特開 2023-117153 キャップ着脱装置および前処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023117153

(43)【公開日】2023-08-23

(54)【発明の名称】キャップ着脱装置および前処理装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/02 20060101AFI20230816BHJP

【ＦＩ】

G01N35/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022019707

(22)【出願日】2022-02-10

(71)【出願人】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100108523

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 雅博

(74)【代理人】

【識別番号】100125704

【弁理士】

【氏名又は名称】坂根 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100187931

【弁理士】

【氏名又は名称】澤村 英幸

(72)【発明者】

【氏名】沼田 幸治

(72)【発明者】

【氏名】芝吹 直伸

【テーマコード（参考）】

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G058CA02

(57)【要約】

【課題】キャップの着脱を適切に行うことが可能なキャップ着脱装置および前処理装置を提供する。
【解決手段】キャップ着脱装置１００は、上下方向に移動するとともに、容器１に対してキャップ２を着脱するようにキャップ２を把持して回転する操作部３３を備える。操作部３３は、第１の把持爪３３Ａ、第２の把持爪３３Ｂおよび押圧部材３３Ｃを含む。第１の把持爪３３Ａと第２の把持爪３３Ｂとは、互いに対向するように設けられ、キャップ２の側面上部に、外方から内方に向かって斜め上向きの力を印加可能に構成される。押圧部材３３Ｃは、キャップ２の上面に接触可能に構成される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に移動するとともに、容器に対してキャップを着脱するように前記キャップを把持して回転する操作部を備え、
前記操作部は、
互いに対向するように設けられ、前記キャップの側面上部に、外方から内方に向かって斜め上向きの力を印加可能に構成された第１の把持爪および第２の把持爪と、
前記キャップの上面に接触可能に構成された押圧部材とを含む、キャップ着脱装置。

【請求項2】

前記押圧部材は、円板形状を有する、請求項１記載のキャップ着脱装置。

【請求項3】

前記操作部を上下方向に移動させつつ回転させるように設けられた回転駆動部をさらに備える、請求項１または２記載のキャップ着脱装置。

【請求項4】

前記押圧部材は、前記キャップの上面に接触したときに回転を停止するように構成された、請求項３記載のキャップ着脱装置。

【請求項5】

前記回転駆動部は、前記操作部が所定の位置から予め定められた所定距離だけ下方に移動するように駆動する、請求項３または４記載のキャップ着脱装置。

【請求項6】

前記回転駆動部の駆動に応答して、前記操作部を上下方向に移動させる移動部をさらに備え、
前記キャップは、ねじ込みキャップを含み、
前記移動部は、前記ねじ込みキャップのピッチと同一のピッチを有する直動ボールねじ部材を含む、請求項３～５のいずれか一項に記載のキャップ着脱装置。

【請求項7】

前記操作部を上下方向に移動させるように設けられた昇降駆動部と、
前記操作部を回転させるように設けられた回転駆動部と、
前記キャップの位置を検出するセンサとをさらに備える、請求項１または２記載のキャップ着脱装置。

【請求項8】

前記容器への前記キャップの取り付け時に、前記キャップから前記操作部への押圧力を吸収する緩衝部と、
前記容器への前記キャップの取り付け時に、前記操作部により前記キャップに加えられるトルクを規制する規制部とをさらに備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のキャップ着脱装置。

【請求項9】

前記規制部は、前記容器からの前記キャップの取り外し時に、前記操作部により前記キャップに加えられるトルクを規制しない、請求項８記載のキャップ着脱装置。

【請求項10】

容器に対してキャップを着脱する請求項１～９のいずれか一項に記載のキャップ着脱装置と、
前記容器に収容された試料に前処理を行う前処理部とを備える、前処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キャップ着脱装置および前処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

分析装置において試料の分析が行われる前に、遠沈管等の容器を用いて試料の前処理が行われることがある。例えば、前処理においては、分析対象の試料および添加物がキャップ付きの容器に注入された後、容器の内容物の撹拌等が行われる。その後、内容物が容器から抽出され、所定のバイアルに注入される。前処理後の試料を含む内容物がバイアルから分析装置に供給されることにより、試料について所望の分析が行われる。

