分注尖头安装头装置以及使用该头装置的移动装置的制作方法

本发明涉及用于安装吸引包含例如细胞凝集块那样的对象物的液体以及排出所述吸引的液体的分注尖头的头装置以及使用该头装置的对象物的移动装置。

背景技术：

在进行与细胞相关的研究的设施，进行从贮存分散有大量的细胞凝集块的细胞培养液的管抽取适量的细胞培养液，并移动到另外的皿件的分注作业。在进行该作业时，使用从管吸引细胞培养液，并排出到其它皿件的分注尖头。在所述皿件进行用于例如从包含各种大小的细胞凝集块以及夹杂物的细胞培养液分选出所需大小的细胞凝集块的作业。

专利文献1中公开了以细胞凝集块作为移动对象物，使用吸引尖头(微量移液器)从分注孔吸引所述细胞凝集块，并将其排出到细胞浅底盘的技术。细胞凝集块被保持在液体中，在进行所述吸引时所述吸引尖头的远端开口部浸渍于所述液体中。因此，吸引尖头进行一次吸引以及排出后有时不得不对其进行废弃处理。

在对象物的移动作业中，要求使包含使用所述吸引尖头的对象物的吸引以及排出的一连的动作高度自动化。但是，现状下手动操作所述吸引尖头或自动化仅达到在分注尖头只附设吸引力产生机构的程度。因此，现在还不能说所述移动作业的作业效率好。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2009-34013号

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够将使用分注尖头的对象物的吸引以及所述吸引的对象物的排出作业高度自动化的头装置、以及使用该头装置的对象物的移动装置。

本发明一方面涉及分注尖头安装头装置，用于安装吸引包含对象物的液体以及排出所述吸引的液体的分注尖头，所述分注尖头安装头装置包括：活塞部件；第一轴部件，与所述活塞部件卡合，使该活塞部件沿上下方向移动；筒状杆，具备包含将所述活塞部件以能够沿上下方向移动的方式收容的缸体空间的筒状空间，且在下端具备所述分注尖头的基端部被嵌合的尖头安装部；第一框架，搭载所述第一轴部件以及所述筒状杆；第二轴部件，与所述第一框架卡合，使该第一框架沿上下方向移动；第二框架，搭载所述第二轴部件，且具备引导部，该引导部引导伴随所述第一框架的上下方向的移动的、所述筒状杆的上下方向的移动；以及轴控制部，控制所述第一轴部件以及所述第二轴部件的动作，其中，所述轴控制部在所述分注尖头安装于所述尖头安装部的状态下执行如下控制：第一控制，控制所述第一轴部件，以基于活塞部件的上下方向的移动，使所述分注尖头进行所述液体的吸引以及排出；以及第二控制，控制所述第二轴部件，以基于所述第一框架的向上方向的移动，使所述引导部与所述分注尖头的基端部干扰，从而使所述分注尖头从所述尖头安装部脱离。

本发明另一方面涉及移动装置，包括：所述的分注尖头安装头装置；贮存对象物的第一容器；接收对象物的第二容器；以及使所述分注尖头安装头装置在所述第一容器与所述第二容器之间沿水平方向移动的头移动机构。

本发明的目的、特征以及优点通过以下的详细说明和附图会更明确。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的头装置的外观的立体图。

图2是放大图1的主要部分的立体图。

图3是头装置的侧剖视图。

图4是所述头装置的立体图，是表示头(筒状杆)沿Z轴方向上升的状态的图。

图5是所述头装置的立体图，是表示头沿Z轴方向下降的状态的图。

图6是分注尖头的剖视图。

图7(A)是表示所述分注尖头进行的细胞培养液的吸引动作的示意图，图7(B)是表示排出动作的示意图。

图8(A)～(D)是用于说明向头的分注尖头的装拆动作的立体图。

图9是表示活塞部件上升的状态的头装置的立体图。

图10是图9的状态的头装置的剖视图。

图11是表示活塞部件下降的状态的头装置的立体图。

图12是图11的状态的头装置的剖视图。

图13是分注尖头通过引导部从头脱离之前的状态的立体图。

图14是表示头装置的控制结构的框图。

图15是适用所述头装置的细胞移动装置的立体图。

图16是头部组件的立体图。

图17是表示所述细胞移动装置中的细胞移动线的构成要素的立体图。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明所涉及的分注尖头安装头装置1的实施方式。在该实施方式中，说明分注尖头进行的吸引及排出的对象物为来自生物体的细胞，尤其是包含细胞凝集块的细胞培养液的情况。另外，液体并不限定于细胞培养液，也可为包含各种对象物的医疗用液体、食品产业用液体、工业用液体等。

图1是本发明的实施方式所涉及的头装置1的外观的立体图，图2是放大图1的主要部分的立体图，图3是头装置1的侧剖视图。头装置1是安装分注尖头80的装置，分注尖头80吸引包含细胞凝集块的细胞培养液(包含对象物的液体)以及将所吸引的细胞培养液排出。头装置1包括：第一滚珠丝杠装置10(第一轴部件)；通过第一滚珠丝杠装置10沿上下方向(Z方向)移动的活塞部件14；安装分注尖头80的头15(筒状杆)；搭载第一滚珠丝杠装置10及头15的第一框架21；使第一框架21沿上下方向移动的第二滚珠丝杠装置30(第二轴部件)；以及搭载第二滚珠丝杠装置30的第二框架22。

第一滚珠丝杠装置10与活塞部件14卡合，使该活塞部件14沿上下方向移动。第一滚珠丝杠装置10包括被配置在Z方向的第一马达11、联轴器111、上端轴承112、第一螺旋轴12以及第一螺母部件13。第一马达11是产生使第一螺旋轴12以轴为中心正旋转以及反旋转的旋转驱动力的马达。联轴器111是联接第一马达11的输出轴和第一螺旋轴12的上端的部件。上端轴承112将第一螺旋轴12的上端支撑为旋转自如。第一螺旋轴12沿Z方向延伸并在周面刻有公螺纹。第一螺母部件13在内表面具有母螺纹，并卡合于第一螺旋轴12。通过第一螺旋轴12正旋转或反旋转，第一螺母部件13向上方(+Z)或下方(-Z)移动。活塞部件14卡合于该第一螺母部件13。

