(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を収納するバケットを揺動自在に装着したスイングロータと、該スイングロータを覆うケーシングと、前記スイングロータを回転させる駆動モータと、前記スイングロータを所定位置に停止させる制御装置と、所定位置に停止した前記バケットを押え込む押圧装置と、前記ケーシングの前記バケットの停止位置に対応する位置に設けられた試料を出し入れする開口とを少なくとも有する遠心分離機であって、上記バケットを押え込む押圧装置が、上記ケーシングの側壁に設けられた、バケットを押え込む方向に進退動する押え棒と、該押え棒を進退動させる進退機構とからなることを特徴とする、遠心分離機。
【請求項２】
試料を収納するバケットを揺動自在に装着したスイングロータと、該スイングロータを覆うケーシングと、前記スイングロータを回転させる駆動モータと、前記スイングロータを所定位置に停止させる制御装置と、所定位置に停止した前記バケットを押え込む押圧装置と、前記ケーシングの前記バケットの停止位置に対応する位置に設けられた試料を出し入れする開口とを少なくとも有する遠心分離機であって、上記バケットを押え込む押圧装置が、上記ケーシングの底壁に設けられた、バケットを押え込む方向に起伏動する押え棒と、該押え棒を起伏動させる起伏機構とからなることを特徴とする、遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機に関するもので、特に、定位置停止機能を有する遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、培養される細胞は、培養容器への投入前や培地交換等の際に、培養の際に不要となる他の物質から分離すべく、遠心分離機にかけられる。ここで、培養処理の自動化を考えると、遠心分離機への試料の供給、遠心分離機からの試料の取り出しをいかに自動的に行うかが問題となる。また、遠心分離機の遠沈管内等に収容された試料が、遠心分離操作中に飛沫となって外部に浮遊することを防止する必要もある。
【０００３】
かかる問題に対処するため、特許文献１、２等には、定位置停止機能及び被覆カバーを備えた遠心分離機が提案されている。
例えば、特許文献１に提案された遠心分離機は、検体試料を収容する遠沈管と、該遠沈管を該遠沈管から離れた軸線回りに回転させる遠心機構とを備え、該遠心機構が、回転終了後に、遠沈管を所定位置に停止可能に制御する制御装置を備える遠心分離機である。また、前記遠心機構が、前記遠沈管を着脱可能な回転部材を備え、前記遠心機構全体を被覆するカバーを備え、該カバーに、前記回転部材が停止したときに前記遠沈管の着脱位置に対応する位置に、遠沈管をカバー内外に出し入れ可能な貫通孔が設けられている遠心分離機である。
【０００４】
上記したような遠心分離機によれば、試料を収容する遠沈管が遠心分離操作を受けた後、制御装置の作動により、遠沈管が所定の位置に停止するため、遠沈管の取り出し等を常に定位置において行うことができ、ハンドリング装置を用いた自動化が容易なものとなる。また、カバーが遠心機構全体を被覆しているため、遠沈管内部の試料に対し、外部から浮遊してきた塵埃等が混入することを防止でき、また遠沈管内の試料が飛沫となって浮遊して外部に放出されることを防止できる。一方、遠心機構の作動により回転部材が回転させられて停止したときに、カバーに設けられた貫通孔に対応する位置に遠沈管の着脱位置が配置されるので、該貫通孔を介して遠沈管を出し入れすることで、遠沈管の出し入れ等の自動化に支障がないものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７３５６７号公報
【特許文献２】特開平１１−２６２６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、遠心分離機に使用される回転部材、即ちロータとしては、大別して「アングルロータ」と「スイングロータ」と呼ばれる２種類のロータがある。アングルロータは、遠心分離処理する試料を入れた遠沈管等の容器をロータの回転軸に対して所要の角度、例えば４５度に保持するように保持穴を設けた一体型のロータである。一方、スイングロータは、試料を入れた容器をバケットに収容し、そのバケットをロータに設けられた一対の保持ピンで回動自在に支持し、遠心力でバケットが揺動するようにしたロータである。スイングロータが遠心室内において回転すると、バケットが遠心力によって一対の保持ピンを中心に水平方向に揺動し、容器内の試料の遠心分離が行われ、回転が停止すると、バケットが元の位置、即ち垂直状態にゆっくり戻るため、分離された試料の密度勾配に乱れが生じ難いものとなる。
