遠心分離機
【課題】ロータの取り付けに対する確認を簡単に行え、使用者が安心感を得られるようにする。
【解決手段】モータ１２と、モータ１２の回転シャフトに取り付けられた回転ヘッド１６と、回転ヘッド１６に取り付けられるロータ３０とを有する遠心分離機において、回転ヘッド１６上にロータ３０を載置するだけで、載置されたロータ３０の種類を識別するロータ識別手段（磁石４１，磁気センサ４２）と、ロータ３０が正しく載置されたことを使用者に通知する通知手段（ブザー６３，点灯装置６４）とを備える。ロータ識別手段はロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく載置されている場合に、ロータ３０の種類を識別するように調整されている。ロータ識別手段により使用可能なロータ３０であると判断された時、通知手段は通知を行う。
【解決手段】モータ１２と、モータ１２の回転シャフトに取り付けられた回転ヘッド１６と、回転ヘッド１６に取り付けられるロータ３０とを有する遠心分離機において、回転ヘッド１６上にロータ３０を載置するだけで、載置されたロータ３０の種類を識別するロータ識別手段（磁石４１，磁気センサ４２）と、ロータ３０が正しく載置されたことを使用者に通知する通知手段（ブザー６３，点灯装置６４）とを備える。ロータ識別手段はロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく載置されている場合に、ロータ３０の種類を識別するように調整されている。ロータ識別手段により使用可能なロータ３０であると判断された時、通知手段は通知を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は遠心分離機におけるロータの取り付けに関し、特にロータが正しく取り付けられたことを使用者が知ることができるようにした遠心分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機はチャンバ内に突出されたモータの回転シャフトにロータを取り付けて使用する。ロータは遠心分離機毎に複数の種類があり、使用者は遠心分離する試料に適したロータを選択し、使用者自身が交換して使用する。
【０００３】
回転シャフトへのロータの取り付け方には、主に下記に示したような３つの方式がある。
（１）ねじ止め方式
工具を使う、あるいはつまみを回すなど、ねじ止めによりロータを回転シャフトに固
定する方式。
（２）ワンタッチ方式
回転シャフト上のボタンを押すなどしてロータを回転シャフトに取り付け、取り付け
後、ボタンを離すとロータが回転シャフトに固定される方式。
（３）置くだけ方式
ロータを回転シャフト上に置くだけの方式。ロータが回転すると、遠心力によりロー
タの外れを防止する機構が作動してロータが回転シャフトに固定される。
【０００４】
（３）の置くだけ方式は、（１）のねじ止め方式や（２）のワンタッチ方式に比べ、使用者の作業負担が軽減され、その点で基本的に使い勝手の良いものとなっている。特許文献１にはロータの回転シャフトへの取り付けにおいて、このような置くだけ方式を採用した遠心分離機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８６１４７６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、回転シャフトへのロータの取り付けにおいては、例えば異物等の存在によってロータが所定の位置に正しく取り付けられていない場合が生じうる。ロータは２０，０００ｒｐｍ以上で回転するものもあり、ロータが正しく取り付けられていないと、回転中に例えばロータが外れるなど重大な事故につながる可能性がある。
【０００７】
一方、使用者はロータが正しく取り付けられたかどうかを確認するために、ロータを取り付け直す動作をしがちであり、このようなことは作業性を悪化させるものとなっていた。特に、ねじ止め方式やワンタッチ方式に慣れている使用者が置くだけ方式を使用した場合、ねじを止める、ボタンを押すなどの操作がないため、不安を感じ、ロータを何度も取り付け直す動作をし、その点で本来の使い勝手の良さが損なわれる事態となっていた。
【０００８】
この発明の目的はこのような問題に鑑み、ロータが正しく取り付けられたか否かを判断し、ロータが正しく取り付けられた場合、そのことを使用者に通知することにより、ロータが正しく取り付けられたことを使用者が知ることができるようにした遠心分離機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明によれば、モータと、モータの回転シャフトに取り付けられた回転ヘッドと、回転ヘッドに取り付けられるロータとを有する遠心分離機は、回転ヘッド上にロータを載置するだけで、載置されたロータの種類を識別するロータ識別手段と、ロータが回転ヘッド上に正しく載置されたことを使用者に通知する通知手段とを備え、ロータ識別手段はロータが回転ヘッド上に正しく載置されている場合にロータの種類を識別するように調整されており、ロータ識別手段によりロータの識別が行われ、使用可能なロータであると判断された時、通知手段は前記通知を行う。
【００１０】
請求項２の発明では請求項１の発明において、通知手段は音及び光の少なくとも一方により前記通知を行う。
【００１１】
請求項３の発明では請求項１の発明において、ロータ識別手段は、ロータの軸心を中心に等角間隔で磁石が取り付けられる位置が予め決められ、ロータの種類に応じて磁石の有無からなる配列パターンが異なるようにされて、ロータの底部に取り付けられた磁石と、ロータの底部の磁石が取り付けられた部分と対向し、前記軸心を中心として前記等角間隔以下の間隔をもって非回転固定部側に配設された複数の磁気センサとを有し、磁気センサの出力を処理してロータの種類を識別するものとされる。
【００１２】
請求項４の発明では請求項１の発明において、回転ヘッド上に載置されたロータと回転ヘッドとの固定が、回転シャフトの回転に伴う遠心力によって作動する機構によって行われる構造とされる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、使用者はロータが正しく取り付けられたことを音や光により知ることができるため、安心感が得られ、確認を簡単に行うことができ、その点で使い勝手の良い遠心分離機を提供することができる。
また、ロータの取り付けミスを防ぐことができるため、ロータが回転中に外れるといった重大な事故の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明による遠心分離機の一実施例の構成を示す断面図。
【図２】ロータの取り付け構造を示す断面図。
【図３】磁気センサと磁石の相対位置関係を示す図。
【図４】磁気センサの配列の一例を示す図。
【図５】図１に示した遠心分離機の電気的構成を示すブロック図。
【図６】磁石の配設例を示す図。
【図７】磁気センサと磁石の相対位置の例を示す図。
【図８】Ａは磁気センサの出力データを示す表、ＢはＣＰＵがＡの出力データに基づき、ＲＡＭに書き込んだ磁石配置パターンのデータを示す表、ＣはＢの上段データと下段データの“ＯＲ”をとったデータを示す表。
【図９】Ａはロータが正常に取り付けられた状態を示す図、Ｂはロータの取り付けが正常でない場合の一例を示す図。
【図１０】ロータが正しく取り付けられたことを検出し、通知する手順を示すフローチャート。
【図１１】ロータ識別手段の他の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
【００１６】
図１はこの発明による遠心分離機の一実施例の構成を示したものである。筐体１１内にはモータ１２がその回転シャフト（図１では隠れて見えない）が鉛直方向とされて設置されている。モータ１２は支持板１３に固定支持されており、支持板１３は防振ゴム１４を介して筐体１１内部の水平仕切り板１１ａ上に搭載固定されている。