活塞部件14是在Z方向上长的部件，是具有上端部141、下端部143以及在上端部141与下端部143之间的中间部142的部件。也参照作为图3的主要部分放大剖视图的图10，上端部141是相对于中间部142及下端部143大径的圆筒状部分，在其内周面具备固定于第一螺母部件13的卡合部(螺丝部)。第一螺母部件13在-Z侧具备筒状部，在+Z侧具备凸缘部。在所述筒状部被嵌入于上端部141的筒内，且所述凸缘部被保持于上端部141的上表面的状态下，第一螺母部件13通过螺丝固定于上端部141。据此，活塞部件14与第一螺母部件13的上下方向的移动联动而沿上下方向移动。

下端部143是被收容于后述的头15的缸体空间15H的圆柱状部分，在其周面具备密封部件144。密封部件144是树脂制的密封圈，嵌入于被设置在活塞部件14的下端面附近的周面的密封槽中。中间部142是具有与下端部143相同的外径的圆筒状部分，在其内部具备收容第一螺旋轴12的收容空间14H。收容空间14H是沿Z方向延伸的圆柱空间，具有稍大于第一螺旋轴12的外径的内径。在第一螺母部件13向下方移动的状态(图1及图2)下，第一螺旋轴12较浅地嵌入于收容空间14H(也参照图12)。另一方面，在第一螺母部件13向上方移动的状态(图3及图10)下，第一螺旋轴12较深地嵌入于收容空间14H。

头15是被固定于第一框架21，且相对于活塞部件14非移动的圆筒状部件。头15包括：包含在上下方向上连接的第一部分151及第二部分152的头主体部150(杆主体部)；以及能够装拆地安装于该头主体部150的下端的更换部153。

第一部分151在内部具备将活塞部件14的下端部143以能够沿上下方向移动的方式收容的缸体空间15H。缸体空间15H是具有稍大于下端部143的外径的内径的圆柱空间。密封部件144与划定缸体空间15H的第一部分151的内壁面紧密地滑动接触。第二部分152与缸体空间15H连通，在内部具备稍小于缸体空间15H的内径的筒状空间152H。更换部153在内部具备与筒状空间152H以及缸体空间15H连通的筒状空间153H，其上端通过螺丝连接于第二部分152的下端。更换部153的下端附近的外周面是分注尖头80被嵌合安装的尖头安装部153A(参照图6)。

第二滚珠丝杠装置30是用于使搭载了第一滚珠丝杠装置10及头15的第一框架21沿上下方向移动的轴部件。第二滚珠丝杠装置30包括被配置在Z方向的第二马达31、联轴器311、上端轴承312、第二螺旋轴32以及第二螺母部件33。

第二马达31是产生使第二螺旋轴32以轴为中心正旋转以及反旋转的旋转驱动力的马达。联轴器311是联接第二马达31的输出轴和第二螺旋轴32的上端的部件。上端轴承312将第二螺旋轴32的上端支撑为旋转自如。第二螺旋轴32沿Z方向延伸并在周面刻有公螺纹。第二螺母部件33在内表面具有母螺纹，并卡合于第二螺旋轴32。通过第二螺旋轴32正旋转或反旋转，第二螺母部件33向上方(+Z)或下方(-Z)移动。第一框架21被固定于第二螺母部件33。

第一框架21发挥固定保持头15的作用、通过与第二螺母部件33联动而使头15沿上下方向移动的作用、保持第一滚珠丝杠装置10的作用。第一框架21包括主框架部211、从主框架部211的下方朝-X方向突出的下框架部212、从主框架部211的上方朝-X方向突出的上框架部213以及被配置在主框架部211的+X方向侧面的被引导部214。

如图10所示，主框架部211具备使第二螺旋轴32在上下方向上贯穿的孔。在主框架部211的上端形成有用于保持第二螺母部件33的保持孔211A。第二螺母部件33在-Z侧具备筒状部，并在+Z侧具备凸缘部。在所述筒状部被嵌入于保持孔211A，且所述凸缘部被保持于主框架部211的上表面的状态下，第二螺母部件33通过螺丝固定于主框架部211。据此，第一框架21与第二螺母部件33的上下方向的移动联动而沿上下方向移动。

下框架部212是用于固定保持头15的上端部的部位。在下框架部212的-X侧的侧面设有能够收容头15的+X侧的半边的剖面半圆状的纵槽。在头15的-X侧的半边添设有具备同样的剖面半圆状的纵槽的保持件215。通过下框架部212及保持件215的所述纵槽来夹住头15的上端部的状态下，下框架部212通过螺丝固定于保持件215，从而头15固定于第一框架21。

上框架部213具备使活塞部件14的中间部142在上下方向上贯穿的孔。从上框架部213的-X侧的端部竖立设置有用于保持第一滚珠丝杠装置10的保持框架23。如图2所示，保持框架23包括垂直框架231、从垂直框架231的上端朝+X方向突出设置的上段框架232以及下段框架233。在垂直框架231安装有沿上下方向延伸的导轨234(图10)。在该导轨234卡合有附设于活塞部件14的上端部141的被引导部145。活塞部件14当第一螺母部件13沿上下方向移动时，一边被导轨234引导一边沿上下方向移动。在上段框架232固定有第一马达11。在下段框架233固定有上端轴承112。

第二框架22发挥保持第二滚珠丝杠装置30的作用、引导第一框架21的上下方向的移动的作用以及引导头15的上下方向的移动的作用。第二框架22包括纵框架221、从纵框架221的下端224朝-X方向突出设置的横框架225以及从横框架225的下表面朝-Z方向突出设置的臂部件24(引导部)。

