動されることで、搬送ベルト４１Ｂ上の所定本数のシャーレ群１８は押出板４８によって一斉にテーブル４２上に押し出される。

以上詳述したようにこの第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）微生物検査装置３０は、培地１５が収容された皿１３を上側、蓋１４を下側とする天地逆向きに配置したシャーレ１２の皿１３を、昇降ユニット６２が有する昇降式の吸着部６１に吸着させて持ち上げることで、皿１３と蓋１４とを分離する。そして、分離のため持ち上げた皿１３内の培地１５を、下方に配置されたカメラ１７により開口１３ｂを介して撮像し、撮像して取得した画像に基づいてコントローラＣがコロニーを検出する検査を行う。この構成によれば、撮像時は、皿を検査用テーブル等に置く必要がないので、例えば検査用テーブルに皿を置いて撮像する構成において問題となる、検査用テーブルに付着した塵埃等をコロニーと誤検出する検査ミスの発生頻度を低減できる。また、カメラ１７により開口１３ｂを介して培地１５を直接撮像するので、例えばカメラにより蓋を通して培地を撮像する構成で問題となる、蓋に付着した塵埃や結露による水滴等をコロニーと誤検出する検査ミスの発生頻度も低減できる。よって、コロニーの検出精度が高まり、例えば検出したコロニーを計数するコロニーの計数精度を高めることができる。

（２）保持部の一例として、皿１３の底面を吸着して持ち上げる吸着部６１を用いた。このため、カメラ１７が撮像する際、皿１３の底面を吸着した吸着部６１が培地１５の周縁部に写り込みにくくなるので、検査ミスが起きにくくなる。例えばチャック等の把持部で皿１３の外周面を把持して皿１３を持ち上げる構成であると、撮像した画像において培地の周縁部に把持部が写り込むため、これが検査ミスを誘発する。しかし、皿１３の底面を吸着する吸着部６１なので、培地１５の周縁部に写り込みにくく、検査ミスを誘発しにくい。よって、検査装置３０によれば、コロニーの数をより正確に計数できる。

（３）カメラ１７が皿１３内の培地１５を撮像するときに、この検査位置の皿１３に対してカメラ１７と同じ側から光を照射する光源８２を設け、光源８２からの光が培地１５で反射した反射光をカメラ１７で撮像する光反射型を採用した。このため、光源が培地を挟んでカメラと反対側に位置し培地を透過した光を撮像する光透過型に比べ、吸着部６１の吸着面に付着した塵埃等が写り込みにくくなる。よって、皿１３内の培地１５を撮像した画像に基づいて検出するコロニーの検出精度を一層高めることができる。

（４）検査装置３０は、回転式移送装置６０によって、皿１３を持ち上げた吸着部６１を、その昇降方向と交差する移動方向（周回方向）へ検査位置ＣＰまで移動させ、検査位置ＣＰで皿１３内の培地１５を下方からカメラ１７で撮像した後、撮像後の皿１３を持ち上げたときの下向きのまま、蓋１４の上方となる戻し位置まで移動させる。戻し位置で吸着部６１を下降させることで、皿１３は蓋１４に戻される。よって、分離のため持ち上げた皿１３を戻し位置に移動させる途中で撮像を終え、その途中の撮像の後に戻し位置で皿１３を蓋１４に戻すことができる。すなわち、吸着部６１の昇降→回転（周回）→昇降の３動作で、分離と撮像と戻しとを行うことができる。

（５）検査装置３０は、皿１３と分離された蓋１４を、分離位置ＳＰから戻し位置ＢＰまで搬送するベルト搬送装置７０と、複数の吸着部６１を昇降可能に支持する状態で周回させて、分離位置ＳＰ、検査位置ＣＰ及び戻し位置ＢＰに順番に移送するロータリ装置６３とを備える。複数の吸着部６１がロータリ装置６３の回転により、分離位置ＳＰ、検査位置ＣＰ及び戻し位置ＢＰと順次周回することで、分離、撮像、戻しの各作業が並行して行われる。よって、皿１３内の培地１５の検査を比較的高い精度でかつ効率よく行うことができる。

