(57)【要約】ロータ位置決め装置および遠心機本体のロケータは、ロータシャフトを挟むように閉じる一対の位置決めアーム、およびロータシャフトをセンタリングする位置決めピンを備える。登録機構が、ロータシャフトおよび遠心機本体を、定位置にくるまで回転させる。遠心機本体を確実に登録する方法は、遠心機本体のロータシャフトを所定の中心線上にセンタリングするステップ、および遠心分離が行われる前後に遠心機本体を定位置に配置するステップを含む。
2004514544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータシャフトを有するロータの位置決め装置において、
第１および第２位置決めアームと、
位置決めピンとを備え、
前記第１および第２位置決めアームの各々にはノッチが設けられ、前記位置決めアームが離間する第１遠心作業ポジションと、ノッチが概ね合わさって開口部を形成する第２位置決めポジションとの間を動作可能であり、
前記位置決めアームが前記第２ポジションに動作するとき、前記位置決めアームの前記ノッチが前記位置決めピンを挟むように閉じる
ことを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項２】
請求項１記載のロータ位置決め装置において、
前記第１および第２位置決めアームの各々には第２ノッチが設けられ、
前記第２ノッチは、前記位置決めアームが第２ポジションに回転動作すると、概ね合わさって第２の開口部を形成し、
前記第２開口部は前記ロータシャフトを所定位置で固定することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項３】
請求項１記載のロータ位置決め装置において、
前記第１および第２位置決めアームの各々は、遠心機のカバーに取り付けられることを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項４】
請求項３記載のロータ位置決め装置において、
前記位置決めピンは、前記カバーに取り付けられることを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項５】
請求項２記載のロータ位置決め装置において、
前記第２ノッチの各々は、前記第１ノッチよりも大きいことを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項６】
請求項５記載のロータ位置決め装置において、
前記ロータシャフトに嵌合するベアリングをさらに備え、前記第２ノッチによって形成される開口部が前記ベアリングの回りで閉じ、前記ロータシャフトを固定することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項７】
請求項２記載のロータ位置決め装置において、
前記ロータシャフトを位置決めするための登録機構をさらに備え、
前記登録機構は、
モータシャフトに取り付けられたモータ、
前記モータシャフトに固定されたモータギア、
前記ロータシャフトに固定されたロータギアとを有し、
前記位置決めアームが第２ポジションに動作したとき、前記ロータギアと前記モータギアとが係合することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項８】
請求項７記載のロータ位置決め装置において、
前記モータは、前記第１あるいは第２位置決めアームに取り付けられることを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項９】
請求項７記載のロータ位置決め装置において、
前記登録機構は、
登録ディスクと、
オプトカプラをさらに備え、
前記登録ディスクの中心点に前記ロータシャフトが取り付けられ、前記登録ディスクの外周端部から内側に前記ロータシャフトに向かってノッチが形成されており、
前記オプトカプラは送信器と受信器とを有し、前記位置決めアームが第２ポジションにあるとき、前記登録ディスクが前記送信器と前記受信器の間にくるように配置され、
前記オプトカプラの前記受信器は、前記モータに電気的に結合され、前記オプトカプラは、光を当該受信器が受信しているかどうかを示す信号を発生することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項１０】
請求項９記載のロータ位置決め装置において、
前記オプトカプラは、前記第１あるいは第２位置決めアームに取り付けられることを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項１１】
複数の遠心機バケットおよびカバーを有する回転可能な遠心機本体と、
遠心機本体内の前記ロータシャフトに取り付けられ、前記遠心機本体を回転させる駆動モータと、
前記遠心機本体を決められた位置に動作させるロータ位置決め装置とを備えることを特徴とする遠心機。
【請求項１２】
請求項１０記載の遠心機において、
前記ロータ位置決め装置は、
第１および第２位置決めアームと、
位置決めピンとを備え、