纵框架221是沿上下方向延伸的矩形的框架，在其-X侧的侧面安装有沿上下方向延伸的导轨222。在导轨222嵌入有前述的第一框架21的被引导部214。据此，第一框架21能够在第二滚珠丝杠装置30的驱动时一边沿导轨222被引导一边沿上下方向移动。在纵框架221的上端223安装有保持上端轴承312的L字框架226。在L字框架226的上端固定有用于保持第二马达31的保持框架227。

横框架225是沿X方向延伸的矩形的框架，包括将第二螺旋轴32的下端支撑为旋转自如的轴承部251和使头15在上下方向上贯穿的贯穿孔252。当头15与第一框架21一起沿上下方向移动时，头15的摇动受贯穿孔252的内壁面的限制。在横框架225的下表面通过螺丝253(图10)组装有臂部件24。

臂部件24引导伴随第一框架21的上下方向的移动的头15(头主体部150)的上下方向的移动。此外，臂部件24还发挥使安装于头15的分注尖头80从该头部15脱离的作用。关于此点将在后面详述。臂部件24包括具备朝-X方向开口的U字型的引导凹部241的引导板242和垂直臂243。

引导板242是沿水平方向延伸的板件。引导凹部241的Y方向的开口宽度以及U字型开口的底部的半圆面具有稍大于呈圆筒形状的头15的外径的宽度以及内径。因此，能够将引导凹部241从侧方嵌合于头15。垂直臂243是从横框架225的下表面向下方向突出的板件。引导部242的+X方向端部通过螺丝253固定于垂直臂243的下端面。螺丝253从下方朝上方向贯穿引导板242以及垂直臂243，并螺合于形成在横框架225的下面的螺丝孔。

图4是头装置1的立体图，是表示头15沿+Z方向上升的状态的图。在该状态下，通过第二滚珠丝杠装置30的驱动，第一框架21针对第二框架22相对地上升。即，第一框架21位于沿导轨222的可动区域的+Z上限附近。伴随于此，保持在第一框架21的第一滚珠丝杠装置10以及头15也处于上升的状态。在图4中，标注了保护第一马达11的供电线缆的弯曲保护部件25。弯曲保护部件25是朝向上方凸的弯曲的部分，追随第一框架21的上下移动而变形。

通过头15的上升，安装于头15的下端的分注尖头80的Z方向高度位置也上升。具体而言，成为分注尖头80的上端位于臂部件24的下方附近的状态。分注尖头80被配置在此种高度位置是例如结束对分散有细胞凝集块的细胞培养液的吸引，头装置1沿XY方向移动到作为排出对象的皿件的配置位置的时候。

图5是表示头15沿-Z方向下降的状态的图。在该状态下，通过第二滚珠丝杠装置30的驱动，第一框架21位于沿导轨222的可动区域的-Z下限附近，处于接近第二框架22的横框架225的状态。伴随于此，成为第一滚珠丝杠装置10及头15也下降的状态。头15处于从横框架225较大地向下方突出的状态。

通过头15的下降，分注尖头80的Z方向高度位置也下降。分注尖头80被配置在此种高度位置是例如使用分注尖头80从贮存细胞培养液的管吸引细胞培养液的时候或将吸引的细胞培养液排出到其它皿件的时候。

接着，说明安装于本实施方式的头15的分注尖头80。图6是安装在头15的状态的分注尖头80的剖视图。分注尖头80是细长的管状的部件，包括嵌合于头15(更换部153)的基端部81、在下端缘具备吸引及排出细胞培养液的开口80T的远端部82以及在两者之间延伸的中间部83。中间部83呈从基端部81侧朝向远端部82侧外径逐渐缩小的锥形形状。另外，也可以在基端部81的内部组装空气过滤器。分注尖头80能够安装于更换部153的尖头安装部153A以及从尖头安装部153A拆卸。尖头安装部153A是更换部153的下端附近的外周面。

在分注尖头80的内部具备能够收容包含对象物的液体的管状空间80H。该管状空间80H使头15的更换部153内的筒状空间153H、第二部分152内的筒状空间152H以及第一部分151内的缸体空间15H连通。因此，通过活塞部件14的向上方的移动而在管状空间80H产生吸引力，通过活塞部件14的向下方的移动而在管状空间80H产生排出力。分注尖头80通过被赋予所述吸引力而从开口80T吸引细胞培养液，另一方面，通过被赋予所述排出力而将吸引的细胞培养液从开口80T排出。

图7(A)及图7(B)是表示分注尖头80进行的包含细胞凝集块C的细胞培养液Lm的吸引以及排出动作的示意图。在此，例示了使用分注尖头80吸引被贮存在第一容器C1的细胞培养液Lm(细胞凝集块C)，并将吸引的细胞培养液Lm排出到第二容器C2的情况。图7(A)表示分注尖头80从第一容器C1吸引细胞培养液Lm的吸引动作，图7(B)表示分注尖头80将吸引的细胞培养液Lm排出到第二容器C2的排出动作。

进行图7(A)的吸引动作时，首先，以使分注尖头80位于第一容器C1的上空的方式进行头装置1的位置对准。然后，通过第二滚珠丝杠装置30的驱动，如图5所示地头15下降。该下降进行至分注尖头80的下端的开口80T到达贮存在第一容器C1的细胞培养液Lm的液面下为止。然后，通过第一滚珠丝杠装置10的驱动活塞部件14上升，在管状空间80H产生吸引力。基于该吸引力，在开口80T附近产生箭头a1所示的吸引液流，细胞培养液Lm被吸引到管状空间80H。图中的符号Lma表示被吸引到管状空间80H的细胞培养液。该吸引动作后，通过第二滚珠丝杠装置30的驱动，如图4所示地头15上升。

