(57)【要約】【課題】  把持爪２４，２４により把持して搬送してきた試料容器５０を測定位置へ配置し、位置ずれすることなく把持爪２４，２４の把持状態を解除することを実現する。【解決手段】  測定位置に配置された試料容器５０を押圧部材３４により上方から押圧する。把持爪２４，２４が把持状態を解除する際に試料容器５０が把持爪２４，２４に付着して引っ張られても、押圧部材３４の押圧力をもって試料位置を測定位置に保持して位置ずれを防止することができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料搬送装置に組み込まれる試料容器押圧機構であって、
前記試料搬送装置は、開閉する複数の把持爪により前記試料容器の周面を把持した状態で、当該試料容器を分析装置の測定位置まで搬送し配置する構成であり、
前記測定位置に配置された試料容器を上方から押圧する押圧部材を備えたことを特徴とする試料容器押圧機構。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記把持爪と一緒に移動するとともに、当該把持爪に対して上下方向へ相対移動自在であり、当該把持爪が把持する前記試料容器を自重により上方から押圧する構成であることを特徴とする請求項１に記載の試料容器押圧機構。
【請求項３】
前記押圧部材は、下端に線状の押圧エッジを有し、
蓋付きの前記試料容器に対しては、当該蓋に前記押圧エッジが当接して当該試料容器を押圧し、
上面が開口する蓋なしの前記試料容器に対しては、その開口縁部に前記押圧エッジが当接して当該試料容器を押圧する構成であることを特徴とした請求項１又は２に記載の試料容器押圧機構。
【請求項４】
請求項１に記載した、開閉する複数の把持爪により試料容器の周面を把持した状態で、当該試料容器を分析装置の測定位置まで搬送し配置する構成を備えた試料搬送装置であって、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の試料容器押圧機構を組み込んだことを特徴とする試料搬送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の試料搬送装置が組み込まれ、測定対象となる試料を挿入した試料容器を、当該試料搬送装置によって測定位置まで搬送する構成としたことを特徴とする分析装置。
【請求項６】
請求項４に記載の試料搬送装置を用いた試料搬送方法であって、
試料が挿入された試料容器の周面を前記把持爪で把持して測定位置まで搬送し配置する工程と、
前記測定位置に配置された前記試料容器を、前記押圧部材により上方から押圧した状態で、当該試料容器に対する前記把持爪の把持状態を解除する工程と、
前記測定位置に配置された前記試料容器に対する前記把持爪の把持状態を解除した後、当該把持爪と前記押圧部材とを上昇させて前記試料容器から離す工程と、を含むことを特徴とする試料搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、試料搬送装置に組み込まれ、分析装置の測定位置まで搬送されてきた試料容器を押圧する試料容器押圧機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）や示差熱分析装置（ＤＴＡ）などの熱分析装置にあっては、あらかじめ試料を挿入した試料容器を試料供給位置に配置しておき、試料搬送装置を用いて、試料供給位置から試料容器を取り出し、熱分析装置の測定位置まで搬送し配置することが行われている。
【０００３】
特許文献１は、分析装置に組み込まれた従来の試料搬送装置を開示している。同文献１に開示された試料搬送装置は、複数の把持部材によって試料容器を把持して搬送する構成となっている。この種の構成をした試料搬送装置では、把持部材が測定位置で試料容器を離す際に、試料容器が把持部材に付着して離れ難くなることがある。そのために、特許文献１の試料搬送装置では、把持部材の試料容器との接触部に、金属酸化膜やセラミック・コーティングを施して、試料容器が把持部材に付着し難くなるような対策を講じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６４０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、把持部材の試料容器との接触部に、金属酸化膜やセラミック・コーティングを施しても、試料容器の外周面の状態によっては、その外周面と把持部材との間に張力等が作用して、把持部材が開いた際に試料容器が引っ張られて位置ずれが生じるおそれを完全に無くすことは困難であった。測定位置に対する試料容器の位置ずれは、熱分析装置による分析精度を低下させる原因となる。
