(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理材料を収容可能であり、自転公転式の遠心機にて使用される処理容器に取り付けられる検出器と、該検出器と通信可能に構成される処理装置とを含む検出システムであって、
前記検出器は、
第１情報を検出可能な第１検出部と、
第２情報を検出可能な第２検出部と、
無線通信回線を利用して通信可能な第１通信部と、
を含み、
前記処理装置は、
前記無線通信回線を利用して、前記第１通信部と通信可能な第２通信部と、
所定の処理を行う処理部と、
を含み、
前記第１情報は、温度を示す情報であり、前記第２情報は、前記処理容器の角度、回転速度及び前記処理容器に加わる振動を示す情報のうち、少なくとも１つであり、
前記第１通信部は、前記第１検出部で検出した前記第１情報及び前記第２検出部で検出した前記第２情報を、前記第２通信部へ送信し、
前記処理部は、前記第２通信部で受信した前記自転公転式の遠心機の動作中の前記第２情報に基づき求めた、前記自転公転式の遠心機の動作中の前記処理容器内で前記被処理材料が存在する位置を示す位置情報に基づいて、前記第２通信部で受信した前記自転公転式の遠心機の動作中の前記被処理材料及び前記処理容器の前記第１情報から、前記被処理材料のみの前記第１情報を抽出することで、前記被処理材料の前記第１情報を求める検出システム。
【請求項２】
前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する時刻を予測し、該予測した時刻における前記第２通信部で受信した前記第１情報から、前記被処理材料の前記第１情報を求める請求項１に記載の検出システム。
【請求項３】
前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在するか否かを判断し、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する場合の前記第２通信部で受信した前記第１情報から、前記被処理材料の前記第１情報を求める請求項１に記載の検出システム。
【請求項４】
自転公転式の遠心機を更に備え、
該自転公転式の遠心機は、
前記検出器が取り付けられた前記処理容器を保持可能に構成されて、自転軸線を中心に自転可能な自転体と、
前記自転体を保持して、公転軸線を中心に回転可能な公転体と、
前記公転体及び前記自転体に回転力を付与する駆動部と、
を含む、請求項１〜３の何れか一項に記載の検出システム。
【請求項５】
被処理材料を収容可能であり、自転公転式の遠心機にて使用される処理容器に取り付けられる検出器であって、
第１情報を検出可能な第１検出部と、
第２情報を検出可能な第２検出部と、
所定の処理を行う処理部と、
を含み、
前記第１情報は、温度を示す情報であり、前記第２情報は、前記処理容器の角度、回転速度及び前記処理容器に加わる振動を示す情報のうち、少なくとも１つであり、
前記処理部は、前記第２検出部により検出した前記自転公転式の遠心機の動作中の前記第２情報に基づき求めた、前記自転公転式の遠心機の動作中の前記処理容器内で前記被処理材料が存在する位置を示す位置情報に基づいて、前記第１検出部により検出した前記自転公転式の遠心機の動作中の前記被処理材料及び前記処理容器の前記第１情報から、前記被処理材料のみの前記第１情報を抽出することで、前記被処理材料の前記第１情報を求める検出器。
【請求項６】
請求項５に記載の検出器が取り付けられた前記処理容器を保持可能に構成されて、自転軸線を中心に自転可能な自転体と、
前記自転体を保持して、公転軸線を中心に回転可能な公転体と、
前記公転体及び前記自転体に回転力を付与する駆動部と、
を含む自転公転式の遠心機。
【請求項７】
被処理材料を収容可能であり、自転公転式の遠心機にて使用される処理容器において、第１情報を検出するステップと、
前記処理容器において、第２情報を検出するステップと、
検出した前記自転公転式の遠心機の動作中の前記第２情報により求めた、前記自転公転式の遠心機の動作中の前記処理容器内で前記被処理材料が存在する位置を示す位置情報に基づいて、検出した前記自転公転式の遠心機の動作中の前記被処理材料及び前記処理容器の前記第１情報から、前記被処理材料のみの前記第１情報を抽出することで、前記被処理材料の前記第１情報を求めるステップと、
を含み、
前記第１情報は、温度を示す情報であり、前記第２情報は、前記処理容器の角度、回転速度及び前記処理容器に加わる振動を示す情報のうち、少なくとも１つである方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理材料を自転及び公転させることによって処理する遠心機において使用される検出器及び検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
処理容器を公転させながら自転させることによって、当該処理容器に収容された被処理材料を処理する遠心機が知られている。この遠心機は、各種の用途に利用され、例えば、被処理材料の撹拌処理と脱泡処理とを同時に行う撹拌・脱泡装置として利用される（特許文献１）。また、この遠心機は、被処理材料を粉砕するボールミルとしても利用される（特許文献２参照）。さらに、この遠心機は、被処理材料を乳化する乳化装置等としても利用される（特許文献３参照）。【０００３】
上記のような遠心機において使用される被処理材料の中には、処理中の温度等に基づいて、処理結果が変化するものがある。このような状況を鑑みてか、特許文献４には、処理中の被処理材料の温度を測定する温度測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第4084493号公報