【０００７】
ここで、スイングロータの回転が停止した時、バケットが元の垂直状態に良好に戻らなければならないが、保持ピンとバケットのピン受け部との間には摩擦抵抗があり、この摩擦抵抗の影響が大きい場合等には、最悪バケットが途中で止まってしまう場合がある。このような場合には、例えロータが定位置において停止したとしても、バケットの向きが通常とは異なるため、該バケットから試料容器を自動で出し入れすることは困難なものとなる。また、バケットが元の位置状態に戻っていたとしても、試料容器を出し入れするハンドリング装置のわずかな接触等によりバケットが傾いてしまった場合には、やはり該傾いたバケットから試料容器を自動で出し入れするのは困難なものとなる。
【０００８】
本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑みなされてものであって、その目的は、スイングロータに装着されたバケットを、回転が停止した場合に確実に元の位置状態に戻すと共にその状態を維持させ、該バケットからの試料容器の自動出し入れを良好に行うことができる遠心分離機を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔１〕〜〔２〕に記載した遠心分離機とした。
〔１〕試料を収納するバケットを揺動自在に装着したスイングロータと、該スイングロータを覆うケーシングと、前記スイングロータを回転させる駆動モータと、前記スイングロータを所定位置に停止させる制御装置と、所定位置に停止した前記バケットを押え込む押圧装置と、前記ケーシングの前記バケットの停止位置に対応する位置に設けられた試料を出し入れする開口とを少なくとも有する遠心分離機であって、上記バケットを押え込む押圧装置が、上記ケーシングの側壁に設けられた、バケットを押え込む方向に進退動する押え棒と、該押え棒を進退動させる進退機構とからなることを特徴とする、遠心分離機。
〔２〕試料を収納するバケットを揺動自在に装着したスイングロータと、該スイングロータを覆うケーシングと、前記スイングロータを回転させる駆動モータと、前記スイングロータを所定位置に停止させる制御装置と、所定位置に停止した前記バケットを押え込む押圧装置と、前記ケーシングの前記バケットの停止位置に対応する位置に設けられた試料を出し入れする開口とを少なくとも有する遠心分離機であって、上記バケットを押え込む押圧装置が、上記ケーシングの底壁に設けられた、バケットを押え込む方向に起伏動する押え棒と、該押え棒を起伏動させる起伏機構とからなることを特徴とする、遠心分離機。
【発明の効果】
【００１０】
上記した本発明に係る遠心分離機によれば、スイングロータに装着されたバケットを、押圧装置によって回転が停止した場合に確実に元の位置状態に戻すと共にその状態を維持させることができるため、バケットからの試料の自動出し入れを良好に行うことができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る遠心分離機の一実施形態を概念的に示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る遠心分離機の一実施形態を概念的に示した平面図である。
【図３】本発明に係る遠心分離機の押圧装置の一実施形態を概念的に示した側面図である。
【図４】図３に示した押圧装置の機構を概念的に示した側面図である。
【図５】本発明に係る遠心分離機の押圧装置の他の実施形態を概念的に示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る遠心分離機の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
本発明に係る遠心分離機１は、図１，図２に示したように、試料を入れた遠沈管２を収納するバケット３を揺動自在に装着したスイングロータ４と、該スイングロータ４を覆うケーシング５と、前記スイングロータ４を回転させる駆動モータ６と、前記スイングロータ４を所定位置に停止させる制御装置７と、所定位置に停止した前記バケット３を押え込む押圧装置８と、前記ケーシング５の前記バケットの停止位置に対応する位置に設けられた遠沈管を出し入れする開口９とを有し、該遠心分離機１に図示しないハンドリング装置が取り付けられ、前記ケーシング５に設けられた開口９を介して遠沈管２が自動で出し入れされる。
【００１４】