前記第１および第２位置決めアームの各々には第１および第２ノッチが設けられ、前記位置決めアームが離間する第１遠心作業ポジションと、前記第１位置決めアームの第１および第２ノッチが前記第２位置決めアームの第１および第２ノッチにそれぞれ概ね合わさって、第１および第２開口部を形成する第２位置決めポジションとの間を動作可能であり、
前記位置決めアームが前記第２ポジションに動作するとき、前記位置決めアームの前記第１ノッチが前記位置決めピンを挟むように閉じ、
前記位置決めアームの前記第２ノッチは、前記位置決めアームが前記第２位置決めポジションに動作するとき、前記ロータシャフトを定位置で固定することを特徴とする遠心機。
【請求項１３】
請求項１２記載のロータ位置決め装置において、
前記第２ノッチの各々は、前記第１ノッチよりも大きいことを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項１４】
請求項１３記載のロータ位置決め装置において、
前記ロータシャフトに嵌合するベアリングをさらに備え、前記第２ノッチによって形成される開口部が前記ベアリングの回りで閉じ、前記ロータシャフトを固定することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項１５】
請求項１２記載のロータ位置決め装置において、
前記第１および第２位置決め装置アームの各々は、前記カバーに取り付けられていることを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項１６】
請求項１１記載のロータ位置決め装置において、
前記ロータシャフトを位置決めするための登録機構をさらに備え、
前記登録機構は、
登録モータシャフトに取り付けられた登録モータ、
前記モータシャフトに固定されたモータギア、
前記ロータシャフトに固定されたロータギアとを有し、
前記位置決めアームが第２ポジションに動作したとき、前記ロータギアと前記モータギアとが係合することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項１７】
請求項１６記載のロータ位置決め装置において、
前記登録モータは、前記第１あるいは第２位置決めアームに取り付けられることを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項１８】
請求項１６記載のロータ位置決め装置において、
前記登録機構は、
登録ディスクと、
オプトカプラをさらに備え、
前記登録ディスクの中心点に前記ロータシャフトが取り付けられ、前記登録ディスクの外周端部から内側に前記ロータシャフトに向かってノッチが形成されており、
前記オプトカプラは送信器と受信器とを有し、前記位置決めアームが第２ポジションにあるとき、前記登録ディスクが前記送信器と前記受信器の間にくるように配置され、
前記オプトカプラの前記受信器は、前記モータに電気的に結合され、前記オプトカプラは、光を当該受信器が受信しているかどうかを示す信号を発生することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項１９】
請求項１８記載のロータ位置決め装置において、
前記オプトカプラは、前記第１あるいは第２位置決めアームに取り付けられることを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項２０】
ロータシャフトのロータ位置決め装置において、
第１および第２位置決めアームと、
位置決めピンと、
モータと、
ロータギアとを備え、
前記第１および第２位置決めアームの各々は、前記位置決めアームが離間する第１作業ポジションと、前記位置決めアームの端部の各々が概ね合わさる第２位置決めポジションとの間を回転動作可能であり、
前記第１および第２位置決めアームの各々は、一端部に第１および第２ノッチが設けられ、前記位置決めアームの第１ノッチの各々は、当該位置決めアームの各々が第２位置決めポジションにあるとき概ね合わさり、前記位置決めアームの第２ノッチの各々は、当該位置決めアームの各々が第２位置決めポジションにあるとき、前記ロータシャフトを挟むように概ね合わさり、
前記位置決めアームが第２ポジションにあるとき、前記第１および第２位置決めアームの第２ノッチは、前記位置決めピンを挟むように概ね合わさり、
前記モータは、前記モータギアが取り付けられるモータシャフトを有し、
前記ロータギアは前記ロータシャフトに固定され、前記位置決めアームが第２位置決めポジションにあるとき、前記第２ギアと前記第１ギアとが係合することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項２１】
請求項２０記載のロータ位置決め装置において、
前記第２ノッチの各々は、前記第１ノッチよりも大きいことを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項２２】
請求項２１記載のロータ位置決め装置において、
前記ロータシャフトに嵌合するベアリングをさらに備え、前記第２ノッチによって形成される開口部が前記ベアリングの回りで閉じ、前記ロータシャフトを固定することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項２３】
請求項２０記載のロータ位置決め装置において、
登録ディスクと、