【００１７】
筐体１１の上半部にはチャンバ１５が形成されており、このチャンバ１５内にロータ３０が収容されている。ロータ３０はモータ１２の回転シャフトに取り付けられた回転ヘッド１６に取り付けられている。
【００１８】
筐体１１の上面にはチャンバ１５を蓋するチャンバ蓋１７が蝶番１８を介して取り付けられており、チャンバ蓋１７は開閉自在とされている。また、筐体１１の前面側にはフレーム２１が配設されており、このフレーム２１の上端側の傾斜面部２１ａに操作・表示パネル２２が配置されている。なお、フレーム２１内には筐体１１の前面に取り付けられた制御装置５０が収容されている。
【００１９】
ロータ３０の取り付けは、この例では置くだけ方式の取り付けを採用している。以下、ロータ３０の取り付け構造を図２を参照して説明する。
ロータ３０の軸心には回転ヘッド１６が挿入される円形のロータ穴３１が形成されており、ロータ穴３１の下端開放側は開放端に向って徐々に拡径されている。ロータ穴３１の内部上端側にはフレーム３２が収容されている。
【００２０】
フレーム３２は段付きの円柱状をなし、上端側は大径部３２ａとされ、下端側は小径部３２ｂとされている。フレーム３２には、その大径部３２ａの中間部分から小径部３２ｂの下端に渡って、径方向に貫通するスリット３２ｃが形成されており、このスリット３２ｃ内に一対の係止部材３３が配置されている。係止部材３３はフレーム３２のスリット３２ｃ内に水平に配置された一対の軸３４にそれぞれ軸支されて、軸３４回りに回動自在とされている。
【００２１】
一対の係止部材３３の各下端には互いに外向きに突出する係止突起３３ａが形成されている。係止部材３３はその重心が軸３４の下方に位置するように構成されている。なお、フレーム３２の小径部３２ｂの下端面には一対のガイドピン３５（図２では１つしか見えない）がスリット３２ｃが形成されている径方向と直交する方向において互いに１８０°をなす位置に突設されている。
【００２２】
一方、モータ１２の回転シャフト１２ａに取り付けられた回転ヘッド１６はロータ３０のロータ穴３１に合致する外形形状を有しており、その上部にはロータ結合部１６ａが形成されている。ロータ結合部１６ａは円筒状をなし、その内周面には凹部１６ｂが環状に形成されている。また、ロータ結合部１６ａの内部底面には一対の駆動ピン１９が互いに１８０°をなす位置に突設されている。これら駆動ピン１９が位置する円周の径は一対のガイドピン３５が位置する円周の径と等しくされている。
【００２３】
ロータ３０の回転ヘッド１６への取り付けはロータ３０を単に回転ヘッド１６上に載置するだけとされ、回転ヘッド１６はロータ穴３１に収容される。モータ１２が駆動され、回転ヘッド１６が回転すると、回転ヘッド１６の一対の駆動ピン１９がロータ３０の一対のガイドピン３５と当接し、これにより駆動ピン１９からガイドピン３５に動力が伝えられ、ロータ３０が回転する。
【００２４】
一方、一対の係止部材３３は回転に伴う遠心力によって回動し、その係止突起３３ａが回転ヘッド１６のロータ結合部１６ａに形成されている凹部１６ｂに嵌り込む。これにより、回転中のロータ３０に上方に、つまり回転ヘッド１６から外れる方向に力が働いたとしても、外れが阻止されるものとなっている。
【００２５】
なお、図２中、３６はロータ３０に形成されている試料挿入部を示し、３７はロータ３０の蓋を示す。また、３８は蓋３７を固定するためのつまみを示す。つまみ３８はその中心に軸３８ａを有し、軸３８ａの先端にはねじ３８ｂが形成されている。ねじ３８ｂはロータ３０に形成されている穴３９を介してフレーム３２に形成されているねじ穴３２ｄに螺合される。
【００２６】
上述したように、この例では置くだけとされたロータ３０は遠心力によって作動する機構（係止部材３３）によって回転ヘッド１６から離脱することなく、回転ヘッド１６に固定されるものとなっている。
【００２７】
遠心分離機はこの例ではさらにロータ識別手段と、ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく載置されたことを使用者に通知する通知手段とを備える。
【００２８】
ロータ識別手段は磁石と磁気センサとを用いて構成されており、以下、その構成を説明する。
【００２９】
ロータの軸心を中心に、等角間隔で磁石が取り付けられる位置が予め決められ、ロータの種類に応じて磁石の有無からなる配列パターンが異なるようにされて、磁石４１がロータ３０の底部に図１に示したように取り付けられる。一方、ロータ３０の底部の磁石４１が取り付けられた部分と対向し、ロータ３０の軸心を中心として前記等角間隔以下の間隔をもって複数の磁気センサ４２が非回転固定部側に配設される。図１ではモータ１２の本体上に配置された固定部材４３に磁気センサ４２が配設されている。
【００３０】
図３は磁気センサ４２と磁石４１の相対位置関係を模式的に示したものであり、図４は磁気センサ４２の配列の一例を示したものである。また、図５は遠心分離機の電気的構成をブロック図で示したものである。なお、磁気センサ４２と磁石４１は図１に示したように鉛直方向において対向配置されるが、図３においては相対位置関係をわかりやすくすべく、平面的に示している。
【００３１】
磁気センサ４２は、この例では交互に配列されたＡ群センサＡ１〜Ａ１２及びＢ群センサＢ１〜Ｂ１２で構成され、それらＡ群センサ出力とＢ群センサ出力との“ＯＲ”をとった出力でロータ３０を識別するものとなっている。また、磁石４１はＭ１〜Ｍ７の位置に最大７個取り付けられるものとなっている。３０°間隔のＭ１〜Ｍ７の場所に磁石４１が「有る」「無し」の組み合わせによって１２８種類のロータの組み合わせが可能となる。図６Ａは磁石４１の個数が最も多い場合、図６Ｂは磁石４１が１個で、最も少ない場合である。ここでは次の条件を追加することにより、組み合わせを６３種類としている。
条件１：Ｍ１の位置はすべてのロータに磁石を取り付ける。
条件２：図６Ｃの組み合わせは使用しない。
【００３２】
磁気センサ４２は図４のように配置する。Ａ１〜Ａ１２、Ｂ１〜Ｂ１２は磁気センサ４２の番号で、各磁気センサ４２は１５°ごとに回転シャフト１２ａを中心にして、固定部材４３の円周上に配置する。計２４個の磁気センサ４２は図５に示したようにマルチプレクサ４４及び４５に接続される。
【００３３】
磁石４１の強さと磁気センサ４２の関係はＭ２〜Ｍ７の位置の磁石４１は磁気センサ４２と磁気センサ４２の中間点にあるとき（図７Ａ）、Ａｉ，Ｂｉ両方の磁気センサに出力を出すことができるに十分な磁力の強さと、その磁力を検出できる磁気センサ４２の感度があるものとする。また、Ｂｉ磁気センサよりもＡｉ磁気センサに近づいているとき（図７Ｂ）はＡｉの磁気センサのみに出力が得られ、ＡｉよりもＢｉに近づいているときは（図７Ｃ）Ｂｉの磁気センサのみに出力が得られる関係にあるものとする。
【００３４】
Ｍ１の位置の磁石４１はＭ２〜Ｍ７の位置の磁石４１よりも強い磁力を有するものとする。Ｍ１の位置の磁石４１が図７ＡのようにＡｉ磁気センサとＢｉ磁気センサの中間点にあるときはＡｉ，Ｂｉ磁気センサの両方に出力が得られ、Ｂｉ磁気センサよりもＡｉ磁気センサに近づいているときはＡｉ磁気センサのみに出力が得られるのはＭ２〜Ｍ７の位置の磁石４１と同じである。しかし、Ｍ１の位置の磁石４１はＭ２〜Ｍ７の位置の磁石４１よりも強いので、Ｍ２〜Ｍ７の位置の磁石４１の場合よりも、磁石４１が磁気センサ４２から離れても磁気センサ４２に出力が得られる。この結果、Ｍ１の位置の磁石４１の方が磁気センサ４２に感応される範囲が広い。
【００３５】
ロータ３０が回転ヘッド１６上に載置されて取り付けられる場合、ロータ３０が取り付けられる回転方向の角度は任意であり、定まった角度の位置は存在しない。つまり、図６Ａ，ＢのＭ１の位置の磁石４１がＡ１〜１２，Ｂ１〜１２の磁気センサ４２のどこに近づくかは定まっていない。磁石４１が磁気センサ４２に近づき、磁気センサ４２に出力が得られたとき、高レベルとし、論理“１”とする。出力が得られないとき、低レベルとし、論理“０”とする。図６Ａの磁石配置のロータ３０が使用され、図４の磁気センサ４２と組み合わされ、Ｍ１の磁石がＡ１磁気センサに図３に示したように最も近づいているときの磁気センサ４２の出力は図８Ａのようになる。