【0003】

前処理において、容器に内容物を注入する前後、または容器から内容物を抽出する前後には、キャップ着脱装置によりキャップの着脱が行われる。例えば、特許文献１記載のキャップ開閉装置においては、グリップ開閉駆動部の一対のグリッパにより試料容器が把持されるとともに、ロボットハンドによりキャップが把持される。この状態で、グリップ開閉駆動部が回転されることにより、キャップの着脱が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平３－２２６４８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

キャップの上部には天板が形成されるため、キャップの上部の強度は比較的高い反面、キャップの下部の強度は比較的低い。そのため、特許文献１記載のキャップ開閉装置において、ロボットハンドがキャップの下部を把持すると、キャップの下部が楕円状に変形することがある。ロボットハンドがキャップの上部を把持した場合でも、ロボットハンドからキャップに作用する力の方向によっては、キャップを把持する際にキャップが滑ったり、またはキャップが斜めになることがある。これらの場合、キャップの着脱を適切に行うことができない。

【0006】

本発明の目的は、キャップの着脱を適切に行うことが可能なキャップ着脱装置および前処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、上下方向に移動するとともに、容器に対してキャップを着脱するように前記キャップを把持して回転する操作部を備え、前記操作部は、互いに対向するように設けられ、前記キャップの側面上部に、外方から内方に向かって斜め上向きの力を印加可能に構成された第１の把持爪および第２の把持爪と、前記キャップの上面に接触可能に構成された押圧部材とを含む、キャップ着脱装置に関する。

【0008】

本発明の一態様は、容器に対してキャップを着脱する上記のキャップ着脱装置と、前記容器に収容された試料に前処理を行う前処理部とを備える、前処理装置に関する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、キャップの着脱を適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施の形態に係るキャップ着脱装置の構成を示す模式図である。

【図2】図１の操作部の構成を示す拡大図である。

【図3】操作部の外観を示す斜視図である。

【図4】キャップの取り外し時におけるキャップ着脱装置の動作を説明するための図である。

【図5】キャップの取り外し時におけるキャップ着脱装置の動作を説明するための図である。

【図6】キャップの取り外し時におけるキャップ着脱装置の動作を説明するための図である。

【図7】キャップの取り付け時におけるキャップ着脱装置の動作を説明するための図である。

【図8】キャップの取り付け時におけるキャップ着脱装置の動作を説明するための図である。

【図9】キャップの取り付け時におけるキャップ着脱装置の動作を説明するための図である。

【図10】前処理装置を含む分析システムの一例を示すブロック図である。

【図11】他の実施に係るキャップ着脱装置の構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（１）キャップ着脱装置の構成
以下、本発明の実施の形態に係るキャップ着脱装置および前処理装置について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るキャップ着脱装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、キャップ着脱装置１００は、基台部１０、保持部２０、着脱部３０、回転駆動部４０、移動部５０および伝達部６０を備える。基台部１０は、前処理装置におけるキャップ着脱装置１００の設置面に取り付けられる。保持部２０は、着脱部３０の軸が上下方向を向く状態で、着脱部３０を保持する。

【0012】

着脱部３０は、従動部３１、規制部３２、操作部３３、開閉部３４および緩衝部３５を含む。従動部３１は、上下方向に軸を有し、軸周りに回転可能な従動部材３１Ａ，３１Ｂを含む。従動部材３１Ｂは、従動部材３１Ａの下方に配置される。

【0013】

規制部３２は、従動部材３１Ａが回転する際のトルクを従動部材３１Ｂに伝達可能に従動部材３１Ａと従動部材３１Ｂとを接続する。規制部３２は、例えばワンウェイ式の摩擦クラッチを含み、従動部材３１Ａが順方向（例えば時計回り）に回転する際に、従動部材３１Ｂに伝達されるトルクを規定値以下に規制する。トルクの規定値は調節可能である。一方、規制部３２は、従動部材３１Ａが逆方向（例えば反時計回り）に回転する際に、従動部材３１Ｂに伝達されるトルクを規制しない。

【0014】

操作部３３は、上方からキャップを操作することにより、容器の上端にキャップを着脱可能に構成される。本例では、容器は、例えば試料分析の前処理において用いられる遠沈管である。キャップは、容器の上端にねじ込み可能なねじ込みキャップである。図２は、図１の操作部３３の構成を示す拡大図である。図３は、操作部３３の外観を示す斜視図である。