そこで、いっそう確実に試料容器を測定位置に配置して、搬送動作を終えることができる技術の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、把持爪により把持して搬送してきた試料容器を測定位置へ配置し、位置ずれすることなく把持爪の把持状態を解除することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る試料容器押圧機構は、試料搬送装置に組み込まれる。試料搬送装置は、開閉する複数の把持爪により試料容器の周面を把持した状態で、当該試料容器を分析装置の測定位置まで搬送し配置する構成である。そして、試料容器押圧機構は、測定位置に配置された試料容器を上方から押圧する押圧部材を備えたことを特徴とする。
このように、試料容器を上方から押圧することで、把持爪が把持状態を解除する際に試料容器が把持爪に付着して引っ張られても、押圧部材の押圧力をもって試料位置を測定位置に保持して位置ずれを防止することができる。
【０００８】
ここで、押圧部材は、把持爪と一緒に移動するとともに、当該把持爪に対して上下方向へ相対移動自在であり、当該把持爪が把持する試料容器を自重により上方から押圧する構成とすることができる。
押圧部材の自重により試料容器を押圧する構成とすることで、押圧のために押圧部材以外の構成要素を必要とせず、構造を簡素化することができる。
【０００９】
また、押圧部材は、下端に線状の押圧エッジを有する構成とすることが好ましい。蓋付きの試料容器に対しては、当該蓋に押圧エッジが当接して当該試料容器を押圧する。このとき、押圧エッジが蓋に対して線接触するため、接触面積がきわめて小さく、押圧部材が上昇した際に試料容器が付着して同容器を引っ張り上げてしまうおそれがない。また、上面が開口する蓋なしの試料容器に対しては、その開口縁部に押圧エッジが当接して当該試料容器を押圧するので、このときも接触面積がきわめて小さく、押圧部材が上昇した際に試料容器が付着して同容器を引っ張り上げてしまうおそれがない。
【００１０】
次に、本発明に係る試料搬送装置は、開閉する複数の把持爪により試料容器の周面を把持した状態で、当該試料容器を分析装置の測定位置まで搬送し配置する構成を備え、上述した本発明の試料容器押圧機構を組み込んだことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る分析装置は、本発明の試料搬送装置が組み込まれ、測定対象となる試料を挿入した試料容器を、当該試料搬送装置によって測定位置まで搬送する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
これら本発明に係る試料容器押圧機構や分析装置においても、試料容器押圧機構の押圧部材が試料容器を上方から押圧することで、把持爪が把持状態を解除する際に試料容器が把持爪に付着して引っ張られても、押圧部材の押圧力をもって試料位置を測定位置に保持して位置ずれを防止することができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る試料搬送方法は、本発明の試料搬送装置を用いて実行され、試料が挿入された試料容器の周面を把持爪で把持して測定位置まで搬送し配置する工程と、測定位置に配置された試料容器を、押圧部材により上方から押圧した状態で、当該試料容器に対する把持爪の把持状態を解除する工程と、測定位置に配置された試料容器に対する把持爪の把持状態を解除した後、当該把持爪と押圧部材とを上昇させて試料容器から離す工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明の試料搬送方法によっても、押圧部材が試料容器を上方から押圧することで、把持爪が把持状態を解除する際に試料容器が把持爪に付着して引っ張られても、押圧部材の押圧力をもって試料位置を測定位置に保持して位置ずれを防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、把持爪により把持して搬送してきた試料容器を測定位置へ配置し、位置ずれすることなく把持爪の把持状態を解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る分析装置の外観を示す斜視図、（ｂ）は分析装置に組み込まれた試料供給装置の外観を拡大して示す斜視図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態に係る試料搬送装置が備える把持爪の外観を示す斜視図、（ｃ）（ｄ）は試料容器の構成例を示す斜視図、（ｅ）は把持爪による試料の把持状態を拡大して示す斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態に係る試料容器押圧機構の外観を示す斜視図、（ｄ）は試料容器を把持爪が把持した状態を拡大して示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）（ｅ）は本発明の実施形態に係る試料容器押圧機構の作用を説明するための斜視図、（ｄ）は同じく正面図である。
