WO2019069427A1 - 試料導入装置 - Google Patents

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WO2019069427A1
WO2019069427A1 PCT/JP2017/036320 JP2017036320W WO2019069427A1 WO 2019069427 A1 WO2019069427 A1 WO 2019069427A1 JP 2017036320 W JP2017036320 W JP 2017036320W WO 2019069427 A1 WO2019069427 A1 WO 2019069427A1
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heating
sample
moving member
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Inventor
功 澤村
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株式会社島津製作所
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    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
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    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/24—Automatic injection systems

Definitions

  • the present invention relates to a sample introduction device for desorbing a sample component and introducing it into an analysis section by heating a sample tube containing a sample.
  • a heating and desorption type sample introduction device may be used.
  • the sample component is collected in the trap column by heating the sample tube containing the sample to desorb the sample component, and then heating the sample component in the trap column. Can be desorbed and introduced into the analysis unit.
  • the sample introduction apparatus as described above includes, for example, a tube holding unit and a tube heating unit (see, for example, Patent Document 1 below).
  • the tube holder holds and moves the sample tube.
  • the sample tube can be moved to any position such as a cap attaching / detaching position for attaching / detaching a cap to both ends of the sample tube, a heating position for heating the sample tube, and the like.
  • the tube heating unit contacts the sample tube held by the tube holding unit at a heating position, and desorbs the sample component in the sample tube by heating the sample tube.
  • the tube holding portion and the tube heating portion move along a support axis extending in a straight line.
  • a thread is formed on the outer peripheral surface of the support shaft, and a nut including a permanent magnet is attached so as to be screwed into the thread.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a sample introduction device having high operation reliability and a simple structure. Another object of the present invention is to provide a sample introduction apparatus capable of preventing the apparatus from increasing in size.
  • the sample introduction device is a sample introduction device for desorbing a sample component and introducing it into an analysis unit by heating a sample tube containing a sample, and , A tube heating unit, and a moving mechanism.
  • the tube holder holds the sample tube.
  • the tube heating unit contacts the sample tube held by the tube holding unit at a heating position, and heats the sample tube to desorb the sample component in the sample tube.
  • the tube holding portion and the tube heating portion are movably attached to the movement mechanism.
  • the moving mechanism includes a support shaft, a first moving member, and a second moving member.
  • the support shaft extends in a straight line, and a screw is formed on the outer peripheral surface.
  • the first moving member is screwed into the screw portion, and moves along the support shaft as the support shaft rotates, thereby moving the tube holding portion.
  • the second moving member is screwed into the screw portion, and moves along the support shaft as the support shaft rotates, thereby moving the tube heating unit.
  • a positive screw is formed in one of the region in which the first moving member moves and a region in which the second moving member moves, and a reverse screw is formed in the other.
  • the tube holding portion and the tube heating portion move by moving the first moving member and the second moving member screwed to the screw portion of the support shaft with the rotation of the support shaft. . Therefore, the operation reliability is high as compared with the configuration in which the tube holding portion and the tube heating portion are moved by the magnetic force.
  • the structure is simplified as compared with the structure in which the tube holding portion and the tube heating portion are moved along different support axes since only one support shaft is formed with the positive screw and the reverse screw. Thus, the apparatus can be prevented from becoming large.
  • the pitch of the screw portion is different between an area where the first moving member moves and an area where the second moving member moves.
  • the movement range of the first moving member and the second moving member can be obtained by making the pitch of the screw portion different between the region where the first moving member moves and the region where the second moving member moves. Can be different.
  • region which a said 2nd moving member moves is smaller than the pitch of the said thread part in the area
  • the moving range of the tube heating unit can be made smaller than the moving range of the tube holding unit.
  • the wiring connected to the tube heating unit can be shortened, the structure can be simplified, and the apparatus can be further prevented from being enlarged.
  • the tube holding unit and the tube heating unit may simultaneously reach the heating position by rotating the support shaft in the first direction.
  • both the tube holding portion and the tube heating portion are moved, and at the same time the heating position is reached, the sample heating tube is moved by the tube heating portion. It can be heated.
  • the tube heating unit may reach the heating position after the tube holding unit reaches the heating position by rotating the support shaft in the first direction.
  • both the tube holding portion and the tube heating portion are moved, and after the tube holding portion reaches the heating position, the tube heating portion is heated. Once in position, the tube heater can heat the sample tube.
  • the tube holding portion With the tube holding portion and the tube heating portion in the heating position, the tube holding portion is rotated by rotating the support shaft in a second direction opposite to the first direction.
  • the tube heating unit may be separated from the heating position while remaining in the heating position.
  • the tube heating unit is heated first, with the tube holding unit remaining at the heating position only by rotating the support shaft in the second direction opposite to the first direction. Can be separated from Therefore, the sample tube can be favorably cooled by cooling the sample tube held by the tube holding portion in a state where the tube heating portion is separated from the heating position first.
  • the moving mechanism may further include a stopper for stopping the tube holding portion that has reached the heating position.
  • the first moving member is connected to the tube holding portion via an elastic member, and the support shaft is rotated in the first direction even after the tube holding portion reaches the heating position.
  • the elastic member may be elastically deformed by moving the first moving member along the support shaft and changing the relative position between the tube holding portion and the first moving member.
  • the tube heating portion when the support shaft is rotated in the first direction, the tube heating portion is heated after the tube holding portion reaches the heating position. Or when the support shaft is rotated in the second direction, the tube holding portion can be separated from the heating position after the tube heating portion is separated from the heating position.
  • the tube holding portion and the tube heating portion move by moving the first moving member and the second moving member screwed into the screw portion of the support shaft with the rotation of the support shaft.
  • the operation is highly reliable.
  • FIG. 1C It is a side view of the heating mechanism corresponding to FIG. 1D.
  • FIG. 1D It is a block diagram showing an example of an electrical configuration of a sample introduction device. It is the flowchart which showed an example of the process by the control part at the time of introduce
  • FIGS. 1A to 1D are plan views showing a configuration example of the heating mechanism 100 of the sample tube 1 in the sample introduction device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2A-2D are side views of the heating mechanism 100 corresponding to FIGS. 1A-1D, respectively.
  • the sample tube 1 is formed, for example, in a cylindrical shape, and before analysis, as shown in FIG. 1A, both ends are closed by the cap 2 in a state in which the sample is accommodated inside.
  • the sample is accommodated in a state of being adsorbed by an adsorbent (not shown) provided in the sample tube 1.
  • the heating mechanism 100 includes a tube holding unit 10 for holding the sample tube 1, a tube heating unit 20 for heating the sample tube 1, and a moving mechanism 30 to which the tube holding unit 10 and the tube heating unit 20 are movably attached. Have.
  • the tube heating unit 20 includes a heater block 21.
  • the heater block 21 is made of, for example, a material having high thermal conductivity such as aluminum.
  • the sample tube 1 can be heated by bringing the heater block 21 into contact with the sample tube 1 held by the tube holding unit 10.