【0015】

図２に示すように、操作部３３は、開閉可能な一対の把持爪３３Ａ，３３Ｂおよび押圧部材３３Ｃを有する。把持爪３３Ａ，３３Ｂは、後述する開閉部３４の駆動軸３４Ａの下端に接続される。図３に示すように、押圧部材３３Ｃは、円板形状を有し、把持爪３３Ａ，３３Ｂ間において、図２の駆動軸３４Ａに対して回転可能に駆動軸３４Ａの下端に接続される。

【0016】

キャップ２が把持爪３３Ａ，３３Ｂの間にある状態で把持爪３３Ａ，３３Ｂが閉じられることにより、キャップ２が把持される。このとき、図２に矢印Ａで示すように、把持爪３３Ａの先端からキャップ２の側面上部に、外方から内方に向かって斜め上向きの力が印加される。同様に、図２に矢印Ｂで示すように、把持爪３３Ｂの先端からキャップ２の側面上部に、外方から内方に向かって斜め上向きの力が印加される。この場合、キャップ２に上向きの力が発生する。

【0017】

この構成によれば、図２に矢印Ｃで示すように、押圧部材３３Ｃは、キャップ２への上向きの力に抗して、上方から下方にキャップ２の上面を押圧する。これにより、キャップ２に変形、滑りおよび傾きを発生させることなく、操作部３３は安定な状態で水平にキャップ２を把持することができる。この状態で、操作部３３が回転されることにより、容器１に対してキャップ２が着脱される。

【0018】

図１に示すように、開閉部３４は、例えばエアシリンダを含み、駆動軸３４Ａを有する。開閉部３４は、例えば保持部２０の上部に固定される。駆動軸３４Ａの下端部は、従動部３１の中心を挿通された状態で、把持爪３３Ａ，３３Ｂおよび押圧部材３３Ｃに接続される。開閉部３４は、駆動軸３４Ａを駆動することにより、操作部３３の把持爪３３Ａ，３３Ｂを開閉させる。開閉部３４は、ソレノイド等の他のアクチュエータを含んでもよい。

【0019】

緩衝部３５は、例えばばね部材を含み、操作部３３が従動部３１に対して上下方向に移動可能にかつ従動部材３１Ｂが回転する際のトルクを操作部３３に伝達可能に操作部３３を従動部材３１Ｂの下部に保持する。この構成によれば、キャップ２から操作部３３の下部に所定値以上の上向きの押圧力が加わった場合、操作部３３が上方に移動されることにより操作部３３の押圧力が吸収される。

【0020】

回転駆動部４０は、電動モータ等の単一のアクチュエータを含み、回転軸４１を有する。回転駆動部４０は、例えば保持部２０の上部に固定される。移動部５０は、例えば直動ボールねじ部材を含み、基台部１０と保持部２０とに接続される。直動ボールねじ部材のピッチは、キャップ２のピッチと同じである。移動部５０には、回転駆動部４０の回転軸４１が取り付けられる。移動部５０は、回転駆動部４０の回転に応答して、保持部２０を基台部１０に対して上下方向に移動させる。

【0021】

伝達部６０は、例えばベルト部材であり、着脱部３０の従動部３１の従動部材３１Ａおよび回転駆動部４０の回転軸４１に架け渡される。これにより、回転駆動部４０の回転が従動部材３１Ａに伝達される。以下、キャップ着脱装置１００の動作について説明する。

【0022】

（２）キャップ着脱装置の動作
図４～図６は、キャップ２の取り外し時におけるキャップ着脱装置１００の動作を説明するための図である。図４に示すように、キャップ２の取り外し時には、着脱部３０の操作部３３は、キャップ２を把持せずに把持爪３３Ａ，３３Ｂを開いた状態で、容器１の上方に位置する。この状態で、回転駆動部４０が順方向に回転する。この場合、移動部５０により保持部２０が基台部１０に対して下方に移動する。また、回転駆動部４０の回転は、伝達部６０により着脱部３０に伝達される。したがって、着脱部３０の操作部３３は、回転しつつ、保持部２０の移動に伴って下方に移動する。

