JP7021616B2 - 試料搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、試料搬送装置に関する。

従来、試料容器を搬送する試料搬送装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示されている試料搬送装置は、水平方向および垂直方向に移動可能なマニピュレータによって試料容器を搬送するように構成されている。上記特許文献１に開示されているマニピュレータは、複数のフィンガを有し、複数のフィンガによって試料容器を把持した状態で、試料容器の搬送を行っている。

具体的には、フィンガを動かすことにより、複数のフィンガの先端に設けられた爪部がマニピュレータの中心軸へ向かって近づく、または中心軸から遠ざかる。そのため、フィンガを動かすことにより、爪部が試料容器を把持することが可能となる。

特開２０１６－２０３３０９号公報

上記特許文献１に開示されている試料搬送装置の把持部では、複数の試料容器が載置されている場合に、目的の試料容器とは別の試料容器に爪部が当たることが考えられる。そのため、試料容器に爪部が当たらないように、試料容器同士の間に十分な間隔を取る必要があるという不都合がある。

そこで、上記特許文献１には開示されていないが、把持具に代えてマニピュレータの先端に磁石を取りつけるマグネット方式が考えられる。マグネット方式は、爪部と異なり試料容器の上方から試料容器を把持（吸着）できるため、試料容器同士の間に大きな間隔を設ける必要はないと考えられる。しかしながら、試料容器の蓋は、磁石に反応しない素材によって製造される場合が多いため、磁石に反応する金属製の蓋に取り替える必要があると考えられる。そのため、蓋を取り替える作業に手間がかかると考えられる。また、マグネットが金属製の蓋に直接接触するため、金属製の蓋にサンプルが付着することにより、試料同士が混じるコンタミネーションが生ずるおそれがある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、試料容器間に大きな隙間を設ける必要がないとともに、試料容器の蓋を取り替える必要がなく、コンタミネーションの発生を抑制することが可能な試料搬送装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における試料搬送装置は、空気を噴出する１以上の噴出口を含む試料容器保持部と、試料容器保持部を移動させる移動機構と、試料容器保持部に空気を供給する空気供給部と、を備え、噴出口は、試料容器保持部のうち試料容器を保持する部分に設けられるとともに、空気供給部から供給された空気を水平方向外側に向かわせるように構成され、試料容器保持部は、噴出口から噴出された空気の水平方向外側に向かう流れにより生じた負圧によって試料容器の上面を非接触状態で保持するように構成されている。

この発明の一の局面における試料搬送装置では、上記のように、空気を噴出する１以上の噴出口を含む試料容器保持部を備え、噴出口から噴出された空気の水平方向外側に向かう流れにより生じた負圧によって試料容器の上面を非接触状態で保持するように構成されている。これにより、試料容器保持部は、噴出口から噴出された空気の流れによって生じた負圧によって試料容器を非接触状態で保持することができる。そのため、試料容器を把持するための把持具（爪部）を設ける必要がないため、試料容器間に大きな隙間を設ける必要がない。また、試料容器の上面を非接触状態で保持するように構成されていることにより、金属製などの特別な蓋を必要としない。このため、試料容器の蓋を取り替える必要がない。さらに、非接触状態で試料容器を保持することができるため、コンタミネーションの発生を抑制することができる。また、薬剤や高温の試料が収容されている等の理由で接触を避けたい試料容器を安全に搬送することができる。

上記一の局面における試料搬送装置において、好ましくは、試料容器保持部は、保持される試料容器の水平方向の移動を規制するための位置規制部を含む。このように構成すれば、試料容器保持部は、試料容器を非接触状態で保持している間に、試料容器が水平方向に移動することを抑制することができる。その結果、試料容器がずれることなく保持できるため、試料容器保持部は、試料容器と非接触状態であっても、試料容器を目的の場所に正確に搬送することができる。

この場合、好ましくは、試料容器保持部は、凹部が形成されており、凹部は、試料容器を非接触状態で保持する底面部と、位置規制部となる内側面部とを含む。このように構成すれば、底面部により保持された試料容器が水平方向に移動した場合に、凹部の内側面部に当接することによりさらなる移動が抑制される。その結果、試料容器の水平方向に大きく移動することを確実に抑制できるため、試料容器保持部は、試料容器と非接触状態であっても試料容器を目的の場所に確実に搬送することができる。

上記一の局面における試料搬送装置において、好ましくは、試料容器から試料を吸引して所定の位置において吐出する試料吸引吐出部をさらに備え、移動機構は、水平面内において、試料容器保持部と試料吸引吐出部とを一体的に移動させるように構成されている。このように構成すれば、試料容器保持部と試料吸引吐出部とが一体的に移動することにより、駆動部を別々に設ける必要がない。その結果、試料容器からの吸引および吐出を可能にしながら、試料搬送装置の構成の簡素化および大型化の抑制を図ることができる。

この場合、好ましくは、試料吸引吐出部は、クロマトグラフ装置によって分析を行う試料を吸引してクロマトグラフ装置の所定位置に吐出するように構成されている。このように構成すれば、１つの試料搬送装置において、試料容器の搬送からクロマトグラフ装置の所定位置への試料の吸引吐出までを連続して行うことができる。これにより、非接触状態で搬送された試料容器から試料を吸引し、クロマトグラフ装置に吐出することが可能となる。その結果、コンタミネーションの発生を抑制することができるため、正確なクロマトグラフの結果を得ることができる。