【特許文献２】特開2002-143706号公報
【特許文献３】特開2010-194470号公報
【特許文献４】特許第6388992号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、遠心機においては、当該遠心機が動作することにより生じる遠心力に応じて、処理容器内で被処理材料が移動することが知られている。そのため、特許文献４の温度測定装置では、球面軸受けを使用して放射温度計を取り付けることにより、遠心力に応じて放射温度計を傾け、遠心力に応じて移動した被処理材料の温度を測れるようにしている。【０００６】
しかしながら、温度測定装置において、球面軸受けを使用して放射温度計を取り付けた場合、遠心力に応じた放射温度計の傾きと、遠心力に応じて移動した被処理材料の位置が一致しないおそれがある。その場合は、被処理材料の正確な温度を測定することが困難になり得る。また、球面軸受けそのものが、使用により劣化し、所望する遠心力に応じた放射温度計の傾きを実現できなくなるおそれがある。【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みなされたものである。その目的は、遠心機において使用され、被処理材料の温度等の情報を、より正確に検出できる検出器及び検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、以下に示す発明特定事項乃至は技術的特徴を含んで構成される。【０００９】
すなわち、ある観点に従う発明は、被処理材料を収容可能であり、遠心機にて使用される処理容器に取り付けられる検出器と、該検出器と通信可能に構成される処理装置とを含む検出システムであって、前記検出器は、第１情報を検出可能な第１検出部と、第２情報を検出可能な第２検出部と、無線通信回線を利用して通信可能な第１通信部と、を含み、前記処理装置は、前記無線通信回線を利用して、前記第１通信部と通信可能な第２通信部と、所定の処理を行う処理部と、を含み、前記第１通信部は、前記第１検出部で検出した前記第１情報及び前記第２検出部で検出した前記第２情報を、前記第２通信部へ送信し、前記処理部は、前記第２通信部で受信した前記第１情報と、前記第２通信部で受信した前記第２情報に基づき求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第１情報を求める検出システムである。【００１０】
また、上記検出システムにおいて、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記第２通信部で受信した前記第１情報から、前記被処理材料の前記第１情報を抽出することで、前記被処理材料の前記第１情報を求め得る。【００１１】
また、上記検出システムにおいて、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する時刻を予測し、該予測した時刻における前記第２通信部で受信した前記第１情報に基づいて、前記被処理材料の前記第１情報を求め得る。【００１２】
また、上記検出システムにおいて、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在するか否かを判断し、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する場合の前記第２通信部で受信した前記第１情報に基づいて、前記被処理材料の前記第１情報を求め得る。【００１３】
また、上記検出システムにおいて、前記第１情報は、温度を示す情報であり、前記第２情報は、前記処理容器の角度、回転速度及び前記処理容器に加わる振動を示す情報のうち、少なく１つであり得る。【００１４】
また、上記検出システムにおいて、遠心機を更に備え、該遠心機は、前記検出器が取り付けられた前記処理容器を保持可能に構成されて、自転軸線を中心に自転可能な自転体と、前記自転体を保持して、公転軸線を中心に回転可能な公転体と、前記公転体及び前記自転体に回転力を付与する駆動部と、を含み得る。【００１５】
また、ある観点に従う発明は、被処理材料を収容可能であり、遠心機にて使用される処理容器に取り付けられる検出器であって、第１情報を検出可能な第１検出部と、第２情報を検出可能な第２検出部と、所定の処理を行う処理部と、を含み、前記処理部は、前記第１検出部により検出した前記第１情報と、前記第２検出部により検出した前記第２情報に基づき求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第１情報を求める検出器である。【００１６】
また、上記検出器において、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記第１検出部により検出した前記第１情報から、前記被処理材料の前記第１情報を抽出することで、前記被処理材料の前記第１情報を求め得る。【００１７】
また、上記検出器において、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する時刻を予測し、該予測した時刻における前記第１検出部で検出した前記第１情報に基づいて、前記被処理材料の前記第１情報を求め得る。【００１８】