【図５】（ａ）〜（ｉ）は本発明に係る試料容器押圧機構における押圧部材の押圧エッジに関する各種構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の実施形態に係る分析装置の外観を示す斜視図である。同図（ａ）に示す分析装置１０には、試料搬送装置２０が組み込まれており、さらにその試料搬送装置２０には、試料容器押圧機構３０が組み込まれている。
【００１８】
本実施形態では、熱分析装置に本発明を適用した構成例を示す。
熱分析装置１０は、装置本体１１の内部に加熱炉（図示せず）を備え、その加熱炉内に測定位置が設けられている。分析対象となる試料は、後述する試料容器に挿入された状態で、測定位置に配置され、加熱炉により加熱されて、温度変化に伴う性状の変化等を分析する構成となっている。なお、熱分析装置１０（例えば、ＤＳＣ、ＤＴＡ）の原理や基本構造についてはすでに周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００１９】
熱分析装置１０には、試料搬送装置２０が組み込まれている。試料搬送装置２０は、複数（本実施形態では２本）の把持爪２４，２４が試料容器を把持して、上下方向および水平面上の２方向（以下、横方向ということもある）に移動することにより、試料供給位置Ｂに置かれた試料容器を、熱分析装置１０の加熱炉内に設けられた測定位置へと搬送し配置する機能を有している。さらに、試料搬送装置２０は、測定位置にある試料容器を把持して試料供給位置Ｂへと搬送して戻す機能も有している。
【００２０】
熱分析装置１０には、試料供給装置４０も組み込まれている。試料供給装置４０は、図１（ｂ）に示すように、凹溝で形成された多数の試料配置部４２を有する回転テーブル４１を備えており、この回転テーブル４１の回転軌道上に試料供給位置Ｂが設定してある。多数の試料配置部４２には、試料を挿入した試料容器を配置しておき、回転テーブル４１の回転操作をもって、試料容器を試料供給位置Ｂへ順次移送していく。なお、図１（ａ）では、回転テーブル４１の周囲にカバー４３が装着されている。
【００２１】
熱分析装置１０の装置本体１１には、試料挿入口１２が設けてあり、この試料挿入口１２から加熱炉内に試料容器を挿入して、測定位置に配置できる構造となっている。測定位置は、試料挿入口１２の下方に設けられている。
【００２２】
試料搬送装置２０は、搬送ヘッド２１を上下方向に移動させる上下駆動機構２２と、搬送ヘッド２１を横方向に移動させる水平駆動機構２３とを備えている。搬送ヘッド２１は２本の把持爪２４，２４を支持しており、さらにこれら把持爪２４，２４を開閉駆動する開閉機構（図示せず）が搬送ヘッド２１の内部に組み込まれている。
【００２３】
搬送ヘッド２１は、図１（ｂ）に矢印で示すように、試料供給位置Ｂの上方から下降して、把持爪２４，２４の先端を試料容器の周面と同じ高さ位置に配置し、この位置で把持爪２４，２４を閉じる。この動作により、把持爪２４，２４が試料容器の周面を把持する。その後、搬送ヘッド２１を上昇させ、さらに上昇端から横方向に移動させて、試料挿入口１２の上方位置まで、把持爪２４，２４で把持した試料容器を搬送する。続いて、搬送ヘッド２１を下降させて、把持爪２４，２４で把持した試料容器を試料挿入口１２から加熱炉内に挿入して、測定位置に配置する。試料容器を測定位置に配置した後、搬送ヘッド２１が把持爪２４，２４を開いて試料容器の把持状態を解除する。
なお、測定終了後に、測定位置にある試料容器を把持して試料供給位置Ｂへと搬送して戻す動作は、上述した測定位置まで搬送する動作と逆の動作となる。
【００２４】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、試料搬送装置２０の把持爪２４は、開閉アーム２５の下端から下方へ延出して取り付けてあり、同図（ｅ）に示すように、下端部に形成した把持部２４ａで試料容器５０の周面を両側方から把持する構成となっている。
図２（ｃ）は、蓋５１付きの試料容器５０を示しており、同図（ｄ）は蓋なしの試料容器５０を示している。同図（ｃ）に示した蓋５１付きの試料容器５０は、試料を挿入した後、上面開口部５０ａに蓋５１がカシメて装着される。同図（ｄ）に示した蓋なしの試料容器５０は、上面開口部５０ａから試料が挿入され、上面開口部５０ａが開口したままの状態で搬送される。いずれの試料容器５０も、搬送に際して周面を把持爪２４，２４により把持される。
【００２５】
