JP3682561B2 - 自動試料注入装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスクロマトグラフや液体クロマトグラフ等の分析機器へ試料を導入する際に使用される自動試料注入装置、特に、試料の吸引に際してシリンジのニ−ドルの曲がりを確実に防止することのできる自動試料注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスクロマトグラフ等の分析機器に試料を注入する場合、自動試料注入装置のシリンジによりタ−レットに収容したバイアルの試料を一定量吸入し、ガスクロマトグラフ等の試料注入口に注入する。このような自動試料注入装置は、通常、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、シリンジ３を上下移動可能な駆動装置を内蔵したコラム１の下に、多数の試料バイアル４，４，・・・を収容したタ−レット１２を往復移動可能に配置し、必要なバイアルが順次シリンジ３の下まで移動できるように構成してある。そして、図７に示すように、シリンジ３を駆動装置により下方位置まで移動させてバイアル４の試料を吸引し、タ−レット１２を横方向に移動させた後試料注入口９まで下降させてプランジャ３ｂを駆動して吸引した試料を注入する。
【０００３】
試料の注入に際して、自動試料注入装置は上記するような動作を行うが、試料バイアルを収容したタ−レット１２は、所定の位置をホ−ムポジションとして、この位置から順次必要な試料バイアルをシリンジ３の下に位置させるようタ−レット駆動装置（図示省略）により往復移動させる。その場合、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、タ−レット１２のホ−ムポジション位置（通常、シリンジ３の真下）には光センサ５を設置すると共に、該タ−レット１２の端部下側には爪（遮蔽板）７を装着しておき、該爪７が光センサ５の発光素子５ａから受光素子５ｂへ投射する光を遮蔽することによってタ−レット１２の駆動装置を停止させ該タ−レット１２をホ−ムポジションに停止させている。
【０００４】
また、シリンジ３を設置したコラム１の該シリンジ３の下側には、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、試料バイアル４のキャップ４ａを感知する反射型センサ１０が設置されている。この場合、該反射型センサ１０は一定の光を投射し該試料バイアルのキャップ４ａから反射する光を受光することによって試料バイアル４の存在を検出させ、タ−レット１２の駆動装置を停止させる。また、試料バイアル４のキャップ４ａは中心部分にセプタムゴム４ｂが配置されており、試料の吸入の際にはこのセプタムゴム４ｂ部分のみをシリンジのニ−ドル３ａが突き抜けることができるようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記するように，自動試料注入装置には、試料バイアルを収容したタ−レット１２のホ−ムポジションを検出するためのセンサ５と、所定の試料バイアル４のキャップ４ａを検出するためのセンサ１０との二つのセンサが使用されていることになる。試料バイアル４（キャップ４ａ）の検出センサ１０は、試料バイアルのキャップ４ａ（円形）による光の反射によって所定のバイアルを検出するため試料バイアル４の中心付近でなくても検出センサ１０はＯＮしてしまうことがある。即ち、タ−レット１２の駆動装置にはパルスモ−タを使用するため脱調等により試料バイアルがずれた位置で停止し、図１０に示すように、試料バイアル４の中心と検出センサ５の中心とが一致しなくても試料バイアル４を検出する。そしてこのような状態でシリンジ３のニ−ドル３ａを降下させるとキャップ４ａの中心位置から離れた部分、即ち、セプタムゴム４ｂ部分を外れた位置でニ−ドル３ａが当たると該ニ−ドル３ａは曲がってしまう恐れがある。また、試料バイアル用の検出センサ１０の前部付近は開放された空間であるためこのような位置で使用する検出センサ１０は外乱光に強い比較的高価なセンサを使用しなければならない。
【０００６】
この発明は上記する課題に着目してなされたものであり、一つのセンサでタ−レットのホ−ムポジションも試料バイアルの位置も正確に検出することが可能でニ−ドルの曲がりも防止することのできる自動試料注入装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動装置により移動可能に装着したシリンジと、試料バイアルを収容する試料バイアル穴を持ち前記シリンジのニードル軸心に対して直角方向若しくは回転方向に移動するように配置されたタ−レットと、前記シリンジのニードル方向に、前記タ−レットのホ−ムポジションを検出する検出センサを備えた自動試料注入装置において、