スイングロータ４は、複数のアーム１０を有し、該アーム１０に遠沈管２等の試料容器を収納するバケット３が回動可能に支持されている。スイングロータには種々の形式のものがあるが、一般的にはスイングロータのアームに保持ピンを形成し、バケットの両側面にピン受け部が形成され、ピン受け部によってバケットが保持ピンに回動可能に支持されている。また、試料容器を入れるラックを別に備え、該ラックを収納するタイプのバケットもあるが、図示したバケット３のように、遠沈管２等の試料容器を収納する凹部を一体的に有するバケットもある。遠心室内においてスイングロータ４が回転すると、バケット３が遠心力によって一対の保持ピンを中心に水平方向に揺動（スイング）し、遠沈管２内の試料の遠心分離が行われる。
【００１５】
スイングロータ４を覆うケーシング５は、図示した実施形態のものにあっては、側壁及び底壁を形成するチャンバー容器５ａと、該チャンバー容器５ａの上方を閉塞する天板５ｂとからなり、天板５ｂの適所に遠沈管２を出し入れする上記開口９が設けられている。また、図示はしていないが、チャンバー容器５ａの外周壁にパイプ状のエバポレータを巻き付け、遠心室内を冷却する構成とすることは、ロータの回転による空気との摩擦熱により試料が熱くなるのを防止できる観点等から好ましく、また天板５ｂに設けた開口９に、該開口９を開閉する自動ドアを設けた構成とすることは、試料の出し入れの際以外は開口９を閉塞しておくことにより、該開口９を介して外部から塵埃等が混入すること、また試料が飛沫となって外部に放出されることを極力防止できる観点等から好ましい。
【００１６】
スイングロータ４を所定位置に停止させる制御装置７は、駆動モータ６を停止させる際に、該駆動モータ６に取り付けられた回転角度位置を検出するエンコーダ１１の出力値に基づいて、バケット３が上記ケーシング５に形成された開口９に一致する位置に停止するように、スイングロータ４の回転角度位置を制御するようになっている。なお、駆動モータ６をステッピングモータとした場合には、上記エンコーダを設けることなく上記制御が可能となる。
【００１７】
所定位置に停止したバケット３を押え込む押圧装置８としては、図３，図４に示したように、上記ケーシング５の側壁に設けられた、バケット３を押え込む方向に進退動する押え棒１２と、該押え棒１２を進退動させる進退機構１３とから構成されたものとすることができる。
【００１８】
押え棒１２は、ケーシング５の側壁から遠心室内にその先端１２ａを望ませた状態で設置され、バケット３が制御装置７の制御により所定位置に停止した際、バケット３を押え込む方向（図において左方向）に進出し、先端１２ａによってバケット３を押圧すると共にその押圧状態を維持する。これによりバケット３は、図３（ａ）に示したように垂直状態に戻りきれずに傾いた状態で停止した場合でも、図３（ｂ）に示したように確実に元の位置状態に戻され、またその状態が維持される。
【００１９】
押え棒１２を進退動させる進退機構１３は、図４に示したように、押え棒１２を水平方向に摺動自在に支持するレール１３ａと、押え棒１２の後端１２ｂに設けられたピン１３ｂと、該ピン１３ｂが挿入された長穴１３ｃを有する揺動竿１３ｄと、該揺動竿１３ｄを回動駆動させるステッピングモータ１３ｅにより構成することができる。ステッピングモータ１３ｅは、制御装置７により制御され、バケット３が所定位置に停止した際に、押え棒１２を進出させる方向に駆動され、バケット３からの遠沈管２の自動出し入れが完了した際に、押え棒１２を退避させる方向に駆動される。
【００２０】
バケット３を押え込む押圧装置８には、負荷センサを設けることが好ましい。負荷センサを設けることにより、バケット３が所定位置に停止していない等の異常を感知することができ、ハンドリング装置を含めて装置を停止さる制御を行うことにより、装置の損傷、遠心管の自動出し入れの不具合等を未然に防ぐことができる。負荷センサの構成については、図示はしていないが、例えば押え棒１２をコイルスプリングによって先端方向に付勢した構成とし、バケット３を押え込む際に所定以上の負荷が該押え棒１２に働いた場合にはコイルスプリングの付勢力に抗して押え棒１２が縮み、その押え棒の縮みを検知することにより負荷を感知するセンサ構造としても良い。
【００２１】
また、所定位置に停止したバケット３を押え込む押圧装置８としては、図５に示した構成のものとすることもできる。この押圧装置８は、ケーシング５の底壁に設けられた、バケット３を押え込む方向に起伏動する押え棒１４と、該押え棒１４を起伏動させる起伏機構１５とからなるものである。この押圧装置８においても、バケット３が制御装置７の制御により所定位置に停止した際、押え棒１４が起伏機構１５により駆動され、バケット３を押え込む方向（図において反時計方向）に起き上がり、バケット３を押圧すると共にその押圧状態を維持する。これによりバケット３は、図５（ａ）に示したように垂直状態に戻りきれずに傾いた状態で停止した場合でも、図５（ｂ）に示したように確実に元の位置状態に戻され、またその状態が維持される。