上記試料容器保持部と試料吸引吐出部とを一体的に移動させるように構成されている試料搬送装置において、好ましくは、試料容器保持部と試料吸引吐出部とが同軸状に形成され、試料容器保持部は、試料吸引吐出部の鉛直下方向の先端に設けられている。このように構成すれば、１つの試料搬送装置において試料容器保持部によって試料容器を搬送した後に、すぐに試料吸引吐出部によって試料の吸引を行うことができる。

この場合、好ましくは、試料容器保持部のうち試料容器を保持する部分の中央には、試料吸引吐出部を試料容器保持部に対して鉛直下方向に相対移動させるための貫通孔が設けられ、噴出口は、貫通孔を囲むように複数設けられている。このように構成すれば、噴出口を貫通孔の周囲に設けることにより、噴出口から噴出される空気の圧力バランスを均等に保つことができる。また、噴出口とは別に貫通孔を設けることにより、試料容器を搬送した後すぐに試料吸引吐出部を鉛直下方向に移動させて、試料の吸引を容易に行うことができる。

上記一の局面における試料搬送装置において、好ましくは、噴出口は、試料容器保持部のうち試料容器の上面を保持する部分に等間隔に複数設けられている。このように構成すれば、一定間隔で空気が噴出されるため、噴出口が一部に集中し、気流にむらが生じることを抑制することができる。その結果、試料容器保持部の試料容器を保持する部分のすべての箇所において、均一の気流となる。その結果、試料容器保持部は、試料容器を安定して保持することができる。

上記一の局面における試料搬送装置において、好ましくは、噴出口は、試料容器保持部のうち試料容器を保持する部分の中央を基準に点対称に複数設けられるとともに、噴出する空気同士を互いに衝突させて水平方向外側に空気を流出させるように構成されている。このように構成すれば、噴出する空気同士を互いに衝突させることにより、試料容器保持部が試料容器を回転させずに保持することができる。そのため、試料容器の向きを変えずに搬送することができる。

上記一の局面における試料搬送装置において、好ましくは、試料容器保持部のうち試料容器を保持する部分の中央を基準に点対称に複数設けられるとともに、噴出する空気によって回転気流を発生させるように構成されている。このように構成すれば、回転気流によって試料容器を回転させることができるため、試料容器に付されたラベルなどを固定的に設置された読取部により読取ることができる。

この場合、好ましくは、試料容器の側面に付された識別情報ラベルを読み取るための読取部を含み、試料容器保持部は、読取部によって試料容器の側面に付された識別情報ラベルを読み取るために、読み取り位置で試料容器を回転させながら保持するように構成されている。このように構成すれば、試料容器に付された識別情報ラベルを読み取るために、読取部を回転させる必要がない。また、気流によって試料容器を回転させるため、試料容器を回転させる駆動源を設けなくてもよい。その結果、試料搬送装置の構成を簡素化することができる。

上記一の局面における試料搬送装置において、好ましくは、試料容器保持部は、噴出する空気同士が互いに衝突して水平方向外側に空気を流出させるように構成されている複数の噴出口を有する第１の噴出口群と、噴出する空気によって回転気流を発生させながら水平方向外側に空気を流出させるように構成されている複数の噴出口を有する第２の噴出口群とを含むとともに、空気供給部からの空気の供給先を、第１の噴出口群または第２の噴出口群に切り替えることが可能に構成されている。このように構成すれば、空気供給部からの空気の供給先を切り替えることにより、試料容器を回転させて保持するか、または回転させずに保持するかを切り替えることができる。その結果、試料容器を搬送した後に、試料容器を回転させて識別情報ラベルを読取ることができる。

本発明によれば、上記のように、試料容器間に大きな隙間を設ける必要がないとともに、試料容器の蓋を取り替える必要がなく、コンタミネーションの発生を抑制することが可能な試料搬送装置を提供することができる。

第１実施形態による試料搬送装置の全体構成を示した模式図である。 第１実施形態による試料容器保持部の断面図である。 第１実施形態による試料容器保持部の底面図である。 第１実施形態による移動機構の構成を示す模式図である。 第１実施形態による水平方向移動機構の構成を示す模式図である。 第１実施形態による垂直方向移動機構の構成を示す模式図である。 第１実施形態による試料容器を示す模式図である。 第２実施形態による試料容器保持部の底面図である。 第２実施形態による試料容器保持部の断面図である。 第２実施形態による移動機構の構成を示す模式図である。 第３実施形態による試料搬送装置の全体構成を示したブロック図である。 第３実施形態による第１の噴出口群を示す模式図である。 第３実施形態による第２の噴出口群を示す模式図である。 第３実施形態による試料容器を示す模式図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１～図７を参照して、本発明の第１実施形態による試料搬送装置１００の構成について説明する。

図１に示すように、試料搬送装置１００は、試料容器保持部１と、移動機構２と、空気供給部３と、試料吸引吐出部４とを備える。

図２に示すように、試料容器保持部１は、本体部１ａと凹部１ｂとを含む。凹部１ｂは、底面部１ｃと、内側面部１ｄとを含む。底面部１ｃは、空気を噴出する１以上の噴出口１ｅを有する。