前記試料バイアルにはその中心部に前記シリンジのニードルを突き刺すことのできるセプタムゴムを設けたキャップを設け、前記タ−レットの前記試料バイアル穴の下部に小孔を穿設した底部を設けるとともに、前記試料バイアル穴の中心部の直下に、前記小孔を突き抜け、前記試料バイアルのキャップ部に設けたセプタムゴムの径より細く、前記検出センサの発光素子の放射光を遮蔽するロッドを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はこの発明の自動試料注入装置の正面から見た概要図である。この自動試料注入装置はシリンジ３と、該シリンジ３を駆動装置（図示省略）により上下移動可能に設置したコラム１と、該シリンジ３の下部で駆動装置（図示省略）により左右方向に移動可能に設置され多数の試料バイアル４，４，・・・を収容したタ−レット２と、該タ−レット２のホ−ムポジション及び必要な所定の試料バイアルを検出する検出センサ（通常、光センサ）５とで構成されている。該タ−レット２の端部下部には該検出センサ５に感知させるための爪（遮蔽板）７が設けてある。
【０００９】
図２は前記タ−レット２の一部断面図であって、試料バイアル４を収容する（嵌入する）穴２ａの構造を示す図である。即ち、該タ−レット２に収容する試料バイアル４の穴２ａの径ｄ_a は、該試料バイアル４の径ｄ₁ より少し大きな径とし、途中に底部２ｂを設け、更に、該底部２ｂの中心部に小孔２ｃが穿設してある。６は、上部に前記試料バイアル４の下部を載せるためのプレ−ト６ａと該プレ−ト６ａの中心部に設けたロッド６ｂとより成るバイアル載置台である。該ロッド６ｂは断面が矩形の板材や角柱等でもよく、或いは円形でもよい。該バイアル載置台６のプレ−ト６ａとタ−レット２に設けた穴２ａの底部２ｂとの間にはばね８が配置されている。従って、試料バイアル４を載せない状態ではバイアル載置台６のロッド６ｂはタ−レット２の下面より出ない状態とすることができるので、タ−レット２を移動させるとき該ロッド６ｂが邪魔にならない。しかし、該タ−レット２の穴２ａにはばね８を設置しない状態で試料バイアル４を収容してもよい。
【００１０】
前記バイアル載置台６のロッド６ｂは、その先端部が前記試料バイアル４を収容するための穴２ａの底部２ｂに設けた小孔２ｃより下側に少し突き出るか出ない程度の長さにして通してある。そして試料バイアル４をバイアル載置台６に載せると、ばね８の付勢力に抗して該バイアル載置台６のロッド６ｂはタ−レット２の小孔２ｃより少し長く下側に突出して出るようになっている。
また、前記タ−レット２に設けた穴２ａに設置するバイアル載置台６のロッド６ｂの幅ｓは、試料バイアル４のキャップ４ａの中心部に設けてあるセプタム４ｂの径ｄ₂ （図５参照）より必ず小さくしてある。そして検出センサ５はこのロッド６ｂを感知したときにタ−レット２を停止させる。
【００１１】
次に、図３により上記構成からなるこの発明の自動試料注入装置を使用して試料バイアル４から試料を吸入する場合の動作を説明する。
シリンジ３の真下にはタ−レット２のホ−ムポジションを検出する検出センサ５が設置されている。
（１）先ず、駆動装置により試料バイアル４，４，・・・を収容したタ−レット２をホ−ムポジションに位置させる。該タ−レット２の下部の端部には検出センサ５の光を遮蔽するための爪（遮蔽板）７が取り付けてあるのでタ−レット２を駆動すると、検出センサ５が該爪７を感知して駆動装置を停止させる（図３（Ａ））。
（２）次に、所定の試料バイアル４の試料を吸引するためタ−レット２を駆動させるが、通常、駆動装置のパルスモ−タのパルス数を積算して制御装置（図示省略）により必要な所定の距離移動させる。所定の試料バイアル４が検出センサ５の位置に来ると、タ−レット２の下側から突出しているバイアル載置台６のロッド６ｂを検出センサ５が感知してタ−レット２を停止させる（図３（Ｂ））。
（３）所定の試料バイアル４を検出してタ−レット２が停止した状態は、図４に示すように、バイアル載置台６のロッド６ｂが検出センサ５の発光素子５ａより受光素子５ｂへ投射される光を遮蔽した状態となっている。即ち、所定の試料バイアル４を載置したバイアル載置台６のロッド６ｂが検出センサ５に検出されると、そこでタ−レット２は停止する。
（４）更に、タ−レット２が停止した状態では、図５に示すように、前記バイアル載置台６のロッド６ｂの真上には、試料バイアル４のキャップ４ａの中心に設けたセプタムゴム４ｂが来ている。この場合、バイアル載置台６のロッド６ｂの幅ｓは、タ−レット２の爪７よりも幅が狭く、そして同時にセプタムゴム４ｂの径ｄ₂ より小さくしてあるからこの状態でシリンジ３を下降させるとシリンジ３のニ−ドル３ａは必ず該セプタムゴム４ｂを突き抜けることになる。即ち、前記シリンジ３のニ−ドル３ａが試料バイアル４のキャップ４ａの樹脂部分を突き刺すことはなく、従って試料吸引に際してニ−ドルが曲がることはなくなる。