（６）蓋１４を下側にした状態の皿１３を持ち上げて皿１３を蓋１４から分離する分離ステップと、開口１３ｂが下向きの状態で持ち上げた皿１３を検査位置ＣＰまで移動させる移動ステップと、下向きの状態で持ち上げた皿１３内の培地１５を開口１３ｂから撮像する撮像ステップとを備える。さらに、撮像ステップで取得した画像に基づいてコロニーを検査する検査ステップと、検査ステップにおける検査結果を出力する出力ステップとを備える。このため、検査時に皿を検査用テーブル等に置く必要がないので、例えば検査用テーブルに付着又は堆積した塵埃等を、コロニーと間違える誤検出の発生頻度を低減できる。よって、コロニーの数をより正確に計数できる。

前記実施形態は、上記に限定されず、以下のように変更してもよい。
・昇降式の保持部を移送させる移送部がなく、保持部は昇降のみ行う構成でもよい。例えば撮像部が、保持部が持ち上げた皿と蓋の間に位置する撮像位置と撮像時以外のときに待機する待機位置との間を移動する構成とする。保持部が持ち上げた皿と蓋の間の撮像位置に待機位置から移動した撮像部は、皿よりも下方の位置から皿内の培地を撮像する。

・保持部は昇降式に限定されない。例えば搬送部の分離位置に昇降式のテーブルを設け、シャーレを載せたテーブルを上昇させて、上方位置に待機する吸着部に皿の底面を吸着させる。そして、テーブルを下降させることで、吸着部が皿を持ち上げた状態で、皿と蓋とを分離する。このように分離位置でシャーレを載置する部分を昇降式としてもよい。

・移送部は、ロータリ移送方式に限定されない。例えば保持部を搬送方向Ｘと平行な方向に直線状の経路で移送するリニア移送方式でもよい。分離位置で皿を持ち上げた保持部を、搬送方向Ｘに沿って検査位置まで移送し、検査位置で撮像後、保持部を搬送方向Ｘに沿って戻し位置ＢＰまで移送し、戻し位置で保持部を下降させて皿を蓋に戻す構成とする。リニア移送方式の場合、搬送ベルトから外れた位置（撮像位置）にカメラを配置し、皿を持ち上げた保持部（吸着部）を撮像位置に移動させて培地を撮像し、撮像後の保持部を、戻し位置まで移動させる。そして、保持部を下降させて皿を蓋に戻した後、上昇させた保持部を、反搬送方向に沿って移動させて分離位置に戻す構成でもよい。このように移送部による保持部の移動経路は周回経路に限らず、直線経路でもよい。

・分離位置と戻し位置は同じ位置であってもよい。例えば保持部は、分離位置で蓋から皿を分離した後、分離位置から検査位置へ移動し、検査位置で撮像部が皿内の培地の撮像を終えた後、再び分離位置（戻し位置）へ戻る構成とする。

・保持部は、皿の底面を吸着する吸着部に限らず、皿の外周面を把持するチャック等の把持部でもよい。把持部であっても、例えば画像処理で把持部をコロニーと識別してコロニーを検出できれば、少し余分な画像処理等が必要になるものの、塵埃や水滴等の異物が少なく済み、比較的高い検出精度でコロニーを検出することはできる。

・皿内の培地を撮像する際にカメラを回転させなくてもよい。また、カメラを３つ以上の異なる回転角度で回動させて培地を撮像してもよい。
・検査装置３０内を無菌にしたり清浄な空気の導入により大気圧よりも高圧に保持したりして、検査装置３０の外部から内部への菌の侵入を抑える構成としてもよい。

・培地面についた水滴を取り除く水滴除去装置を設けたり、水滴除去動作を取り入れたりすることにより、培地面についた水滴の少なくとも一部を取り除いた後、培地面をカメラで撮像する構成及び手順をとってもよい。例えば吸水性部材（紙や布、不織布等の繊維）を培地面に接触させて水滴を吸収除去したり、吸引部（例えば吸引ノズル）の吸引口を培地面に近づけて水滴を吸引除去したり、エアを培地面に吹き付けて水滴を吹き飛ばしたりしてもよい。さらに、開口を下向きの状態で把持した皿を所定位置まで持ち上げる過程、又は所定位置に持ち上げた後、あるいは皿を例えば分離位置から検査位置へ移動するまでの途中の過程のどこかのタイミングで、例えば皿を上下に揺する水滴除去動作を行って、培地面から水滴を落下させて廃液部に回収する構成としてもよい。これらの構成及び手順によれば、培地面からカメラのレンズに水滴が落下して付着することを効果的に抑えることができ、レンズに落下した水滴に起因する画像のぼけが原因となるコロニーの検出精度の低下を効果的に抑えることができる。