オプトカプラをさらに備え、
前記登録ディスクの中心点に前記ロータシャフトが取り付けられ、前記登録ディスクの外周端部から内側に前記ロータシャフトに向かってノッチが形成され、
前記オプトカプラは送信器と受信器とを有し、前記位置決めアームが第２ポジションにあるとき、前記登録ディスクが前記送信器と前記受信器の間にくるように配置され、
前記オプトカプラの前記受信器は、前記モータに電気的に結合され、前記オプトカプラは、光を当該受信器が受信しているかどうかを示す信号を発生することを特徴とするロータ位置決め装置。
【請求項２４】
遠心機本体のロータシャフトを所定の中心線に沿ってセンタリングするステップと、
遠心機本体を定位置に配置するステップと、
試料を一つ以上の遠心機バケットに配置するステップと、
前記試料を遠心分離するステップと、
前記ロータシャフトを前記所定の中心線に沿って再度センタリングするステップと、
前記遠心機本体を定位置に再配置するステップと、
前記試料を取り出すステップと、
を含むことを特徴とする遠心機本体を位置決めする方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法において、
前記ロータシャフトをセンタリングするステップは、第１遠心作業ポジションと第２位置決めポジションとの間を動作可能な一対の前記位置決めアームによってロータシャフトを固定するステップを含むことを特徴とする遠心機本体を位置決めする方法。
【請求項２６】
請求項２４記載の方法において、
前記ロータシャフトをセンタリングするステップは、第１遠心作業ポジションと第２位置決めポジションとの間を動作可能な一対の前記位置決めアームによって、前記ロータシャフトを囲む前記ベアリングを固定するステップを含むことを特徴とする遠心機本体を位置決めする方法。
【請求項２７】
請求項２４記載の方法において、
前記遠心機本体を定位置に配置するステップは、登録ディスクのノッチがオプトカプラの位置と一致するまで、前記ロータシャフトおよび固定された前記登録ディスクを回転するステップを含むことを特徴とする遠心機本体を位置決めする方法。
【請求項２８】
係止ブラケットと、
遠心機バケットの回転を制限するように配置される係止ピンと
を備える回転可能な遠心機の前記バケットのバケット係止部材。
【請求項２９】
請求項２８記載のバケット係止部材において、
前記係止ブラケットは、前記遠心機バケットのブラケット部材に取り付けられることを特徴とするバケット係止部材。
【請求項３０】
請求項２９記載のバケット係止部材において、
前記係止ブラケットは、前記ブラケット部材に存在する開口部および取付部材によって取り付けられることを特徴とするバケット係止部材。
【請求項３１】
バケット本体と、
ホルダープレートと、
底部サポート部材を備え、
前記ホルダープレートは前記バケット本体内に取り付けられ、前記ホルダープレート内には、試料を取り込むための複数のホルダー開口部が形成され、
前記底部サポート部には複数のサポート開口部が形成され、前記サポート開口部の各々はホルダー開口部と正確に一致するように配置される
ことを特徴とする遠心機バケット。
【請求項３２】
請求項３１記載の遠心機バケットにおいて、
ポスト機構ベースと、当該ポスト機構ベースに取り付けられるアラインメントポストを有し、前記バケットに固定されるアラインメントポスト機構を備えることを特徴とする遠心機バケット。
【請求項３３】
請求項３２記載の遠心機バケットにおいて、
前記アラインメントポストは、前記ポスト機構ベース側で断面積が最大となり、先端側で断面積が最小となるように、テーパが付けられていることを特徴とする遠心機バケット。
【請求項３４】
請求項３２記載の遠心機バケットにおいて、
前記アラインメントポストはテーパが付けられたゴム製の嵌合部を有することを特徴とする遠心機バケット。
【請求項３５】
請求項２８記載の遠心機バケットにおいて、
底部サポート部材はエポキシ樹脂で形成されることを特徴とする遠心機バケット。
【請求項３６】
請求項２８記載の遠心機バケットにおいて、
前記遠心機バケットはバケット係止部材をさらに備え、
前記バケット係止部材は、
係止ブラケットと、
前記遠心機バケットの回転を制御する係止ピンを含むことを特徴とする遠心機バケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は主に、ロータの位置決め、特にフローティングロータの位置決めに関する。
【０００２】
発明の背景
容器内の懸濁した粒子を分離する遠心機等の装置は、懸濁液が入ったチューブ等の容器を高速回転することによって遠心分離を行う。遠心分離は医療検査や試料の精製等に広く使用される方法である。遠心分離における回転は高速であり、通常は毎分２７００回転数以上で回転する。このような高速回転を実現するには、高速モータや特別な精密機器が必要である。
【０００３】
複数の試料を同じ遠心機に入れる際、各試料には慎重にラベルが貼られる。何故ならば、試料は高速かつ多数の回転で遠心分離に掛けられるため、遠心分離バケットを元の位置で正確に止めるのは極めて困難となるからである。通常、遠心分離に掛けられる試料の各々には、ラベルが貼られるかコードが付けられ、技術者（作業者）等によって別々に配置される。遠心分離の作業が終了すると、技術者（作業者）は、試料を取り出し、ラベルによって識別、分類、保管した後、適切な用途に利用する。
