JPH0818680B2 - サンプル輸送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液体、気体等のサンプルを輸送するサンプル
輸送装置に関し、更に詳細には、サンプルを封入したカ
プセルとともにバーコードを利用して各サンプルの情報
も輸送することのできる、サンプル輸送装置に関する。

従来の技術 本発明者らは、微生物培養槽から培養液を採取して、
採取したサンプルの生産物濃度、pH、成分等の分析を目
的として、採取地から遠隔地点にある分析装置までサン
プルを自動的に輸送するサンプル輸送装置を特開昭60−
232323号明細書に開示している。

第４図は、培養槽から分析器までの遠隔距離をサンプ
ル輸送装置で連結した従来のシステムの概略図である。
上記サンプル輸送システムは、財団法人バイオインダス
トリー協会が昭和62年９月１日に発行した「バイオイン
ダストリの装置と機器」の第175頁乃至第179頁に本発明
者らの論文として本出願人の名前で掲載されている。

上記システムでは、培養液は、培養条件の異なる複数
の培養槽１（同図では１つの培養槽しか示していない）
から、これに対応するサンプリング容器、即ちフローセ
ル２にペリスタルポンプ３によって汲み上げられ、各フ
ローセル２で一時トラップされた後、培養槽に還流する
ようになっている。各フローセル２内の培養液はシリン
ジ４によってサンプリングされる。培養液をサンプリン
グしたシリンジ４は回転テーブル５上のカプセル６の位
置に移動して、カプセル６内に培養液を注入する。注入
を終えたシリンジ４は洗浄水容器７の位置に移動して洗
浄される。

カプセル内への培養液の注入は、カプセル蓋部のゴム
パッキンをシリンジ先端が穿孔してなされる。注入後の
カプセルは、気密が保持される。上記回転テーブル５に
は、カプセルフィーダ８から順次カプセルが送られ、次
の工程に備えられる。上記フローセル２、シリンジ４、
回転テーブル５、洗浄水容器７及びカプセルフィーダ８
は、殺菌橙９及びエアフィルタ10を備えたクリーンボッ
クス11内に配設されている。

培養液が注入されたカプセル６は、弁14を介して導入
される加圧空気の作用により輸送管12を介して第１の回
転分配器13の入力側に輸送される。輸送管12は、各クリ
ーンボックス11と第１の回転分配器13の入力側とを連結
しており、その本数はクリーンボックスの数に相当して
いる。第１の回転分配器13の出力側から出たカプセル６
は主輸送管16を介して、第２の回転分配器18の入力側に
輸送される。第２の回転分配器18を介して目的に応じた
分析経路が選択され、カプセル６は輸送管12を介して所
望の分析器に連結されたクリーンボックス19の中へ移送
される。

上記第１の回転分配器13を介在させることにより、培
養条件の異なる複数の培養槽から多種のサンプリングが
可能になり、第２の回転分配器18を介在させることによ
り、液体クロマトグラフィー、アミノ酸分析器等の各種
分析器のうち所望の分析器を随時使用することが可能に
なる。

所望の分析器に連結されたクリーンボックス19に輸送
されたカプセル６は、回転テーブル20上に位置決めさ
れ、回転テーブル20の回転によりシリンジ21の下方で停
止する。次いで、シリンジ21は、カプセル６内から培養
液を抽出して分析器用の試料容器22の上方に移動し、培
養液を試料容器22に投入して分析が開始される。使用し
たシリンジ21は、洗浄水容器23の位置に移動して洗浄さ
れ、次の工程に備えられる。使用済のカプセル６は落下
して回収される。

発明が解決しようとする課題 上述したような微生物培養における培養液の分析は、
微生物生産物の高収率を維持する上で重要な情報を与え
る。従って、最適な培養条件、刻々と変化する培養槽内
の状況を把握するためには、多数のサンプルを取り出し
て、できるだけ多くの情報を得る必要がある。しかしな
がら、上述の従来のサンプル輸送システムでは、採取さ
れたサンプルの日時、温度、種類等の情報や所望の分析
内容等の情報をサンプルとともに自動的に伝達する手段
が講じられていなかった。