【００３６】
図５に示した制御装置５０のＣＰＵ（Central Processing Unit）５１は図８Ａのような信号を次のようにして読む。
【００３７】
まず、ＣＰＵ５１からマルチプレクサ４４のセレクト端子Ｓａにセレクト信号が送られ、入力ａ１と出力ｃがつながる。磁気センサＡ１の出力はマルチプレクサ４４の出力ｃにデータとして送られ、ＣＰＵ５１に入力される。次に、再びＣＰＵ５１からセレクト端子Ｓａにセレクト信号が送られ、入力ａ２と出力ｃがつながる。磁気センサＡ２の出力はマルチプレクサ４４の出力ｃにデータとして送られる。データはＣＰＵ５１に入力される。このようにして磁気センサＡ−１２までのデータがＲＡＭ５２に格納される。
【００３８】
ＣＰＵ５１はこのデータを次のように分析し、ＲＡＭ５２のアドレスＲＡ−１からＲＡ−１２のセルに格納する。ＣＰＵ５１はデータのうち“０”が５回続いた次のデータが“１”であるか否か判定する。もし“１”であれば、ＲＡＭ５２のＲＡ−１番地に格納し、以下順番にＲＡ−２番地からＲＡ−１２番地までデータを格納する。データは１２個あるが、１２番目のデータの次は再び１番目につながるリング状のデータとして扱う。もし“０”であればさらに次のデータを読み“１”があるまで読み続ける。“１”があればこれを１番目のデータとして扱い、ＲＡＭ５２のＲＡ−１番地に格納し、以下順番にＲＡ−２番地からＲＡ−１２番地までデータを格納する。１２個すべてが“０”であるときは、ＲＡ−１番地からＲＡ−１２番地まですべて“０”を格納する。
【００３９】
次に、ＣＰＵ５１からマルチプレクサ４５のセレクト端子Ｓｂにセレクト信号が送られ、入力ｂ１と出力ｆがつながる。磁気センサＢ１の出力はマルチプレクサ４５の出力ｆにデータとして送られ、ＣＰＵ５１に入力される。前記の磁気センサ４２のＡ１からＡ１２までの出力をＣＰＵ５１に入力し、判定した方法と同じ手法を使い、ＲＡＭ５２のＲＢ−１番地からＲＢ−１２番地にデータを格納する。
【００４０】
磁気センサ４２の出力はＲＡＭ５２に図８Ｂのように格納されることになる。ＲＡ−１番地からＲＡ−１２番地までのデータをデータＡ列、ＲＢ−１番地からＲＢ−１２番地までのデータをデータＢ列とする。ＣＰＵ５１はさらにデータＡ列とデータＢ列の“ＯＲ”を計算する。その結果をＲＡＭ５２の新しいＲ−１番地からＲ−１２番地までに図８Ｃのように格納する。このデータをデータＮ列とする。
【００４１】
制御装置５０のＲＯＭ５３には、予めロータ３０ごとに定められた磁石配列から得られる各ロータのデータ列が格納されている。ＣＰＵ５１はデータＮ列と各ロータのデータ列とを照合し、同じデータ列を探し、どのロータであるかを識別する。なお、磁石４１の配列を判別するのに磁気センサ４２のどの信号をデータＮ列の始めにするかは重要であり、この例ではロータ３０に取り付ける磁石４１の最大数Ｎｍ＝７とし、“０”が１２−Ｎｍ＝５個以上続いた後にくる“１”をデータＮ列の先頭データとしている。ロータ３０に取り付ける磁石４１の最大数Ｎｍがいくつであるかによって、この条件は変わる。例えば、磁石４１の最大数Ｎｍが６個であれば、“０”が１２−Ｎｍ＝６個以上続いた後にくる“１”をデータＮ列の先頭データとすればよい。
【００４２】
上記のようにしてロータ３０の識別が始動前に行われ、ＣＰＵ５１はＲＡＭ５２に格納されている運転データに基づき、ロータ３０に関する最高回転数や最大遠心力等の情報を表示装置６１に表示して使用者に伝える。これにより、使用者は正しい遠心条件の設定が可能となり、操作装置６２を操作して設定が行われる。なお、操作装置６２及び表示装置６１は図１に示した操作・表示パネル２２に配設されている。
【００４３】
次に、ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられたことを判断し、使用者に通知する方法・手段について説明する。
【００４４】
図９Ａはロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられた状態を示し、図９Ｂはロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられていない状態の一例を示す。図９Ｂではロータ３０のガイドピン３５が回転ヘッド１６の駆動ピン１９上にちょうど乗ってしまい、つまりピン乗りした状態となっている。
【００４５】
この図９Ｂに示したような状態でロータ３０が載置された場合、通常はガイドピン３５もしくは駆動ピン１９の位置が相対的にスライドする。つまり、ロータ３０もしくは回転ヘッド１６（モータ１２）が相対的に回転してピン位置がずれることで、ロータ３０は所定の位置に設置される。
【００４６】
しかしながら、例えばロータ３０のロータ穴３１と回転ヘッド１６との嵌合部分に、薬品などの異物が付着することにより、嵌合部分の摩擦が大きくなると、ロータ３０もしくは回転ヘッド１６が相対的に回転しないといった状況が生じ、ピン位置がずれないといった事態が生じうる。この場合、ロータ３０は所定の位置に設置されないことになる。また、回転ヘッド１６やロータ３０に異物が取り付いた場合などにも、ロータ３０が正しく取り付けられない場合が生じうる。
【００４７】
ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられた場合、ロータ３０底部に埋め込まれて取り付けられている磁石４１と、固定部材４３に配設されている磁気センサ４２との距離は図９Ａに示したように所定の距離Ｘとなる。これに対し、ロータ３０が正しく取り付けられていない場合、磁石４１と磁気センサ４２との距離はＸにはならず、図９Ｂに示したようにＹとなる。距離Ｙは距離Ｘより大きく、この例ではこの距離Ｙの大きさからロータ３０が正しく取り付けられていないことを検出するものとし、検出には上述したロータ識別手段を利用する。
【００４８】
即ち、ロータ識別手段の磁気センサ４２には一般にホールＩＣが用いられるが、ロータ３０が正しい位置に載置されている場合（距離Ｘの場合）、ホールＩＣはロータ底部の磁石４１に反応し、出力が得られるようにし、ロータ３０が正しい位置に載置されていない場合（距離Ｙの場合）、ホールＩＣは磁石４１に反応せず、出力が得られないように調整する。この調整は例えば磁気センサ４２の取り付けを調整し、磁石４１との距離を所定の距離に設定することによって行われる。
【００４９】
上述したように、この例ではロータ識別手段を利用してロータ３０が正しく取り付けられたか否かの検出をも行うものとなっている。
【００５０】
図１０はロータ３０が正しく取り付けられたか否かをＣＰＵ５１が判断する手順を示したものであり、以下、順に説明する。
＜ステップＳ１＞
遠心分離機の電源がＯＮされた場合、ロータ３０が正しく取り付けられていることを確認できるまで、遠心分離機の運転を禁止する。
＜ステップＳ２＞
一定時間毎（例えば、２５ｍｓｅｃ周期）に磁石４１の読み取りを行う。
【００５１】
＜ステップＳ３＞
磁石読み取り結果の変化を監視する。一定時間（例えば、２５ｍｓｅｃ周期の監視で２０回＝５００ｍｓｅｃ）変化がない状態になるまで待つ。これは使用者がロータ３０を取り付けている間は、磁石４１と磁気センサ４２間の距離が変わり、磁石４１の読み取りに変化が生じるためであり、ロータ３０の取り付けが完了するまで待つ。
＜ステップＳ４＞
磁石４１の有り無し（磁石４１を検出したか否か）を判定する。磁石４１を検出しなかった場合はロータ３０が外されたと判定する。
【００５２】
＜ステップＳ５＞
磁石４１を検出しなかった場合、ロータ３０が正しく置かれた通知をしたこと（正しく置かれたことの通知済み）をクリアし、ステップＳ２に戻る。
＜ステップＳ６＞