【０００４】
最近では本願の出願人により出願された米国特許出願（出願番号０９／４２０，９６５）により、複数の試料の配置方法およびその装置をロボットを用いて自動化した遠心機が開示された。この特許出願を参照することによって、その開示内容全体を本願の明細書に盛り込んだものとする。このような装置は、コンピュータシステムによって制御され、その内容は、本願の出願人により出願された米国特許出願（出願番号０９／２２５，１４６および出願番号０９／３６１，８２９）等によって開示されている。これらの特許出願の開示内容によると試料は遠心分離ステーションや遠心機に配置され、所定の方法により分離される。
【０００５】
従来技術の遠心機のロータは、通常、超高速回転中に円を描くようにして「浮いて」しまう。回転はベルトドライブによって駆動され、ベルトドライブは遠心機バケットの横に離れて位置するモータに連結される。ロータシャフトの回転を支える特殊なベアリング機構がロータシャフトを浮かせる。そのため、回転が不均衡になってしまったり、バケット内の負荷が不均衡に掛かったりしてしまう。換言すれば、ロータシャフトの回転軸が固定されていないのである。遠心機の回転が低速になり、やがて停止するとき、バケットの角ポジションを正確に確認する方法は視覚を使う以外ない。よって、遠心機に配置された試料を自動的に取り出すのは難しく、バーコードを使って読み取る等、再度識別することが必要となる。
【０００６】
遠心機バケットへの試料の配置や遠心分離後における試料の取り出しを自動的に行う場合、試料の取り出しは遠心機に配置された順番に、或いはその逆の順番で行われるのが好ましい。また、機器の作業者や技術者が不在でも試料の取り出しが可能であるのが望ましい。
【０００７】
さらに、試料を遠心機バケットに配置する位置によっては、バケットが不安定になり、重心がずれてしまうおそれがある。このような場合、バケット内の試料の位置を把握できないため、精密に行われるべき自動化処理による試料の取り出しは困難である。
【０００８】
要約
本発明は、遠心機のロータの位置決めに関し、様々に実施可能な方法や装置を提供することによって、従来技術における問題点を克服する。遠心機のロータの位置決めにより、遠心機バケットの回転位置は正確に確定され、遠心機バケットを正確に配置することにより、遠心機バケットから試料を自動的に取り出すことが容易になる。
【０００９】
一実施の形態において、遠心機に使用されるロータ位置決めには、ノッチが各々形成された第１および第２位置決めアームが設けられている。ノッチは、位置決めアームが、アームが離間している第１ポジションからアームの端部が概ね合わさる第２ポジションに動作するとき、概ね合わさる。ノッチは、位置決めアームが第２ポジションに動作するとき、位置決めピンを挟むように閉じる。
【００１０】
別の実施の形態において、遠心機は、複数の遠心機バケットとカバーを有する回転可能な遠心機本体と、遠心機本体を回転させるロータシャフトに取り付けられている駆動モータと、遠心機本体を定位置に動作させるロータ位置決め装置とを備える。
【００１１】
また別の実施の形態において、遠心機本体の位置決めをする方法は、遠心機本体のロータシャフトが所定の中心線に沿って配置されるようにセンタリングするステップと、遠心機本体を定位置（ホームポジション）に配置するステップと、一つまたは複数の遠心機バケットに試料を配置するステップとを含む。試料はバケット内に配置されると、遠心分離される。この方法は、さらに、遠心分離の終了後、ロータシャフトが所定の中心線に沿って配置されるように再度センタリングをするステップと、遠心機本体を定位置に再配置するステップと、試料を取り出すステップとを含む。
【００１２】
また、明細書、請求項には、他の実施の形態についての記載もある。
【００１３】
実施の形態の説明
以下、本願の明細書の一部として添付された図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面は、本発明の実施の形態を具体的に示しているが、本発明の範囲から逸脱することなく、構成やロジックに変更を加えた他の実施の形態を採用することもできる。
【００１４】
図１は、遠心機のロータ位置決め装置の実施の形態１００の平面図である。ロータ位置決め装置１００は遠心機１０２上に配置される。ロータ位置決め装置１００は遠心分離を行う前後に、ロータシャフト１０４が遠心機１０２の中心にくるよう配置される。前述したように、通常、遠心機のロータシャフト１０４は浮いてしまう。即ち、ロータシャフト１０４は、特定の回転軸に固定されていない。その代わり、ロータシャフトが浮くことから、ロータシャフト１０４に過度の応力をかけることなく遠心機の超高速回転を維持できる。
【００１５】