一般に、培養液採取室と分析室とが互いに数十メート
ルも離れており、更に採取工程と分析工程は必ずしも時
間的に合致しないので、培養液採取室と分析室とで全く
独立してサンプルの情報管理をすることが望ましいこと
は明らかである。しかしながら、従来のシステムでは人
的手間をかけなければ、培養液採取室と分析室とで全く
独立した情報管理をすることができず、従ってシステム
の全自動化を達成することができないという問題があっ
た。

また、情報伝達手段としてバーコードが公知でり、既
に商品の製造年月日、場所、番号等をバーコードに記録
し、記録されたバーコードを読み出して生産や販売に利
用している。バーコードは商品に直接印刷したり、シー
ルに印刷したものを商品に貼り付けて用いられている。
しかしながら、特別の手段を講じない場合、培養液のカ
プセルのように直径13mm程度の小径円筒形状物品では、
バーコード紙をしわがよることなく確実に貼り付けるこ
と、及び貼り付けられたバーコードの焦点ボケを起こす
ことなく正確に読み出すことができないという問題があ
った。

そこで、本発明は、サンプルを封入したカプセルとと
もにバーコードを利用して各サンプルの情報も輸送する
ことのできる、サンプル輸送装置を提供することを目的
とする。

更に、本発明は、サンプルを封入したカプセルにバー
コード紙をしわがよることなく確実に貼り付けることが
でき、且つカプセルに貼付されたバーコードを焦点ボケ
を起こすことなく正確に読み出すことのできる、サンプ
ル輸送装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明によれば、分析すべきサンプルをカプセルに封
入するためのサンプリング手段と、上記カプセルに封入
されたサンプルを分析するための分析手段と、上記サン
プリング手段が出力したカプセルを上記分析手段に移送
するための輸送手段とを備えた、サンプル輸送装置であ
って、上記サンプリング手段の出力側には、採取したサ
ンプルに関する情報を記録したバーコードをカプセルに
自動的に貼付するためのバーコード自動ラベリング装置
と、上記分析手段の入力側には、カプセルに貼付された
バーコードを自動的に読み取るためのバーコードリーダ
とを備え、カプセルとともにサンプルに関する所望の情
報を上記サンプリング手段から上記分析手段に自動的に
輸送することによって、上記サンプリング手段と上記分
析手段とにおいて、互いに独立して且つ自動的にサンプ
ルに関する情報管理をすることができる、ことを特徴と
するサンプル輸送装置を提供する。

実施例 以下、添付図面を参照して本発明のサンプル輸送装置
の実施例を説明する。

第１図は、本発明によるサンプル輸送装置の一実施例
を説明する概略図である。図示のサンプル輸送装置の構
成は第４図に示した従来のサンプル輸送装置と類似して
いるが、サンプルを収容したカプセル６にバーコードを
自動的に貼り付けるためのバーコード自動ラベリング装
置15が第１の回転分配器13の後段に付設され、カプセル
に貼り付けられたバーコードを自動的に読み出すための
バーコードリーダ17が第２の回転分配器18の前段に付設
されている点が、基本的に相違している。

本発明によれば、バーコード自動ラベリング装置15を
第１の回転分配器13の前段に付設してもよいし、バーコ
ードリーダ17を第２の回転分配器18の後段に付設しても
よく、目的に応じて適宜組み合わせることができる。ま
た、第１の回転分配器13及び第２の回転分配器18を取り
除いて、輸送管12をバーコード自動ラベリング装置15又
はバーコードリーダ17に直接連結することもできる。