１１…検査システム、１２…シャーレ、１３…皿、１３ｂ…開口、１４…蓋、１５…培地、１７…撮像部の一例としてのカメラ、２０…供給装置、３０…微生物検査装置の一例としての検査装置、３１…出力部の一例としてのモニタ、３２…検査部の一例としての検査処理部、４０…排出装置、４３…プッシャ装置、６０…移送部の一例としての回転式移送装置、６１…保持部の一例としての吸着部、６２…昇降駆動部の一例を構成する昇降ユニット、６３…ロータリ装置、６８…昇降駆動部の一例を構成するエアシリンダ、８２…光源、Ｃ…コントローラ。

Claims (6)

1. 培地が収容された皿を上側で、蓋を下側とした天地逆向きの状態で配置したシャーレが段積みされたシャーレ群を供給する供給部と、
   前記供給部の段積みされたシャーレ群から、シャーレを１段ずつばらす段ばらし部と、
   前記段ばらし部において、１段ずつばらされたシャーレの前記皿を持ち上げて、当該皿と前記蓋とを分離する保持部と、
   前記保持部により保持された前記皿内の培地を、当該皿の下向きの開口を通して当該皿よりも下方の位置から撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した画像に基づいて前記培地における微生物を検出する検査部と
   を備えたことを特徴とする微生物検査装置。
2. 前記保持部は、前記皿の底面を吸着するために樹脂板と金属板の２層構造からなる吸着部であることを特徴とする請求項１に記載の微生物検査装置。
3. 前記保持部が保持する前記皿に対して前記撮像部と同じ側から光を照射する光源を更に備え、
   前記撮像部は、前記光源からの光が前記培地で反射した反射光を撮像する光反射型であることを特徴とする請求項１又は２に記載の微生物検査装置。
4. 前記保持部を昇降させる昇降駆動部と、
   前記皿を持ち上げた前記保持部を、当該保持部の昇降方向と交差する移送方向へ少なくとも前記蓋の上方に配置しうる戻し位置まで移送させる移送部とを更に備え、
   前記撮像部は、前記皿と前記蓋とを分離した分離位置から前記戻し位置への前記保持部の移送途中の検査位置で前記保持部が保持する前記皿内の培地を下方から撮像し、
   前記移送部は、撮像後の前記保持部を前記戻し位置まで移送させ、
   前記昇降駆動部は、前記戻し位置に配置された前記保持部を下降させて前記皿を前記蓋に戻すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の微生物検査装置。
5. 前記皿と分離された前記蓋を、前記分離位置から前記戻し位置まで搬送する搬送部を更に備え、
   前記移送部は、複数の前記保持部を昇降可能に支持する状態で、前記分離位置、前記検査位置及び前記戻し位置に順番に配置されるよう周回させるロータリ装置を備えたことを特徴とする請求項４に記載の微生物検査装置。
6. シャーレを構成する皿内の培地を撮像した画像に基づいて微生物を検出する微生物検査方法であって、
   培地が収容された皿を上側で、蓋を下側とした天地逆向きの状態で配置したシャーレが段積みされたシャーレ群を供給する供給ステップと、
   段積みされたシャーレ群から、シャーレを１段ずつばらす段ばらしステップと、
   １段ずつばらされたシャーレの皿を持ち上げて皿を蓋から分離する分離ステップと、
   分離された前記皿内の培地を前記皿よりも下方の位置から当該皿の下向きの開口を通して撮像する撮像ステップと、
   前記撮像ステップで取得した画像に基づいて前記培地における微生物を検出する検査ステップと
   を備えたことを特徴とする微生物検査方法。

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