一実施の形態における遠心機のロータ位置決め装置１００は、カバー部材１１０に取り付けられている一対の位置決めアーム１０６および１０８を有する。位置決めアーム１０６および１０８は、アームが開いた状態の第１遠心作業ポジション（ｆｉｒｓｔ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）からアームが閉じた状態の第２位置決めポジション（ｓｅｃｏｎｄ ｌｏｃａｔｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に動作する。一実施の形態では、位置決めアーム１０６の端部１２０に沿って、２箇所にノッチ１１６および１１８が設けられる。同様に、位置決めアーム１０８の端部１２６に沿って、２箇所にノッチ１２２および１２４が設けられる。本実施の形態では、端部１２０および１２６は互いに向き合うように並んで配置されている。端部１２０および１２６が各々の回転の中心点１１２および１１４を軸に、閉じるように回転し、端部１２０および１２６が一致すると、開口部が２箇所できる。一実施の形態では、第１の開口部は略円形であり、略半円形のノッチ１１６および１２２からなる。
【００１６】
一実施の形態では、位置決めアーム１０６は、中心点１１２を軸に、位置決めアーム１０８は、中心点１１４を軸に、第１ポジションと第２ポジションとの間を回転動作する。
【００１７】
また、一実施の形態では、第２の開口部も略円形であり、ノッチ１１８および１２４が結合されて形成される。ノッチ１１６および１２２は、第１開口部を形成し、ロータシャフト１０４を第１開口部内に制限することにより、このロータシャフト１０４の位置決めをする。この実施の形態において、ロータシャフト１０４には、このシャフト１０４より外径が大きいロータシャフトのベアリング１０５が取り付けられる。ノッチ１１６および１２２がベアリング１０５を挟むように閉じるため、ベアリング１０５だけでなくロータシャフト１０４の移動も制限される。つまり、本実施の形態のノッチ１１６および１２２は、位置決めアームが閉じる際、ベアリング１０５およびロータシャフト１０４の移動を制限して所定の位置で位置決めするため、ベアリング１０５の大きさとほぼ同じ大きさの開口部を形成する。
【００１８】
また、本実施の形態では、ノッチ１１８および１２４がピン１２８に接触する。ピン１２８の位置に基づいてロータシャフト１０４の移動を制限した際のロータシャフト１０４の位置が登録され、ロータシャフト１０４が位置決めされる。一実施の形態では、位置決めアーム１０６および１０８がピン１２８を挟むように閉じる際、ピン１２８およびロータシャフト１０４が一列になり、ロータシャフト１０４は中央に寄せられる。
【００１９】
位置決めアームがピン１２８を挟むように閉じると同時に、ノッチ１１６および１２２もシャフトベアリング１０５を挟むように閉じる。位置決めアーム１０６および１０８がシャフトベアリング１０５およびピン１２８を挟むように閉じると、遠心機本体の回転部１１１の位置が登録機構によって登録され、遠心機本体の正確な位置が高精度に認識される。回転部１１１の位置が認識されると、遠心機本体内にある個々の試料ホルダーやバケット１１３の位置も認識される。
【００２０】
本実施の形態では、ノッチ１１６、１２２およびベアリング１０５は、遠心機クリアランスのカバーが支障をきたすことなく開くような大きさに設定されている。ベアリング１０５の使用により、開口部が広くなり、遠心機のカバーが開いた状態となり、ロータ位置決め装置機構は初期化される。
【００２１】
別の実施の形態では、ロータシャフト１０４を取り巻くベアリング１０５は存在せず、位置決めアーム１０６および１０８のノッチ１１６および１２２は、ベアリングの代わりにロータシャフト１０４自体を挟むように閉じる。
【００２２】
また、別の実施の形態では、登録機構は、ロータシャフト１０４に取り付けられている登録ディスク１３０により構成される。よって、登録ディスク１３０はロータシャフト１０４と共に回転する。一実施の形態では、登録ディスク１３０には、登録ディスク１３０の外周端部１３３からロータシャフト１０４に向かって半径方向内側にノッチ（スロット）１３２が切り込まれている。送信器１３６および受信器１３８を有する光結合素子１３４は、送信器１３６および受信器１３８が登録ディスク１３０の両側にくるように配置される（図１ａ参照）。
【００２３】
送信器１３６は、光信号を送信する。登録ディスク１３０が送信器１３６と受信器１３８との間にあるとき、光信号はディスクによって遮断されるため、受信器１３８によって受信されない。スロット１３２が送信器１３６と受信器１３８との間にあるとき、受信器１３８は送信器１３６から送信された光信号を受信する。光信号の受信は、位置決めアーム１０８に取り付けられたモータ１４０内の回路に伝えられる。回路は、この光信号に基づいて、ロータシャフト１０４を正確に回転させるよう設計されたギア等の運動機構（図１ａおよび図１ｂ参照）を制御する。登録ディスク１３０のノッチ（スロット）１３２は、遠心機本体の回転部１１１の定位置で認識される。光信号が受信器１３８によって受信されるような位置にスロット１３２がくると、モータ１４０の回路とソフトウェアは、登録ディスクが定位置にあると判断する。ディスク１３０はロータシャフト１０４によって固定されているため、遠心機本体１１１の位置とバケット１１３の位置も正確に認識される。
【００２４】