試料容器保持部１の本体部１ａ内には、後述する空気供給部３から空気が供給される流路Ｐが設けられている。流路Ｐは複数の噴出口１ｅに繋がっており、流路Ｐから噴出口１ｅに空気が供給され、噴出される。流路Ｐは、斜めに設けられており、空気は噴出口１ｅから斜めに噴射される。

試料容器保持部１は、空気の流速が速いほど圧力が下がり負圧が発生するというベルヌーイの定理に基づいて試料容器５の上面５ａを非接触状態で保持している。噴出口１ｅは、底面部１ｃと試料容器５の上面５ａとの間に空気を噴出する。その結果、水平方向外側に向かう流れ（気流）が発生する。その気流によって、負圧が発生し、試料容器５は、試料容器保持部１のほうに引き上げられる。一方で、試料容器５には重力が働く。試料容器５を試料容器保持部１のほうに引き上げる力と重力によって下に押す力とのバランスが取れた位置において、試料容器５は、試料容器保持部１によって非接触状態で保持される。

図３に示すように噴出口１ｅは、底面部１ｃに１以上設けられる。底面部１ｃは特許請求の範囲に記載の「試料容器を保持する部分」の一例である。噴出口１ｅは、底面部１ｃの中心Ｃから一定角度θになるように等間隔に設けられている。噴出口１ｅは空気を水平方向外側に向かって噴出されるように斜めに設けられる。

内側面部１ｄは特許請求の範囲に記載の「位置規制部」の一例である。内側面部１ｄは、試料容器５の蓋部５ｂの側面から一定の間隔を空けて設けられる。試料容器保持部１は、試料容器５の上面５ａと非接触状態で保持するため、試料容器５の側面部に力が加わると試料容器５が水平方向に移動することがある。しかしながら、試料容器５が水平方向に移動し、試料容器５の蓋部５ｂの側面が内側面部１ｄと当接することによって、試料容器５がさらに水平方向に移動することを抑制できる。なお、試料容器５の蓋部５ｂの側面が内側面部１ｄに当接したとしても、気流により発生する負圧によって試料容器５は落ちずに保持される。

図４に示すように、試料搬送装置１００は、試料容器５を載置しておくためのトレーＴ１を有している。トレーＴ１には複数の保持孔が設けられており、それぞれの保持孔に試料容器５が挿入される。

試料容器保持部１によって保持された試料容器５は、試料吸引吐出部４のターレットＴ２に搬送される。ターレットＴ２には多くの保持孔が設けられている。ターレットＴ２に設けられた保持孔は、垂直下方向にかけて先細りに形成される。そのため、試料容器５が、試料容器保持部１に保持され、移動している途中で水平方向に移動した（ずれた）としても、ターレットＴ２に設けられた保持孔の側面にガイドされることによって目的のターレットＴ２に設けられた保持孔に載置することができる。

図４および図５に示すように、移動機構２は、水平面内において、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とを一体的に移動させるように構成されている。

移動機構２は、水平面内移動機構と垂直方向移動機構とを有する。水平面内移動機構は、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とをＸ方向に移動させる第１方向移動機構２ａと試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とをＹ方向に移動させる第２方向移動機構２ｂを有している。Ｘ方向とＹ方向とは水平面内で直交する方向である。Ｘ方向のうち、トレーＴ１が設けられている側の方向をＸ１方向とする。図５に示すように、試料注入口６ａが設けられている側の方向をＸ２方向とする。また、Ｙ方向のうち、第２方向移動機構２ｂにおける第１方向移動機構２ａ側の方向をＹ２方向とする。また、Ｙ２方向と逆向きの方向をＹ１方向とする。

第１方向移動機構２ａは、第２方向移動機構２ｂをＸ方向に移動させるように構成されている。具体的には、第１方向移動機構２ａは、第２方向移動機構２ｂの一端側（Ｙ２側）を保持している。第１方向移動機構２ａは、たとえば、ボールねじ機構または、ラックアンドピニオン機構などの直動機構を含む。

第２方向移動機構２ｂは、試料容器保持部１および試料吸引吐出部４をＹ方向に移動するように構成されている。試料容器保持部１は、第２方向移動機構２ｂの試料搬送装置１００のトレーＴ１側に設けられている。また、試料吸引吐出部４は、第２方向移動機構２ｂのクロマトグラフ装置６側に設けられている。第１実施形態では、図５に示すように、試料容器保持部１と、試料吸引吐出部４とは、水平面内において互いに異なる位置に設置されている。第２方向移動機構２ｂは、たとえば、ボールねじ機構または、ラックアンドピニオン機構などの直動機構を含む。

図５に示す例では、試料容器保持部１および試料吸引吐出部４は、第２方向移動機構２ｂを介して、第１方向移動機構２ａに設けられている。したがって、試料容器保持部１および試料吸引吐出部４は、第２方向移動機構２ｂによってＹ方向に移動され、第１方向移動機構２ａによってＸ方向に移動される。すなわち、第１実施形態では、試料容器保持部１および試料吸引吐出部４は、水平面内移動機構によって、ＸＹ平面内において移動可能に構成されている。