また、上記検出器において、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在するか否かを判断し、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する場合の前記第１検出部で検出した前記第１情報に基づいて、前記被処理材料の前記第１情報を求め得る。【００１９】
また、上記検出器において、前記第１情報は、温度を示す情報であり、前記第２情報は、前記処理容器の角度、回転速度及び前記処理容器に加わる振動を示す情報のうち、少なく１つであり得る。
また、上記検出器において、無線通信回線を利用して、前記処理部で求めた前記被処理材料の前記第１情報を送信可能な第１通信部を更に備え得る。【００２０】
また、ある観点に従う発明は、上記何れかの検出器が取り付けられた前記処理容器を保持可能に構成されて、自転軸線を中心に自転可能な自転体と、前記自転体を保持して、公転軸線を中心に回転可能な公転体と、前記公転体及び前記自転体に回転力を付与する駆動部と、を含む遠心機である。【００２１】
また、ある観点に従う発明は、被処理材料を収容可能であり、遠心機にて使用される処理容器において、第１情報を検出するステップと、前記処理容器において、第２情報を検出するステップと、検出した前記第１情報と、検出した前記第２情報により求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第１情報を求めるステップと、を含む方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、遠心機において使用され、被処理材料の温度等の情報を、より正確に検出できる検出器及び検出システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る遠心機の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る検出器の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る検出システムのブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る材料処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、本願発明の一実施形態に係る処理容器を開口部側から見た概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（例えば各実施形態を組み合わせる等）して実施することができる。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る遠心機の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、遠心機１は、回転軸１０と、公転体２０と、自転ユニット３０と、バランス錘４０と、駆動部５０と、支持基板６０と、区画体７０と、筐体８０と、処理容器９０と、検出器１００とを含み構成される。
【００２６】
回転軸１０は、支持基板６０等を貫通して、仮想の直線である公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成されている。回転軸１０は、図示するように鉛直に延びる公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成されてよい。ただし、回転軸１０は、これに限定されるものでない。
【００２７】
公転体２０は、第１アーム２２と、第２アーム２４とを含み構成される。公転体２０は、回転軸１０に取り付けられて、該回転軸１０と共に公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成される。
第１アーム２２は、公転軸線Ｌ１に直交する第１の方向に延びて、途中で屈曲するように構成され、自転ユニット３０を取り付けられる。第２アーム２４は、第１の方向と反対方向である第２の方向に延びて、バランス錘４０を取り付けられる。
【００２８】
自転ユニット３０は、自転軸３２と、自転体３４とを含み構成される。
自転軸３２は、ベアリング３６を介して、公転体２０の第１アーム２２に回転可能に取り付けられる。自転軸３２が取り付けられる位置は、第１アーム２２の屈曲した部分を挟んで、公転軸線Ｌ１と反対側である。これにより、自転軸３２は、公転体２０の回転に伴って、公転軸線Ｌ１を中心に公転する。併せて、自転軸３２は、公転体２０を通る仮想の直線である自転軸線Ｌ２を中心として自転可能となる。
【００２９】
自転体３４は、一端側が開口した有底形状であり、その底部を自転軸３２の一端に取り付けられる。これにより、自転体３４は、自転軸３２と共に、公転軸線Ｌ１を中心に公転し、自転軸線Ｌ２を中心に自転する。また、自転体３４は、開口した部分より処理容器９０を受け入れて保持する。
【００３０】
バランス錘４０は、公転体２０の第２アーム２４に、公転軸線Ｌ１からの距離を変更可能に取り付けられる。バランス錘４０は、公転体２０のバランスを調整するものであり、遠心機１を安定して動作させることに寄与する。
【００３１】
駆動部５０は、駆動源５１と、第１プーリー５２と、第２プーリー５３と、ベルト５４と、自転駆動機構５５とを含み構成される。駆動部５０は、回転軸１０と自転ユニット３０の自転軸３２とを回転させる。
【００３２】
駆動源５１は、支持基板６０に固定されており、当該駆動源５１の駆動軸に固定される第１プーリー５２、回転軸１０に固定される第２プーリー５３、及び、第１プーリー５２と第２プーリー５３とに掛け回されるベルト５４を利用して、回転軸１０に回転力を付与する。