第２図は、本発明のサンプル輸送装置に適したバーコ
ード自動ラベリング装置の一実施例の構成を示す概略図
である。

図示のラベリング装置は、バーコードプリンタ30を備
えている。バーコードプリンタ30は、所定の情報をバー
コードにプリントしたロール紙31を出力する。ロール紙
31は、鋭角的なエッジを有しバーコード紙をロール紙31
から剥離させるためのエッジ部材32と、一対のピンチロ
ーラ33とを介して、巻取りローラ34によって巻き取られ
るようになっている。上記一対のピンチローラ33及び巻
取りローラ34は、モータ35によって回転駆動される。

ラベリング装置はまた、端面に複数の吸引孔36が形成
されたラベラーヘッド37を備えている。ラベラーヘッド
37は、リニアソレイド38の作用により矢印Ａ方向に往復
運動するようになっている。ラベラーヘッド37及びリニ
アソレイド38は、モータ39の回転シャフト40の回転方向
に固定されており、モータ39の正逆回転運動により、ほ
ぼ水平位置とエッジ部材32と対面する位置との間で、矢
印Ｂの方向に正逆回転運動をすることができる。ラベラ
ーヘッド37及びリニアソレイド38はまた、シャフト40を
介して、別のモータ41の螺刻された回転シャフト42と螺
合するねじ機構43に連結されている。従って、モータ41
の正逆回転運動により、ねじ機構43は矢印Ｄの方向に、
従ってラベラーヘッド37は矢印Ｃの方向に往復運動をす
ることができる。ラベラーヘッド37には、一対の吸引管
44が連結されており、この吸引管44を介して吸引するこ
とにより、ロール紙31から剥離したバーコード紙をラベ
ラーヘッド37の端面に吸着させることができるようにな
っている。

図示のラベリング装置はさらに、主輸送管16を介して
移送されたカプセル６の通過を停止させるためのターン
テーブル45を備えている。停止したカプセル６の上下の
キャップ部分は環状ガイド46に対面し、カプセル６の中
間部分は外部に開放される。ターンテーブル45は、モー
タ47により回転駆動される。モータ47はまた、偏心カム
48を回転駆動する。偏心カム48には、スライドテーブル
49がその一端に設けられたローラ50を介して当接してい
る。スライドテーブル49は、図示を省略したばねによっ
て偏心カム48の方向に付勢されており、偏心カム48の作
用により矢印Ａと平行な矢印Ｅの方向の往復運動するよ
うになっている。スライドテーブル49の他端には、一対
のローラ51が設けられている。

ターンテーブル45には、カプセル６の最大直径よりわ
ずかに大きい直径を有する１つの孔52が形成されてい
る。ターンテーブル45の下方では、主輸送管16が不連続
になっておりこの環状不連続部分に、ロータリソレノイ
ド53の作用を受けたシャッタ54が介入して主輸送管16の
断面を完全に覆うようになっている。シャッタ54は、マ
グネット55の作用により下方輸送管56の端面を密封す
る。下方輸送管56には、圧縮空気を導入するための入口
57が形成されている。

操作において、バーコードプリンタ30から出力された
バーコード紙はエッジ部材32の位置で停止する。停止し
たバーコード紙に対面する位置には、ラベラーヘッド37
が初期的に位置決めされており、バーコード紙がエッジ
部材32の位置に停止するとリニアソレノイド38の作用に
よりラベラーヘッド37の端面とバーコード紙が当接す
る。巻取ローラ34の作用によりロール紙31が更に送られ
ると、エッジ部材32に形成された鋭角的なエッジの作用
により、ロール紙31からバーコード紙が剥離する。ロー
ル紙31の移動とともにラベラーヘッド37も回動し、剥離
したバーコード紙をラベラーヘッド37の端面に吸着す
る。端面にバーコード紙を吸着させながら、ラベラーヘ
ッド37は矢印Ｂ方向に回動して水平位置に停止する。