  • the tube heating unit 20 heats the sample tube 1 at a predetermined heating position, it is not limited to a configuration in which the sample tube 1 is in contact with the sample tube 1, for example May be
  • the moving mechanism 30 includes a support shaft 31 extending in a straight line along the horizontal direction, and a moving member 32 mounted movably with respect to the support shaft 31. Further, the movement mechanism 30 is provided with a motor 34 and a plurality of gears 33, and the motor 34 is connected to the support shaft 31 via the plurality of gears 33. As a result, by driving the motor 34, the support shaft 31 can be rotated forward or reverse, and the moving member 32 can be moved.
  • the support shaft 31 has a configuration in which the first screw portion 311 and the second screw portion 312 are coaxially coupled via the coupling portion 313.
  • screw threads are formed on the respective outer peripheral surfaces.
  • the respective screw threads of the first screw portion 311 and the second screw portion 312 are each formed by a positive screw (a screw tightened by right rotation) and the other is formed by a reverse screw (a screw tightened by left rotation).
  • the moving member 32 includes a first moving member 321 movably attached to the first screw portion 311 and a second moving member 322 movably attached to the second screw portion 312. .
  • the tube holding unit 10 is connected to the first moving member 321 via the elastic member 35.
  • the tube heating unit 20 (heater block 21) is connected to the second moving member 322.
  • the tube holding unit 10 and the tube heating unit 20 are movably attached to the moving mechanism 30.
  • the moving mechanism 30 further includes a guide shaft 36 for guiding the tube holding unit 10 and the tube heating unit 20 along the support shaft 31.
  • the guide shaft 36 extends parallel to the support shaft 31.
  • a pair of guide shafts 36 is provided, but the number of guide shafts 36 may be one, or three or more.
  • a through hole (not shown) is formed in the tube holding portion 10, and the tube holding portion 10 can slide along the guide shaft 36 by inserting the guide shaft 36 into the through hole.
  • a through hole (not shown) is formed in the second moving member 322 connected to the tube heating unit 20, and the guide shaft 36 is inserted into the through hole, whereby the second moving member 322 and the second moving member 322 are The tube heating unit 20 is slidable along the guide shaft 36.
  • the first moving member 321 is, for example, a nut-like member, and a screw groove corresponding to the screw thread of the first screw portion 311 is formed on the inner peripheral surface.
  • the first moving member 321 is screwed into the first screw portion 311, and moves along the support shaft 31 as the support shaft 31 rotates. Thereby, the tube holding unit 10 connected to the first moving member 321 moves to either one end side or the other end side of the support shaft 31 according to the rotation direction of the support shaft 31.
  • a through hole (not shown) is formed in the second moving member 322, and a screw groove corresponding to the screw thread of the second screw portion 312 is formed on the inner peripheral surface thereof.
  • the second moving member 322 is screwed into the second screw portion 312 and moves along the support shaft 31 as the support shaft 31 rotates. Thereby, the tube heating unit 20 connected to the second moving member 322 is moved to either one end side or the other end side of the support shaft 31 in accordance with the rotation direction of the support shaft 31.
  • the first screw portion 311 in which the first moving member 321 moves in the support shaft 31 and the second screw portion 312 in which the second moving member 322 moves in the support shaft 31 One is formed with a positive screw, and the other is formed with a reverse screw. Therefore, when the support shaft 31 is rotated, the first moving member 321 and the second moving member 322 move in opposite directions along the support shaft 31.
  • the pitches of the screw threads are different between the first screw portion 311 and the second screw portion 312.
  • the pitch of the threads of the second screw portion 312 is smaller than the pitch of the threads of the first screw portion 311, and is set to, for example, a pitch of about 1/2.
  • the moving speed of the second moving member 322 is slower than the moving speed of the first moving member 321.
  • the elastic member 35 connecting the first moving member 321 and the tube holding portion 10 is constituted by, for example, a pair of springs. Each spring extends in a direction parallel to the support shaft 31 and can extend along the parallel direction.
  • the elastic member 35 is not limited to one configured by a pair of springs, but may be configured by one or three or more springs, and is configured by another member such as rubber. It may be one.
  • a stopper 37 is provided in the movement range of the tube holding unit 10 moving with the first moving member 321.
  • the tube holding unit 10 moves along the support shaft 31 as the support shaft 31 rotates, the tube holding unit 10 contacts the stopper 37 while moving toward the tube heating unit 20 side.
  • the tube heating unit 20 is not moved further.
  • the support shaft 31 is further rotated to move the first moving member 321
  • the distance between the first moving member 321 and the tube holding portion 10 is gradually shortened, and the elastic member 35 is gradually compressed. It becomes.
  • Such compressive deformation of the elastic member 35 occurs even when the tube holding unit 10 contacts an obstacle other than the stopper 37 while the tube holding unit 10 moves to the tube heating unit 20 side along the support shaft 31. It can occur. Also, even when the tube holding unit 10 is moved to the opposite side to the tube heating unit 20 side by inverting the support shaft 31, when the tube holding unit 10 contacts an obstacle other than the stopper 37 in the middle thereof The elastic member 35 is extended.
  • the heating mechanism 100 in the present embodiment is provided with a rotation detection mechanism 91 and a movement detection mechanism 92 in addition to the above configuration.
  • the rotation detection mechanism 91 is for detecting the rotation of the support shaft 31.
  • the movement detection mechanism 92 is for detecting the movement of the tube holding unit 10 accompanying the rotation of the support shaft 31.
  • the rotation detection mechanism 91 includes, for example, a slit plate 911 and a photo sensor 912, and can optically detect the rotation of the support shaft 31.
  • a disk-like slit plate 911 is attached to the support shaft 31, and a photo sensor 912 is provided to face the slit plate 911.
  • the slit plate 911 rotates coaxially with the support shaft 31 as the support shaft 31 rotates.
  • slits are formed at regular intervals in the circumferential direction.
  • the photosensor 912 is opposed on the trajectory of the slit along with the rotation of the support shaft 31.
  • the photo sensor 912 includes a light emitting unit and a light receiving unit (both not shown), and the trajectory of the slit is located on the light path of the light emitted from the light emitting unit. Therefore, when the support shaft 31 is rotating, the light emitted from the light emitting portion of the photosensor 912 is alternately irradiated to the slit plate 911 at the position where the slit is formed and the position where the slit is not formed. The amount of light received by the light receiving unit changes periodically. The rotation of the support shaft 31 can be detected based on the presence or absence of the periodic change of the light reception amount.
  • the movement detection mechanism 92 includes, for example, a slit plate 921 and a photo sensor 922, and can optically detect the movement of the tube holding unit 10.
  • a slit plate 921 is attached to the tube holding portion 10 so as to extend in parallel to the support shaft 31, and a photo sensor 922 is provided to face the slit plate 921. There is.
  • the slit plate 921 moves in a direction parallel to the support shaft 31 as the tube holding unit 10 moves.
  • slits 923 are formed at regular intervals in the longitudinal direction (see FIGS. 2A to 2D).
  • the photo sensor 922 is opposed on the trajectory of the slit accompanying the movement of the tube holding unit 10.
  • the photosensor 922 includes a light emitting unit and a light receiving unit (both are not shown), and the trajectory of the slit is located on the light path of the light emitted from the light emitting unit. Therefore, when the tube holding unit 10 is moving, the light emitted from the light emitting unit of the photosensor 922 is alternately irradiated to the slit plate 921 at the position where the slit is formed and the position where the slit is not formed. As a result, the amount of light received by the light receiving unit changes periodically. The movement of the tube holding unit 10 can be detected based on the presence or absence of the periodic change of the light reception amount.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the sample introduction device.