次に、図４および図６を参照して、第１実施形態による垂直方向移動機構の構成について説明する。なお、第１実施形態では、垂直方向移動機構によって試料容器保持部１および試料吸引吐出部４が移動する方向をＺ方向とする。Ｚ方向のうち、図４に示すように、クロマトグラフ装置６側の方向をＺ２方向とする。また、Ｚ２方向と逆向きの方向をＺ１方向とする。

図４に示すように、垂直方向移動機構は、第１垂直方向移動機構２ｃと、第２垂直方向移動機構２ｄとを含む。第１垂直方向移動機構２ｃは、試料容器保持部１を垂直方向に移動させるように構成されている。第２垂直方向移動機構２ｄは、試料吸引吐出部４を垂直方向に移動させるように構成されている。したがって、垂直方向移動機構は、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とを垂直方向において独立して移動可能に構成されている。

図４に示すように、第１垂直方向移動機構２ｃは、移動部２０と駆動部２１とを含む。移動部２０の一端側には試料容器保持部１が設けられており、他端側にはラックが形成されている。第１垂直方向移動機構２ｃは、駆動部２１によってピニオンを回動させることにより、移動部２０を垂直方向に移動するように構成されている。第１垂直方向移動機構２ｃは、いわゆるラックアンドピニオン機構である。

図６は、第２垂直方向移動機構２ｄをＸ方向から見た模式図である。図６に示すように、第２垂直方向移動機構２ｄは、試料吸引吐出部４を把持する第１支持部２２と、第１支持部２２を垂直方向に移動させる支持部移動機構２３とを備える。

支持部移動機構２３は、第１モータ２３ａと、第１プーリー２３ｂと、第２プーリー２３ｃと、第１プーリー２３ｂおよび第２プーリー２３ｃに設けられた第１ベルト２３ｄとを含む。第１支持部２２は、第１ベルト２３ｄに設けられており、第１モータ２３ａの回動によって第１ベルト２３ｄが移動することにより、垂直方向に移動する。支持部移動機構２３は、いわゆるベルトアンドプーリー機構である。

空気供給部３は、空気を圧縮し、供給するコンプレッサーと、流量を調整する流量調整部とを含む。流量調整部は、たとえばマスフローコントローラである。空気供給部３は、流路Ｐを介してコンプレッサーで圧縮された空気を試料容器保持部１の噴出口１ｅに送るように構成されている。また、噴出する空気の流速によって発生する負圧は予め決まっている。そのため、流量調整部によって空気供給部３から噴出口１ｅに供給される空気の量を調整することにより、試料容器保持部１から発生する負圧が調整される。たとえば、試料容器５が軽い場合は、相対的に小流量の空気を供給し、重い場合は相対的に大流量の空気を供給するなど調整することができる。

図６に示すように、試料吸引吐出部４は、試料を吸引および吐出するニードル４ａ、およびプランジャー４ｂを有している。また、試料吸引吐出部４は、たとえば、シリンジなどを含む。

試料吸引吐出部４は、プランジャー４ｂを上下させることより試料吸引吐出部４に試料を吸引および吐出させるプランジャー移動機構４０を含む。プランジャー移動機構４０は、プランジャー支持部４１と、第２モータ４１ａと、第３プーリー４１ｂと、第４プーリー４１ｃと、第３プーリー４１ｂおよび第４プーリー４１ｃに設けられた第２ベルト４１ｄとを含む。プランジャー支持部４１は、第２ベルト４１ｄに設けられており、第２モータ４１ａの回動によって第２ベルト４１ｄが移動することにより、垂直方向に移動する。プランジャー移動機構４０は、いわゆるベルトアンドプーリー機構である。

第１実施形態において、試料吸引吐出部４は、クロマトグラフ装置６によって分析を行う試料を吸引してクロマトグラフ装置６の所定位置に吐出するように構成されている。なお、クロマトグラフ装置６の所定位置とは、図５に示すように試料注入口６ａである。

図７に示すように、試料容器５は、蓋部５ｂと容器部５ｃとにより構成されている。容器部５ｃは、有底の円筒形状をしており、上部開口を有している。容器部５ｃは、たとえば、ガラスなどで構成されている。蓋部５ｂは、容器部５ｃの上部開口を封止する円板状をしている。蓋部５ｂは、容器部５ｃに入れられた試料がこぼれないように、容器部５ｃを密閉するために設けられる。試料容器５には、分析対象の試料が入れられる。

蓋部５ｂには、試料吸引吐出部４が試料を吸引する際にニードル４ａが刺されるニードル貫通部５ｄが設けられている。ニードル貫通部５ｄは、試料吸引吐出部４によって試料が吸引された後においても、試料容器５内部を密閉可能な素材によって構成されている。ニードル貫通部５ｄは、たとえば、ゴムなどによって形成されている。

第１実施形態における試料搬送装置１００の動きについて説明する。

まず、ユーザは搬送する試料容器５の大きさおよび重さに基づいて、噴出口１ｅから噴出する空気の流速を調整する。供給される空気の流速と発生する負圧の量は試料搬送装置１００によって予め決まっている。そのため、試料容器５を保持するために必要な負圧を発生させるように、ユーザは、流量調整部を調整し、必要な流量の空気をコンプレッサーから噴出口１ｅに供給する。