一方、モータ47は例えば120度ずつ間歇的に回転する
ようになっており、カプセル６がターンテーブル45の上
に停止すると、ターンテーブル45及び偏心カム48は120
度回転して図示の位置に停止する。この位置ではスライ
ドテーブル49が最もカプセル６に近接し、第2A図に示す
ように、一対のローラ51がカプセル６に当接する。一対
のローラ51がカプセル６に当接すると同時に、正対する
ラベラーヘッド27もリニアソレノイド38の作用によりカ
プセル６に当接する。但し、カプセル６とラベラーヘッ
ド37の初期的な当接点は、ラベラーヘッド37の一端の近
傍である。次いで、ラベラーヘッド37は、ねじ機構43の
作用により矢印Ｆの方向に移動する。この移動により、
カプセル６及び一対のローラ51は図示のように回転す
る。こうして、バーコードのバーがカプセルの軸線方向
と平行になるように、カプセルの筒状の中間部分に、し
わがよることなく確実に、バーコード紙を貼り付けるこ
とができる。カプセルは、培養液に対する抵抗特性を考
慮してテフロン等の付着性の低い材料で製造されること
が多いので、バーコード紙を全周に亘って貼り付け、好
ましくは一部重複させるのがよい。

カプセル６にバーコード紙が貼り付けられると、ラベ
ラーヘッド37はエッジ部材に対面する初期位置に戻って
次の工程に備える。一方、偏心カム48及びターンテーブ
ル45は、更に120度回転して停止する。同時にスライド
テーブル49はカプセルから最も離れた位置まで後退す
る。この状態で、ターンテーブル45の孔52はカプセル６
の位置に移動してカプセル６は落下する。カプセル６が
落下してターンテーブル45を通過すると、偏心カム48及
びターンテーブル45は更に120度回転して初期位置に戻
り、停止して次の工程に備える。

次いで、シャッタ54は、ロータリソレノイド53の作用
により下方輸送管56を完全に横断する位置に移動し、マ
グネット55に引き付けられて下方輸送管56の端面を密封
する。入口57から圧縮空気を導入して、カプセル６をバ
ーコードリーダ17に移送する。

第３図は、本発明のサンプル輸送装置に適したバーコ
ードリーダの一実施例の構成を示す概略図である。

図示のバーコードリーダは、第２図に示すバーコード
自動ラベリング装置15の一部のうち、図中において輸送
管16より左側にある機構と類似している。大きく相違す
るのは、図示のバーコードリーダが、バーコードリーダ
ヘッド58と、スライドテーブル49に正対するもう１つの
スライドテーブル59とを備えている点である。

バーコードリーダヘッド58は、ターンテーブル45の上
で停止するカプセル６の中間部分の表面に合焦してお
り、カプセルに貼付されたバーコードを読み取ることが
できるように位置決めされている。スライドテーブル59
のカプセル側の端部には駆動ローラ60が設けられ、２つ
のスライドテーブル49、59はワイヤ61によって図示のよ
うに連結されている。従って、２つのスライドテーブル
49、59は、矢印Ｅの方向で反対向きに同じ距離だけ往復
運動するようになっている。スライドテーブル59に連結
されたローラ60は、モータ62により回転駆動される。

操作において、モータ47は例えば120度ずつ間歇的に
回転するようになっており、バーコード紙の貼付された
カプセル６が主輸送管16を介して移送されてターンテー
ブル45の上に停止すると、ターンテーブル45及び偏心カ
ム48は120度回転して図示の位置に停止する。この位置
では２つのスライドテーブル49及び59が最もカプセル６
に近接し、第3A図に示すように、一対のローラ51及び駆
動ローラ60がカプセル６に当接してカプセル６を固定保
持する。次いで、モータ62の駆動により駆動ローラ60が
回転し、この回転により駆動ローラ60に当接するカプセ
ル６及び一対のローラ51が図示のように回転する。こう
して、カプセル６の回転の間、貼付されたバーコードが
バーコードリーダヘッド58によって確実に且つ正確に読
み取られる。