ロータシャフトの中心線を定めておくことによって、回転の予測が可能となり、回転が円滑になる。このため、回転中、遠心機内の負荷が不均衡に掛かってしまったり、回転が不均衡になってしまった場合でもロータシャフト、従って遠心機本体の位置も登録される。遠心機本体の回転が停止している際、ロータシャフトは、位置決めアーム１０６および１０８を閉じること、即ち、第１遠心作業ポジションから第２位置決めポジションに移動させることによって、所定の中心線にロータシャフトの中心がくるように位置決めされる。本発明の一実施の形態においては、中心線を定めておくことにより、ロータシャフト１０４の中心が所定の中心線に寄せられたときに、遠心機本体１１１を所定の回転ポジションに位置させることができる。この回転ポジションは、一実施の形態においては、遠心機にとって「定位置」にあるものであり、また、一実施の形態においては、遠心機本体の略中心にある。別の実施の形態においては、中心線を定めることにより、ロータシャフト、ピン１２８、定位置にある遠心機本体、試料の自動処理による取り込みおよび取り出しを行う機械の位置を合わせることができる。別の実施の形態では、位置決めアーム１０６および１０８が第１ポジションに動作したとき、位置決めアーム１０６および１０８の移動を制限するようにピン１２９が配置されている。
【００２５】
ロータシャフトが遠心機本体１１１の中心にくるような定位置を定めることにより、ロータシャフトの位置の登録、従って、バケットの位置の登録も容易になる。なお、ロータシャフトおよび遠心機本体の定位置は、本発明の範囲から逸脱することなく、実施の形態に応じて変更することができる。
【００２６】
図１ａおよび図１ｂは、第１遠心作業ポジション（図１ａ）および第２位置決めポジション（図１ｂ）におけるロータ位置決め装置１００の一実施の形態を示している。本実施の形態では、オプトカプラ（光結合素子）１３４は位置決めアーム１０６上に設置され、モータ１４０は位置決めアーム１０８上に設置されている。このため、位置決めアーム１０６および１０８が動作すると、オプトカプラ１３４とモータ１４０もそれぞれ動作する。モータ１４０は、このモータによって駆動されるモータシャフト１４２に連結されている。モータシャフト１４２はモータギア１４４に連結されており、シャフト１０４の回転と連動してモータギア１４４も回転する。また、ロータシャフト１０４にはロータギア１４６が固定されており、シャフトが回転するとロータギア１４６も回転する。モータギア１４４とロータギア１４６は、ロータ位置決め装置が位置決めポジションにあるときに噛合する。よって、モータシャフト１４２の回転によりロータギア１４６も回転し、ロータギア１４６の回転により遠心機本体が回転する。モータギア１４４とロータギア１４６の歯車比は予め決められているため、モータシャフトの回転によって遠心機本体にかかる回転力も定められたものとなる。
【００２７】
回転を始める際、位置決めアーム１０６および１０８は通常、第１遠心作業ポジションから第２位置決めポジションへと移動される。一実施の形態において、位置決めアームの動作は、移動距離が定められたピストンによって制御される。ピストンの一端は位置決めアーム１０６に取り付けられ、他端は位置決めアーム１０８上に固定されているピストンハウジングに取り付けられている。ピストンハウジングからピストンを後退させることにより、位置決めアームは互いに引き寄せられる。逆に、ピストンを前進させると、位置決めアームは互いに離間する。なお、位置決めアームの動作を制御する機構は、位置決めアームを互いに引き寄せ、離間させることができるものであればどのようなものでもよく、様々な方法によって実現される。限定するものではないが、位置決めアームの動作を制御する機構として、例えば、ギア、ピストン、液圧機器、電子ソレノイド、スプリング等がある。
【００２８】
位置決めアーム１０６および１０８が第２位置決めポジションへと回転すると、ノッチ１１８および１２４は中心に来て、アームがピン１２８を囲む。同時に、ノッチ１１６および１２４はシャフトベアリング１０５を挟むように閉じ、ベアリングを所定の中心位置に移動させる。また、このとき、位置決めアーム１０６および１０８は、オプトカプラ１３４を所定の位置に配置される。即ち、送信器１３６および受信器１３８は、ノッチ（スロット）１３２が送信器と受信器の間になければ、登録ディスク１３０が光信号を遮断するような位置に配置される。さらに、このとき、モータギア１４４は、ロータギア１４６と係合するように配置される。
【００２９】
上述したように、ピン１２８の位置および配置（ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）は、遠心機本体１１１の中心が中心線の上に正確にくるように選定される。これは、上述したように、遠心機のバケット１１３の位置が正確に決定され、回転が正確に実行されるようにするためである。ロータシャフトが中心にくるように配置されると、ロータシャフトに取り付けられたディスクに登録された内容に基づき、モータ１４０、モータシャフト１４２、モータギア１４４およびロータギア１４６が作動し、ロータシャフト１０４が駆動される。受信器１３８が送信器１３６から光信号を受信していなければ、遠心機の本体は定位置に配置されていないことを示す。
【００３０】