  • the operation of the sample introduction apparatus is controlled by a control unit 40 including, for example, a CPU (Central Processing Unit).
  • the control unit 40 includes the display unit 50, the flow controller 60, the valve 70, the cap attaching / detaching mechanism 80, the cooling fan 90, etc. in addition to the tube heating unit 20, the moving mechanism 30, the rotation detecting mechanism 91 and the moving detecting mechanism 92 described above. It is electrically connected.
  • a control unit 40 including, for example, a CPU (Central Processing Unit).
  • the control unit 40 includes the display unit 50, the flow controller 60, the valve 70, the cap attaching / detaching mechanism 80, the cooling fan 90, etc. in addition to the tube heating unit 20, the moving mechanism 30, the rotation detecting mechanism 91 and the moving detecting mechanism 92 described above. It is electrically connected.
  • the display unit 50 is configured of, for example, a liquid crystal display.
  • the display unit 50 displays various information related to the operation of the sample introduction device. Further, the control unit 40 can notify the user of the information by causing the display unit 50 to display the information. In this case, the control unit 40 functions as a notification processing unit for notifying the user of the information.
  • the flow controller 60 controls the flow rate of the carrier gas used to introduce the sample into the analysis unit.
  • the valve 70 is constituted by, for example, a six-way valve, and switches the flow path of the carrier gas in the sample introduction device.
  • the cap attaching and detaching mechanism 80 is a mechanism for attaching and detaching the caps 2 attached to both ends of the sample tube 1.
  • the cooling fan 90 is an example of a cooling mechanism for cooling the sample tube 1.
  • 4A and 4B are flowcharts showing an example of processing by the control unit 40 when introducing a sample from the sample introduction device into the analysis unit.
  • the operation of the heating mechanism 100 in the sample introduction apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1A to 1D, 2A to 2D, 3, 4A and 4B.
  • step S101 When the sample tube 1 is set in the tube holding unit 10 in the state as shown in FIGS. 1A and 2A (step S101), first, the first moving member 321 is moved to the second position by rotating the support shaft 31. It moves to the opposite side to the moving member 322 side. At this time, the second moving member 322 also moves to the opposite side to the first moving member 321 side, but the moving speed becomes different according to the pitch of the first screw portion 311 and the second screw portion 312.
  • the tube holding unit 10 and the tube heating unit 20 move in the direction away from each other. Then, as shown in FIG. 1B and FIG. 2B, when the sample tube 1 is moved to a position where the caps 2 attached to both ends of the sample tube 1 contact the cap attaching / detaching mechanism 80 (cap attaching / detaching position) (step S102) The cap 2 is removed from both ends of the sample tube 1 by operating the mounting and demounting mechanism 80 (step S103).
  • the tube holding unit 10 and the tube heating unit 20 move in the direction in which they approach each other. Then, as shown in FIGS. 1C and 2C, when the sample tube 1 is moved to a position (heating position) where the tube holding unit 10 contacts the stopper 37 (step S104), the carrier gas is made to flow in the sample tube 1.
  • the pipe 3 is connected to both ends of the sample tube 1 (step S105).
  • the tube heating unit 20 has not moved to the heating position. That is, the heater block 21 of the tube heating unit 20 is not in contact with the sample tube 1, and only the tube holding unit 10 reaches the heating position first.
  • the tube heating unit 20 further approaches the tube holding unit 10 side, but the tube holding unit 10 that has reached the heating position earlier is maintained in a stopped state by the stopper 37 Be done.
  • the first moving member 321 connected to the tube holding unit 10 via the elastic member 35 is a second moving member as the support shaft 31 rotates. Move to 322 side. Thereby, the elastic member 35 is elastically deformed, and the tube holding portion 10 and the first moving member 321 approach each other. Then, as shown in FIG. 1D and FIG. 2D, when the tube heating unit 20 reaches the heating position, the sample tube 1 contacts the heater block 21 (step S106).
  • the tube heating unit 20 is adapted to reach the heating position.
  • the first moving member 321 is moved along the support shaft 31 by rotating the support shaft 31 in the first direction even after the tube holding unit 10 reaches the heating position, and the tube holding unit 10 is moved.
  • the elastic member 35 is elastically deformed (compressive deformation) as the relative position of the first moving member 321 changes.
  • the heater block 21 is heated, and the flow controller 60 and the valve 70 are controlled to flow the carrier gas into the sample tube 1 through the pipe 3.
  • the sample component in the sample tube 1 is volatilized and desorbed, and the sample component delivered by the carrier gas from the inside of the sample tube 1 through the pipe 3 is collected in the trap column (not shown) Step S107).
  • step S108 When the heating desorption of the sample component from the sample tube 1 is completed by heating the sample tube 1 for a predetermined time (Yes in step S108), the heating by the heater block 21 is stopped (step S109). Thereafter, the support shaft 31 is rotated in a second direction (direction in which the tube holding unit 10 and the tube heating unit 20 are separated from each other) that is the opposite direction to the first direction.
  • the tube heating unit 20 is separated from the heating position, and the heater block 21 does not contact the sample tube 1 (step S110).
  • the first moving member 321 also moves with the rotation of the support shaft 31, but the elastic member 35 that has been compressed and deformed extends, so the tube holding unit 10 is maintained in the heated position. Thereby, the tube holding
  • the sample tube 1 is cooled by the cooling fan 90 (step S111).
  • the cooling fan 90 is preferably provided in the vicinity of the sample tube 1, and more preferably, the sample tube 1 is cooled from the side opposite to the tube heating unit 20 with the tube holding unit 10 interposed therebetween.
  • step S113 If the sample tube 1 is sufficiently cooled by driving the cooling fan 90 for a predetermined time (Yes in step S112), the operation of the cooling fan 90 is stopped (step S113). Thereafter, the trap column is heated, and the flow controller 60 and the valve 70 are controlled to supply the carrier gas into the trap column. Thereby, the sample component in the trap column is volatilized and desorbed, and the sample component is introduced into the analysis unit by the carrier gas.
  • step S114 the bandwidth of the detection peak is narrowed by introducing only a part of the sample components contained in the sample tube 1 into the analysis unit and recollecting the remaining sample components in the sample tube 1. can do.
  • the re-collection is repeated a predetermined number of times set in advance. That is, the support shaft 31 is again rotated in the first direction, and as shown in FIGS. 1D and 2D, when the tube heating unit 20 reaches the heating position, the sample tube 1 comes into contact with the heater block 21 again. (Step S106).
  • the subsequent operation is the same as the above-described operation (steps S107 to S114). Then, when the recollection of the predetermined number of times is completed (Yes in step S115), the pipes 3 are removed from the both ends of the sample tube 1 (step S116).
  • the first moving member 321 and the second moving member 322 are separated from each other by rotating the support shaft 31 in the second direction, and the sample tube 1 is moved to the cap attaching / detaching position as shown in FIGS. 1B and 2B. (Step S117). Then, the cap attaching / detaching mechanism 80 operates to attach the caps 2 to both ends of the sample tube 1 (step S118). Thereafter, by rotating the support shaft 31 in the first direction, the tube holding unit 10 is moved to the initial position (the mounting and demounting position of the sample tube 1) as shown in FIGS. 1A and 2A (step S119).