【００３３】
自転駆動機構５５は、自転ギヤ５６と、自転力付与ギヤ５７と、中間ギヤ５８とを含み構成される。
自転ギヤ５６は、自転ユニット３０の自転軸３２の他端側に固定されている。自転力付与ギヤ５７は、回転軸１０と同心となるように支持基板６０に固定されている。中間ギヤ５８は、ベアリング５９を介して回転可能に公転体２０に取り付けられている。中間ギヤ５８は、自転ギヤ５６と自転力付与ギヤ５７との間で回転力の伝達を行う。
【００３４】
自転ギヤ５６、自転力付与ギヤ５７、及び中間ギヤ５８が上記のように構成されていることに基づき、自転ギヤ５６及び自転力付与ギヤ５７の回転角速度は関連付けられる。これにより、自転ギヤ５６及び自転力付与ギヤ５７は遊星歯車機構と同様の挙動を示す。したがって、自転ギヤ５６は、駆動源５１が駆動して回転軸１０を回転させた際に回転し、自転ユニット３０の自転軸３２を回転させる。
【００３５】
区画体７０は、区画体本体７２と、蓋体７４とを含み構成される。
区画体本体７２は、一端側に開口部を有して、公転体２０等を収容する。蓋体７４は、区画体本体７２の開口部を閉塞する。また、蓋体７４は、自転ユニット３０の自転体３４に処理容器９０を着脱する場合等に、区画体本体７２から取り外される。
【００３６】
処理容器９０は、その中心を通る仮想の直線である中心軸ＣＬに沿って筒状に延びる側壁部９２と、該側壁部９２の一端側に設けられる底部９４と、側壁部９２の他端側に設けられる開口部９６とを有する有底筒状に形成されており、被処理材料Ｍを収容する。例えば、処理容器９０は、有底円筒状である（図２も参照）。
【００３７】
検出器１００は、処理容器９０の開口部９６に取り付けられる。例えば、検出器１００は、処理容器９０の開口部９６を閉塞する蓋の機能も有するように構成される（図２も参照）。検出器１００の詳細については後述する。
【００３８】
被処理材料Ｍは、処理容器９０内に収容されるものであり、流体として挙動するものであればよく、その組成や用途を特に限定されない。例えば、被処理材料Ｍは、流体成分（樹脂等）のみを含む材料、流体成分のほかに粒状成分（粉状成分）を含む材料、粒状（粉状）材料及び該粒状材料を粉砕するためのメディア（例えばジルコニアボール）を含む材料、並びに、乳化処理の対象となる流体を含む材料等である。被処理材料Ｍの具体例としては、接着剤、シーラント剤、液晶材料、ＬＥＤの蛍光体と樹脂とを含む混合材料、半田ペースト、歯科用印象材料、歯科用セメント（穴埋め剤等）、及び、液状の薬剤等が挙げられる。
【００３９】
図２は、本発明の一実施形態に係る検出器の概略断面図である。なお、同図においては、検出器１００の内部構造は省略すると共に、検出器１００を処理容器９０と共に示している。
【００４０】
検出器１００は、処理容器９０の開口部９６側に取り付けられ、内部に内部空間１０４を含む筐体部１０２と、第１検出部１０６とを含み構成される。また、検出器１００は、内部空間１０４内に、後述する、第２検出部１０８、第１通信部１１０、及び電源部１１２等も含み構成される。
【００４１】
筐体部１０２は、例えば、図示しないねじ機構等の機構により、処理容器９０の開口部９６を閉塞するように、処理容器９０に取り付けられる。また、筐体部１０２は、内部空間１０４に、後述する、第２検出部１０８、第１通信部１１０、及び電源部１１２等を収容する。
【００４２】
第１検出部１０６は、筐体部１０２が処理容器９０に取り付けられた際に、処理容器９０の内部空間側の所定範囲の第１情報Ｉ１を検出できるように、筐体部１０２に固定される。例えば、第１検出部１０６は、筐体部１０２が処理容器９０に取り付けられた際に、中心軸ＣＬ上に位置すると共に、処理容器９０の内部空間に面するように筐体部１０２に固定される。
【００４３】
具体的には、第１検出部１０６は、処理容器９０の内部空間側の所定範囲の温度を示す情報である第１情報Ｉ１を検出できるように構成される（なお、本願における「温度」との記載は、単に、該当する部分の温度を意味するだけでなく、該当する部分の温度分布を意味し得る。また、本願における「情報」との記載は、直接的な情報だけでなく、間接的な情報も含む。）。例えば、第１検出部１０６は、第１情報Ｉ１として、図示するように、検出器１００の断面において、その中心から左右に各７０度にわたる角度範囲θの温度を検出できるよう構成される。この角度範囲θは、限定されるものでなく、また、角度範囲θの中心は、図示するような中心軸ＣＬ上に設ける必要もない。第１検出部１０６は、放射温度計、赤外線カメラ等とすることにより、上記のような温度を示す情報である第１情報Ｉ１を検出できる。
【００４４】
なお、第１検出部１０６は、撮像素子等により構成して、処理容器９０の内部空間側の所定範囲の画像を示す情報である第１情報Ｉ１を検出するようにしてもよく、その他のセンサ等により構成して、処理容器９０の内部空間側の所定範囲の任意の物理量を示す情報である第１情報Ｉ１を検出するようにしてもよい（なお、本願における「物理量」との記載は、単に、該当する部分の物理量を意味するだけでなく、該当する部分の物理量の分布を意味し得る。）。
【００４５】
図３は、本発明の一実施形態に係る検出システムのブロック図である。同図に示すように、検出システム２００は、検出器１００と、処理装置１５０とを含み構成される。
検出器１００は、上述した第１検出部１０６に加え、第２検出部１０８と、第１通信部１１０と、電源部１１２とを含み構成される。なお、検出器１００は、上述したように、筐体部１０２等も含み、また、図示しない処理部、及び記憶部等も含んでよい。