受信器が送信器から光信号を受信していれば、遠心機本体１１１は定位置にある。上述したように、自動装置による試料の出し入れは、遠心機が定位置にある際に行われる。試料を置く前に、遠心機本体１１１は定位置に移動され、遠心機内のバケット１１３の正確な位置が認識される。上述したように、ソフトウェアによる制御により、遠心機本体はモータ１４０によって回転し、自動装置により、試料が所定の順番で遠心機の本体内のバケットに配置される。すべての試料が遠心機内に配置されると、ロータ位置決め装置は第１遠心作業ポジションに移動する。この後、目的に応じて、通常の遠心作業が行われる。遠心機の回転が終了すると、試料は遠心機から取り出され、ロータ位置決め装置は第２位置決めポジションに移動する。その後、上述した手順が繰り返され、遠心機は定位置に移動する。よって、試料はバケットに配置されるときと全く同じ位置にある。
【００３１】
図２は、本発明に係る別の実施の形態におけるバケット係止部２００の平面図である。遠心機の各バケット１１３は、ブラケット部材２０４に取り付けられたポスト２０２を中心として、回転自在である。また、各ブラケット部材２０４は、遠心機本体１１１に取り付けられている。遠心機本体１１１が回転する際、バケット１１３もそれぞれのポスト２０２を中心として、回転自在である。各バケット１１３には、試料を収納する幾つかのホルダー１１５が設けられている。
【００３２】
遠心機、遠心機の本体およびバケットは精巧に較正が行われた精密機械なので、試料チューブの重心がわずかにでもずれると、バケット１１３のバランスが不均衡になるおそれがある。通常の遠心作業であれば、遠心機メーカーはバケット内の負荷が不均衡でも、遠心作業ができるように遠心機を製造しているので、このような状態でも問題はない。しかし、上述したように、遠心機が試料の出し入れを自動的に行う装置と連動し、バケットが回転自在である場合、バケット内に不均衡な負荷がかかると、バケットが傾いてしまう。この傾きによって、自動装置のバケットから試料を取り出す機能が低下するおそれがある。さらに、遠心機本体、バケット、ロータ、可動部品は、超高速回転に耐えられるように全て精巧に作られているため、バケット内の部材には接触しないほうがよいのである。
【００３３】
バケット係止部２００はバケット係止ブラケット２０６およびバケット係止ピン２０８からなる。一実施の形態においては、係止ピン２０８は係止ブラケット２０６にある開口部に圧入される。係止ブラケット２０６は、一実施の形態においては、ブラケット部材２０４の開口部および器具によって、バケットのブラケット部材２０４に取り付けられている。本実施の形態において、係止ブラケットは、ブラケット部材に余計な負担や疲労を加えないように、ブラケット部材の開口部とネジあるいはボルトを使用してネジ止めまたはボルト止めされている。係止ピン２０８は、バケット１１３が係止ブラケット２０６の両端に位置するバケット１１３の回転移動を制限するように、配置されている。
【００３４】
本実施の形態においては、バケット１１３の回転が制限されるので、回転によってホルダー１１５がロータシャフト１０４とは逆の方向を向くことがない。換言すると、通常の遠心作業の際、バケットが意図していた回転と逆に回転することがない。バケット１１３の移動を制限することにより、遠心機本体１１１およびバケット１１３が定位置にある限り、試料を取り出す自動装置は試料の位置を正確に認識できる。バケット１１３は、回転することなく、係止ピン２０８によって、正確な角度および方向（ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）で保持される。よって、ロボット等の自動装置により、遠心機のバケットの位置が認識され、登録処理が可能となる。
【００３５】
別の実施の形態においては、各バケットには、ポスト機構ベース２５２とアラインメントポスト（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｐｏｓｔ）２５４から構成されるアラインメントポスト機構（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｐｏｓｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）２５０が設けられている。アラインメントポスト機構は、遠心機のバケット１１３上の所定の位置に設置されている。所定の位置は、機構の他の部分にあり、アラインメントポスト２５４が嵌合する所定の開口部に対応する。
【００３６】
一実施の形態においては、アラインメントポストは遠心機の各バケットの中心に配置される。上述した試料出し入れの自動装置では、ローダヘッドに中心ネジ開口部がある。本実施の形態において、この開口部は、ローダヘッドの中心ネジ開口部と一致する位置にある。本実施の形態においては、アラインメントポスト機構２５０がローダヘッドにある中心ネジ開口部を使用するため、ローダヘッドにはこの他に開口部を設ける必要がない。別の実施の形態においては、アラインメントポストにテーパが付けられている。機構ベース２５２に取り付けられている側で直径が最も大きくなり、ベース２５２に対して末端となる部分２５６で直径が最も小さくなるように、テーパが付けられている。
【００３７】