  • the movement detection mechanism 92 when the movement detection mechanism 92 does not detect the movement of the tube holding unit 10 during the rotation of the support shaft 31, it is determined that an abnormality such as contact with an obstacle has occurred, and the rotation of the support shaft 31 is rotated. Is stopped. Further, the fact that an abnormality has occurred is notified to the user by being displayed on the display unit 50.
  • the present invention is not limited to the configuration in which both the rotation stop of the support shaft 31 and the notification processing by the display unit 50 are performed, but the configuration may be such that only one of them is performed.
  • the pitch of the screw portion in the region (first screw portion 311) in which the first moving member 321 moves and the region (second screw portion 312) in which the second moving member 322 moves The moving ranges of the first moving member 321 and the second moving member 322 can be made different.
  • the pitch of the screw portion in the region (second screw portion 312) in which the second moving member 322 moves is from the pitch of the screw portion in the region (first screw portion 311) in which the first moving member 321 moves. Since the moving range of the tube heating unit 20 can be made smaller than the moving range of the tube holding unit 10, the moving range of the tube heating unit 20 can be made smaller. As a result, since the wiring connected to the tube heating unit 20 can be shortened, the structure becomes simpler, and the apparatus can be further prevented from being enlarged.
  • both the tube holding unit 10 and the tube heating unit 20 are moved only by rotating the support shaft 31 in the first direction, and the tube holding unit 10 reaches the heating position. After the tube heating unit 20 reaches the heating position, the sample heating unit 20 can heat the sample tube 1. Then, by only rotating the support shaft 31 in the second direction opposite to the first direction, the tube heating unit 20 is first separated from the heating position while the tube holding unit 10 remains at the heating position. be able to. Therefore, the sample tube 1 can be favorably cooled by cooling the sample tube 1 held by the tube holding unit 10 in a state where the tube heating unit 20 is separated from the heating position first.
  • the configuration is not limited to the above, and the tube holding unit 10 and the tube heating unit 20 may simultaneously reach the heating position by rotating the support shaft 31 in the first direction.

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Abstract

移動機構３０が、支持軸３１と、第１移動部材３２１と、第２移動部材３２２とを含む。支持軸３１は、一直線上に延び、外周面にネジ部（第１ネジ部３１１及び第２ネジ部３１２）が形成されている。第１移動部材３２１は、ネジ部に螺合され、支持軸３１の回転に伴い当該支持軸３１に沿って移動することにより、チューブ保持部１０を移動させる。第２移動部材３２２は、ネジ部に螺合され、支持軸３１の回転に伴い当該支持軸３１に沿って移動することにより、チューブ加熱部２０を移動させる。ネジ部には、第１移動部材３２１が移動する領域（第１ネジ部３１１）と、第２移動部材３２２が移動する領域（第２ネジ部３１２）とで、一方には正ネジが形成され、他方には逆ネジが形成されている。

Description

試料導入装置
　本発明は、試料が収容されたサンプルチューブを加熱することにより、試料成分を脱離させて分析部に導入するための試料導入装置に関するものである。
　例えば空気中の環境汚染物質を分析する場合のように、極微量の試料成分を分析部に導入する際に、加熱脱離方式の試料導入装置が用いられる場合がある。この種の試料導入装置では、試料が収容されたサンプルチューブを加熱して試料成分を脱離させることにより、トラップカラム内に試料成分を一旦捕集した後、当該トラップカラム内の試料成分を加熱することにより脱離させ、分析部に導入することができる。
　上記のような試料導入装置は、例えばチューブ保持部及びチューブ加熱部を備えている（例えば、下記特許文献１参照）。チューブ保持部は、サンプルチューブを保持して移動させる。このチューブ保持部の移動により、サンプルチューブの両端に対してキャップを着脱するためのキャップ着脱位置や、サンプルチューブを加熱するための加熱位置などの任意の位置に、サンプルチューブを移動させることができる。チューブ加熱部は、チューブ保持部に保持されたサンプルチューブに対して加熱位置で接触し、当該サンプルチューブを加熱することにより、当該サンプルチューブ内の試料成分を脱離させる。
　特許文献１に開示された構成では、チューブ保持部及びチューブ加熱部が、一直線上に延びる支持軸に沿って移動する。具体的には、支持軸の外周面にネジ山が形成されており、当該ネジ山にねじ込まれるようにして、永久磁石を含むナットが取り付けられている。このナットが支持軸の回転に伴って移動することにより、磁力でナットに連結されたチューブ保持部又はチューブ加熱部を支持軸に沿って移動させることができる。