进行图7(B)的突出动作时，以使分注尖头80位于第二容器C2的上空的方式，头装置1沿XY方向移动。然后，通过第二滚珠丝杠装置30的驱动头15下降。该下降进行至分注尖头80的开口80T进入到第二容器C2的空腔内为止。然后，通过第一滚珠丝杠装置10的驱动活塞部件14下降，在管状空间80H产生排出力。基于该吸引力，被保持在管状空间80H的细胞培养液Lma从开口80T如箭头a2所示地排出，细胞培养液Lm被贮存在第二容器C2。

在本实施方式中，向头15的分注尖头80的安装动作以及从头15的分注尖头80的脱离动作也被自动化。图8(A)～(D)是用于说明对头15(更换部153)的尖头安装部153A的分注尖头80的装拆动作的立体图。

在将分注尖头80安装于尖头安装部153A时，如图8(A)所示，头15对准于处于立设状态的一个分注尖头80的上空。然后，通过第二滚珠丝杠装置30的驱动头15下降。通过该下降，如图8(B)所示，头15的尖头安装部153A嵌入于分注尖头80的基端部81。图8(C)表示安装了分注尖头80的头15通过第二滚珠丝杠装置30的驱动而上升的状态。

当分注尖头80进行细胞培养液的吸引及排出动作时，第二滚珠丝杠装置30不会将分注尖头80比图8(C)的状态还向上方提升。但是，将分注尖头80从尖头安装部153A拆卸时，如图8(D)所示头15进一步被向上方提升。如果头15进一步提升，引导板242的下端面与分注尖头80的上端缘发生干扰。基于所述干扰，分注尖头80逐渐从尖头安装部153A离开，最终分注尖头80从尖头安装部153A脱离。

下面，基于图9～图12说明用于实现图7(A)及图7(B)所示的、利用分注尖头80进行的液体(细胞培养液Lm)的吸引及排出动作的详细结构。图9是表示为了进行图7(A)所示的吸引动作而活塞部件14上升的状态的头装置1的立体图，图10是图9的状态的头装置1的剖视图。图11是表示为了进行图7(B)所示的排出动作而活塞部件14下降的状态的头装置1的立体图，图12是图11的状态的头装置1的剖视图。

参照图9及图10，在进行所述吸引动作时，第一螺旋轴12被第一马达11旋转驱动，以使第一螺母部件13向上方移动。此时的第一框架21被设定在其移动范围的最下位置而不移动。如果第一螺母部件13上升，被固定于该第一螺母部件13的活塞部件14也一体地上升。此时，活塞部件14的收容空间14H作为使第二螺旋轴12通过的孔而发挥作用。包含上端部141的筒内空间的收容空间14H的Z方向的长度被设定为稍长于第一螺旋轴12。在图9及图10中示出了第一螺母部件13在沿第一螺旋轴12的可移动范围内移动至最上方的状态。在该状态下，第一螺旋轴12深深地嵌入于收容空间14H，第一螺旋轴12的下端12B与收容空间14H的底面146之间的间隔最短。

即使如此地活塞部件14上升，头15由于固定保持于第一框架21而不移动。因此，伴随第一螺母部件13的上升，活塞部件14的下端部143在缸体空间15H向上方移动。由于使用密封部件144确保下端部143与缸体空间15H之间的密闭性，因此，基于下端部143的上升而缸体空间15H成为负压。因此，在与缸体空间15H连通的分注尖头80的管状空间80H产生吸引力。另外，根据向管状空间80H内的液体的吸引量，调整活塞部件14的上升程度。

参照图11及图12，在进行所述排出动作时，第一螺旋轴12被第一马达11旋转驱动，以使第一螺母部件13向下方移动。如果第一螺母部件13下降，与该第一螺母部件13成一体的活塞部件14也下降。此时，第一螺旋轴12逐渐从活塞部件14的收容空间14H拔出。在图11及图12中示出了第一螺母部件13在沿第一螺旋轴12的可移动范围内移动到最下方的状态。该状态为第一螺旋轴12最浅地嵌入于收容空间14H的状态，第一螺旋轴12的下端12B与收容空间14H的底面146之间的间隔最长。

因此，伴随第一螺母部件13的下降，活塞部件14的下端部143在缸体空间15H向下方移动。通过该下端部143的下降，在分注尖头80的管状空间80H存在细胞培养液的情况下，缸体空间15H的空气被加压。由此，被保持在管状空间80H的细胞培养液基于所述加压力而从分注尖头80排出。

接着，说明实现分注尖头80从头15(尖头安装部153A)的脱离动作的机构。图13是表示利用臂部件24而分注尖头80从头15脱离之前的状态的立体图。如已所述，臂部件24的引导板242是引导头15的上下方向的移动的部分，包括具有稍大于头15的外径的开口宽度的引导凹部241。引导凹部241的开口宽度是小于被安装于尖头安装部153A的分注尖头80的外径的宽度。因此，引导板242的下端面242B与分注尖头80的基端部81的上端缘81A在图13的状态下彼此相向。

如果通过第一滚珠丝杠装置10的驱动而头15从图13的状态进一步向上方提升，则引导板242的下端面242B开始抵接(干扰)于分注尖头80的上端缘81A。分注尖头80只是嵌合于尖头安装部153A，并不进行粘合等。因此，伴随头15的上升，上端缘81A被下端面242B按压，基端部81逐渐从尖头安装部153A脱离。并且，在下端面242B抵接于上端缘81A后，如果头15上升尖头安装部153A的Z方向长度，则分注尖头80从尖头安装部153A脱离而落下。

图14是表示头装置1的控制结构的框图。头装置1包括轴控制部300，用于控制第一滚珠丝杠装置10及第二滚珠丝杠装置30的驱动和头装置1本身的X方向、Y方向及Z方向的移动。具体而言，轴控制部300控制所述的第一马达11及第二马达31和在上述的图中未图示的X轴马达302及Y轴马达301(使头装置1沿水平方向移动的头移动机构)。

轴控制部300在分注尖头80安装于头15的尖头安装部153A的状态下执行如下的第一控制及第二控制。

[第一控制]控制第一滚珠丝杠装置10，以便基于活塞部件14的上下方向的移动，使分注尖头80进行包含细胞凝集块的细胞培养液的吸引及排出(参照图7A、图7B，图9～图12)。