別の実施の形態においては、アラインメントポストは、ゴム、ポリマー、プラスチック等の可撓性材料によってテーパが付けられた結合部を有する。本実施の形態における結合部あるいは別の実施の形態におけるポストにテーパが付けられているため、初期段階で開口部とアラインメントポストとの位置を合わせる際に生じた誤差（ずれ）が吸収される。
【００３８】
別の実施の形態においては、アラインメントポストの位置は、自動装置のポスト開口部の位置によって決まる。アラインメントポスト機構により、試料チューブの出し入れを自動的に一層正確に行うことができ、何度でも繰り返すことが可能となる。
【００３９】
一実施の形態においては、各ホルダー１１５は、試料の位置を高精度に判定することができるように、ホルダープレート２１０を精密に正確に機械加工することによって形成されている。一実施の形態では、図３に示すように、各バケット１１３には、エポキシ樹脂によって成形された底部３００を有する。図３ａに示すように、このエポキシ樹脂の底部には、遠心分離中試料チューブの底が破裂しないように試料チューブの底を支えるサポート部３０２が設けられている。また、底部サポート部３０２により、バケットに入れられた試料チューブの位置がほぼ固定され、自動装置による試料の取り出しにも役に立つ。一実施の形態においては、サポート部３０２は円錐形である。しかしながら、本発明の範囲から逸脱しない限り、サポート部３０２は、使用する試料チューブの底部を支えることができればどのような構造のものでもよいことが理解できよう。
【００４０】
図４は、別の実施の形態に係る本発明の方法４００のフローチャートである。方法４００は、ブロック４０２に示すロータシャフトを所定の中心線に合わせるステップと、ブロック４０４に示す回転部１１１のような遠心機本体を定位置に配置させるステップと、ブロック４０６に示すバケット１１３のような遠心機バケットに試料を配置するステップとを含む。遠心機が定位置にあるときに試料が、遠心機内に配置されると、ブロック４０８では、作業者やコンピュータ等の要求に応じて、試料に遠心分離が施される。ブロック４１０において、遠心分離が終了し、遠心機本体の回転が停止すると、遠心機のロータシャフトは再び所定の中心線に合わせて配置され、ブロック４１２において、遠心機本体は定位置に配置される。遠心機本体が定位置に配置されると、ブロック４１４において、試料が取り出される。ブロック４０２、４０４、４１０および４１２の作業および方法は、図１、図１ａ、図１ｂを参照して説明した通りである。
【００４１】
上述した内容は、例示的なものにすぎず、限定的に解釈されるべきではない。当業者であれば、上述した内容を読んで理解することによって、多くの別の実施の形態が存在することが理解できよう。従って、本発明の範囲は、付随する請求項の範囲、さらに、この請求項によって派生する均等の範囲を全て含むものと認識されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は本発明の一実施の形態に係るロータ位置決め装置の平面図であり、図１ａは図１の１ａ−１ａ線に沿った図１の実施の形態を示す断面図であり、図１ｂは図１ａの実施の形態に関し、位置決めポジションにあるロータ位置決め装置の断面図である。
【図２】
本発明の実施の形態に係るバケット係止部の平面図である。
【図３】
図３は本発明の実施の形態に係るバケットの側面図であり、図３ａは図３の３ａ−３ａ線に沿った切欠図である。
【図４】
本発明の方法の実施の形態に係るフローチャートである。
【図４】
2004514544.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004514544.tif 000004
2004514544.tif 000005
2004514544.tif 000006
2004514544.tif 000007
2004514544.tif 000008
2004514544.tif 000009
2004514544.tif 000010
2004514544.tif 000011
2004514544.tif 000012
2004514544.tif 000013
2004514544.tif 000014
2004514544.tif 000015
2004514544.tif 000016
2004514544.tif 000017
2004514544.tif 000018
2004514544.tif 000019
2004514544.tif 000020
2004514544.tif 000021
2004514544.tif 000022
2004514544.tif 000023
2004514544.tif 000024
2004514544.tif 000025
2004514544.tif 000026
2004514544.tif 000027
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004514544.tif 000028
2004514544.tif 000029
【国際調査報告】
2004514544.tif 000030
2004514544.tif 000031
2004514544.tif 000032
2004514544.tif 000033
2004514544.tif 000034