国際公開第２０１７／１０４００５号
　しかしながら、上記のような磁力でチューブ保持部及びチューブ加熱部を移動させるような構成では、動作の信頼性が十分ではないという問題があった。すなわち、各部材の寸法精度やがたつきなどに起因して、チューブ保持部及びチューブ加熱部に対して、ナットを磁力により良好に連結できないおそれがある。
　その一方で、動作の信頼性を十分に確保しようとした場合には、例えばチューブ保持部及びチューブ加熱部を別々の支持軸に沿って移動させる構成を採用するなど、構造が複雑になったり、装置が大型化したりするという問題がある。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、動作の信頼性が高く、かつ、構造が簡単な試料導入装置を提供することを目的とする。また、本発明は、装置が大型化するのを防止することができる試料導入装置を提供することを目的とする。
（１）本発明に係る試料導入装置は、試料が収容されたサンプルチューブを加熱することにより、試料成分を脱離させて分析部に導入するための試料導入装置であって、チューブ保持部と、チューブ加熱部と、移動機構とを備える。前記チューブ保持部は、前記サンプルチューブを保持する。前記チューブ加熱部は、前記チューブ保持部に保持されたサンプルチューブに対して加熱位置で接触し、当該サンプルチューブを加熱することにより、当該サンプルチューブ内の試料成分を脱離させる。前記移動機構には、前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部がそれぞれ移動可能に取り付けられている。
　前記移動機構は、支持軸と、第１移動部材と、第２移動部材とを含む。前記支持軸は、一直線上に延び、外周面にネジ部が形成されている。前記第１移動部材は、前記ネジ部に螺合され、前記支持軸の回転に伴い当該支持軸に沿って移動することにより、前記チューブ保持部を移動させる。前記第２移動部材は、前記ネジ部に螺合され、前記支持軸の回転に伴い当該支持軸に沿って移動することにより、前記チューブ加熱部を移動させる。前記ネジ部には、前記第１移動部材が移動する領域と、前記第２移動部材が移動する領域とで、一方には正ネジが形成され、他方には逆ネジが形成されている。
　このような構成によれば、支持軸の回転に伴い、支持軸のネジ部に螺合された第１移動部材及び第２移動部材が移動することにより、チューブ保持部及びチューブ加熱部が移動する。したがって、磁力でチューブ保持部及びチューブ加熱部を移動させるような構成と比較して、動作の信頼性が高い。また、１つの支持軸に正ネジ及び逆ネジを形成するだけの構成であるため、チューブ保持部及びチューブ加熱部を別々の支持軸に沿って移動させるような構成と比較して、構造が簡単であり、装置が大型化するのを防止することができる。
（２）前記ネジ部は、前記第１移動部材が移動する領域と、前記第２移動部材が移動する領域とでピッチが異なることが好ましい。
　このような構成によれば、第１移動部材が移動する領域と、第２移動部材が移動する領域とでネジ部のピッチを異ならせることにより、第１移動部材及び第２移動部材の移動範囲を異ならせることができる。
（３）前記第２移動部材が移動する領域における前記ネジ部のピッチは、前記第１移動部材が移動する領域における前記ネジ部のピッチよりも小さいことが好ましい。
　このような構成によれば、チューブ加熱部の移動範囲をチューブ保持部の移動範囲よりも小さくすることができる。これにより、チューブ加熱部に接続された配線を短くすることができるため、構造がより簡単になるとともに、装置が大型化するのをさらに防止することができる。
（４）前記支持軸を第１方向に回転させることにより、前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部が同時に前記加熱位置に到達してもよい。
　このような構成によれば、支持軸を第１方向に回転させるだけで、チューブ保持部及びチューブ加熱部の両方を移動させ、同時に加熱位置に到達させた上で、チューブ加熱部によりサンプルチューブを加熱することができる。
（５）前記支持軸を第１方向に回転させることにより、前記チューブ保持部が前記加熱位置に到達した後に、前記チューブ加熱部が前記加熱位置に到達してもよい。
　このような構成によれば、支持軸を第１方向に回転させるだけで、チューブ保持部及びチューブ加熱部の両方を移動させ、チューブ保持部を加熱位置に到達させた後に、チューブ加熱部を加熱位置に到達させた上で、チューブ加熱部によりサンプルチューブを加熱することができる。
（６）前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部が前記加熱位置にある状態で、前記支持軸を前記第１方向とは逆方向である第２方向に回転させることにより、前記チューブ保持部が前記加熱位置に留まった状態のまま、前記チューブ加熱部が前記加熱位置から離間してもよい。
　このような構成によれば、支持軸を第１方向とは逆方向である第２方向に回転させるだけで、チューブ保持部が加熱位置に留まった状態のまま、チューブ加熱部を先に加熱位置から離間させることができる。したがって、先にチューブ加熱部が加熱位置から離間した状態で、チューブ保持部に保持されたサンプルチューブを冷却することにより、サンプルチューブを良好に冷却することができる。
（７）前記移動機構は、前記加熱位置に到達した前記チューブ保持部を停止させるストッパをさらに含んでいてもよい。この場合、前記第１移動部材は、弾性部材を介して前記チューブ保持部に連結されており、前記チューブ保持部が前記加熱位置に到達した後も前記支持軸が第１方向に回転されることにより、前記第１移動部材が前記支持軸に沿って移動し、前記チューブ保持部と前記第１移動部材との相対位置が変化することにより前記弾性部材が弾性変形してもよい。
　このような構成によれば、ストッパと弾性部材を用いた簡単な構成で、支持軸を第１方向に回転させたときに、チューブ保持部が加熱位置に到達した後でチューブ加熱部を加熱位置に到達させたり、支持軸を第２方向に回転させたときに、チューブ加熱部が加熱位置から離間した後でチューブ保持部を加熱位置から離間させたりすることができる。
　本発明によれば、支持軸の回転に伴い、支持軸のネジ部に螺合された第１移動部材及び第２移動部材が移動することにより、チューブ保持部及びチューブ加熱部が移動するため、動作の信頼性が高い。また、本発明によれば、１つの支持軸に正ネジ及び逆ネジを形成するだけの構成であるため、構造が簡単であり、装置が大型化するのを防止することができる。
本発明の一実施形態に係る試料導入装置におけるサンプルチューブの加熱機構の構成例を示した平面図である。 本発明の一実施形態に係る試料導入装置におけるサンプルチューブの加熱機構の構成例を示した平面図である。 本発明の一実施形態に係る試料導入装置におけるサンプルチューブの加熱機構の構成例を示した平面図である。 本発明の一実施形態に係る試料導入装置におけるサンプルチューブの加熱機構の構成例を示した平面図である。 図１Ａに対応する加熱機構の側面図である。 図１Ｂに対応する加熱機構の側面図である。 図１Ｃに対応する加熱機構の側面図である。 図１Ｄに対応する加熱機構の側面図である。 試料導入装置の電気的構成の一例を示したブロック図である。 試料導入装置から分析部に試料を導入する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。 試料導入装置から分析部に試料を導入する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。
１．加熱機構の構成
　図１Ａ～図１Ｄは、本発明の一実施形態に係る試料導入装置におけるサンプルチューブ１の加熱機構１００の構成例を示した平面図である。図２Ａ～図２Ｄは、図１Ａ～図１Ｄにそれぞれ対応する加熱機構１００の側面図である。
　サンプルチューブ１は、例えば円筒状に形成されており、分析前には、図１Ａに示すように、内部に試料が収容された状態で両端部がキャップ２により閉塞されている。試料は、サンプルチューブ１内に設けられた吸着剤（図示せず）に吸着された状態で収容されている。加熱機構１００は、サンプルチューブ１を保持するチューブ保持部１０と、サンプルチューブ１を加熱するチューブ加熱部２０と、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０が移動可能に取り付けられた移動機構３０とを備えている。