【００２２】
押え棒１４を起伏動させる起伏機構１５については、図示はしていないが、例えば押え棒１４の基部に固設された水平軸を回動可能にブラケットによって支持し、該水平軸にステッピングモータの回転をベルトによって伝える構成とすることができる。ステッピングモータは、制御装置７により制御され、バケット３が所定位置に停止した際に、押え棒１４を起こす方向に駆動され、バケット３からの遠沈管２の自動出し入れが完了した際に、押え棒１４を伏せる方向に駆動される。
【００２３】
上記したように構成された本実施形態に係る遠心分離機１によれば、所定時間にわたる試料の遠心分離操作が終了した時点で、制御装置７は、駆動モータ６に取り付けられた回転角度位置を検出するエンコーダ１１の出力値に基づいて、バケット３がケーシング５に形成された開口９に一致する位置に停止するように、スイングロータ４の回転角度位置を制御して停止させる。そして、バケット３が所定位置に停止したところで、押圧装置８が制御装置７により作動され、押え棒１２がバケット３を押え込む方向に進出し、先端１２ａによってバケット３を押圧すると共にその押圧状態を維持する（或いは、押え棒１４がバケット３を押え込む方向に起き上がり、押え棒１４によってバケット３を押圧すると共にその押圧状態を維持する）。これによりバケット３は、定位置において確実に元の垂直状態に戻され、またその状態が維持されるため、図示しないハンドリング装置により、ケーシング５に形成された開口９を介して遠沈管２の自動出し入れを容易かつ確実に行うことができる。ハンドリング装置による遠沈管２の自動出し入れが完了すると、押圧装置８が制御装置７により再び作動され、押え棒１２が退避し（或いは、押え棒１４が伏せ）、入れ換えられた遠沈管２内の新たな試料に対して遠心分離操作が続けて実行される。従って、本実施形態に係る遠心分離機１は、新たな試料に対して繰り返し行われる遠心分離操作を、安全かつ確実に自動化できるものとなる。
【００２４】
以上、本発明に係る遠心分離機の実施形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施形態の遠心分離機に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術思想としての本発明に係る遠心分離機の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは当然である。
例えば、上記実施形態においては、遠沈管２をハンドリング装置によりケーシング５に形成された開口９を介して自動出し入れしているが、遠沈管等の試料容器を収納するラックごと自動出し入れする構成としても良く、また、自動シリンジによって遠沈管等の試料容器から試料のみを自動出し入れする構成としても良い。また、上記実施形態においては、ケーシング５に一か所のみ開口９を形成し、該開口９に対応する位置に停止したバケット３に対する１個の押圧装置８を設けた遠心分離機について説明したが、開口を複数、例えばバケットの個数分形成し、各開口に対応する位置に停止したバケットにそれぞれ対する複数の押圧装置を設けた遠心分離機としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係る遠心分離機は、スイングロータに装着されたバケットを、押圧装置によって回転が停止した場合に確実に元の位置状態に戻すと共にその状態を維持させることができるため、バケットからの試料の自動出し入れを良好に行うことができるものとなり、培養処理装置、生化学分析装置等の装置内に遠心分離機を含み、その遠心分離操作の自動化が望まれる装置の遠心分離器として、好適に使用することできる。
【符号の説明】
【００２６】
１    遠心分離機
２    遠沈管
３    バケット
４    スイングロータ
５    ケーシング
５ａ    チャンバー容器
５ｂ    天板
６    駆動モータ
７    制御装置
８    押圧装置
９    開口
１０    アーム
１１    エンコーダ
１２    押え棒
１２ａ    押え棒の先端
１２ｂ    押え棒の後端
１３    進退機構
１３ａ    レール
１３ｂ    ピン
１３ｃ    長穴
１３ｄ    揺動竿
１３ｅ    ステッピングモータ
１４    押え棒
１５    起伏機構
【図１】
0006444242.tif 000002
【図２】
0006444242.tif 000003
【図３】
0006444242.tif 000004
【図４】
0006444242.tif 000005
【図５】
0006444242.tif 000006