ユーザは、水平面内移動機構によって試料容器保持部１を図４に示す位置から試料容器５の上面５ａと対向する位置まで移動させる。そして、ユーザは、垂直方向移動機構によって試料容器保持部１を試料容器５の上面５ａに近づける。

試料容器保持部１に試料容器５を保持させた後、ユーザは他の試料容器５と当たらないように、垂直方向移動機構によって試料容器保持部１を引き上げる。そして、水平面内移動機構によって試料容器保持部１をターレットＴ２の保持孔の位置まで移動させる。

水平面内移動機構によってターレットＴ２の保持孔の位置まで試料容器５を移動させた後、ユーザはさらに垂直方向移動機構によって試料容器５を保持孔に近づけるように試料容器保持部１を垂直移動させ、試料容器５をターレットＴ２の保持孔に挿入する。ユーザが、空気供給部３から噴出口１ｅへの空気の供給を止めることにより、噴出口１ｅと試料容器５の上面５ａとの負圧がなくなり、試料容器５の保持が解除されることにより、試料容器５はターレットＴ２に設置される。

ユーザは、試料容器保持部１と同様に水平方向移動機構によって試料吸引吐出部４を試料容器５の上面５ａまで移動させる。そして、ユーザは、および垂直方向移動機構によってニードル４ａを試料容器５の蓋部５ｂに挿入する。第２垂直方向移動機構２ｄによって、プランジャー４ｂをＺ１方向に引き上げることにより、試料容器５内の試料を吸引する。

ユーザは、垂直方向移動機構によって試料容器５の蓋部５ｂからニードル４ａを引き抜く。次に、ユーザは、水平方向移動機構によって試料吸引吐出部４をクロマトグラフ装置６の試料注入口６ａまで移動させる。さらに、ユーザは、垂直方向移動機構によってニードル４ａを試料注入口６ａに挿入する。そしてユーザは、第２垂直方向移動機構２ｄによって、プランジャー４ｂを押し下げ、試料を吐出させる。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、試料搬送装置１００は、空気を噴出する１以上の噴出口１ｅを含む試料容器保持部１を備え、噴出口１ｅから噴出された空気の水平方向外側に向かう流れにより生じた負圧によって試料容器５の上面５ａを非接触状態で保持するように構成されている。これにより、試料容器保持部１は、噴出口１ｅから噴出された空気の流れによって生じた負圧によって試料容器５を非接触状態で保持することができる。これらの結果、試料容器５を把持するための把持具を設ける必要がないため、試料容器５間に大きな隙間を設ける必要がない。また、試料容器５の上面５ａを非接触状態で保持するように構成されていることにより、金属製などの特別な蓋部５ｂを必要としない。そのため、試料容器５の蓋部５ｂを取り替える必要がない。さらに、非接触状態で試料容器５を保持することができるため、コンタミネーションの発生を抑制することができる。また、薬剤や高温の試料が収容されている等の理由で接触を避けたい試料容器５を安全に搬送することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、試料容器保持部１は、保持される試料容器５の水平方向の移動を規制するための位置規制部を含む。このようにすれば、試料容器保持部１は、試料容器５を非接触状態で保持している間に、試料容器５が水平方向に移動することを抑制することができる。その結果、試料容器５がずれることなく保持できるため、試料容器保持部１は、試料容器５と非接触状態であっても、試料容器５を目的の場所に正確に搬送することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、試料容器保持部１は、凹部１ｂが形成されており、凹部１ｂは、試料容器５を非接触状態で保持する底面部１ｃと、位置規制部となる内側面部１ｄとを含む。このようにすれば、底面部１ｃにより保持された試料容器５が水平方向に移動した場合に、凹部１ｂの内側面部１ｄに当接することによりさらなる移動が抑制される。その結果、試料容器５の水平方向に大きく移動することを確実に抑制できるため、試料容器保持部１は、試料容器５と非接触状態であっても試料容器５を目的の場所に確実に搬送することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、試料容器５から試料を吸引して所定の位置において吐出する試料吸引吐出部４をさらに備え、移動機構２は、水平面内において、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とを一体的に移動させるように構成されている。このようにすれば、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とを一体として構成することができる。また、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とが一体的に移動することにより、駆動部２１を別々に設ける必要がない。その結果、試料容器５からの吸引および吐出を可能にしながら、試料搬送装置１００とは別に試料吸引吐出装置を設ける必要がないため、装置の構成の簡素化および大型化の抑制を図ることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、試料吸引吐出部４は、クロマトグラフ装置６によって分析を行う試料を吸引してクロマトグラフ装置６の所定位置に吐出するように構成されている。このようにすれば、１つの試料搬送装置１００において、試料容器５の搬送からクロマトグラフ装置６の所定位置への試料の吸引吐出までを行うことができる。これにより、非接触状態で搬送された試料容器５から試料を吸引し、クロマトグラフ装置６に吐出することが可能となる。その結果、コンタミネーションの発生を抑制することができるため、正確なクロマトグラフの結果を得ることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、噴出口１ｅは、試料容器保持部１のうち試料容器５の上面５ａを保持する部分に等間隔に複数設けられている。このようにすれば、一定間隔で空気が噴出されるため、噴出口１ｅが一部に集中し、気流にむらが生じることを抑制することができる。その結果、試料容器保持部１の試料容器５を保持する部分のすべての箇所において、均一の気流となる。その結果、試料容器保持部１は、試料容器５を安定して保持することができる。