【0023】

その後、図５に示すように、操作部３３の押圧部材３３Ｃがキャップ２の上面に接触する。この場合、押圧部材３３Ｃの回転は停止する。そのため、キャップ２の上面が押圧部材３３Ｃにより擦れることがないので、キャップ２の上面が損傷することが防止される。一方、着脱部３０の把持爪３３Ａ，３３Ｂは、回転を継続する。着脱部３０が予め定められた所定距離だけ下方に移動すると、着脱部３０の移動が停止される。このとき、キャップ２の上部が把持爪３３Ａ，３３Ｂの間に位置する。

【0024】

ここで、把持爪３３Ａ，３３Ｂが閉じられることにより、把持爪３３Ａ，３３Ｂによりキャップ２に上向きの力が発生するとともに、押圧部材３３Ｃにより操作部３３の上面が下方に押圧される。この場合、押圧部材３３Ｃは円板形状を有するので、押圧部材３３Ｃとキャップ２の上面との接触面積は比較的大きい。そのため、押圧部材３３Ｃからキャップ２の上面に加わる押圧は比較的小さい。これにより、キャップ２の上面が損傷することが防止される。

【0025】

キャップ２の上面が押圧部材３３Ｃに押圧されることにより、キャップ２が把持爪３３Ａ，３３Ｂにより安定な状態で水平に把持される。この状態で、回転駆動部４０が逆方向に回転する。このとき、操作部３３によりキャップ２に加えられるトルクは規制されない。そのため、キャップ２が容器１から効率的に緩められる。また、移動部５０により保持部２０が基台部１０に対して上方に移動する。これにより、容器１からキャップ２が取り外される。

【0026】

容器１からキャップ２が取り外された後、図６に示すように、操作部３３の逆方向の回転が継続される。この場合、操作部３３がキャップ２を把持した状態で、移動部５０により保持部２０が基台部１０に対して上方に移動する。これにより、キャップ２の取り外し動作が終了する。

【0027】

図７～図９は、キャップ２の取り付け時におけるキャップ着脱装置１００の動作を説明するための図である。図７に示すように、キャップ２の取り付け時には、着脱部３０の操作部３３は、把持爪３３Ａ，３３Ｂを閉じるとともに押圧部材３３Ｃをキャップ２の上面に接触させることによりキャップ２を安定的に把持した状態で、容器１の上方に位置する。

【0028】

この状態で、回転駆動部４０が順方向に回転することにより、着脱部３０の操作部３３は、回転しつつ、保持部２０の移動に伴って下方に移動する。その後、図８に示すように、操作部３３に把持されたキャップ２が容器１の上端に当接した状態で、操作部３３の順方向の回転が継続される。この場合、キャップ２が容器１に締め込まれる。これにより、容器１にキャップ２が同時に取り付けられる。

【0029】

ここで、操作部３３は緩衝部３５により従動部３１に対して上下方向に移動可能に保持されている。そのため、キャップ２が容器１に当接することにより操作部３３の下部に所定値以上の上向きの押圧力が加わった場合、操作部３３が上方に移動されることにより操作部３３の押圧力が吸収される。また、従動部材３１Ａが順方向に回転する際のトルクが規定値に達すると、規制部３２により従動部材３１Ｂが空回りする。これにより、キャップ２の締め込み具合を均一にすることができる。

【0030】

容器１にキャップ２が取り付けられた後、図９に示すように、操作部３３の把持爪３３Ａ，３３Ｂが開かれる。これにより、操作部３３によるキャップ２の把持が解除される。その後、回転駆動部４０が逆方向に回転する。この場合、操作部３３がキャップ２を把持しない状態で、移動部５０により保持部２０が基台部１０に対して上方に移動する。これにより、キャップ２の取り付け動作が終了する。

【0031】

（３）前処理装置
図１０は、前処理装置を含む分析システムの一例を示すブロック図である。図１０に示すように、分析システム５００は、前処理装置２００および分析装置３００を含む。前処理装置２００は、図１のキャップ着脱装置１００に加えて、試料収容部１１０、添加部１２０、振とう部１３０、分離部１４０、注入部１５０および廃棄部１６０を含む。キャップ着脱装置１００は、試料収容部１１０、添加部１２０および注入部１５０の各々に設けられる。

【0032】

試料収容部１１０には、複数の容器１が順次導入される。試料収容部１１０は、導入された容器１からキャップ２を取り外した後、容器１に分析対象の試料を収容し、容器１にキャップ２を取り付ける。分析対象の試料は、例えば食品を含む。その後、試料収容部１１０は、容器１を振とう部１３０に搬出するとともに、振とう部１３０から搬入された容器１を添加部１２０に搬出する。