　チューブ加熱部２０は、ヒータブロック２１を備えている。ヒータブロック２１は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性が高い材料により形成されている。このヒータブロック２１をチューブ保持部１０に保持されたサンプルチューブ１に接触させることにより、サンプルチューブ１を加熱することができる。ただし、チューブ加熱部２０は、所定の加熱位置でサンプルチューブ１を加熱するものであれば、サンプルチューブ１に接触するような構成に限らず、例えば非接触でサンプルチューブ１を加熱するものであってもよい。
　移動機構３０は、水平方向に沿って一直線上に延びる支持軸３１と、当該支持軸３１に対して移動可能に取り付けられた移動部材３２とを備えている。また、移動機構３０には、モータ３４及び複数のギア３３が備えられており、支持軸３１に対して複数のギア３３を介してモータ３４が連結されている。これにより、モータ３４を駆動させることによって支持軸３１を正転又は反転させ、移動部材３２を移動させることができる。
　支持軸３１は、第１ネジ部３１１及び第２ネジ部３１２が、結合部３１３を介して同軸上に結合された構成を有している。第１ネジ部３１１及び第２ネジ部３１２には、それぞれの外周面にネジ山が形成されている。第１ネジ部３１１及び第２ネジ部３１２のそれぞれのネジ山は、一方が正ネジ（右回転により締まるネジ）により形成され、他方が逆ネジ（左回転により締まるネジ）により形成されている。
　移動部材３２には、第１ネジ部３１１に対して移動可能に取り付けられた第１移動部材３２１と、第２ネジ部３１２に対して移動可能に取り付けられた第２移動部材３２２とが含まれる。第１移動部材３２１には、弾性部材３５を介してチューブ保持部１０が連結されている。第２移動部材３２２には、チューブ加熱部２０（ヒータブロック２１）が連結されている。これにより、移動機構３０には、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０がそれぞれ移動可能に取り付けられている。
　また、移動機構３０は、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を支持軸３１に沿ってガイドするためのガイド軸３６を備えている。ガイド軸３６は、支持軸３１に対して平行に延びている。この例では、１対のガイド軸３６が設けられているが、ガイド軸３６は１本であってもよいし、３本以上であってもよい。
　チューブ保持部１０には貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔にガイド軸３６が挿通されることにより、チューブ保持部１０がガイド軸３６に沿ってスライド可能となっている。また、チューブ加熱部２０に連結された第２移動部材３２２には貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔にガイド軸３６が挿通されることにより、第２移動部材３２２及びチューブ加熱部２０がガイド軸３６に沿ってスライド可能となっている。
　第１移動部材３２１は、例えばナット状の部材であり、内周面に第１ネジ部３１１のネジ山に対応するネジ溝が形成されている。第１移動部材３２１は、第１ネジ部３１１に螺合され、支持軸３１の回転に伴い支持軸３１に沿って移動する。これにより、第１移動部材３２１に連結されたチューブ保持部１０が、支持軸３１の回転方向に応じて、支持軸３１の一端側又は他端側のいずれかに移動する。
　第２移動部材３２２には、貫通孔（図示せず）が形成されており、その内周面に第２ネジ部３１２のネジ山に対応するネジ溝が形成されている。第２移動部材３２２は、第２ネジ部３１２に螺合され、支持軸３１の回転に伴い支持軸３１に沿って移動する。これにより、第２移動部材３２２に連結されたチューブ加熱部２０が、支持軸３１の回転方向に応じて、支持軸３１の一端側又は他端側のいずれかに移動する。
　本実施形態では、支持軸３１において第１移動部材３２１が移動する領域である第１ネジ部３１１と、支持軸３１において第２移動部材３２２が移動する領域である第２ネジ部３１２とで、一方には正ネジが形成され、他方には逆ネジが形成されている。したがって、支持軸３１を回転させたときには、第１移動部材３２１及び第２移動部材３２２がそれぞれ支持軸３１に沿って逆方向に移動することとなる。
　また、本実施形態では、第１ネジ部３１１と第２ネジ部３１２とで、ネジ山のピッチが異なっている。具体的には、第２ネジ部３１２のネジ山のピッチは、第１ネジ部３１１のネジ山のピッチよりも小さく、例えば約１／２のピッチに設定されている。これにより、支持軸３１を回転させたときには、第１移動部材３２１の移動速度よりも第２移動部材３２２の移動速度の方が遅くなるように構成されている。
　第１移動部材３２１とチューブ保持部１０とを連結する弾性部材３５は、例えば１対のバネにより構成されている。各バネは、支持軸３１に対して平行方向に延びており、当該平行方向に沿って伸長可能となっている。ただし、弾性部材３５は、１対のバネにより構成されるものに限らず、１つ又は３つ以上のバネにより構成されるものであってもよいし、ゴムなどの他の部材により構成されるものであってもよい。
　第１移動部材３２１とともに移動するチューブ保持部１０の移動範囲内には、ストッパ３７が設けられている。支持軸３１の回転に伴い、第１移動部材３２１及びチューブ保持部１０が支持軸３１に沿って移動するが、チューブ加熱部２０側に移動する途中でチューブ保持部１０がストッパ３７に接触することにより、それ以上チューブ加熱部２０側には移動しないようになっている。この場合、支持軸３１をさらに回転させて第１移動部材３２１を移動させると、第１移動部材３２１とチューブ保持部１０との距離が徐々に短くなり、弾性部材３５が徐々に圧縮されることとなる。
　このような弾性部材３５の圧縮変形は、チューブ保持部１０が支持軸３１に沿ってチューブ加熱部２０側に移動する途中で、ストッパ３７以外の障害物にチューブ保持部１０が接触した場合にも生じ得る。また、支持軸３１が反転されることによりチューブ保持部１０がチューブ加熱部２０側とは反対側に移動する場合にも、その途中でストッパ３７以外の障害物にチューブ保持部１０が接触したときには、弾性部材３５が伸長することとなる。
　本実施形態における加熱機構１００には、上記構成に加えて、回転検出機構９１及び移動検出機構９２が備えられている。回転検出機構９１は、支持軸３１の回転を検出するためのものである。一方、移動検出機構９２は、支持軸３１の回転に伴うチューブ保持部１０の移動を検出するためのものである。
　回転検出機構９１は、例えばスリット板９１１及びフォトセンサ９１２を備えており、支持軸３１の回転を光学的に検出することができる。具体的には、円板状のスリット板９１１が支持軸３１に取り付けられており、当該スリット板９１１に対向するようにフォトセンサ９１２が設けられている。スリット板９１１は、支持軸３１の回転に伴って、支持軸３１と同軸上で回転する。
　スリット板９１１には、周方向に一定間隔でスリット（図示せず）が形成されている。フォトセンサ９１２は、支持軸３１の回転に伴うスリットの軌道上に対向している。フォトセンサ９１２は、発光部及び受光部（いずれも図示せず）を備えており、発光部から出射される光の光路上に、上記スリットの軌道が位置している。したがって、支持軸３１が回転しているときには、フォトセンサ９１２の発光部から出射される光が、スリット板９１１におけるスリットが形成されている位置及びスリットが形成されていない位置に交互に照射されることとなり、受光部における受光量が周期的に変化する。この受光量の周期的変化の有無に基づいて、支持軸３１の回転を検出することができる。
　移動検出機構９２は、例えばスリット板９２１及びフォトセンサ９２２を備えており、チューブ保持部１０の移動を光学的に検出することができる。具体的には、細長い板状のスリット板９２１が支持軸３１に対して平行に延びるようにチューブ保持部１０に取り付けられており、当該スリット板９２１に対向するようにフォトセンサ９２２が設けられている。スリット板９２１は、チューブ保持部１０の移動に伴って、支持軸３１に対して平行方向に沿って移動する。
　スリット板９２１には、長手方向に一定間隔でスリット９２３が形成されている（図２Ａ～図２Ｄ参照）。フォトセンサ９２２は、チューブ保持部１０の移動に伴うスリットの軌道上に対向している。フォトセンサ９２２は、発光部及び受光部（いずれも図示せず）を備えており、発光部から出射される光の光路上に、上記スリットの軌道が位置している。したがって、チューブ保持部１０が移動しているときには、フォトセンサ９２２の発光部から出射される光が、スリット板９２１におけるスリットが形成されている位置及びスリットが形成されていない位置に交互に照射されることとなり、受光部における受光量が周期的に変化する。この受光量の周期的変化の有無に基づいて、チューブ保持部１０の移動を検出することができる。