[第二控制]控制第二滚珠丝杠装置30，以便基于第一框架21的向上方向的移动，使臂部件24(引导部)与分注尖头80的基端部81发生干扰，使分注尖头80从尖头安装部153A脱离(参照图8A～8D、图13)。

而且，轴控制部300在分注尖头80未安装于头15的状态下，还执行以基于第一框架21的向下方向的移动而将分注尖头80安装于头15的尖头安装部153A的方式，控制第二滚珠丝杠装置30的安装控制。

第一马达11通过使第一螺旋轴12旋转而使与第一螺母部件13一体化的活塞部件14上下移动，如上所述地进行分注尖头80的细胞培养液(对象物)的吸引及排出。第二马达31通过使第二螺旋轴32旋转，使搭载了头15的第一框架21沿Z方向移动。X轴马达302被搭载于引导头装置1的X方向的移动的X引导框架(图略)，使头装置1沿X方向移动。Y轴马达301被搭载于引导头装置1的Y方向的移动的Y引导框架(图略)，使头装置1沿Y方向移动。

轴控制部300通过控制第一马达11的驱动而控制第一螺母部件13的上下方向的动作，据此执行所述的第一控制。在吸引动作时，轴控制部300通过使第一马达11沿正方向旋转规定时间，从而使活塞部件14上升规定距离，使规定量的细胞培养液吸引到分注尖头80内。在排出动作时，轴控制部300通过使第一马达11沿反方向旋转规定时间，从而使活塞部件14下降规定距离，使保持在分注尖头80内的细胞培养液排出。吸引速度或排出速度通过第一马达11的旋转速度而控制。

此外，轴控制部300通过控制第二马达31的驱动，控制第一框架21、即头15的Z方向上的高度位置。通过该控制，执行基于图7(A)及图7(B)说明的相对于第一容器C1或第二容器C2的分注尖头80的下降及上升。此时，轴控制部300通过使第二马达31沿正方向或反方向旋转规定时间，使头15在通常移动范围内(图8(B)及图8(C)的范围内)沿上下方向移动。

而且，通过轴控制部300对第二马达31的控制，执行所述的第二控制及安装控制。在所述第二控制时，轴控制部300使头15比所述通常移动范围的上限还向上方移动(参照图8(D))，使分注尖头80从尖头安装部153A脱离。在所述安装控制时，轴控制部300在使头15的尖头安装部153A与分注尖头80的基端部81在上下方向上对准位置的状态下(参照图8(A))，让头15下降使尖头安装部153A嵌入基端部81所需的移动量。

除了所述控制以外，轴控制部300还通过控制X轴马达302及Y轴马达301的驱动，控制头装置1的X方向及Y方向的移动。例如，如图7(A)及图7(B)所示存在第一容器C1及第二容器C2的情况下，轴控制部300控制X轴马达302及Y轴马达301而让头装置1移动，以使头15(分注尖头80)从第一容器C1的上空移动到第二容器C2的上空。

如以上说明，根据本实施方式的分注尖头安装头装置1，基于第一滚珠丝杠装置10的驱动而使活塞部件14沿上下方向移动(第一控制)，从而能够使分注尖头80执行细胞培养液(包含对象物的液体)的吸引及其排出。而且，基于第二滚珠丝杠装置30的驱动而使第一框架21向上方向移动(第二控制)，从而能够使分注尖头80从头15的尖头安装部153A自动地脱离。因此，能够使利用分注尖头80的细胞培养液的吸引及排出作业、使用后需要废弃分注尖头80的情况下的该分注尖头80的废弃作业高度自动化。

此外，根据头装置1，利用臂部件24进行从头15的分注尖头80的拆卸，该臂部件24包括具有稍大于头15的外径的开口宽度(内径)的引导凹部241。因此，通过相对于臂部件24的头15的简单的向上方向的移动，能够使分注尖头80从尖头安装部153A脱离。

而且，根据头装置1，能够只更换头15中的实际上安装分注尖头80的更换部153。因此，在尖头安装部153A污浊的情况等下，能够将更换部153从杆主体部150的下端卸下而将其清扫。此外，在将不同口径的分注尖头80安装于头15的情况下，将适合于其口径的另外的更换部153安装于杆主体部150，就能迅速地应对口径变更。

接着，例示适于适用本实施方式所涉及的分注尖头安装头装置1的细胞的移动装置4。图15是移动装置4的立体图，图16是组装了头装置1的头部组件61的立体图。移动装置4包括支撑框架41、由支撑框架41支撑的基台42、组装于基台42的细胞移动线50、配置在基台42的上方的头部组件61及照明组件62以及配置在基台42的下方的摄像组件63。

支撑框架41包括基础框架411和一对侧框架412。基础框架411是在X方向上长的长方体形状的框架组装体，包括矩形的下层框架411A和其上的上层框架411B。在上层框架411B的上面具备用于使摄像组件63沿X方向移动的导轨413。基台42具有规定的刚性，其一部分或全部由透光性的材料形成，是俯视时具有与基础架框411大致相同的大小的长方形的平板。

在基台42上竖立设置有框架台43。框架台43包括作为沿X方向延伸的平板的上框架431以及中框架432。在上框架431的上面组装有用于使头部组件61沿X方向移动的上导轨433。此外，在中框架432的上面组装有用于使照明组件62沿X方向移动的中导轨434。

细胞移动线50是实施从细胞含有液抽出所需的细胞凝集块，并将其移动到规定的容器的一连的细胞移动工序所需的要素在X方向排列而成。细胞移动线50包括：贮存细胞含有液的对象物贮存部51；分注尖头贮存部52；被分注细胞含有液并用于分选细胞凝集块的细胞分选部53；尖头贮存部54；尖头拍摄部55；接收被分选的细胞凝集块的细胞移载部56；黑盖载置部57；以及尖头废弃部58。在此，包含在对象物贮存部51的容器是相当于图7(A)所示的第一容器C1的容器，包含在细胞分选部53的容器是相当于图7(B)所示的第二容器C2的容器。