【0033】

添加部１２０は、試料収容部１１０から搬入された容器１からキャップ２を取り外した後、容器１に所定の溶媒または内部標準試薬等を添加し、容器１にキャップ２を取り付ける。その後、添加部１２０は、容器１を振とう部１３０に搬出するとともに、振とう部１３０から搬入された容器１を分離部１４０に搬出する。

【0034】

振とう部１３０は、試料収容部１１０から搬入された容器１を振とうすることにより容器１の内容物を撹拌した後、容器１を試料収容部１１０に搬出する。また、振とう部１３０は、添加部１２０から搬入された容器１を振とうすることにより容器１の内容物を撹拌した後、容器１を添加部１２０に搬出する。

【0035】

分離部１４０は、添加部１２０から搬入された容器１に遠心力を加えることにより容器１の内容物を成分ごとに分離する。その後、分離部１４０は、容器１を注入部１５０に搬出する。これらの添加部１２０、振とう部１３０または分離部１４０は、容器１に収容された試料に前処理を行う前処理部の例である。

【0036】

注入部１５０には、分析用の複数のバイアル２１１を保持するバイアルラック２１０が導入される。注入部１５０は、分離部１４０から搬入された容器保持ラック３の容器１からキャップ２を取り外した後、容器１の容器１から内容物の一部を抽出し、抽出された内容物をバイアルラック２１０の各バイアル２１１に注入する。これにより、前処理後の試料を含む内容物が各バイアル２１１に収容される。

【0037】

その後、注入部１５０は、容器１にキャップ２を取り付け、容器１を廃棄部１６０に搬出する。また、注入部１５０は、バイアルラック２１０を分析装置３００に搬出する。廃棄部１６０は、注入部１５０から搬入された容器１の内容物を廃棄する。

【0038】

分析装置３００は、前処理装置２００から搬入されたバイアルラック２１０の各バイアル２１１の内容物について所定の分析を行う。分析は、例えば試料である食品中の残留農薬の定量を含む。分析装置３００は、例えば液体クロマトグラフィ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）であってもよいし、ガスクロマトグラフィ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）であってもよいし、他の分析装置であってもよい。

【0039】

前処理装置２００の試料収容部１１０、添加部１２０および注入部１５０の各々において、キャップ着脱装置１００を用いることにより、キャップ２の着脱を適切にかつ効率的に行うことができる。これにより、スループットを向上させることができる。また、省人化を行うことができる。

【0040】

（４）変形例
本実施の形態において、押圧部材３３Ｃは円板形状を有するが、実施の形態はこれに限定されない。押圧部材３３Ｃは、三角板形状または四角板形状等の多角板形状を有してもよい。あるいは、押圧部材３３Ｃは上下方向に延びる棒形状を有してもよく、押圧部材３３Ｃは複数設けられてもよい。

【0041】

（５）効果
本実施の形態に係るキャップ着脱装置１００においては、操作部３３の互いに対向するように設けられた把持爪３３Ａ，３３Ｂにより、キャップ２の側面上部に、外方から内方に向かって斜め上向きの力が印加される。この場合、キャップ２に上向きの力が発生する。また、操作部３３の押圧部材３３Ｃがキャップ２の上面に接触する。これにより、キャップ２への上向きの力に抗して、押圧部材３３Ｃにより上方から下方にキャップ２の上面を押圧される。そのため、キャップ２に変形、滑りおよび傾きが発生することなく、操作部３３により安定な状態で水平にキャップ２が把持される。

【0042】

この構成によれば、容器１に対して垂直にキャップ２を取り付けることが可能である。また、容器１に対するキャップ２の取り付け不良により容器１から液漏れが発生することもない。これにより、キャップ２の着脱を適切に行うことができる。

【0043】

また、本実施の形態では、単一の回転駆動部４０により操作部３３が上下方向に移動されつつ容器１に対してキャップ２を着脱するようにキャップ２が回転される。ここで、押圧部材３３Ｃがキャップ２の上面に接触したとき、押圧部材３３Ｃの回転が停止する。この場合、キャップ２の上面が押圧部材３３Ｃにより擦れることがない。