２．試料導入装置の電気的構成
　図３は、試料導入装置の電気的構成の一例を示したブロック図である。試料導入装置の動作は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む制御部４０により制御される。制御部４０には、上述したチューブ加熱部２０、移動機構３０、回転検出機構９１及び移動検出機構９２の他、表示部５０、フローコントローラ６０、バルブ７０、キャップ着脱機構８０及び冷却ファン９０などが電気的に接続されている。
　表示部５０は、例えば液晶表示器により構成されている。表示部５０には、試料導入装置の動作に関する各種情報が表示される。また、制御部４０は、表示部５０に情報を表示させることにより、その情報をユーザに報知することができる。この場合、制御部４０は、ユーザに情報を報知するための報知処理部として機能することとなる。
　フローコントローラ６０は、試料を分析部に導入するために使用するキャリアガスの流量を制御する。バルブ７０は、例えば六方バルブにより構成され、試料導入装置内におけるキャリアガスの流路を切り替える。キャップ着脱機構８０は、サンプルチューブ１の両端部に取り付けられたキャップ２を着脱するための機構である。冷却ファン９０は、サンプルチューブ１を冷却するための冷却機構の一例である。
３．試料導入装置の動作
　図４Ａ及び図４Ｂは、試料導入装置から分析部に試料を導入する際の制御部４０による処理の一例を示したフローチャートである。以下では、図１Ａ～図１Ｄ、図２Ａ～図２Ｄ、図３、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、試料導入装置における加熱機構１００の動作について詳細に説明する。
　図１Ａ及び図２Ａに示すような状態で、チューブ保持部１０にサンプルチューブ１がセットされると（ステップＳ１０１）、まず、支持軸３１が回転されることにより、第１移動部材３２１が第２移動部材３２２側とは反対側に移動する。このとき、第２移動部材３２２も第１移動部材３２１側とは反対側に移動するが、その移動速度は第１ネジ部３１１及び第２ネジ部３１２の各ピッチに応じて異なる速度となる。
　このように、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０は、互いに離間する方向に移動する。そして、図１Ｂ及び図２Ｂに示すように、サンプルチューブ１の両端に取り付けられたキャップ２がキャップ着脱機構８０に接触する位置（キャップ着脱位置）までサンプルチューブ１が移動すると（ステップＳ１０２）、キャップ着脱機構８０が動作することにより、サンプルチューブ１の両端からキャップ２が取り外される（ステップＳ１０３）。
　その後、支持軸３１が反転されることにより、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０は、互いに接近する方向に移動する。そして、図１Ｃ及び図２Ｃに示すように、チューブ保持部１０がストッパ３７に接触する位置（加熱位置）までサンプルチューブ１が移動すると（ステップＳ１０４）、キャリアガスをサンプルチューブ１内に流通させるための配管３がサンプルチューブ１の両端部に接続される（ステップＳ１０５）。
　この状態では、チューブ加熱部２０は加熱位置まで移動していない。すなわち、チューブ加熱部２０のヒータブロック２１はサンプルチューブ１に接触しておらず、チューブ保持部１０だけが先に加熱位置に到達するようになっている。この状態から支持軸３１がさらに回転されると、チューブ加熱部２０はチューブ保持部１０側にさらに接近するが、先に加熱位置に到達したチューブ保持部１０は、ストッパ３７により停止した状態で維持される。
　このとき、チューブ保持部１０は停止した状態で維持されるが、チューブ保持部１０に弾性部材３５を介して連結された第１移動部材３２１は、支持軸３１の回転に伴って第２移動部材３２２側に移動する。これにより、弾性部材３５が弾性変形し、チューブ保持部１０と第１移動部材３２１とが互いに接近することとなる。そして、図１Ｄ及び図２Ｄに示すようにチューブ加熱部２０が加熱位置に到達すると、サンプルチューブ１がヒータブロック２１に接触する（ステップＳ１０６）。
　このように、本実施形態では、支持軸３１を第１方向（チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を互いに接近させる方向）に回転させることにより、チューブ保持部１０が加熱位置に到達した後に、チューブ加熱部２０が加熱位置に到達するようになっている。具体的には、チューブ保持部１０が加熱位置に到達した後も支持軸３１が第１方向に回転されることにより、第１移動部材３２１が支持軸３１に沿って移動し、チューブ保持部１０と第１移動部材３２１との相対位置が変化することにより弾性部材３５が弾性変形（圧縮変形）する。
　その後、ヒータブロック２１が加熱されるとともに、フローコントローラ６０及びバルブ７０が制御されることにより、配管３を介してサンプルチューブ１内にキャリアガスが流通される。これにより、サンプルチューブ１内の試料成分が揮発して脱離し、配管３を介してサンプルチューブ１内からキャリアガスにより送り出された試料成分が、トラップカラム（図示せず）に捕集される（ステップＳ１０７）。
　サンプルチューブ１が所定時間加熱されることにより、サンプルチューブ１からの試料成分の加熱脱離が完了すると（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、ヒータブロック２１による加熱が停止される（ステップＳ１０９）。その後、支持軸３１が第１方向とは逆方向である第２方向（チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を互いに離間させる方向）に回転される。
　このとき、支持軸３１の回転に伴って第２移動部材３２２が移動することにより、チューブ加熱部２０が加熱位置から離間し、ヒータブロック２１がサンプルチューブ１に接触しない状態となる（ステップＳ１１０）。支持軸３１の回転に伴って第１移動部材３２１も移動するが、圧縮変形していた弾性部材３５が伸長するため、チューブ保持部１０は加熱位置に留まった状態で維持される。これにより、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０は、図１Ｃ及び図２Ｃに示すような状態に戻る。
　この状態で、冷却ファン９０によってサンプルチューブ１が冷却される（ステップＳ１１１）。冷却ファン９０は、サンプルチューブ１の近傍に設けられていることが好ましく、チューブ保持部１０を挟んでチューブ加熱部２０側とは反対側からサンプルチューブ１を冷却することがより好ましい。
　冷却ファン９０が所定時間駆動されることにより、サンプルチューブ１が十分に冷却されると（ステップＳ１１２でＹｅｓ）、冷却ファン９０の動作が停止される（ステップＳ１１３）。その後、トラップカラムが加熱されるとともに、フローコントローラ６０及びバルブ７０が制御されることにより、トラップカラム内にキャリアガスが供給される。これにより、トラップカラム内の試料成分が揮発して脱離し、その試料成分がキャリアガスにより分析部に導入される。
　このとき、試料成分を含むキャリアガスの一部は、配管３を介してサンプルチューブ１内に導入される。サンプルチューブ１は十分に冷却されているため、サンプルチューブ１内には試料成分が再捕集される（ステップＳ１１４）。このように、サンプルチューブ１内に収容されている試料成分の一部のみを分析部に導入し、残りの試料成分をサンプルチューブ１内に再捕集することにより、検出ピークのバンド幅を狭くすることができる。
　再捕集は、予め設定された所定回数だけ繰り返される。すなわち、支持軸３１は第１方向に再度回転され、図１Ｄ及び図２Ｄに示すようにチューブ加熱部２０が加熱位置に到達することにより、サンプルチューブ１が再びヒータブロック２１に接触した状態となる（ステップＳ１０６）。その後の動作は、上述の動作（ステップＳ１０７～Ｓ１１４）と同様である。そして、所定回数の再捕集が終了すると（ステップＳ１１５でＹｅｓ）、サンプルチューブ１の両端部から配管３が取り外される（ステップＳ１１６）。