【００１２】
この発明の自動試料注入装置の具体的実施の形態は以上のようであり、試料バイアルを収容したタ−レット２が、シリンジ３下で直線的に移動する実施例で説明したが、勿論、タ−レット２が回転運動するように構成した場合でも実施することができる。更に、シリンジ３が上下移動するだけでなく、シリンジ３を左右或いは前後に移動させ且つタ−レット２を該シリンジの軸心に対して直角方向或いは回転方向に移動させるようにした自動試料注入装置でも実施することができる。
【００１３】
また、上記実施例においては、タ−レット２に底部２ｂを有する穴２ａを設け、更に小孔２ｃを穿設してここからバイアル載置台６のロッド６ｂが突き抜けるように構成したが、変形実施例として小孔２ｃは設けず且つバイアル載置台６の代わりに裏側にバイアル４のキャップ４ａの中心部に設けるセプタムゴム４ｂより幅或いは径の小さな突起を設けるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上、詳述したように、この発明の自動試料注入装置によれば、従来試料バイアルより試料を吸引するに際してはタ−レットのホ−ムポジションを検出センサと各試料バイアルを検出するための検出センサと、二つの検出センサが必要であったが、タ−レットのホ−ムポジションを検出するための検出センサ１つで各試料バイアルも検出することができる。また、各試料バイアルはほぼ確実にシリンジの真下に位置させるようにタ−レットを停止させることができるので試料吸引に際しニ−ドルの曲がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の自動試料注入装置の正面から見た概要図である。
【図２】この発明の自動試料注入装置のタ−レットの一部断面図であって、試料バイアルを収容する穴の構造を示す図である。
【図３】図３（Ａ）はこの発明の自動試料注入装置のタ−レットをホ−ムポジションに位置させた状態を示す図であり、図３（Ｂ）は所定の試料バイアルを検出センサで検出してタ−レットを停止させた状態を示す図である。
【図４】この発明の自動試料注入装置のタ−レットに収容した所定の試料バイアルをバイアル載置台の足が検出センサにより検出された状態の図である。
【図５】この発明の自動試料注入装置のタ−レットに取り付けたバイアル載置台の足が検出センサの位置にきたときの該足とバイアルのキャップの位置との関係を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は従来の自動試料注入装置の正面図であり、図６（Ｂ）は側面図である。
【図７】従来の自動試料注入装置の正面図であってシリンジを下降させて試料バイアルより試料を吸引している状態を示す図である。
【図８】図８（Ａ）は従来の自動試料注入装置のタ−レットの爪で検出センサでホ−ムポジションの位置を検出する状態を示す図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＰ矢視図である。
【図９】図９（Ａ）は従来の自動試料注入装置の試料バイアル検出センサで試料バイアルを検出する場合の平面図であり、図９（Ｂ）は側面図である。
【図１０】図９（Ａ）は従来の自動試料注入装置の試料バイアル検出センサで試料バイアルを検出する場合の平面図であって試料バイアルのキャップと検出センサの中心線が不一致の状態を示す図である。
【符号の説明】
１ コラム
２ タ−レット
２ａ 試料バイアル収容穴
２ｂ 底部
２ｃ 小孔
３ シリンジ
４ 試料バイアル
５ 検出センサ
６ バイアル載置台
６ａ プレ−ト
６ｂ ロッド
７ 爪（遮蔽板）
８ ばね

Claims (1)

1. 駆動装置により移動可能に装着したシリンジと、試料バイアルを収容する試料バイアル穴を持ち前記シリンジのニードル軸心に対して直角方向若しくは回転方向に移動するように配置されたタ−レットと、前記シリンジのニードル方向に、前記タ−レットのホ−ムポジションを検出する検出センサを備えた自動試料注入装置において、
   前記試料バイアルにはその中心部に前記シリンジのニードルを突き刺すことのできるセプタムゴムを設けたキャップを設け、前記タ−レットの前記試料バイアル穴の下部に小孔を穿設した底部を設けるとともに、前記試料バイアル穴の中心部の直下に、前記小孔を突き抜け、前記試料バイアルのキャップ部に設けたセプタムゴムの径より細く、前記検出センサの発光素子の放射光を遮蔽するロッドを設けたことを特徴とする自動試料注入装置。

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