【0044】

さらに、押圧部材３３Ｃは円板形状を有するので、押圧部材３３Ｃとキャップ２の上面との接触面積は比較的大きい。そのため、押圧部材３３Ｃからキャップ２の上面に加わる押圧は比較的小さい。これらの構成によれば、キャップ２の上面が損傷することがない。したがって、容器１の内容物についての情報を示す二次元バーコード等の識別子をキャップ２の上面に貼付した場合でも、識別子が読み取り不可能に損傷することが防止される。

【0045】

また、回転駆動部４０は、操作部３３が所定の位置から予め定められた所定距離だけ下方に移動するように駆動する。この場合、キャップ２の位置を検出するためのセンサを設けることなく、簡単な構成で把持爪３３Ａ，３３Ｂからキャップ２の側面上部に力を印加することができる。

【0046】

（６）他の実施の形態
上記実施の形態において、回転駆動部４０は着脱部３０を上下方向に移動させつつ回転させるように設けられるが、実施の形態はこれに限定されない。図１１は、他の実施に係るキャップ着脱装置１００の構成を示す模式図である。図１１に示すように、本実施の形態に係るキャップ着脱装置１００は、移動部５０に代えて昇降駆動部７０を備える。

【0047】

昇降駆動部７０は、保持部２０を保持しつつ例えば基台部１０の上部に固定される。昇降駆動部７０は、例えばエアシリンダまたはソレノイド等のアクチュエータを含み、保持部２０を基台部１０に対して上下方向に移動させる。この構成においては、着脱部３０の上下方向の移動と、着脱部３０の回転とを個別に行うことができる。

【0048】

本実施の形態に係るキャップ着脱装置１００は、キャップ２の位置を検出するセンサ８０をさらに備えてもよい。本例では、センサ８０は、投光部８１と受光部８２とを含む非接触式センサであるが、他の種類のセンサであってもよい。投光部８１は、光を出射可能である。受光部８２は、投光部８１から出射された光を受光可能である。投光部８１および受光部８２は、把持爪３３Ａ，３３Ｂにそれぞれ取り付けられてもよい。

【0049】

この構成においては、着脱部３０はキャップ２を把持しない状態で昇降駆動部７０により容器１の上方から下降される。ここで、把持爪３３Ａ，３３Ｂ間にキャップ２が存在しない場合、受光部８２は、投光部８１から出射された光を受光する。一方、把持爪３３Ａ，３３Ｂ間にキャップ２が存在する場合、受光部８２は、投光部８１から出射された光を受光しない。したがって、受光部８２が光を受光しなくなった時点で把持爪３３Ａ，３３Ｂを閉じることにより、容器１またはキャップ２の位置が未知である場合でも、把持爪３３Ａ，３３Ｂからキャップ２の側面上部に容易に力を印加することができる。

【0050】

（７）態様
上記の複数の例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0051】

（第１項）一態様に係るキャップ着脱装置は、
上下方向に移動するとともに、容器に対してキャップを着脱するように前記キャップを把持して回転する操作部を備え、
前記操作部は、
互いに対向するように設けられ、前記キャップの側面上部に、外方から内方に向かって斜め上向きの力を印加可能に構成された第１の把持爪および第２の把持爪と、
前記キャップの上面に接触可能に構成された押圧部材とを含んでもよい。

【0052】

このキャップ着脱装置においては、操作部の互いに対向するように設けられた第１の把持爪および第２の把持爪により、キャップの側面上部に、外方から内方に向かって斜め上向きの力が印加される。この場合、キャップに上向きの力が発生する。また、操作部の押圧部材がキャップの上面に接触する。これにより、キャップへの上向きの力に抗して、押圧部材により上方から下方にキャップの上面を押圧される。そのため、キャップに変形、滑りおよび傾きが発生することなく、操作部により安定な状態で水平にキャップが把持される。

【0053】

この構成によれば、容器に対して垂直にキャップを取り付けることが可能である。また、容器に対するキャップの取り付け不良により容器から液漏れが発生することもない。これにより、キャップの着脱を適切に行うことができる。

【0054】

（第２項）第１項に記載のキャップ着脱装置において、
前記押圧部材は、円板形状を有してもよい。

【0055】

この場合、押圧部材とキャップの上面との接触面積は比較的大きいので、押圧部材からキャップの上面に加わる押圧は比較的小さい。これにより、キャップの上面が損傷することを防止することができる。