［第２実施形態］
図８～図１０を参照して、本発明の第２実施形態による試料搬送装置２００の構成について説明する。

第２実施形態では、試料搬送装置２００は、上記第１実施形態と異なり、第２方向移動機構２ｂには試料容器保持部１が先端に設けられている。なお、試料搬送装置２００の構成において、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付すとともに説明は省略する。

図８および図９に示すように、試料容器保持部１のうち底面部１ｃの中央には、試料吸引吐出部４を試料容器保持部１に対して鉛直下方向に相対移動させるための貫通孔１ｆが設けられている。そして、噴出口１ｅは、貫通孔１ｆを囲むように複数設けられている。噴出口１ｅと貫通孔１ｆは互いに独立して設置されている。

噴出口１ｅは、空気が斜めに噴出されるように窪みが形成されている。窪みは、外周側に行くほど細くなるように傾斜が設けられているため、空気は傾斜に沿って斜め方向に噴出される。

図１０に示すように、試料搬送装置２００は、第１実施形態の第２垂直方向移動機構２ｄと同様の垂直方向移動機構を備える。垂直方向移動機構は、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とを一体的に移動させる。第１支持部２２は、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４を把持するように構成されている。具体的には、第１支持部２２は、試料容器保持部１が設けられた第２支持部２４を把持するように構成されている。第２支持部２４には、ストッパ２５およびばね２６が設けられている。試料吸引吐出部４がクロマトグラフ装置６に試料を吐出する際は、ストッパ２５およびばね２６により、試料吸引吐出部４が試料容器保持部１側に移動することにより、試料容器保持部１の貫通孔１ｆを試料吸引吐出部４のニードル４ａが通過する。

第２実施形態においては、第１実施形態と異なり、ユーザは、試料容器保持部１によって試料容器５をターレットＴ２に移動させた後に、試料吸引吐出部４を水平移動させる必要はない。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、試料搬送装置２００は、試料容器保持部１と試料吸引吐出部４とが同軸状に形成され、試料容器保持部１は、試料吸引吐出部４の鉛直下方向の先端に設けられている。このようにすれば、１つの試料搬送装置２００において試料容器保持部１によって試料容器５を搬送した後に、すぐに試料吸引吐出部４によって試料の吸引を行うことができる。

また、第２実施形態では、上記のように、試料容器保持部１のうち試料容器５を保持する部分の中央には、試料吸引吐出部４を試料容器保持部１に対して鉛直下方向に相対移動させるための貫通孔１ｆが設けられ、噴出口１ｅは、貫通孔１ｆを囲むように複数設けられている。このようにすれば、噴出口１ｅを貫通孔１ｆの周囲に設けることにより、噴出口１ｅから噴出される空気の圧力バランスを均等に保つことができる。また、噴出口１ｅとは別に貫通孔１ｆを設けることにより、試料容器５を搬送した後すぐに試料吸引吐出部４を鉛直下方向に移動させて、試料の吸引を容易に行うことができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
図１１～図１４を参照して、本発明の第３実施形態による試料搬送装置３００の構成について説明する。

図１１に示すように、第３実施形態では、試料搬送装置３００は、上記第１実施形態および第２実施形態における試料搬送装置１００および２００の構成に加えて、読取部７、第１の噴出口群１１および第２の噴出口群１２を備える。

図１２に示すように、第１の噴出口群１１は、試料容器保持部１の底面部１ｃの中心Ｃを基準に点対称に設けられた複数の噴出口１１ａおよび噴出口１１ｂを含む。複数の噴出口１１ａおよび噴出口１１ｂは、噴出した空気同士が互いに衝突するように構成されている。試料容器保持部１の底面部１ｃの中心Ｃを基準に右回りの空気を噴出する噴出口１１ａと試料容器保持部１の底面部１ｃの中心Ｃを基準に左回りの空気を出す噴出口１１ｂとを交互に設置することによって噴出口１１ａおよび噴出口１１ｂから噴出した空気同士がぶつかり、互いに力を打ち消しあうことにより試料容器５を回転させることなく保持することができる。

図１３に示すように、第２の噴出口群１２は、試料容器保持部１の底面部１ｃの中心Ｃを基準に点対称に設けられた複数の噴出口１２ａを含む。複数の噴出口１２ａから空気を噴出する向きを一定にそろえることによって、回転気流を発生させる。噴出口１２ａから噴出される空気が試料容器保持部１の底面部１ｃの中心Ｃを基準に右回りの場合は、試料容器５の周囲に右回りの回転気流が発生し、試料容器５を回転させる。

１つの空気供給部３に、経路切替用のバルブを設け、第１の噴出口群１１または第２の噴出口群１２に接続されている流路Ｐを切り替えることにより、第１の噴出口群１１と第２の噴出口群１２とは切り替え可能に構成されている。その結果、試料容器保持部１は、試料容器５を回転させ、あるいは回転させずに保持することが可能となる。