　その後、支持軸３１が第２方向に回転されることにより第１移動部材３２１及び第２移動部材３２２が互いに離間し、図１Ｂ及び図２Ｂに示すようなキャップ着脱位置にサンプルチューブ１が移動する（ステップＳ１１７）。そして、キャップ着脱機構８０が動作することにより、サンプルチューブ１の両端にキャップ２が取り付けられる（ステップＳ１１８）。その後、支持軸３１が第１方向に回転されることにより、図１Ａ及び図２Ａに示すような初期位置（サンプルチューブ１の着脱位置）までチューブ保持部１０が移動する（ステップＳ１１９）。
　以上のような動作中に、例えばチューブ保持部１０に保持されたサンプルチューブ１のキャップ２に障害物が接触した場合などには、サンプルチューブ１に外力が作用し、支持軸３１が回転しているにもかかわらずチューブ保持部１０が停止した状態となる場合がある。このような場合には、回転検出機構９１により支持軸３１の回転が検出されているにもかかわらず、移動検出機構９２によりチューブ保持部１０の移動が検出されない状態となる。
　本実施形態では、支持軸３１の回転中に、移動検出機構９２によりチューブ保持部１０の移動が検出されない場合に、障害物の接触などの異常が発生したものと判断し、支持軸３１の回転が停止される。また、異常が発生した旨が、表示部５０に表示されることによりユーザに報知される。ただし、支持軸３１の回転停止及び表示部５０による報知処理の両方が行われるような構成に限らず、いずれか一方のみが実行されるような構成であってもよい。
４．作用効果
（１）本実施形態では、支持軸３１の回転に伴い、支持軸３１のネジ部（第１ネジ部３１１及び第２ネジ部３１２）に螺合された第１移動部材３２１及び第２移動部材３２２が移動することにより、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０が移動する。したがって、磁力でチューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を移動させるような構成と比較して、動作の信頼性が高い。また、１つの支持軸３１に正ネジ及び逆ネジを形成するだけの構成であるため、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０を別々の支持軸に沿って移動させるような構成と比較して、構造が簡単であり、装置が大型化するのを防止することができる。
（２）また、本実施形態では、第１移動部材３２１が移動する領域（第１ネジ部３１１）と、第２移動部材３２２が移動する領域（第２ネジ部３１２）とでネジ部のピッチを異ならせることにより、第１移動部材３２１及び第２移動部材３２２の移動範囲を異ならせることができる。
（３）特に、第２移動部材３２２が移動する領域（第２ネジ部３１２）におけるネジ部のピッチが、第１移動部材３２１が移動する領域（第１ネジ部３１１）におけるネジ部のピッチよりも小さいため、チューブ加熱部２０の移動範囲をチューブ保持部１０の移動範囲よりも小さくすることができる。これにより、チューブ加熱部２０に接続された配線を短くすることができるため、構造がより簡単になるとともに、装置が大型化するのをさらに防止することができる。
（４）また、本実施形態では、支持軸３１を第１方向に回転させるだけで、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０の両方を移動させ、チューブ保持部１０を加熱位置に到達させた後に、チューブ加熱部２０を加熱位置に到達させた上で、チューブ加熱部２０によりサンプルチューブ１を加熱することができる。そして、支持軸３１を第１方向とは逆方向である第２方向に回転させるだけで、チューブ保持部１０が加熱位置に留まった状態のまま、チューブ加熱部２０を先に加熱位置から離間させることができる。したがって、先にチューブ加熱部２０が加熱位置から離間した状態で、チューブ保持部１０に保持されたサンプルチューブ１を冷却することにより、サンプルチューブ１を良好に冷却することができる。
（５）さらに、本実施形態では、ストッパ３７と弾性部材３５を用いた簡単な構成で、支持軸３１を第１方向に回転させたときに、チューブ保持部１０が加熱位置に到達した後でチューブ加熱部２０を加熱位置に到達させたり、支持軸３１を第２方向に回転させたときに、チューブ加熱部２０が加熱位置から離間した後でチューブ保持部１０を加熱位置から離間させたりすることができる。
　ただし、上記のような構成に限らず、支持軸３１を第１方向に回転させることにより、チューブ保持部１０及びチューブ加熱部２０が同時に加熱位置に到達するような構成であってもよい。
１　　　サンプルチューブ
２　　　キャップ
３　　　配管
１０　　チューブ保持部
２０　　チューブ加熱部
２１　　ヒータブロック
３０　　移動機構
３１　　支持軸
３２　　移動部材
３３　　ギア
３４　　モータ
３５　　弾性部材
３６　　ガイド軸
３７　　ストッパ
４０　　制御部
５０　　表示部
６０　　フローコントローラ
７０　　バルブ
８０　　キャップ着脱機構
９０　　冷却ファン
９１　　回転検出機構
９２　　移動検出機構
１００　加熱機構
３１１　第１ネジ部
３１２　第２ネジ部
３１３　結合部
３２１　第１移動部材
３２２　第２移動部材

Claims (7)

  1. 　試料が収容されたサンプルチューブを加熱することにより、試料成分を脱離させて分析部に導入するための試料導入装置であって、
    　前記サンプルチューブを保持するチューブ保持部と、
    　前記チューブ保持部に保持されたサンプルチューブに対して加熱位置で接触し、当該サンプルチューブを加熱することにより、当該サンプルチューブ内の試料成分を脱離させるチューブ加熱部と、
    　前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部がそれぞれ移動可能に取り付けられた移動機構とを備え、
    　前記移動機構は、
    　一直線上に延び、外周面にネジ部が形成された支持軸と、
    　前記ネジ部に螺合され、前記支持軸の回転に伴い当該支持軸に沿って移動することにより、前記チューブ保持部を移動させる第１移動部材と、
    　前記ネジ部に螺合され、前記支持軸の回転に伴い当該支持軸に沿って移動することにより、前記チューブ加熱部を移動させる第２移動部材とを含み、
    　前記ネジ部には、前記第１移動部材が移動する領域と、前記第２移動部材が移動する領域とで、一方には正ネジが形成され、他方には逆ネジが形成されていることを特徴とする試料導入装置。
  2. 　前記ネジ部は、前記第１移動部材が移動する領域と、前記第２移動部材が移動する領域とでピッチが異なることを特徴とする請求項１に記載の試料導入装置。
  3. 　前記第２移動部材が移動する領域における前記ネジ部のピッチは、前記第１移動部材が移動する領域における前記ネジ部のピッチよりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の試料導入装置。
  4. 　前記支持軸を第１方向に回転させることにより、前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部が同時に前記加熱位置に到達することを特徴とする請求項１に記載の試料導入装置。
  5. 　前記支持軸を第１方向に回転させることにより、前記チューブ保持部が前記加熱位置に到達した後に、前記チューブ加熱部が前記加熱位置に到達することを特徴とする請求項１に記載の試料導入装置。
  6. 　前記チューブ保持部及び前記チューブ加熱部が前記加熱位置にある状態で、前記支持軸を前記第１方向とは逆方向である第２方向に回転させることにより、前記チューブ保持部が前記加熱位置に留まった状態のまま、前記チューブ加熱部が前記加熱位置から離間することを特徴とする請求項５に記載の試料導入装置。
  7. 　前記移動機構は、前記加熱位置に到達した前記チューブ保持部を停止させるストッパをさらに含み、
    　前記第１移動部材は、弾性部材を介して前記チューブ保持部に連結されており、前記チューブ保持部が前記加熱位置に到達した後も前記支持軸が第１方向に回転されることにより、前記第１移動部材が前記支持軸に沿って移動し、前記チューブ保持部と前記第１移動部材との相対位置が変化することにより前記弾性部材が弾性変形することを特徴とする請求項６に記載の試料導入装置。
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