头部组件61包括组件主体611、头部612、X滑动件613以及Y滑动件614。如图16所示，头部612包括安装多个缸型尖头70的多个缸型尖头头615、如上说明的分注尖头80的安装头15以及嘴616。在本实施方式中，示出了8个缸型尖头头615在X方向上排成一列的例子。缸型尖头头615的个数为任意，此外，也可以在X-Y方向上排成矩阵状。嘴616被组装于能够上下移动的组件主体611，在下端具备吸盘617。在组件主体611的内部内置有如图1至图5所示的第一滚珠丝杠装置10及第二滚珠丝杠装置30等用于使头15沿Z方向移动的机构以及用于使缸型尖头头615沿Z方向移动的机构。

X滑动件613被组装于上导轨433。在上导轨433附设有相当于图14的X轴马达302的X驱动马达441。通过X驱动马达441的动作，X滑动件613在上导轨433上沿X方向移动。Y滑动件614在Y方向的一端(前端)支撑组件主体611。Y滑动件614组装于配置在X滑动件613的上面的Y轨道(未示于图15中)。通过所述Y轨道上附设的图略的驱动马达(相当于图14的Y轴马达301)动作，Y滑动件614以及组件主体611沿Y方向移动。也就是说，头部612通过组件主体611沿上导轨433以及所述Y轨道移动，从而沿X方向以及Y方向移动自如。因此，头部612在基台42的上方能够在细胞移动线50上沿规定的移动路径移动。

照明组件62能够移动地被配置在基台42的上方，以便专门从上方照明细胞分选部53及细胞移载部56。所述照明在使用摄像组件63拍摄被保持在细胞分选部53或细胞移载部56的细胞凝集块时，作为透过照明而被使用。照明组件62包括发出照明光的照明器621、X滑动件622以及保持件623。X滑动件622被组装于中导轨434。在中导轨434附设有照明组件驱动马达443。通过驱动马达443的动作，X滑动件622在中导轨434上沿X方向移动。保持件623保持照明器621，并且，以通过图略的驱动装置能够沿Y方向移动短距离的方式被组装于X滑动件622。因此，照明器621在基台42的上方能够沿X方向及Y方向移动。

摄像组件63能够移动地被配置在基台42的下方，以便从基台42的下方拍摄被保持在细胞分选部53及细胞移载部56的细胞凝集块。而且，在本实施方式中，摄像组件63还用于在尖头拍摄部55观察向头615的缸型尖头70的安装状态。摄像组件63包括摄像机631、落射照明器632、X滑动件633以及保持件634。

摄像机631包括CCD图像传感器以及将光像成像于该CCD图像传感器的受光面的光学系统。落射照明器632是在摄像机631的拍摄对象物不是光的透过体的情况以及被荧光染色的情况等下使用的光源。X滑动件633被组装于支撑框架41的导轨413。在导轨413附设有摄像组件驱动马达444。通过驱动马达444的动作，X滑动件633在导轨413上沿X方向移动。保持件634保持摄像机631以及落射照明器632，并且，以通过图略的驱动装置能够沿Y方向移动短距离的方式被组装于X滑动件633。因此，摄像机631在基台42的下方能够沿X方向及Y方向移动。

图17是省略基台42的图示并抽出细胞移动线50的结构要素而示出的立体图。在图17中示意性地标上了所述的头部组件61、照明组件62及摄像组件63的配置位置。细胞移动线50从X方向的上游侧(图17的左端侧)依次成一列排列分注尖头贮存部52、对象物贮存部51、尖头贮存部54、尖头拍摄部55、细胞分选部53、黑盖载置部57、细胞移载部56以及尖头废弃部58而成。这些各部通过定位部件42S而被决定基台42上的位置。在此所示的细胞移动线50的排列只是一例，也能考虑作业效率等而适当设定各部的配置位置。例如，也可将黑盖载置部57配置在细胞分选部53、细胞移载部56的前方侧(+Y)或后方侧(-Y)。

对象物贮存部51是贮存作为分注源的、分散有大量的细胞凝集块(对象物)的细胞培养液(液体)的部位。对象物贮存部51包括被配置在基台42上的规定位置的盒511、被保持于该盒511的管512(第一容器)以及载置于盒511上的盖部件513。管512是上面开口的圆筒状容器，贮存包含细胞凝集块以及夹杂物的细胞培养液。盖部件513是用于堵塞管512的开口的部件。

分注尖头贮存部52是保管多个上述说明的分注尖头80的部位。分注尖头贮存部52包括保持以竖立设置状态(基端部81位于上方的状态)整列为矩阵状的分注尖头80的保持盒521和盒盖部件523。在保持盒521的内部配置有用于整列保持分注尖头80的保持部件522。

细胞分选部53是用于从包含各种大小的细胞凝集块以及夹杂物的细胞培养液分选出所需大小的细胞凝集块的部位。细胞分选部53包括皿件64、保持台531以及台盖部件532。皿件64是使用分注尖头80被分注包含细胞凝集块的细胞培养液，且能够贮存该细胞培养液的上面开口的容器。保持台531将皿件64定位并保持。台盖部件532是用于遮盖皿件64及保持台531的上表面的盖部件。

皿件64包括孔板，该孔板在上面侧具备用于载持细胞凝集块的多个凹部。在所述凹部的底部设有贯穿孔，作为抽出对象的细胞凝集块被保持在所述凹部，夹杂物等从所述贯穿孔落下。由此，进行细胞凝集块与夹杂物的分选，因此在所述孔板上只残留细胞凝集块。被载持在所述凹部的状态的细胞凝集块的图像在照明组件62的点灯下使用摄像机631拍摄。据此，确定应吸引的细胞凝集块的位置。