【００４６】
第２検出部１０８は、処理容器９０の角度、処理容器９０の回転速度（自転速度）、及び処理容器９０に加わる振動のうち、少なくとも１つを示す情報である第２情報Ｉ２を検出する。第２検出部１０８は、複数の軸方向への加速度を測定するセンサや、傾斜を検出するセンサ等とすることにより、上記のような情報である第２情報Ｉ２を検出できる。
【００４７】
第１通信部１１０は、第１検出部１０６で検出した第１情報Ｉ１を受け取ると共に、第２検出部１０８で検出した第２情報Ｉ２を受け取って、無線通信回線を利用して、第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２を送信する（なお、本願においては、可視光通信回線、赤外線通信回線等も無線通信回線に含む。）。無線通信回線としては、公知の無線通信回線を利用することができる。なお、第１通信部１１０は、無線通信回線を利用して、第２通信部１５２から送信された所定の情報を受け取るように構成してもよい。
電源部１１２は、第１検出部１０６、第２検出部１０８、及び第１通信部１１０に電源供給できるように構成される。例えば、電源部１１２は、電池を利用したものであってよい。
【００４８】
処理装置１５０は、第２通信部１５２と、処理部１５４と、記憶部１５５と、入力部１５６と、出力部１５８とを含み構成される。なお、処理装置１５０は、図示しない電源部等を含んでよく、例えば、ノートパソコン、タブレット端末、スマートホン等により構成し得る。
第２通信部１５２は、第１通信部１１０により送信された第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２を受信する。なお、第２通信部１５２は、無線通信回線を利用して、所定の情報を送信できるように構成してもよい。
記憶部１５５は、遠心機１に関する情報等、任意の情報を記憶する。
【００４９】
処理部１５４は、第２通信部１５２から第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２を受け取り、所定の処理を行う。具体的には、処理部１５４は、まず、第２情報Ｉ２に基づいて、処理容器９０内で被処理材料Ｍが存在する位置（「位置情報」であってよい。以下同様である。）を求める。
【００５０】
ここで、被処理材料Ｍは、処理容器９０に作用する遠心力（少なくとも、公転による遠心力の大きさ、及び、公転による遠心力が作用する方向を意味する。以下、特に注記しない限り同様である。）等に応じて、処理容器９０内を移動（対流）し、存在する位置が定まる。そして、第２情報Ｉ２が示す情報である、被処理材料Ｍを収容する処理容器９０の角度、処理容器９０の回転速度、及び処理容器９０に加わる振動等は、処理容器９０に作用する遠心力（遠心力の大きさ及び遠心力が作用する方向の少なくとも1つ。）に関係する。したがって、処理部１５４は、第２情報Ｉ２を使用して、処理容器９０内の被処理材料Ｍが存在する位置を求めることができる。以下、第２情報Ｉ２に基づく、処理容器９０内の被処理材料Ｍが存在する位置を求める方法を述べる。なお、処理部１５４は、これら以外の方法を用いて、第２情報Ｉ２に基づき、処理容器９０内の被処理材料Ｍが存在する位置を求めてもよい。例えば、処理部１５４は、記憶部１５５に記憶されて、第２情報Ｉ２と、処理容器９０内で被処理材料Ｍが存在する位置との関係を示すテーブルを利用して、処理容器９０内の被処理材料Ｍが存在する位置を求めてもよい。
【００５１】
（第２情報Ｉ２が示す情報が、被処理材料Ｍを収容する処理容器９０の角度である場合）
第２情報Ｉ２が、被処理材料Ｍを収容する処理容器９０の角度（例えば、処理容器９０の所定の２つの部分間の角度であり、以下同様である。また、処理容器９０の角度は、処理容器９０に取り付けられた検出器１００の角度（例えば、当該検出器１００の所定の２つの部分間の角度）を検出することに基づいて、実質的に検出されたものであって良い。）である場合、処理容器９０に作用する遠心力（主に、遠心力が作用する方向）を求める際に利用できる。これは、処理容器９０の角度が、処理容器９０の自転位置により変化することに基づく。このことから、処理容器９０の角度に基づいて、例えば、当該角度を検出した時点における公転軸線Ｌ１に対する遠心側に位置する処理容器９０の部分を求め、更に、これに基づいて、公転による遠心力が作用する方向も求めることができる。
【００５２】
そこで、処理部１５４は、第２情報Ｉ２に示される処理容器９０の角度と、遠心機１に関する情報（主に、遠心力の大きさを求めるための情報であって、具体的には、公転半径、及び、公転速度等の情報。これらは、記憶部１５５に記憶されたものや、記憶部１５５に記憶された遠心機１の仕様に基づいて、処理部１５４で求められたものであってよい。）とに基づいて、処理容器９０に作用する遠心力を求める。この際、処理部１５４は、例えば、それらの情報と処理容器９０に作用する遠心力との関係を示す、テーブル（記憶部１５５に記憶されたものであって良い。）を利用して、処理容器９０に作用する遠心力を求めてよい（以下も同様である）。その上で、処理部１５４は、当該求めた遠心力に基づいて、処理容器９０内で、被処理材料Ｍが存在する位置を求める。
【００５３】
（第２情報Ｉ２が示す情報が、処理容器９０の回転速度を示す情報である場合）
第２情報Ｉ２が、処理容器９０の回転速度（自転速度を意味する。以下同様である。）である場合、処理容器９０に作用する遠心力（主に、遠心力の大きさ）を求める際に利用できる。例えば、処理容器９０の回転速度と公転速度との関係が既知であることにより、処理容器９０の回転速度に基づいて公転速度を求めることができ、更に、公転半径が既知であることにより、当該公転速度と当該公転半径に基づいて、公転による遠心力の大きさを求めることができる。