図１４に示すように、試料容器５の側面には、識別情報ラベル５ｅが付されている。識別情報は、サンプルの番号、試料の組成などである。ラベルは、バーコードである。読取部７は、バーコードリーダである。読取部７は、試料搬送装置３００と一体に設けられている（図１１参照）。

試料容器保持部１は、読取部７による読取位置まで試料容器５を搬送する。読取部７は、試料容器保持部１によって回転しながら保持されている試料容器５から識別情報を読み取る。読取られた識別情報は、クロマトグラフの結果と関連付けて記憶部（図示せず）に記憶されてもよい。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、噴出口１１ａおよび噴出口１１ｂは、試料容器保持部１のうち試料容器５を保持する部分の中央を基準に点対称に複数設けられるとともに、噴出する空気同士を互いに衝突させて水平方向外側に空気を流出させるように構成されている。このようにすれば、噴出する空気同士を互いに衝突させることにより、試料容器保持部１が試料容器５を回転させずに保持することができる。そのため、試料容器５の向きを変えずに搬送することができる。

また、第３実施形態では、噴出口１２ａは、試料容器保持部１のうち試料容器５を保持する部分の中央を基準に点対称に複数設けられるとともに、噴出する空気によって回転気流を発生させるように構成されている。このようにすれば、回転気流によって試料容器５を回転させることができるため、試料容器５に付されたラベルなどを固定的に設置された読取部７により読取ることができる。

また、第３実施形態では、試料容器５の側面に付された識別情報ラベル５ｅを読み取るための読取部７を含み、試料容器保持部１は、読取部７によって試料容器５の側面に付された識別情報ラベル５ｅを読み取るために、読み取り位置で試料容器５を回転させながら保持するように構成されている。このようにすれば、試料容器５に付された識別情報ラベル５ｅを読み取るために、読取部７を回転させる必要がない。また、気流によって試料容器５を回転させるため、試料容器５を回転させる駆動源を設けなくてもよい。その結果、試料搬送装置３００の構成を簡素化することができる。

また、第３実施形態では、試料容器保持部１は、噴出する空気同士が互いに衝突して水平方向外側に空気を流出させるように構成されている複数の噴出口１１ａおよび噴出口１１ｂを有する第１の噴出口群１１と、噴出する空気によって回転気流を発生させながら水平方向外側に空気を流出させるように構成されている複数の噴出口１２ａを有する第２の噴出口群１２とを含むとともに、空気供給部３からの空気の供給先を、第１の噴出口群１１または第２の噴出口群１２に切り替えることが可能に構成されている。このようにすれば、空気供給部３からの空気の供給先を切り替えることにより、試料容器５を回転させて保持するか、または回転させずに保持するかを切り替えることができる。その結果、試料容器５を搬送した後に、試料容器５を回転させて識別情報ラベル５ｅを読取ることができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態および第２実施形態と同様である。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１～第３実施形態では、試料容器保持部が凹部を有している構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、試料容器保持部が凹部の代わりに試料保持部の周囲に位置規制用のピンまたは壁部を有し、位置規制用のピンまたは壁部を位置規制部としてもよい。

たとえば、上記第１～第３実施形態では、噴出口が凹部に斜めに向けて設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、噴出口が横に向けて設けられていてもよい。

また、上記第１～第３実施形態では、試料容器保持部がニードル貫通部を有する蓋部を備えた試料容器を保持する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、試料容器保持部は、ニードル貫通部を有さない蓋部を備えた試料容器を保持するように構成されていてもよい。また、試料容器保持部は、試料容器以外に、試験管やプラスチックチューブ、ウェルプレート、シャーレなどの分析用具を保持するように構成されていてもよい。

また、上記第１～第３実施形態では、試料容器保持部によって試料容器を搬送する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、固形の試料自体を保持し、搬送してもよい。

また、上記第１～第３実施形態では、水平方向移動機構が１つ設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、水平方向移動機構を２つ設けてもよい。

また、上記第１～第３実施形態では、噴出口が、試料容器保持部のうち試料容器の上面を保持する部分に等間隔に複数設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、噴出口ごとに間隔を変えて設けてもよい。

また、上記第１～第３実施形態では、試料吸引吐出部がクロマトグラフ装置に試料を吐出する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。試料吸引吐出部が試料を吐出する装置は、クロマトグラフ装置に限られない。たとえば、試料吸引吐出部は、質量分析装置や分光分析装置などの分析装置に試料を吐出するように構成されていてもよい。また、試料吸引吐出部は、分析する試料を調整するために、試料を試験管やプラスチックチューブなどに吐出するように構成されていてもよい。

また、上記第１実施形態では、垂直方向移動機構（第１垂直方向移動機構）がラックアンドピニオン機構によって試料容器保持部を垂直方向に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。試料容器保持部を垂直方向に移動させることが可能であれば、垂直方向移動機構（第１垂直方向移動機構）はどのように構成されていてもよい。垂直方向移動機構（第１垂直方向移動機構）は、たとえば、ボールねじ機構またはベルトアンドプーリー機構で構成されていてもよい。