図２（ｂ）に示すように、２本の把持爪２４，２４とこれらを装着した開閉アーム２５は、閉じた状態（試料容器５０を把持する状態）にあっても接触することなく、各把持爪２４，２４（開閉アーム２５を含む）の相互間には一定の隙間Ｓが形成されている。
【００２６】
図３（ａ）〜（ｃ）は本実施形態に係る試料容器押圧機構の外観を示す斜視図である。
試料容器押圧機構３０は、取付板３１と、支持案内部材３２と、上下移動部材３３と、押圧部材３４とを含む構成としてある。支持案内部材３２の背面には、上端から下端に延びる案内溝３２ａが形成してあり、この案内溝３２ａに嵌め込んだ状態で、支持案内部材３２が上下移動部材３３を支持している。上下移動部材３３は、案内溝３２ａに沿って上下方向に移動自在となっている。
また、上下移動部材３３の上端部には、ストッパの機能を有した当接部３３ａが形成してあり、この当接部３３ａが案内溝３２ａの上端開口縁部３２ｂに当接して、上下移動部材３３の案内溝３２ａからの抜け出し落下を防止している。上下移動部材３３は、自重によって常時は当接部３３ａが案内溝３２ａの上端開口縁部３２ｂに当接している。
【００２７】
支持案内部材３２は、背面の上半分程度の領域を取付板３１の正面に接触させた状態で、取付板３１に固定してある。これにより、案内溝３２ａの背面開口部は、上半分程度が取付板３１によって閉塞されるので、当該背面開口部から上下移動部材３３が脱落するおそれはない。
【００２８】
押圧部材３４は、上下移動部材３３の下部に装着され、上下移動部材３３と一体に上下移動自在となっている。押圧部材３４は、図２（ｂ）に示した各把持爪２４，２４（開閉アーム２５を含む）の隙間Ｓよりも薄い板状に構成してあり、その下端縁が押圧エッジ３４ａを形成している。
【００２９】
押圧部材３４は、押圧エッジ３４ａを試料容器５０に当接させて、当該試料容器５０を上方から押圧する。本実施形態に係る押圧部材３４は、図５（ａ）に示すように、下端縁を断面楔状に形成して、鋭利な線状の押圧エッジ３４ａを形成してある。
この線状の押圧エッジ３４ａは水平面と平行に配置され、図５（ｄ）に示すように、蓋５１付きの試料容器５０に対しては蓋５１の上面に線状に当接して、当該試料容器５０を上方から押圧する。このように、押圧エッジ３４ａが蓋５１に対して線接触するため、接触面積がきわめて小さく、押圧部材３４が上昇した際に試料容器５０が付着して同容器を引っ張り上げてしまうおそれがない。
また、図５（ｇ）に示すように、蓋５１なしの試料容器５０に対しては上面の開口縁部５０ｂの２箇所に当接して、当該試料容器５０を上方から押圧する。この場合も、試料容器５０に対する押圧エッジ３４ａの接触面積がきわめて小さく、押圧部材３４が上昇した際に試料容器５０が付着して同容器を引っ張り上げてしまうおそれがない。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、試料容器押圧機構３０は、ねじ等の締結具３５を用いて、取付板３１が試料搬送装置２０の搬送ヘッド２１に固定される。このとき、押圧部材３４が、各把持爪２４，２４（開閉アーム２５を含む）の隙間Ｓに配置される。
ここで、図３（ｄ）に示すように、把持爪２４，２４が試料容器５０を把持しているとき、押圧部材３４の押圧エッジ３４ａが試料容器５０に当接した状態が形成されるように、把持爪２４に対する押圧エッジ３４ａの相対的な高さ位置を調整する必要がある。すなわち、把持爪２４，２４に把持された試料容器５０の上端位置Ｈを基準として、把持爪２４，２４が試料容器５０を把持していない通常時はこの上端位置Ｈよりも下方に押圧エッジ３４ａが配置されるように、把持爪２４に対する押圧エッジ３４ａの相対的な高さ位置を調整する。この調整作業は、例えば、取付板３１を試料搬送装置２０の搬送ヘッド２１に固定する際に行う。
このように、押圧エッジ３４ａの高さ位置を調整することで、把持爪２４，２４が試料容器５０を把持した際に、押圧エッジ３４ａが試料容器５０に当接して持ち上げられ、押圧部材３４の自重により試料容器５０を上方から押圧する状態が形成される。
【００３１】
なお、正しくは、押圧部材３４と一体に上下方向に移動する上下移動部材３３等の自重も含めて試料容器５０に作用するが、本明細書ではこれらを含めて押圧部材３４の自重としている。これら試料容器５０に作用する押圧部材３４等の総重量は、把持爪２４，２４のよる把持状態が解除された際に試料容器５０を保持できる押圧力と、試料容器５０の耐荷重とを総合的に勘案して調整することが好ましい。特に、アルミニウム製の試料容器５０は耐荷重が小さいので、当該試料容器５０が変形しない範囲の自重に設定することが好ましい。
【００３２】