【００５４】
そこで、処理部１５４は、第２情報Ｉ２に示される処理容器９０の回転速度と、遠心機１に関する情報（主に、第２情報Ｉ２に示される処理容器９０の回転速度に基づいて、遠心力の大きさを求めるための情報であって、具体的には、公転半径、及び、処理容器９０の回転速度と公転速度との関係等の情報、並びに、主に、遠心力が作用する方向を求めるための情報であって、具体的には、第２情報Ｉ２の検出の時点において公転軸線Ｌ１に対する遠心側に位置する処理容器９０の部分等の情報。これらは、記憶部１５５に記憶されたものや、記憶部１５５に記憶された遠心機１の仕様に基づいて、処理部１５４で求められたものであってよい。）とに基づいて、処理容器９０に作用する遠心力を求める。その上で、処理部１５４は、当該求めた遠心力に基づいて、処理容器９０内で、被処理材料Ｍが存在する位置を求める。
【００５５】
（第２情報Ｉ２が示す情報が、処理容器９０に加わる振動を示す情報である場合）
第２情報Ｉ２が、処理容器９０に加わる振動を示す情報である場合、処理容器９０に作用する遠心力（主に、遠心力の大きさ）を求める際に利用できる。例えば、処理容器９０に加わる振動と、公転速度との関係が既知であることにより、処理容器９０に加わる振動に基づいて公転速度を求めることができ、更に、公転半径が既知であることにより、当該公転速度と当該公転半径に基づいて、公転による遠心力の大きさを求めることができる。
【００５６】
そこで、処理部１５４は、第２情報Ｉ２に示される処理容器９０に加わる振動と、遠心機１に関する情報（主に、第２情報Ｉ２に示される処理容器９０に加わる振動に基づいて、遠心力の大きさを求めるための情報であって、具体的には、公転半径、及び、処理容器９０に加わる振動と公転速度との関係等の情報、並びに、主に、遠心力が作用する方向を求めるための情報であって、具体的には、第２情報Ｉ２の検出の時点において公転軸線Ｌ１に対する遠心側に位置する処理容器９０の部分等の情報。これらは、記憶部１５５に記憶されたものや、記憶部１５５に記憶された遠心機１の仕様に基づいて、処理部１５４で求められたものであってよい。）とに基づいて、処理容器９０に作用する遠心力を求める。その上で、処理部１５４は、当該求めた処理容器９０に作用する遠心力の特性に基づいて、処理容器９０内で、被処理材料Ｍが存在する位置を求める。
【００５７】
なお、第２情報Ｉ２が示す情報が、被処理材料Ｍを収容する処理容器９０の角度と、処理容器９０の回転速度及び処理容器９０に加わる振動のうちの少なくとも１つを示す情報とである場合、処理部１５４は、それらの情報に基づいて、処理容器９０に作用する遠心力の大きさ及び遠心力が作用する方向を、より正確に求めることができるため、処理容器９０内で被処理材料Ｍが存在する位置を、より正確に求めることができる。
【００５８】
また、処理容器９０内で被処理材料Ｍが存在する位置は、処理容器９０の形状及び処理容器９０に収容する被処理材料Ｍの量にも影響を受け得る。したがって、処理部１５４は、処理容器９０の形状及び処理容器９０に収容する被処理材料Ｍの量に関する情報も考慮して、処理容器９０内の被処理材料Ｍが存在する位置を求めてもよい。なお、処理容器９０の形状及び処理容器９０に収容する被処理材料Ｍの量の情報は、例えば、記憶部１５５に記憶されているものであってよい。
【００５９】
また、処理容器９０内で被処理材料Ｍが存在する位置は、被処理材料Ｍの特性（粘性等）にも影響を受け得る。したがって、処理部１５４は、記憶部１５５に記憶された被処理材料Ｍの特性に関する情報も考慮して、処理容器９０内の被処理材料Ｍが存在する位置を求めてもよい。このようにすることで、処理部１５４は、より正確に、処理容器９０内で、被処理材料Ｍが存在する位置を求めることができる。
なお、処理部１５４は、第２情報Ｉ２が、処理容器９０に加わる振動を示す情報である場合、それに基づいて被処理材料Ｍの特性を求め、当該求めた被処理材料Ｍの特性も考慮して、処理容器９０内の被処理材料Ｍが存在する位置を求めてもよい。これは、被処理材料Ｍの特性に応じて、処理容器９０内における被処理材料Ｍの動きが変化することに起因して、処理容器９０に加わる振動が、被処理材料Ｍの特性により変化することを利用したものである。
【００６０】
次に、処理部１５４は、第１検出部１０６で検出した第１情報Ｉ１から、上記のように、第２情報Ｉ２に基づき求めた被処理材料Ｍが存在する位置に基づいて、被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を抽出することで、被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求める。つまり、処理部１５４は、第１検出部１０６で検出した、処理容器９０の内部空間側の所定範囲の第１情報Ｉ１から、上述のように求めた被処理材料Ｍが存在する位置の第１情報Ｉ１を抽出する。これにより、処理部１５４は、処理容器９０内の被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求める。例えば、第１検出部１０６で検出した第１情報Ｉ１が、処理容器９０の内部空間側の所定範囲の温度を示す情報である場合において、処理部１５４は、当該情報から、上述のように求めた被処理材料Ｍが存在する位置の温度の情報のみを抽出する。これにより、処理部１５４は、処理容器９０内の被処理材料Ｍの温度を求めることができる。