尖头贮存部54是保持多个缸型尖头70的部位。缸型尖头70包括在内部具备成为细胞凝集块的吸引路径的管状通道的注吸件以及一边滑动接触于划定所述管状通道的注吸件的内周壁一边在所述管状通道内进退移动的柱塞，能够安装于缸型尖头头615以及从缸型尖头头615拆卸。缸型尖头70发挥吸引被载持在所述的孔板的凹部的细胞凝集块，伴随头部组件61的移动而搬送该细胞凝集块，并将其排出到细胞移载部56的作用。

尖头贮存部54包括保持盒541和盒盖部件543。保持盒541保持以竖立设置状态整列为矩阵状的缸型尖头70。在保持盒541的内部配置有用于整列保持缸型尖头70的保持部件542。缸型尖头70以其上端部分从保持盒541的上端面向上方突出的状态保持于保持盒541中。盒盖部件543是被盖在保持盒541的上端面上而用于遮盖缸型尖头70的盖部件。

尖头拍摄部55是提供拍摄安装于缸型尖头头615的缸型尖头70的图像的位置的凹坑。所述拍摄由摄像组件63进行。在进行所述拍摄时，摄像组件63的摄像机631被移动至尖头拍摄部55的正下方，在落射照明器632的照明下，拍摄各缸型尖头70的图像。基于缸型尖头70的图像以及拍摄时的焦点位置信息，求出缸型尖头70的吸引口71T的XYZ坐标位置。根据该坐标位置与预先决定的基准位置的差分导出修正值。该修正值作为头615的移动控制时的修正值而被利用。另外，也可以代替落射照明器632而尖头拍摄部55本身具备如LED照明器具那样的照明器具，在该照明器具的照明下进行所述拍摄。

细胞移载部56在细胞移动线50配置在X方向的下游侧端部附近，是成为从细胞分选部53的皿件64吸引的细胞凝集块的移动目的地的部位。细胞移载部56包括微孔板65、保持台561以及台盖部件562。另外，也可以代替微孔板65而在细胞移载部56具备与皿件64一样的容器。

微孔板65是上面开口的多个小的孔66以矩阵状排列的板。微孔板65使用透光性的部件，例如透明塑料而形成。一般来讲，在一个孔66收容一个细胞凝集块。因此，能够使用摄像机631拍摄被收容在各孔66的状态的细胞凝集块。此外，孔66的排列间距被设定为与安装于成一列排列的头615的缸型尖头70群的排列间距大致相同。据此，能够从一群缸型尖头70同时向孔66排出细胞凝集块。另外，也能在一个孔66收容规定个数的细胞凝集块，或者收容规定量(总体积或总面积)的细胞凝集块。保持台561将微孔板65定位并保持。台盖部件562是用于遮盖微孔板65及保持台561的上表面的盖部件。

黑盖载置部57是载置盖到细胞移载部56的第一黑盖571和盖到细胞分选部53的第二黑盖572的部位。第一黑盖571和第二黑盖572是在遮光的状态下拍摄载持在皿件64或微孔板65的细胞凝集块时使用的遮光体。例如在向细胞培养液添加荧光剂并荧光观察细胞凝集块时，第一黑盖571和第二黑盖572以遮盖保持台531、561的方式被盖上。

尖头废弃部58在细胞移动线50被配置在X方向的最下游侧端部，是结束所述的吸引以及排出动作的使用后的缸型尖头70以及分注尖头80被废弃的部位。尖头废弃部58包括用于收容使用后的缸型尖头70以及分注尖头80的回收盒581。在所述废弃时，安装了缸型尖头70或分注尖头80的头部组件61移动到回收盒581的开口部582上，执行从缸型尖头头615拆卸缸型尖头70或从头15拆卸所述的分注尖头80的动作。通过该拆卸动作，缸型尖头70或分注尖头80通过开口部582落到回收盒581中。

如上所述地构成的移动装置4通过相当于图14的轴控制部300的控制部(连接于移动装置4的个人计算机等)控制其动作。所述控制部使移动装置4大致执行使用本实施方式所涉及的头15的分注动作和使用缸型尖头头615的细胞移动动作。首先，在所述分注动作中，所述控制部让移动装置4依次执行如下控制：

[控制1]使头部组件61移动到分注尖头贮存部52上，将分注尖头80安装于头15的控制；

[控制2]使头部组件61移动到对象物贮存部51上，将贮存在管512的包含细胞凝集块的细胞培养液以规定的分注量吸引到分注尖头80内的控制；

[控制3]使头部组件61移动到细胞分选部53上，使分注尖头80内的所述细胞培养液排出到皿件64的控制；以及

[控制4]使头部组件61移动到尖头废弃部58上，将使用过的分注尖头80从头15拆卸并废弃到回收盒581内的控制。

在所述细胞移动动作中，所述控制部让移动装置4依次执行如下控制：

[控制5]使头部组件61移动到尖头贮存部54上，将缸型尖头70安装于缸型尖头头615的控制；

[控制6]使头部组件61移动到细胞分选部53上，将贮存在皿件64的细胞凝集块吸引到缸型尖头70内的控制；

[控制7]使头部组件61移动到细胞移载部56上，将缸型尖头70内的细胞凝集块排出到微孔板65的控制；以及

[控制8]使头部组件61移动到尖头废弃部58上，将使用过的缸型尖头70从缸型尖头头615拆卸并废弃到回收盒581内的控制。

所述控制1是用于进行图8(A)所示的动作的控制，是在图14的轴控制部300的说明中作为“安装控制”而说明的控制。头部组件61移动到分注尖头贮存部52上后，头15与一个分注尖头80对准位置，然后，通过第二滚珠丝杠装置30的驱动，头15下降。通过头15下降，尖头安装部153A被压入分注尖头80的基端部81的安装孔。据此，分注尖头80向头15的安装结束。