磁石４１の検出結果より、磁石４１の配列を決定する。
【００５３】
＜ステップＳ７＞
磁石４１の配列がＲＯＭ５３に登録されているかチェックする。ＲＯＭ５３に登録されていれば、磁石４１の読み取りは正常に行えたと判断することができる。また、磁石４１の読み取りが正常にできたことは正常にロータ３０が取り付けられたと判断することができる。なお、磁石４１の配列がＲＯＭ５３に登録されていない場合、ロータ３０の取り付けが正常でない、あるいは使用不可のロータを取り付けたなど、正常でないことがあると判断して、遠心分離機の運転を禁止するステップＳ１に戻る。
【００５４】
＜ステップＳ８＞
ロータ３０の取り付けが正常であることを使用者に通知済みであるか否かを判定する。磁石４１の検出は常時行っている。そのため、二重に通知することを防止する。
＜ステップＳ９＞
ロータ３０の取り付けが正常であることを使用者に通知する。
＜ステップＳ１０＞
遠心分離機の運転を許可する。
【００５５】
以下、ステップＳ２に戻り、磁石４１の読み取り、検出を実行する。ロータ３０がいつ交換されるかわからないため、磁石４１の検証は常時、実行する。
【００５６】
ステップＳ９における使用者へのロータ３０の取り付けが正常であることの通知は音や光により行うことができる。この例では音及び光の双方によって行うものとし、ブザー６３及び点灯装置６４を具備するものとする。ブザー６３は図１における操作・表示パネル２２に配設され、また点灯装置６４は図１に示したようにチャンバ１５内に設置される。点灯装置６４は使用者が認識しやすいように、この例では使用者から見てチャンバ１５の奥側の内壁面上部に設置されている。点灯装置６４には例えばＬＥＤが用いられる。
【００５７】
以上説明したように、この例によれば、使用者はロータ３０が正しく取り付けられたことをブザー音及び点灯装置６４の点灯の双方によって知ることができるため、安心感が得られ、取り付けの確認も簡易に行えるものとなる。また、ロータ３０が回転中に外れるといった事故も防止することができる。
【００５８】
なお、上述した例ではブザー音及び点灯装置６４の点灯の双方によってロータ３０が正しく取り付けられたことを通知するものとしているが、いずれか一方だけとしてもよい。但し、遠心分離機の設置場所は騒音の多い場所であることが多く、ブザー音が聞き取れないといった場合を考慮して、点灯装置６４の点灯による光によって通知するのが好ましく、さらにはより確実な通知を行うためにはこの例のように音及び光の双方によって通知を行うのが好ましい。
【００５９】
一方、ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられていない場合の図９Ｂに示したようなロータ３０の高さ異常（ロータ３０とモータ１２間の距離大）を検出するためには、例えば距離センサや近接スイッチ等を用いることも考えられるが、この場合には新たな部品、回路が必要となり、その分、価格が上昇する。これに対し、この例ではロータ３０の種類を判別するためのロータ識別手段を流用してロータ３０の取り付け異常を検出するものとなっており、新たなハードウェアは必要ではなく、ソフトウェアの変更だけで済むため、価格の上昇を抑えることができる。
【００６０】
ロータ識別手段は上述した構成に限らず、他の構成とすることもできる。図１１はロータ識別手段の他の構成例を示したものである。この例ではロータ３０の底部にロータ３０の軸心を中心とする環状の溝７１を設け、この溝７１と対向する位置に位置検出器７２を設置した構成となっている。位置検出器７２は非回転固定部側に設置され、この例ではモータ１２の本体上に配置された固定部材７３に位置検出器７２が設置されている。
【００６１】
溝７１を設ける位置は予め決められ、この例ではＧ１〜Ｇ３の３箇所とされている。これら３箇所のうち、必ず１箇所は溝７１がない状態とする。この場合、Ｇ１〜Ｇ３の３箇所に溝７１が「有る」「無し」の組み合わせによって、７種類のロータ３０の識別が可能となる。
【００６２】
位置検出器７２はＧ１〜Ｇ３の３箇所とそれぞれ対向するように３つ設置される。位置検出器７２は例えば近接スイッチなど距離を判別検出できるものとする。
【００６３】
ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられた状態での位置検出器７２とロータ３０の底部との距離を図１１に示したように距離ｘとし、位置検出器７２と溝７１の内部底面との距離を距離ｙとする。位置検出器７２の検出距離は距離ｘよりもわずかに長く、距離ｙよりも短くし、即ち位置検出器７２の出力がＯＮとなる距離は距離ｘよりもわずかに長く、距離ｙよりも短くなるように設定する。
【００６４】
この例では上述したように、Ｇ１〜Ｇ３の３箇所のうち、必ず１箇所は溝７１がない状態としており、この溝７１がない部分でロータ３０が正しく取り付けられたか否かを検出することができる。検出の流れは下記１）〜３）となる。
１）ロータ３０が取り付けられる。
２）３つの位置検出器７２の出力の組み合わせを読み取り、ロータ３０の種類を判別す
る。図１１では位置検出器７２の出力は左からＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＮとなる。
３）３つの位置検出器７２のうち、少なくとも１つの位置検出器７２の出力がＯＮとな
ることで、ロータ３０の種類の判別と同時にロータ３０が正しい位置に設置された
ことも検出することができる。なお、ロータ３０が正しく取り付けられていない場
合は３つの位置検出器７２のいずれの出力もＯＮとはならず、これによりロータ３
０の取り付け異常を検出することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１１ 筐体 １２ モータ
１２ａ 回転シャフト １５ チャンバ
１６ 回転ヘッド １６ａ ロータ結合部
１６ｂ 凹部 １９ 駆動ピン
２２ 操作・表示パネル ３０ ロータ
３１ ロータ穴 ３２ フレーム
３３ 係止部材 ３３ａ 係止突起
３４ 軸 ３５ ガイドピン
４１ 磁石 ４２ 磁気センサ
４３ 固定部材 ４４，４５ マルチプレクサ
５０ 制御装置 ５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ ５３ ＲＯＭ
６１ 表示装置 ６２ 操作装置
６３ ブザー ６４ 点灯装置
７１ 溝 ７２ 位置検出器
７３ 固定部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は遠心分離機におけるロータの取り付けに関し、特にロータが正しく取り付けられたことを使用者が知ることができるようにした遠心分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機はチャンバ内に突出されたモータの回転シャフトにロータを取り付けて使用する。ロータは遠心分離機毎に複数の種類があり、使用者は遠心分離する試料に適したロータを選択し、使用者自身が交換して使用する。
【０００３】
回転シャフトへのロータの取り付け方には、主に下記に示したような３つの方式がある。
（１）ねじ止め方式
工具を使う、あるいはつまみを回すなど、ねじ止めによりロータを回転シャフトに固
定する方式。
（２）ワンタッチ方式
回転シャフト上のボタンを押すなどしてロータを回転シャフトに取り付け、取り付け
後、ボタンを離すとロータが回転シャフトに固定される方式。
（３）置くだけ方式
ロータを回転シャフト上に置くだけの方式。ロータが回転すると、遠心力によりロー
タの外れを防止する機構が作動してロータが回転シャフトに固定される。
【０００４】