【００６１】
入力部１５６は、例えばキーボード等であってよく、ユーザにより所定の入力を行うため等に使用される。例えば、ユーザは、入力部１５６を利用して、被処理材料Ｍの特性、処理容器９０の形状、及び処理容器９０に収容する被処理材料Ｍの量等に関する情報を入力してよい。なお、入力された被処理材料Ｍの特性等に関する情報は、記憶部１５５に記憶されてよい。
出力部１５８は、例えばディスプレイ等であってよく、処理部１５４で求めた処理容器９０内の被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を表示するため等に使用される。
【００６２】
図４は、本発明の一実施形態に係る材料処理方法を説明するためのフローチャートである。かかる材料処理方法は、遠心機１において実行される。
【００６３】
まず、遠心機１のユーザは、処理容器９０に検出器１００を取り付ける（Ｓ４０１）。本工程において、まず、ユーザは、処理容器９０内に被処理材料Ｍを収容する。次に、ユーザは、処理容器９０の開口部９６側に、検出器１００を取り付ける。以上により、処理容器９０に対する検出器１００の取り付けが完了する。
なお、処理容器９０に対する検出器１００の取り付け作業は、ユーザに代わり、所定のロボットを用いて自動的に行っても良い。以下の各工程においても、同様に、ユーザが行う作業は、該ユーザに代わり、所定のロボットを用いて自動的に行っても良い。
【００６４】
次に、ユーザは、蓋体７４を区画体本体７２から取り外して、自転ユニット３０の自転体３４に、検出器１００が取り付けられた処理容器９０を装着する（Ｓ４０２）。ユーザは、処理容器９０を、その底部９４側から、自転体３４の開口端に挿入することにより、該自転体３４に装着する。
【００６５】
次に、ユーザは、蓋体７４を区画体本体７２に取り付け、遠心機１を動作させる（Ｓ４０３）。遠心機１が動作することにより、処理容器９０は、公転軸線Ｌ１を中心に回転（公転）しながら、自転軸線Ｌ２を中心に自転する。これにより、被処理材料Ｍは処理される。
【００６６】
次に、検出器１００は、第１検出部１０６により、処理容器９０の内部空間側の温度等を示す情報である第１情報Ｉ１を検出すると共に、第２検出部１０８により、処理容器９０の角度、処理容器９０の回転速度、及び処理容器９０に加わる振動のうち、少なくとも１つを示す情報である第２情報Ｉ２を検出する（Ｓ４０４）。
【００６７】
次に、検出器１００は、第１通信部１１０により、無線通信回線を利用して、第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２を送信し、処理装置１５０は、第２通信部１５２により、第１通信部１１０により送信された第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２を受信する（Ｓ４０５）。
【００６８】
次に、処理装置１５０は、第２通信部１５２により受信した第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２に基づいて、処理容器９０内の被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１（例えば、被処理材料Ｍの温度）を求める（Ｓ４０６）。求めた被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１は、ユーザにより確認できるように、出力部１５８に出力等される。
【００６９】
被処理材料Ｍの処理完了後、ユーザは、遠心機１を停止させる（Ｓ４０７）。これにより、検出システム２００（検出器１００及び処理装置１５０）による処理も終了してよい。その後、ユーザは、遠心機１より処理容器９０を取り出し、処理容器９０から検出器１００を取り外すことで、処理容器９０に収容された処理済みの被処理材料Ｍを利用できる。
【００７０】
ここで、検出システム２００は、第１検出部１０６及び第２検出部１０８が、検出器１００（筐体部１０２）に対して、可動部を有さず固定されている。したがって、検出システム２００では、可動部の影響を受けることなく、処理容器９０内の被処理材料Ｍの温度等の第１情報Ｉ１を正確に検出することができる。
【００７１】
上記各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。
【００７２】
例えば、本明細書に開示される方法においては、その結果に矛盾が生じない限り、ステップ、動作又は機能を並行して又は異なる順に実施しても良い。説明されたステップ、動作及び機能は、単なる例として提供されており、ステップ、動作及び機能のうちのいくつかは、発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略でき、また、互いに結合させることで一つのものとしてもよく、また、他のステップ、動作又は機能を追加してもよい。
【００７３】
また、処理部１５４は、以下のように、被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求めてもよい。
まず、処理部１５４は、図５に示す領域Ａ上に被処理材料Ｍが存在する時刻を予測する。上述したように、処理部１５４は、第２情報Ｉ２に基づいて、（第２情報Ｉ２の検出の時点における）処理容器９０内で被処理材料Ｍが存在する位置を求めることができる。このことから、処理部１５４は、求めた、（第２情報Ｉ２の検出の時点における）処理容器９０内で被処理材料Ｍが存在する位置に加え、第２情報Ｉ２、遠心機１に関する情報、及び被処理材料Ｍの特性等にも基づいて、領域Ａ上に、（次回以降に）被処理材料Ｍが位置する時刻を予測できる。