また、試料容器押圧機構３０は、支持案内部材３２にねじ孔３２ｃを設け、そのねじ孔３２ｃに固定ねじ３６を螺合してある。図３（ｃ）に示すように、固定ねじ３６をねじ込むと、その先端が上下移動部材３３の側面に圧接して、上下移動部材３３の移動が規制される。例えば、押圧部材３４により試料容器５０を押圧する必要のないときは、上下移動部材３３を上方に移動させた状態で、固定ねじ３６により上下移動部材３３の移動を規制することで、押圧部材３４の押圧エッジ３４ａが上述した上端位置Ｈよりも上方の位置に固定され、試料容器５０に当接しなくなる。
【００３３】
次に、図１（ｂ）および図４（ａ）〜（ｅ）を主に参照して、上述した試料搬送装置２０を用いた試料搬送方法について説明する。
図１（ｂ）を参照して既述したように、搬送ヘッド２１は、試料供給位置Ｂの上方から下降して、同位置に配置してある試料容器５０の周面を把持爪２４，２４が把持する。このとき、押圧部材３４が試料容器５０に上方から当接して、自重により試料容器５０を押圧する状態が形成される（図３（ｄ）参照）。
【００３４】
その後、搬送ヘッド２１を駆動して、試料挿入口１２の上方位置まで、把持爪２４，２４で把持した試料容器５０を搬送する（図４（ａ）参照）。
続いて、搬送ヘッド２１を下降させて、把持爪２４，２４で把持した試料容器５０を試料挿入口１２から加熱炉内に挿入して、測定位置Ａに配置する（図４（ｂ）参照）。
このようにして試料容器５０を測定位置Ａに配置した後、把持爪２４，２４を開いて試料容器５０の把持状態を解除する（図４（ｃ）（ｄ）参照）。このとき、押圧部材３４が試料容器５０に上方から当接して、自重により試料容器５０を押圧する状態が継続している。したがって、把持爪２４，２４が試料容器５０の周面に付着していて、開く際に試料容器５０を引っ張っても、押圧部材３４が押圧力をもって試料位置を測定位置Ａに保持する。その結果、試料容器５０の位置ずれが防止され、試料容器５０を正確に測定位置Ａへ配置することができる。
続いて、搬送ヘッド２１が上昇して押圧部材３４を試料容器５０から離す。このとき、図５（ｄ）（ｇ）を参照して既述したように、線状に形成した押圧エッジ３４ａの試料容器５０に対する接触面積がきわめて小さいため、押圧部材３４に試料容器５０が付着して同容器を引っ張り上げてしまうおそれがない。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変形実施や応用実施が可能であることは勿論である。
【００３６】
例えば、押圧部材３４の押圧エッジ３４ａは、図５（ｂ）に示すように、断面山形状に形成して、鋭利な線状に形成することもできる。この場合も、図５（ｅ）に示すように、蓋５１付きの試料容器５０に対しては、押圧エッジ３４ａが蓋５１の上面に線状に当接して、当該試料容器５０を上方から押圧する。また、図５（ｈ）に示すように、蓋５１なしの試料容器５０に対しては、押圧エッジ３４ａが上面の開口縁部５０ｂの２箇所に当接して、当該試料容器５０を上方から押圧する。
【００３７】
また、押圧部材３４の押圧エッジは、図５（ｃ）に示すように、湾曲した凹部面３４ｂを有し、その両端が押圧部材３４の厚さ方向に延びる線状の押圧部３４ｃを形成した形状とすることもできる。この押圧部材３４によれば、図５（ｆ）に示すように、蓋５１付きの試料容器５０に対しては、押圧エッジの押圧部３４ｃが蓋５１の上面（カシメ部分）に線状に当接して、当該試料容器５０を上方から押圧する。また、図５（ｉ）に示すように、蓋５１なしの試料容器５０に対しては、押圧エッジの凹部面３４ｂが上面の開口縁部５０ｂの２箇所に当接して、当該試料容器５０を上方から押圧する。
【００３８】
試料容器押圧機構は、試料搬送装置を製作する際に同装置の構成要素として組み込むことができる。また、試料搬送装置のオプション品として、後付けで試料搬送装置に組み込むことができる仕様としてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０：分析装置（熱分析装置）、１１：装置本体、１２：試料挿入口
Ａ：測定位置、Ｂ：試料供給位置、
２０：試料搬送装置、２１：搬送ヘッド、２２：上下駆動機構、２３：水平駆動機構、２４：把持爪、２４ａ：把持部、２５：開閉アーム、Ｓ：隙間、
３０：試料容器押圧機構、３１：取付板、３２：支持案内部材、３２ａ：案内溝、３２ｂ：上端開口縁部、３３：上下移動部材、３３ａ：当接部、３４：押圧部材、３４ａ：押圧エッジ、３４ｂ：凹部面、３４ｃ：押圧部、３５：締結具、３２ｃ：ねじ孔、３６：固定ねじ、
４０：試料供給装置、４１：回転テーブル、４２：試料配置部、４３：カバー、
５０：試料容器、５０ａ：上面開口部、５０ｂ：開口縁部、５１：蓋、
【図１】
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【図２】
2020159872.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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