カプセル６に貼付されたバーコードが読み取られる
と、偏心カム48及びターンテーブル45は更に120度回転
して停止する。同時に２つのスライドテーブル49及び59
はカプセル６から最も離れた位置まで後退する。この状
態で、ターンテーブル45の孔52はカプセル６の位置に移
動してカプセル６は落下する。カプセル６が落下してタ
ーンテーブル45を通過すると、偏心カム48及びターンテ
ーブル45は更に120度回転して初期位置に戻り停止して
次の工程に備える。

次いで、シャッタ54は、ロータリソレノイド53の作用
により下方輸送管56を完全に横断する位置に移動し、マ
グネット55に引き付けられて下方輸送管56の端面を密封
する。入口57から圧縮空気を導入し、第２の回転分配器
18を介して分析器に連結したクリーンボックス19にカプ
セル６を移送する。

発明の効果 以上のように、本発明のサンプル輸送装置では、サン
プルの採取情報及び所望の分析に関する指示情報をバー
コードに記録し、記録したバーコード紙をサンプルを封
入したカプセルに貼付して輸送するので、換言すれば、
サンプルとともにサンプルに関する情報を一体的に輸送
するので、サンプル採取側とサンプル分析側で互いに独
立して且つ自動的に情報管理をすることができる。その
結果、サンプル採取側とサンプル分析側が相当距離離れ
ていても、情報の伝達が確実になり、本装置の信頼性が
著しく向上するとともに、本装置を組み込んだサンプル
分析システムの全自動化が可能になる。