（３）の置くだけ方式は、（１）のねじ止め方式や（２）のワンタッチ方式に比べ、使用者の作業負担が軽減され、その点で基本的に使い勝手の良いものとなっている。特許文献１にはロータの回転シャフトへの取り付けにおいて、このような置くだけ方式を採用した遠心分離機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８６１４７６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、回転シャフトへのロータの取り付けにおいては、例えば異物等の存在によってロータが所定の位置に正しく取り付けられていない場合が生じうる。ロータは２０，０００ｒｐｍ以上で回転するものもあり、ロータが正しく取り付けられていないと、回転中に例えばロータが外れるなど重大な事故につながる可能性がある。
【０００７】
一方、使用者はロータが正しく取り付けられたかどうかを確認するために、ロータを取り付け直す動作をしがちであり、このようなことは作業性を悪化させるものとなっていた。特に、ねじ止め方式やワンタッチ方式に慣れている使用者が置くだけ方式を使用した場合、ねじを止める、ボタンを押すなどの操作がないため、不安を感じ、ロータを何度も取り付け直す動作をし、その点で本来の使い勝手の良さが損なわれる事態となっていた。
【０００８】
この発明の目的はこのような問題に鑑み、ロータが正しく取り付けられたか否かを判断し、ロータが正しく取り付けられた場合、そのことを使用者に通知することにより、ロータが正しく取り付けられたことを使用者が知ることができるようにした遠心分離機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明によれば、モータと、モータの回転シャフトに取り付けられた回転ヘッドと、回転ヘッドに取り付けられるロータとを有する遠心分離機は、回転ヘッド上にロータを載置するだけで、載置されたロータの種類を識別するロータ識別手段と、ロータが回転ヘッド上に正しく載置されたことを使用者に通知する通知手段とを備え、ロータ識別手段はロータが回転ヘッド上に正しく載置されている場合にロータの種類を識別するように調整されており、ロータ識別手段によりロータの識別が行われ、使用可能なロータであると判断された時、通知手段は前記通知を行う。
【００１０】
請求項２の発明では請求項１の発明において、通知手段は音及び光の少なくとも一方により前記通知を行う。
【００１１】
請求項３の発明では請求項１の発明において、ロータ識別手段は、ロータの軸心を中心に等角間隔で磁石が取り付けられる位置が予め決められ、ロータの種類に応じて磁石の有無からなる配列パターンが異なるようにされて、ロータの底部に取り付けられた磁石と、ロータの底部の磁石が取り付けられた部分と対向し、前記軸心を中心として前記等角間隔以下の間隔をもって非回転固定部側に配設された複数の磁気センサとを有し、磁気センサの出力を処理してロータの種類を識別するものとされる。
【００１２】
請求項４の発明では請求項１の発明において、回転ヘッド上に載置されたロータと回転ヘッドとの固定が、回転シャフトの回転に伴う遠心力によって作動する機構によって行われる構造とされる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、使用者はロータが正しく取り付けられたことを音や光により知ることができるため、安心感が得られ、確認を簡単に行うことができ、その点で使い勝手の良い遠心分離機を提供することができる。
また、ロータの取り付けミスを防ぐことができるため、ロータが回転中に外れるといった重大な事故の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明による遠心分離機の一実施例の構成を示す断面図。
【図２】ロータの取り付け構造を示す断面図。
【図３】磁気センサと磁石の相対位置関係を示す図。
【図４】磁気センサの配列の一例を示す図。
【図５】図１に示した遠心分離機の電気的構成を示すブロック図。
【図６】磁石の配設例を示す図。
【図７】磁気センサと磁石の相対位置の例を示す図。
【図８】Ａは磁気センサの出力データを示す表、ＢはＣＰＵがＡの出力データに基づき、ＲＡＭに書き込んだ磁石配置パターンのデータを示す表、ＣはＢの上段データと下段データの“ＯＲ”をとったデータを示す表。
【図９】Ａはロータが正常に取り付けられた状態を示す図、Ｂはロータの取り付けが正常でない場合の一例を示す図。
【図１０】ロータが正しく取り付けられたことを検出し、通知する手順を示すフローチャート。
【図１１】ロータ識別手段の他の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
【００１６】
図１はこの発明による遠心分離機の一実施例の構成を示したものである。筐体１１内にはモータ１２がその回転シャフト（図１では隠れて見えない）が鉛直方向とされて設置されている。モータ１２は支持板１３に固定支持されており、支持板１３は防振ゴム１４を介して筐体１１内部の水平仕切り板１１ａ上に搭載固定されている。
【００１７】
筐体１１の上半部にはチャンバ１５が形成されており、このチャンバ１５内にロータ３０が収容されている。ロータ３０はモータ１２の回転シャフトに取り付けられた回転ヘッド１６に取り付けられている。
【００１８】
筐体１１の上面にはチャンバ１５を蓋するチャンバ蓋１７が蝶番１８を介して取り付けられており、チャンバ蓋１７は開閉自在とされている。また、筐体１１の前面側にはフレーム２１が配設されており、このフレーム２１の上端側の傾斜面部２１ａに操作・表示パネル２２が配置されている。なお、フレーム２１内には筐体１１の前面に取り付けられた制御装置５０が収容されている。
【００１９】
ロータ３０の取り付けは、この例では置くだけ方式の取り付けを採用している。以下、ロータ３０の取り付け構造を図２を参照して説明する。
ロータ３０の軸心には回転ヘッド１６が挿入される円形のロータ穴３１が形成されており、ロータ穴３１の下端開放側は開放端に向って徐々に拡径されている。ロータ穴３１の内部上端側にはフレーム３２が収容されている。
【００２０】
フレーム３２は段付きの円柱状をなし、上端側は大径部３２ａとされ、下端側は小径部３２ｂとされている。フレーム３２には、その大径部３２ａの中間部分から小径部３２ｂの下端に渡って、径方向に貫通するスリット３２ｃが形成されており、このスリット３２ｃ内に一対の係止部材３３が配置されている。係止部材３３はフレーム３２のスリット３２ｃ内に水平に配置された一対の軸３４にそれぞれ軸支されて、軸３４回りに回動自在とされている。
【００２１】
一対の係止部材３３の各下端には互いに外向きに突出する係止突起３３ａが形成されている。係止部材３３はその重心が軸３４の下方に位置するように構成されている。なお、フレーム３２の小径部３２ｂの下端面には一対のガイドピン３５（図２では１つしか見えない）がスリット３２ｃが形成されている径方向と直交する方向において互いに１８０°をなす位置に突設されている。
【００２２】
一方、モータ１２の回転シャフト１２ａに取り付けられた回転ヘッド１６はロータ３０のロータ穴３１に合致する外形形状を有しており、その上部にはロータ結合部１６ａが形成されている。ロータ結合部１６ａは円筒状をなし、その内周面には凹部１６ｂが環状に形成されている。また、ロータ結合部１６ａの内部底面には一対の駆動ピン１９が互いに１８０°をなす位置に突設されている。これら駆動ピン１９が位置する円周の径は一対のガイドピン３５が位置する円周の径と等しくされている。
【００２３】
ロータ３０の回転ヘッド１６への取り付けはロータ３０を単に回転ヘッド１６上に載置するだけとされ、回転ヘッド１６はロータ穴３１に収容される。モータ１２が駆動され、回転ヘッド１６が回転すると、回転ヘッド１６の一対の駆動ピン１９がロータ３０の一対のガイドピン３５と当接し、これにより駆動ピン１９からガイドピン３５に動力が伝えられ、ロータ３０が回転する。
【００２４】
一方、一対の係止部材３３は回転に伴う遠心力によって回動し、その係止突起３３ａが回転ヘッド１６のロータ結合部１６ａに形成されている凹部１６ｂに嵌り込む。これにより、回転中のロータ３０に上方に、つまり回転ヘッド１６から外れる方向に力が働いたとしても、外れが阻止されるものとなっている。