所述控制2及控制3是用于进行图7(A)及图7(B)所示的动作的控制，是在控制部300的说明中作为“第一控制”而说明的控制。将细胞培养液吸引到分注尖头80内的动作以及从分注尖头80排出的动作通过基于第一滚珠丝杠装置10的驱动的活塞部件14的移动而实现。关于这一点如先前详述。

所述控制4是用于进行图8(D)所示的动作的控制，是在轴控制部300的说明中作为“第二控制”而说明的控制。此处的控制如上所述是通过第二滚珠丝杠装置30的驱动使头15比通常移动范围的上限还要上升的控制。

根据以上说明的移动装置4，通过适用本发明的实施方式所涉及的头装置1，能够在所述控制部的控制下，将分注尖头80向头15的安装、分注尖头80进行的从管512(第一容器C1)的细胞培养液的吸引、该细胞培养液的向皿件64(第二容器C2)的排出以及向尖头废弃部58的分注尖头80的废弃的一连的作业自动化。因此，能够显著提高包含细胞凝集块的细胞培养液的移动作业效率。

另外，所述的具体的实施方式主要包含具有以下结构的发明。

本发明一方面涉及分注尖头安装头装置，用于安装吸引包含对象物的液体以及排出所述吸引的液体的分注尖头，所述分注尖头安装头装置包括：活塞部件；第一轴部件，与所述活塞部件卡合，使该活塞部件沿上下方向移动；筒状杆，具备包含将所述活塞部件以能够沿上下方向移动的方式收容的缸体空间的筒状空间，且在下端具备所述分注尖头的基端部被嵌合的尖头安装部；第一框架，搭载所述第一轴部件以及所述筒状杆；第二轴部件，与所述第一框架卡合，使该第一框架沿上下方向移动；第二框架，搭载所述第二轴部件，且具备引导部，该引导部引导伴随所述第一框架的上下方向的移动的、所述筒状杆的上下方向的移动；以及轴控制部，控制所述第一轴部件以及所述第二轴部件的动作，其中，所述轴控制部在所述分注尖头安装于所述尖头安装部的状态下执行如下控制：第一控制，控制所述第一轴部件，以基于活塞部件的上下方向的移动，使所述分注尖头进行所述液体的吸引以及排出；以及第二控制，控制所述第二轴部件，以基于所述第一框架的向上方向的移动，使所述引导部与所述分注尖头的基端部干扰，从而使所述分注尖头从所述尖头安装部脱离。

根据所述的头装置，通过基于第一轴部件的驱动的活塞部件的上下方向的移动，能够执行向分注尖头的包含对象物的液体的吸引及其排出。而且，通过基于第二轴部件的驱动的一个框架的向上方向的移动，能够使分注尖头自动地从尖头安装部脱离。因此，能够高度地自动化使用分注尖头的对象物的吸引及排出作业以及使用后需要废弃的情况下的该分注尖头的废弃作业。

在所述的分注尖头安装头装置中，优选：所述筒状杆呈圆筒形状，所述引导部是具备引导凹部的臂部件，其中，所述引导凹部具有稍大于所述筒状杆的外径的内径，在所述第二控制时，通过所述臂部件的下端面与所述分注尖头的基端部的上端缘干扰，所述分注尖头从所述尖头安装部脱离。

根据该头装置，由于包括具有稍大于筒状杆的外径的内径的引导凹部，因此，通过相对于所述引导部件的筒状杆的简单的上方向移动，能够使所述分注尖头从所述尖头安装部脱离。

在所述的分注尖头安装头装置中，优选：所述筒状杆包括：杆主体部，具备所述缸体空间；以及更换部，能够装卸地安装于所述杆主体部的下端，在内部具备与所述缸体空间连通的筒状空间，且在外周面具备所述尖头安装部。

根据该头装置，能够只更换筒状杆中的实际上安装分注尖头的部分(更换部)。因此，在尖头安装部污浊的情况等下，能够将更换部从杆主体部的下端拆卸而将其清扫。此外，在安装不同口径的分注尖头的情况下，将与其口径一致的另外的更换部安装于杆主体部，就能迅速地应对口径变更。

在所述的分注尖头安装头装置中，优选：所述第一轴部件是包括沿上下方向延伸的第一螺旋轴和卡合于该第一螺旋轴的第一螺母部件的第一滚珠丝杠装置，所述活塞部件包括：上端部，具备固定于所述第一螺母部件的卡合部；下端部，在周面具备密封部件；以及中间部，其为所述上端部与所述下端部之间的部分，在内部具备收容所述第一螺旋轴的收容空间。

根据该头装置，通过在第一轴部件适用滚珠丝杠结构，并且采用适用于该滚珠丝杆的结构的活塞部件，从而能够以简单的结构构建头装置。

在所述的分注尖头安装头装置中，优选：所述第二轴部件是包括沿上下方向延伸的第二螺旋轴和卡合于该第二螺旋轴的第二螺母部件的第二滚珠丝杠装置，所述第一框架被固定于所述第二螺母部件。

根据该头装置，在第二轴部件适用滚珠丝杠结构来使第一框架上下移动。因此，能够使基于第二轴部件的驱动系统简化。

此时，优选：所述第二框架包括：纵框架，用于安装引导所述第一框架沿上下方向移动的导轨；以及横框架，安装于所述纵框架的下端，包括所述第二螺旋轴的下端的轴承部和使所述筒状杆贯穿的贯穿孔，且用于组装所述引导部。

根据该头装置，使用纵框架以及横框架能够高效率地配置导轨及引导部。

本发明另一方面涉及移动装置，包括：所述的分注尖头安装头装置；贮存对象物的第一容器；接收对象物的第二容器；以及使所述分注尖头安装头装置在所述第一容器与所述第二容器之间沿水平方向移动的头移动机构。

根据以上说明的本发明，能够将使用分注尖头的对象物的吸引、所述吸引的对象物的排出自动化，而且能将向筒状杆(头)的分注尖头的安装及拆卸自动化。因此，能够显著地提高使用分注尖头的对象物的移动作业的作业效率。