なお、図５は、処理容器９０を開口部９６側から見た平面図であり、領域Ａとは、処理容器９０の底部９４の所定の領域であり、その広さ及び位置は、例えば、処理容器９０の形状及び処理容器９０に収容する被処理材料Ｍの量等を考慮して定めてよい。
【００７４】
次に、処理部１５４は、予測した領域Ａ上に被処理材料Ｍが位置する時刻における第１検出部１０６で検出した第１情報Ｉ１から、領域Ａに対応する部分の第１情報Ｉ１、つまり、被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を抽出する。これにより、処理部１５４は、被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求めることができる。
【００７５】
なお、この場合において、第１検出部１０６は、領域Ａに対応する範囲のみの第１情報Ｉ１を検出できるように構成してもよい。このように第１検出部１０６を構成することで、処理部１５４は、予測した領域Ａ上に被処理材料Ｍが位置する時刻における第１検出部１０６で検出した第１情報Ｉ１を、そのまま抽出して、被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１とすることができる。
【００７６】
また、処理部１５４は、第２情報Ｉ２に基づいて求めた、第２情報Ｉ２の検出の時点における被処理材料Ｍの存在する位置が、領域Ａ上を含むか否か判断し、領域Ａ上を含む場合に、第１検出部１０６で検出した第１検出部１０６から、領域Ａに対応する部分の第１情報Ｉ１、つまり、被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を抽出することで、被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求めてもよい。この場合においても、第１検出部１０６は、領域Ａに対応する範囲のみの第１情報Ｉ１を検出できるように構成してもよい。
【００７７】
また、検出システムは、遠心機１、検出器１００、及び処理装置１５０を含むように構成してもよい。
また、処理部１５４にて行われる、第１検出部１０６で検出した第１情報Ｉ１、及び、第２検出部１０８で検出した第２情報Ｉ２に基づく、処理容器９０内の被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求める処理は、検出器１００において行ってもよい。このように構成する場合は、図示しない処理部及び記憶部を、検出器１００に設け、当該処理部により、第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２に基づき、処理容器９０内の被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求める処理を行う。求められた処理容器９０内の被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１は、第１通信部１１０により、無線通信回線を利用して、処理装置１５０の第２通信部１５２に送信される。このようにすることで、処理部１５４において、第１情報Ｉ１及び第２情報Ｉ２に基づき、処理容器９０内の被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求める処理を行う必要がなくなる。
また、検出システムは、処理容器９０内の被処理材料Ｍの第１情報Ｉ１を求める処理の中で機械学習を活用することも想定される。
【００７８】
また、本明細書では、さまざまな実施形態が開示されているが、一の実施形態における特定のフィーチャ（技術的事項）を、適宜改良しながら、他の実施形態に追加し、又は該他の実施形態における特定のフィーチャと置換することができ、そのような形態も本発明の要旨に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、自転公転式の遠心機の分野に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１：遠心機、１０：回転軸、２０：公転体、２２：第１アーム、２４：第２アーム、３０：自転ユニット、３２：自転軸、３４：自転体、３６：ベアリング、４０：バランス錘、５０：駆動部、５１：駆動源、５２：第１プーリー、５３：第２プーリー、５４：ベルト、５５：自転駆動機構、５６：自転ギヤ、５７：自転力付与ギヤ、５８：中間ギヤ、５９：ベアリング、６０：支持基板、７０：区画体、７２：区画体本体、７４：蓋体、８０：筐体、９０：処理容器、９２：側壁部、９４：底部、９６：開口部、１００：検出器、１０２：筐体部、１０４：内部空間、１０６：第１検出部、１０８：第２検出部、１１０：第１通信部、１１２：電源部、１５０：処理装置、１５２：第２通信部、１５４：処理部、１５５：記憶部、１５６：入力部、１５８：出力部、２００：検出システム、Ａ：領域、ＣＬ：中心軸、Ｉ１：第１情報、Ｉ２：第２情報、Ｌ１：公転軸線、Ｌ２：自転軸線、Ｍ：被処理材料、θ：角度範囲
【図１】
0006858947.tif 000002
【図２】
0006858947.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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