【００２５】
なお、図２中、３６はロータ３０に形成されている試料挿入部を示し、３７はロータ３０の蓋を示す。また、３８は蓋３７を固定するためのつまみを示す。つまみ３８はその中心に軸３８ａを有し、軸３８ａの先端にはねじ３８ｂが形成されている。ねじ３８ｂはロータ３０に形成されている穴３９を介してフレーム３２に形成されているねじ穴３２ｄに螺合される。
【００２６】
上述したように、この例では置くだけとされたロータ３０は遠心力によって作動する機構（係止部材３３）によって回転ヘッド１６から離脱することなく、回転ヘッド１６に固定されるものとなっている。
【００２７】
遠心分離機はこの例ではさらにロータ識別手段と、ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく載置されたことを使用者に通知する通知手段とを備える。
【００２８】
ロータ識別手段は磁石と磁気センサとを用いて構成されており、以下、その構成を説明する。
【００２９】
ロータの軸心を中心に、等角間隔で磁石が取り付けられる位置が予め決められ、ロータの種類に応じて磁石の有無からなる配列パターンが異なるようにされて、磁石４１がロータ３０の底部に図１に示したように取り付けられる。一方、ロータ３０の底部の磁石４１が取り付けられた部分と対向し、ロータ３０の軸心を中心として前記等角間隔以下の間隔をもって複数の磁気センサ４２が非回転固定部側に配設される。図１ではモータ１２の本体上に配置された固定部材４３に磁気センサ４２が配設されている。
【００３０】
図３は磁気センサ４２と磁石４１の相対位置関係を模式的に示したものであり、図４は磁気センサ４２の配列の一例を示したものである。また、図５は遠心分離機の電気的構成をブロック図で示したものである。なお、磁気センサ４２と磁石４１は図１に示したように鉛直方向において対向配置されるが、図３においては相対位置関係をわかりやすくすべく、平面的に示している。
【００３１】
磁気センサ４２は、この例では交互に配列されたＡ群センサＡ１〜Ａ１２及びＢ群センサＢ１〜Ｂ１２で構成され、それらＡ群センサ出力とＢ群センサ出力との“ＯＲ”をとった出力でロータ３０を識別するものとなっている。また、磁石４１はＭ１〜Ｍ７の位置に最大７個取り付けられるものとなっている。３０°間隔のＭ１〜Ｍ７の場所に磁石４１が「有る」「無し」の組み合わせによって１２８種類のロータの組み合わせが可能となる。図６Ａは磁石４１の個数が最も多い場合、図６Ｂは磁石４１が１個で、最も少ない場合である。ここでは次の条件を追加することにより、組み合わせを６３種類としている。
条件１：Ｍ１の位置はすべてのロータに磁石を取り付ける。
条件２：図６Ｃの組み合わせは使用しない。
【００３２】
磁気センサ４２は図４のように配置する。Ａ１〜Ａ１２、Ｂ１〜Ｂ１２は磁気センサ４２の番号で、各磁気センサ４２は１５°ごとに回転シャフト１２ａを中心にして、固定部材４３の円周上に配置する。計２４個の磁気センサ４２は図５に示したようにマルチプレクサ４４及び４５に接続される。
【００３３】
磁石４１の強さと磁気センサ４２の関係はＭ２〜Ｍ７の位置の磁石４１は磁気センサ４２と磁気センサ４２の中間点にあるとき（図７Ａ）、Ａｉ，Ｂｉ両方の磁気センサに出力を出すことができるに十分な磁力の強さと、その磁力を検出できる磁気センサ４２の感度があるものとする。また、Ｂｉ磁気センサよりもＡｉ磁気センサに近づいているとき（図７Ｂ）はＡｉの磁気センサのみに出力が得られ、ＡｉよりもＢｉに近づいているときは（図７Ｃ）Ｂｉの磁気センサのみに出力が得られる関係にあるものとする。
【００３４】
Ｍ１の位置の磁石４１はＭ２〜Ｍ７の位置の磁石４１よりも強い磁力を有するものとする。Ｍ１の位置の磁石４１が図７ＡのようにＡｉ磁気センサとＢｉ磁気センサの中間点にあるときはＡｉ，Ｂｉ磁気センサの両方に出力が得られ、Ｂｉ磁気センサよりもＡｉ磁気センサに近づいているときはＡｉ磁気センサのみに出力が得られるのはＭ２〜Ｍ７の位置の磁石４１と同じである。しかし、Ｍ１の位置の磁石４１はＭ２〜Ｍ７の位置の磁石４１よりも強いので、Ｍ２〜Ｍ７の位置の磁石４１の場合よりも、磁石４１が磁気センサ４２から離れても磁気センサ４２に出力が得られる。この結果、Ｍ１の位置の磁石４１の方が磁気センサ４２に感応される範囲が広い。
【００３５】
ロータ３０が回転ヘッド１６上に載置されて取り付けられる場合、ロータ３０が取り付けられる回転方向の角度は任意であり、定まった角度の位置は存在しない。つまり、図６Ａ，ＢのＭ１の位置の磁石４１がＡ１〜１２，Ｂ１〜１２の磁気センサ４２のどこに近づくかは定まっていない。磁石４１が磁気センサ４２に近づき、磁気センサ４２に出力が得られたとき、高レベルとし、論理“１”とする。出力が得られないとき、低レベルとし、論理“０”とする。図６Ａの磁石配置のロータ３０が使用され、図４の磁気センサ４２と組み合わされ、Ｍ１の磁石がＡ１磁気センサに図３に示したように最も近づいているときの磁気センサ４２の出力は図８Ａのようになる。
【００３６】
図５に示した制御装置５０のＣＰＵ（Central Processing Unit）５１は図８Ａのような信号を次のようにして読む。
【００３７】
まず、ＣＰＵ５１からマルチプレクサ４４のセレクト端子Ｓａにセレクト信号が送られ、入力ａ１と出力ｃがつながる。磁気センサＡ１の出力はマルチプレクサ４４の出力ｃにデータとして送られ、ＣＰＵ５１に入力される。次に、再びＣＰＵ５１からセレクト端子Ｓａにセレクト信号が送られ、入力ａ２と出力ｃがつながる。磁気センサＡ２の出力はマルチプレクサ４４の出力ｃにデータとして送られる。データはＣＰＵ５１に入力される。このようにして磁気センサＡ−１２までのデータがＲＡＭ５２に格納される。
【００３８】
ＣＰＵ５１はこのデータを次のように分析し、ＲＡＭ５２のアドレスＲＡ−１からＲＡ−１２のセルに格納する。ＣＰＵ５１はデータのうち“０”が５回続いた次のデータが“１”であるか否か判定する。もし“１”であれば、ＲＡＭ５２のＲＡ−１番地に格納し、以下順番にＲＡ−２番地からＲＡ−１２番地までデータを格納する。データは１２個あるが、１２番目のデータの次は再び１番目につながるリング状のデータとして扱う。もし“０”であればさらに次のデータを読み“１”があるまで読み続ける。“１”があればこれを１番目のデータとして扱い、ＲＡＭ５２のＲＡ−１番地に格納し、以下順番にＲＡ−２番地からＲＡ−１２番地までデータを格納する。１２個すべてが“０”であるときは、ＲＡ−１番地からＲＡ−１２番地まですべて“０”を格納する。
【００３９】
次に、ＣＰＵ５１からマルチプレクサ４５のセレクト端子Ｓｂにセレクト信号が送られ、入力ｂ１と出力ｆがつながる。磁気センサＢ１の出力はマルチプレクサ４５の出力ｆにデータとして送られ、ＣＰＵ５１に入力される。前記の磁気センサ４２のＡ１からＡ１２までの出力をＣＰＵ５１に入力し、判定した方法と同じ手法を使い、ＲＡＭ５２のＲＢ−１番地からＲＢ−１２番地にデータを格納する。
【００４０】
磁気センサ４２の出力はＲＡＭ５２に図８Ｂのように格納されることになる。ＲＡ−１番地からＲＡ−１２番地までのデータをデータＡ列、ＲＢ−１番地からＲＢ−１２番地までのデータをデータＢ列とする。ＣＰＵ５１はさらにデータＡ列とデータＢ列の“ＯＲ”を計算する。その結果をＲＡＭ５２の新しいＲ−１番地からＲ−１２番地までに図８Ｃのように格納する。このデータをデータＮ列とする。
【００４１】
制御装置５０のＲＯＭ５３には、予めロータ３０ごとに定められた磁石配列から得られる各ロータのデータ列が格納されている。ＣＰＵ５１はデータＮ列と各ロータのデータ列とを照合し、同じデータ列を探し、どのロータであるかを識別する。なお、磁石４１の配列を判別するのに磁気センサ４２のどの信号をデータＮ列の始めにするかは重要であり、この例ではロータ３０に取り付ける磁石４１の最大数Ｎｍ＝７とし、“０”が１２−Ｎｍ＝５個以上続いた後にくる“１”をデータＮ列の先頭データとしている。ロータ３０に取り付ける磁石４１の最大数Ｎｍがいくつであるかによって、この条件は変わる。例えば、磁石４１の最大数Ｎｍが６個であれば、“０”が１２−Ｎｍ＝６個以上続いた後にくる“１”をデータＮ列の先頭データとすればよい。