また、請求項（２）乃至（４）の態様によれば、小径
円筒状のカプセルの側面に、しわがよることなく確実に
バーコード紙を貼付することができる。

更に、請求項（５）乃至（７）の態様によれば、小径
円筒状のカプセルの側面に貼付されたバーコードを確実
に且つ正確に読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるサンプル輸送装置の全体構成を
概略的に示す図であり、 第２図は、本発明によるサンプル輸送装置に適したバー
コード自動ラベリング装置の一実施例の構成を概略的に
示す図であり、 第2A図は、カプセルにバーコード紙を貼付する工程を説
明する図であり、 第３図は、本発明のサンプル輸送装置に適したバーコー
ドリーダの一実施例の構成を概略的に示す図であり、 第3A図は、カプセルに貼付したバーコードを読み取る工
程を説明する図であり、 第４図は、従来のサンプル輸送装置の構成を概略的に示
す図である。 １……培養槽、 ４……シリンジ、 ６……カプセル、 12……輸送管、 13……第１の回転分配器、 15……バーコード自動ラベリング装置、 16……主輸送管、 17……バーコードリーダ、 18……第２の回転分配器、 30……バーコードプリンタ、 36……吸引孔、 37……ラベラーヘッド、 45……ターンテーブル、 48……偏心カム、 49……スライドテーブル、 58……バーコードリーダヘッド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分析すべきサンプルを小径円筒状カプセル
   に封入するためのサンプリング手段と、上記カプセルに
   封入されたサンプルを分析するための分析手段と、上記
   サンプリング手段が出力したカプセルを上記分析手段に
   移送するための管状の輸送手段とを備えた、サンプル輸
   送装置であって、 上記サンプリング手段の出力側には、採取したサンプル
   に関する情報を記録したバーコードをカプセルに自動的
   に貼付するためのバーコード自動ラベリング装置と、 上記分析手段の入力側には、カプセルに貼付されたバー
   コードを自動的に読み取るためのバーコードリーダとを
   備え、 カプセルとともにサンプルに関する所望の情報を上記サ
   ンプリング手段から上記分析手段に自動的に輸送するこ
   とによって、上記サンプリング手段と上記分析手段とに
   おいて、互いに独立して且つ自動的にサンプルに関する
   情報管理をすることができる、 ことを特徴とするサンプル輸送装置。
2. 【請求項２】上記バーコード自動ラベリング装置は、上
   記輸送手段内のカプセルを所定の位置に停止させて保持
   するための停止保持手段と、貼付すべきバーコード紙を
   吸着保持するための吸着保持手段と、一対の互いに離間
   したローラを一端に備えたスライド手段とを備え、 上記一対のローラと上記吸着保持手段に保持されたバー
   コード紙の一端とを、上記停止保持されたカプセルの側
   面に当接させ、上記バーコード紙をカプセルの側面に押
   圧しながら上記吸着保持手段を移動させることによって
   カプセルを軸線を中心として回転させ、バーコードのバ
   ーがカプセルの軸線方向と平行になるようにカプセルの
   側面にバーコード紙を巻き付けて貼付する、 ことを特徴とする請求項（１）に記載の装置。
3. 【請求項３】上記停止保持手段は、上記輸送手段を横断
   し且つ選択的にカプセルを通過させる貫通孔を有するタ
   ーンテーブルであり、 上記吸着保持手段は、その端面に複数の吸引孔を備え、
   バーコードプリンタが出力したロール紙から剥離したバ
   ーコード紙を端面に吸着することのできるラベラーヘッ
   ドであり、 上記スライド手段はローラを介して偏心カムに当接する
   ように付勢されており、上記偏心カムの作用により、上
   記一対のローラがカプセルの側面に当接する位置と側面
   から後退した位置との間で往復運動するようになり、 上記ラベラーヘッドは、ロール紙から剥離したバーコー
   ド紙を端面に吸着する位置と、カプセルの側面にバーコ
   ード紙を貼付する位置との間で回動することができ、上
   記スライド手段の運動方向と平行に往復運動することが
   でき、且つカプセルの側面に当接してカプセルを回動さ
   せる方向に往復運動することができる、 ことを特徴とする請求項（２）に記載の装置。
4. 【請求項４】上記ラベラーヘッドを回動させる手段は、
   正逆回転するモータの回転シャフトであり、 上記ラベラーヘッドをスライド手段の運動方向と平行に
   往復運動させる手段は、上記ラベラーヘッドに連結され
   たリニアソレノイドであり、 上記ラベラーヘッドをカプセルが回動する方向に往復運
   動させる手段は、正逆回転するモータの螺刻された回転
   シャフトと螺合するねじ機構であり、 上記ロール紙からバーコード紙を剥離させる手段は、鋭
   角的なエッジを有する部材である、 ことを特徴とする請求項（３）に記載の装置。
5. 【請求項５】上記バーコードリーダは、上記輸送手段内
   のカプセルを所定の位置に停止させて保持するための第
   ２の停止保持手段と、上記カプセルを回転させるための
   回動手段と、回転するカプセルに貼付されたバーコード
   を読み取るためのバーコードリーダヘッドとを備えてい
   る、 ことを特徴とする請求項（１）乃至（４）のうちいずれ
   か１項に記載の装置。
6. 【請求項６】上記第２の停止保持手段は、上記輸送手段
   を横断し且つ選択的にカプセルを通過させる貫通孔を有
   するターンテーブルであり、 上記回動手段は、一対の互いに離間したローラを一端に
   備えた第１のスライドテーブルと、モータによって回転
   駆動される１つの駆動ローラを一端に備えた第２のスラ
   イドテーブルとからなり、 上記一対のローラと駆動ローラとをカプセルの側面に当
   接させ、駆動ローラを回転駆動することによってカプセ
   ルを回転させる、 ことを特徴とする請求項（１）乃至（５）のうちいずれ
   か１項に記載の装置。
7. 【請求項７】上記第１のスライドテーブルは、ローラを
   介して偏心カムに当接するように付勢されており、上記
   偏心カムの作用により、上記一対のローラがカプセルの
   側面に当接する位置と側面から後退した位置との間で往
   復運動するようになり、 上記第２のスライドテーブルは、上記第１のスライドテ
   ーブルの運動方向と反対の向きに同じ距離だけ移動する
   ようにワイヤ連結されている、 ことを特徴とする請求項（１）乃至（６）のうちいずれ
   か１項に記載の装置。