【0056】

（第３項）第１項または第２項に記載のキャップ着脱装置は、
前記操作部を上下方向に移動させつつ回転させるように設けられた回転駆動部をさらに備えてもよい。

【0057】

この場合、単一の回転駆動部を用いて、操作部を上下方向に移動させるとともに、容器に対してキャップを着脱するようにキャップを回転させることができる。

【0058】

（第４項）第３項に記載のキャップ着脱装置において、
前記押圧部材は、前記キャップの上面に接触したときに回転を停止するように構成されてもよい。

【0059】

この場合、キャップの上面が押圧部材により擦れることがないので、キャップの上面が損傷することが防止される。

【0060】

（第５項）第３項または第４項に記載のキャップ着脱装置において、
前記回転駆動部は、前記操作部が所定の位置から予め定められた所定距離だけ下方に移動するように駆動してもよい。

【0061】

この場合、キャップの位置を検出するためのセンサを設けることなく、簡単な構成で第１の把持爪および第２の把持爪からキャップの側面上部に力を印加することができる。

【0062】

（第６項）第３項～第５項のいずれか一項に記載のキャップ着脱装置は、
前記回転駆動部の駆動に応答して、前記操作部を上下方向に移動させる移動部をさらに備え、
前記キャップは、ねじ込みキャップを含み、
前記移動部は、前記ねじ込みキャップのピッチと同一のピッチを有する直動ボールねじ部材を含んでもよい。

【0063】

この場合、簡単な構成で、単一の回転駆動部によりねじ込みキャップを着脱可能に操作部を回転させつつ上下方向に移動させることができる。

【0064】

（第７項）第１項または第２項に記載のキャップ着脱装置は、
前記操作部を上下方向に移動させるように設けられた昇降駆動部と、
前記操作部を回転させるように設けられた回転駆動部と、
前記キャップの位置を検出するセンサとをさらに備えてもよい。

【0065】

この場合、容器またはキャップの位置が未知である場合でも、第１の把持爪および第２の把持爪からキャップの側面上部に力を印加することができる。

【0066】

（第８項）第１項～第７項のいずれか一項に記載のキャップ着脱装置は、
前記容器への前記キャップの取り付け時に、前記キャップから前記操作部への押圧力を吸収する緩衝部と、
前記容器への前記キャップの取り付け時に、前記操作部により前記キャップに加えられるトルクを規制する規制部とをさらに備えてもよい。

【0067】

この場合、キャップから操作部への押圧力が緩衝部により吸収されつつ、規制部により規制されたトルクでキャップが容器に取り付けられる。これにより、均一な締め込み具合でキャップを容器に取り付けることができる。

【0068】

（第９項）第８項に記載のキャップ着脱装置において、
前記規制部は、前記容器からの前記キャップの取り外し時に、前記操作部により前記キャップに加えられるトルクを規制しなくてもよい。

【0069】

この場合、容器からキャップを効率的に取り外すことができる。

【0070】

（第１０項）他の態様に係る前処理装置は、
容器に対してキャップを着脱する請求項１～９項のいずれか一項に記載のキャップ着脱装置と、
前記容器に収容された試料に前処理を行う前処理部とを備えてもよい。

【0071】

この前処理装置においては、上記のキャップ着脱装置によりキャップの着脱を適切に行うことができる。これにより、スループットを向上させることができる。また、省人化を行うことができる。

【符号の説明】

【0072】

１…容器，２…キャップ，１０…基台部，２０…保持部，３０…着脱部，３１…従動部，３１Ａ，３１Ｂ…従動部材，３２…規制部，３３…操作部，３３Ａ，３３Ｂ…把持爪，３３Ｃ…押圧部材，３４…開閉部，３４Ａ…駆動軸，３５…緩衝部，４０…回転駆動部，４１…回転軸，５０…移動部，６０…伝達部，７０…昇降駆動部，８０…センサ，８１…投光部，８２…受光部，１００…キャップ着脱装置，１１０…試料収容部，１２０…添加部，１３０…振とう部，１４０…分離部，１５０…注入部，１６０…廃棄部，２００…前処理装置，２１０…バイアルラック，２１１…バイアル，３００…分析装置，５００…分析システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】