【００４２】
上記のようにしてロータ３０の識別が始動前に行われ、ＣＰＵ５１はＲＡＭ５２に格納されている運転データに基づき、ロータ３０に関する最高回転数や最大遠心力等の情報を表示装置６１に表示して使用者に伝える。これにより、使用者は正しい遠心条件の設定が可能となり、操作装置６２を操作して設定が行われる。なお、操作装置６２及び表示装置６１は図１に示した操作・表示パネル２２に配設されている。
【００４３】
次に、ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられたことを判断し、使用者に通知する方法・手段について説明する。
【００４４】
図９Ａはロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられた状態を示し、図９Ｂはロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられていない状態の一例を示す。図９Ｂではロータ３０のガイドピン３５が回転ヘッド１６の駆動ピン１９上にちょうど乗ってしまい、つまりピン乗りした状態となっている。
【００４５】
この図９Ｂに示したような状態でロータ３０が載置された場合、通常はガイドピン３５もしくは駆動ピン１９の位置が相対的にスライドする。つまり、ロータ３０もしくは回転ヘッド１６（モータ１２）が相対的に回転してピン位置がずれることで、ロータ３０は所定の位置に設置される。
【００４６】
しかしながら、例えばロータ３０のロータ穴３１と回転ヘッド１６との嵌合部分に、薬品などの異物が付着することにより、嵌合部分の摩擦が大きくなると、ロータ３０もしくは回転ヘッド１６が相対的に回転しないといった状況が生じ、ピン位置がずれないといった事態が生じうる。この場合、ロータ３０は所定の位置に設置されないことになる。また、回転ヘッド１６やロータ３０に異物が取り付いた場合などにも、ロータ３０が正しく取り付けられない場合が生じうる。
【００４７】
ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられた場合、ロータ３０底部に埋め込まれて取り付けられている磁石４１と、固定部材４３に配設されている磁気センサ４２との距離は図９Ａに示したように所定の距離Ｘとなる。これに対し、ロータ３０が正しく取り付けられていない場合、磁石４１と磁気センサ４２との距離はＸにはならず、図９Ｂに示したようにＹとなる。距離Ｙは距離Ｘより大きく、この例ではこの距離Ｙの大きさからロータ３０が正しく取り付けられていないことを検出するものとし、検出には上述したロータ識別手段を利用する。
【００４８】
即ち、ロータ識別手段の磁気センサ４２には一般にホールＩＣが用いられるが、ロータ３０が正しい位置に載置されている場合（距離Ｘの場合）、ホールＩＣはロータ底部の磁石４１に反応し、出力が得られるようにし、ロータ３０が正しい位置に載置されていない場合（距離Ｙの場合）、ホールＩＣは磁石４１に反応せず、出力が得られないように調整する。この調整は例えば磁気センサ４２の取り付けを調整し、磁石４１との距離を所定の距離に設定することによって行われる。
【００４９】
上述したように、この例ではロータ識別手段を利用してロータ３０が正しく取り付けられたか否かの検出をも行うものとなっている。
【００５０】
図１０はロータ３０が正しく取り付けられたか否かをＣＰＵ５１が判断する手順を示したものであり、以下、順に説明する。
＜ステップＳ１＞
遠心分離機の電源がＯＮされた場合、ロータ３０が正しく取り付けられていることを確認できるまで、遠心分離機の運転を禁止する。
＜ステップＳ２＞
一定時間毎（例えば、２５ｍｓｅｃ周期）に磁石４１の読み取りを行う。
【００５１】
＜ステップＳ３＞
磁石読み取り結果の変化を監視する。一定時間（例えば、２５ｍｓｅｃ周期の監視で２０回＝５００ｍｓｅｃ）変化がない状態になるまで待つ。これは使用者がロータ３０を取り付けている間は、磁石４１と磁気センサ４２間の距離が変わり、磁石４１の読み取りに変化が生じるためであり、ロータ３０の取り付けが完了するまで待つ。
＜ステップＳ４＞
磁石４１の有り無し（磁石４１を検出したか否か）を判定する。磁石４１を検出しなかった場合はロータ３０が外されたと判定する。
【００５２】
＜ステップＳ５＞
磁石４１を検出しなかった場合、ロータ３０が正しく置かれた通知をしたこと（正しく置かれたことの通知済み）をクリアし、ステップＳ２に戻る。
＜ステップＳ６＞
磁石４１の検出結果より、磁石４１の配列を決定する。
【００５３】
＜ステップＳ７＞
磁石４１の配列がＲＯＭ５３に登録されているかチェックする。ＲＯＭ５３に登録されていれば、磁石４１の読み取りは正常に行えたと判断することができる。また、磁石４１の読み取りが正常にできたことは正常にロータ３０が取り付けられたと判断することができる。なお、磁石４１の配列がＲＯＭ５３に登録されていない場合、ロータ３０の取り付けが正常でない、あるいは使用不可のロータを取り付けたなど、正常でないことがあると判断して、遠心分離機の運転を禁止するステップＳ１に戻る。
【００５４】
＜ステップＳ８＞
ロータ３０の取り付けが正常であることを使用者に通知済みであるか否かを判定する。磁石４１の検出は常時行っている。そのため、二重に通知することを防止する。
＜ステップＳ９＞
ロータ３０の取り付けが正常であることを使用者に通知する。
＜ステップＳ１０＞
遠心分離機の運転を許可する。
【００５５】
以下、ステップＳ２に戻り、磁石４１の読み取り、検出を実行する。ロータ３０がいつ交換されるかわからないため、磁石４１の検証は常時、実行する。
【００５６】
ステップＳ９における使用者へのロータ３０の取り付けが正常であることの通知は音や光により行うことができる。この例では音及び光の双方によって行うものとし、ブザー６３及び点灯装置６４を具備するものとする。ブザー６３は図１における操作・表示パネル２２に配設され、また点灯装置６４は図１に示したようにチャンバ１５内に設置される。点灯装置６４は使用者が認識しやすいように、この例では使用者から見てチャンバ１５の奥側の内壁面上部に設置されている。点灯装置６４には例えばＬＥＤが用いられる。
【００５７】
以上説明したように、この例によれば、使用者はロータ３０が正しく取り付けられたことをブザー音及び点灯装置６４の点灯の双方によって知ることができるため、安心感が得られ、取り付けの確認も簡易に行えるものとなる。また、ロータ３０が回転中に外れるといった事故も防止することができる。
【００５８】
なお、上述した例ではブザー音及び点灯装置６４の点灯の双方によってロータ３０が正しく取り付けられたことを通知するものとしているが、いずれか一方だけとしてもよい。但し、遠心分離機の設置場所は騒音の多い場所であることが多く、ブザー音が聞き取れないといった場合を考慮して、点灯装置６４の点灯による光によって通知するのが好ましく、さらにはより確実な通知を行うためにはこの例のように音及び光の双方によって通知を行うのが好ましい。
【００５９】
一方、ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられていない場合の図９Ｂに示したようなロータ３０の高さ異常（ロータ３０とモータ１２間の距離大）を検出するためには、例えば距離センサや近接スイッチ等を用いることも考えられるが、この場合には新たな部品、回路が必要となり、その分、価格が上昇する。これに対し、この例ではロータ３０の種類を判別するためのロータ識別手段を流用してロータ３０の取り付け異常を検出するものとなっており、新たなハードウェアは必要ではなく、ソフトウェアの変更だけで済むため、価格の上昇を抑えることができる。