また、上記第１実施形態では、垂直方向移動機構（第２垂直方向移動機構）がベルトアンドプーリー機構によって試料吸引吐出部を垂直方向に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。試料吸引吐出部を垂直方向に移動させることが可能であれば、垂直方向移動機構（第２垂直方向移動機構）はどのように構成されていてもよい。垂直方向移動機構（第２垂直方向移動機構）は、たとえば、ボールねじ機構またはラックアンドピニオン機構で構成されていてもよい。

また、上記第２実施形態では、垂直方向移動機構がベルトアンドプーリー機構によって試料吸引吐出部を垂直方向に移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。試料吸引吐出部を垂直方向に移動させることが可能であれば、垂直方向移動機構はどのように構成されていてもよい。垂直方向移動機構は、たとえば、ボールねじ機構またはラックアンドピニオン機構で構成されていてもよい。

また、上記第３実施形態では、ラベルがバーコードである例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＱＲコード（登録商標）であってもよい。また、読取部は、ラベルに応じて適宜変更する。

また、上記第３実施形態では、読取部と試料搬送装置が一体である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、別々の装置として構成してもよい。

また、上記第３実施形態では、第１の噴出口と第２の噴出口とを備えている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１の噴出口だけを備えていてもよい。

また、上記第３実施形態では、第１の噴出口と第２の噴出口とを備えている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２の噴出口だけを備えていてもよい。

１ 試料容器保持部
１ｂ 凹部
１ｃ 底面部
１ｄ 内側面部
１ｅ 噴出口
１ｆ 貫通孔
２ 移動機構
３ 空気供給部
４ 試料吸引吐出部
５ 試料容器
７ 読取部
１１ 第１の噴出口群
１２ 第２の噴出口群
１００、２００、３００ 試料搬送装置

Claims (12)

1. 空気を噴出する１以上の噴出口を含む試料容器保持部と、
   前記試料容器保持部を移動させる移動機構と、
   前記試料容器保持部に前記空気を供給する空気供給部と、を備え、
   前記噴出口は、前記試料容器保持部のうち試料容器を保持する部分に設けられるとともに、前記空気供給部から供給された前記空気を水平方向外側に向かわせるように構成され、
   前記試料容器保持部は、前記噴出口から噴出された前記空気の水平方向外側に向かう流れにより生じた負圧によって前記試料容器の上面を非接触状態で保持するように構成されている、試料搬送装置。
2. 前記試料容器保持部は、保持される前記試料容器の水平方向の移動を規制するための位置規制部を含む、請求項１に記載の試料搬送装置。
3. 前記試料容器保持部は、凹部が形成されており、
   前記凹部は、前記試料容器を非接触状態で保持する底面部と、前記位置規制部となる内側面部とを含む、請求項２に記載の試料搬送装置。
4. 前記試料容器から試料を吸引して所定の位置において吐出する試料吸引吐出部をさらに備え、
   前記移動機構は、水平面内において、前記試料容器保持部と前記試料吸引吐出部とを一体的に移動させるように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の試料搬送装置。
5. 前記試料吸引吐出部は、クロマトグラフ装置によって分析を行う試料を吸引して前記クロマトグラフ装置の所定位置に吐出するように構成されている、請求項４に記載の試料搬送装置。
6. 前記試料容器保持部と前記試料吸引吐出部とが同軸状に形成され、前記試料容器保持部は、前記試料吸引吐出部の鉛直下方向の先端に設けられている、請求項４または５に記載の試料搬送装置。
7. 前記試料容器保持部のうち前記試料容器を保持する部分の中央には、前記試料吸引吐出部を前記試料容器保持部に対して鉛直下方向に相対移動させるための貫通孔が設けられ、
   前記噴出口は、前記貫通孔を囲むように複数設けられている、請求項６に記載の試料搬送装置。
8. 前記噴出口は、前記試料容器保持部のうち前記試料容器の上面を保持する部分に等間隔に複数設けられている、請求項１～７のいずれか１項に記載の試料搬送装置。
9. 前記噴出口は、前記試料容器保持部のうち前記試料容器を保持する部分の中央を基準に点対称に複数設けられるとともに、噴出する空気同士を互いに衝突させて水平方向外側に前記空気を流出させるように構成されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の試料搬送装置。
10. 前記噴出口は、前記試料容器保持部のうち前記試料容器を保持する部分の中央を基準に点対称に複数設けられるとともに、噴出する前記空気によって回転気流を発生させるように構成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の試料搬送装置。
11. 前記試料容器の側面に付された識別情報ラベルを読み取るための読取部を含み、
    前記試料容器保持部は、前記読取部によって前記試料容器の側面に付された識別情報ラベルを読み取るために、読み取り位置で前記試料容器を回転させながら保持するように構成されている、請求項１０に記載の試料搬送装置。
12. 前記試料容器保持部は、噴出する空気同士が互いに衝突して水平方向外側に前記空気を流出させるように構成されている複数の前記噴出口を有する第１の噴出口群と、噴出する前記空気によって回転気流を発生させながら水平方向外側に前記空気を流出させるように構成されている複数の前記噴出口を有する第２の噴出口群とを含むとともに、前記空気供給部からの前記空気の供給先を、前記第１の噴出口群または前記第２の噴出口群に切り替えることが可能に構成されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の試料搬送装置。

Images