【００６０】
ロータ識別手段は上述した構成に限らず、他の構成とすることもできる。図１１はロータ識別手段の他の構成例を示したものである。この例ではロータ３０の底部にロータ３０の軸心を中心とする環状の溝７１を設け、この溝７１と対向する位置に位置検出器７２を設置した構成となっている。位置検出器７２は非回転固定部側に設置され、この例ではモータ１２の本体上に配置された固定部材７３に位置検出器７２が設置されている。
【００６１】
溝７１を設ける位置は予め決められ、この例ではＧ１〜Ｇ３の３箇所とされている。これら３箇所のうち、必ず１箇所は溝７１がない状態とする。この場合、Ｇ１〜Ｇ３の３箇所に溝７１が「有る」「無し」の組み合わせによって、７種類のロータ３０の識別が可能となる。
【００６２】
位置検出器７２はＧ１〜Ｇ３の３箇所とそれぞれ対向するように３つ設置される。位置検出器７２は例えば近接スイッチなど距離を判別検出できるものとする。
【００６３】
ロータ３０が回転ヘッド１６上に正しく取り付けられた状態での位置検出器７２とロータ３０の底部との距離を図１１に示したように距離ｘとし、位置検出器７２と溝７１の内部底面との距離を距離ｙとする。位置検出器７２の検出距離は距離ｘよりもわずかに長く、距離ｙよりも短くし、即ち位置検出器７２の出力がＯＮとなる距離は距離ｘよりもわずかに長く、距離ｙよりも短くなるように設定する。
【００６４】
この例では上述したように、Ｇ１〜Ｇ３の３箇所のうち、必ず１箇所は溝７１がない状態としており、この溝７１がない部分でロータ３０が正しく取り付けられたか否かを検出することができる。検出の流れは下記１）〜３）となる。
１）ロータ３０が取り付けられる。
２）３つの位置検出器７２の出力の組み合わせを読み取り、ロータ３０の種類を判別す
る。図１１では位置検出器７２の出力は左からＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＮとなる。
３）３つの位置検出器７２のうち、少なくとも１つの位置検出器７２の出力がＯＮとな
ることで、ロータ３０の種類の判別と同時にロータ３０が正しい位置に設置された
ことも検出することができる。なお、ロータ３０が正しく取り付けられていない場
合は３つの位置検出器７２のいずれの出力もＯＮとはならず、これによりロータ３
０の取り付け異常を検出することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１１ 筐体 １２ モータ
１２ａ 回転シャフト １５ チャンバ
１６ 回転ヘッド １６ａ ロータ結合部
１６ｂ 凹部 １９ 駆動ピン
２２ 操作・表示パネル ３０ ロータ
３１ ロータ穴 ３２ フレーム
３３ 係止部材 ３３ａ 係止突起
３４ 軸 ３５ ガイドピン
４１ 磁石 ４２ 磁気センサ
４３ 固定部材 ４４，４５ マルチプレクサ
５０ 制御装置 ５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ ５３ ＲＯＭ
６１ 表示装置 ６２ 操作装置
６３ ブザー ６４ 点灯装置
７１ 溝 ７２ 位置検出器
７３ 固定部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータの回転シャフトに取り付けられた回転ヘッドと、前記回転ヘッドに取り付けられるロータとを有する遠心分離機であって、
前記回転ヘッド上に前記ロータを載置するだけで、載置されたロータの種類を識別するロータ識別手段と、
前記ロータが前記回転ヘッド上に正しく載置されたことを使用者に通知する通知手段とを備え、
前記ロータ識別手段は前記ロータが前記回転ヘッド上に正しく載置されている場合に、前記ロータの種類を識別するように調整されており、
前記ロータ識別手段により前記ロータの識別が行われ、使用可能なロータであると判断された時、前記通知手段は前記通知を行うことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
請求項１記載の遠心分離機において、
前記通知手段は音及び光の少なくとも一方により前記通知を行うことを特徴とする遠心分離機。
【請求項３】
請求項１記載の遠心分離機において、
前記ロータ識別手段は、
前記ロータの軸心を中心に等角間隔で磁石が取り付けられる位置が予め決められ、ロータの種類に応じて磁石の有無からなる配列パターンが異なるようにされて、前記ロータの底部に取り付けられた磁石と、
前記ロータの底部の磁石が取り付けられた部分と対向し、前記軸心を中心として前記等角間隔以下の間隔をもって非回転固定部側に配設された複数の磁気センサとを有し、
前記磁気センサの出力を処理してロータの種類を識別するものとされていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項４】
請求項１記載の遠心分離機において、
前記回転ヘッド上に載置された前記ロータと前記回転ヘッドとの固定が、前記回転シャフトの回転に伴う遠心力によって作動する機構によって行われる構造とされていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項１】
モータと、前記モータの回転シャフトに取り付けられた回転ヘッドと、前記回転ヘッドに取り付けられるロータとを有する遠心分離機であって、
前記回転ヘッド上に前記ロータを載置するだけで、載置されたロータの種類を識別するロータ識別手段と、
前記ロータが前記回転ヘッド上に正しく載置されたことを使用者に通知する通知手段とを備え、
前記ロータ識別手段は前記ロータが前記回転ヘッド上に正しく載置されている場合に、前記ロータの種類を識別するように調整されており、
前記ロータ識別手段により前記ロータの識別が行われ、使用可能なロータであると判断された時、前記通知手段は前記通知を行うことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
請求項１記載の遠心分離機において、
前記通知手段は音及び光の少なくとも一方により前記通知を行うことを特徴とする遠心分離機。
【請求項３】
請求項１記載の遠心分離機において、
前記ロータ識別手段は、
前記ロータの軸心を中心に等角間隔で磁石が取り付けられる位置が予め決められ、ロータの種類に応じて磁石の有無からなる配列パターンが異なるようにされて、前記ロータの底部に取り付けられた磁石と、
前記ロータの底部の磁石が取り付けられた部分と対向し、前記軸心を中心として前記等角間隔以下の間隔をもって非回転固定部側に配設された複数の磁気センサとを有し、
前記磁気センサの出力を処理してロータの種類を識別するものとされていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項４】
請求項１記載の遠心分離機において、
前記回転ヘッド上に載置された前記ロータと前記回転ヘッドとの固定が、前記回転シャフトの回転に伴う遠心力によって作動する機構によって行われる構造とされていることを特徴とする遠心分離機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−８６１６２（Ｐ２０１２−８６１６２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３５６５３（Ｐ２０１０−２３５６５３）
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【出願人】（０００１４１６９１）株式会社久保田製作所 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【出願人】（０００１４１６９１）株式会社久保田製作所 (11)
【Ｆターム（参考）】
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