JP4636969B2 - ホモジナイザー - Google Patents

Description

本発明は、食品検査、生体組織検査等に用いられるホモジナイザーに関する。

ホモジナイザーは、駆動部の回転軸の回転運動がクランク機構を構成するパドルシャフトにより往復運動に変換され、パドルシャフトに連結されたパドルにより、所定の試料が入れられた収納袋を、該パドルに対向して設けられた押し付け部との間で押圧し、収納袋内で試料を破砕し懸濁化する。例えば、特許文献１では、開閉扉を介して試料入り収納袋を配置可能な試料収容部（パドルルーム）が設けられており、該試料収容部内において、パドルと開閉扉（押し付け部）との間で収納袋を押圧するホモジナイザーを開示している。
特開平７−２８４６７９号公報

しかしながら、従来のホモジナイザーは、試料入りの収納袋を試料収容部にセットした後、制御ボタンを操作すると、駆動部が所定の出力で所定時間動作した後、停止するに過ぎないものである。従って、２つのパドルの押圧面は、停止した際に、必ずしも略同一平面上で停止しているとは限らず、むしろ一方が突出した状態で互い違いにずれて停止している場合が多い。複数の試料入り収納袋を連続して処理する際は、運転停止するたびに、処理済みの収納袋を取り出し、新たな試料入り収納袋を試料収容部に収容して実施するが、上記のように、２つのパドルが互い違いとなって停止していると、次の試料入り収納袋を収容しにくく、収容作業に手間、時間がかかるという問題があった。

また、収納袋に入れられた試料は、硬さが全て同じとは限らないため、試料の硬さにより、駆動部への負荷が変化する。駆動部への負荷が変化すると、駆動部の出力を所定値で設定していても、パドルが往復動作する際のスピード（パドルスピード）が変わってしまう。このため、試料の破砕条件が一定にならず、系統的なデータを得られない恐れがあるという問題もあった。

さらに、パドルは、駆動部の回転軸の回転運動を往復運動に変換して動作されるものであるため、先端にパドルが支持され、基端部が回転軸に連結されているクランク機構を構成するパドルシャフトは、基端部と先端部とに分割されていると共に、基端部が回転軸に対して偏心した位置に接続され、基端部と先端部とはゴム等の可撓性部材からなるコネクタにより連結されている。このコネクタは、先端部に対してはヒンジピンを介して連結されており、回転軸に対して偏心した位置で回転する基端部の上下変動を吸収し、先端部を上下変動させずに往復運動させることができる。コネクタは、先端部をスムーズに往復運動させるため、ヒンジピンが介在されているにしても、基端部の上下変動を吸収する際に多少の変形を伴う。このため、金属部品からなるパドルシャフトの他の部分（基端部及び先端部）よりもはるかに耐久性がなく、ある程度使用したならば、交換しなければならない消耗品である。しかしながら、従来、使用頻度に応じて交換することは行われておらず、破損した場合に交換するのが一般であり、運転途中で破損した場合には、作業を中断しなければならなかった。また、運転中、試料収容部に収容されている試料が入れられた収納袋が、パドル間に挟まったり、パドルの裏側に回り込んだりして、パドルが前後動作不可能なロック状態になっていしまい、駆動部のモータが焼き付く恐れがあったり、試料が効率よく懸濁されなかったりする等の問題もあった。

本発明は上記に鑑みなされたものであり、パドルの停止位置を揃えることにより、次の試料入り収納袋を装填し易くし、検査の迅速化、信頼性を高め、ホモジナイザーによる検査効率を向上させることを課題とする。また、本発明は、パドルスピードを安定化させることにより、検査の迅速化、信頼性を高め、ホモジナイザーによる検査効率を向上させることを課題とする。また、本発明は、上記に加え、パドルシャフトのコネクタを破損前に交換可能とし、運転途中での破損等を防止できるホモジナイザーを提供すること課題とする。さらに、パドルが前後動作不可能なロック状態になったことを検知可能とすることにより、検査の迅速化、駆動部への負担を軽減できるホモジナイザーを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明では、駆動部により回転する回転軸の回転運動を往復運動に変換するクランク機構と、前記クランク機構により、交互に往復運動可能に制御され、対向して設けられる押し付け部との間で試料を押圧する２つのパドルとを備えてなるホモジナイザーにおいて、
前記回転軸の回転変位を検出する回転変位検出機構と、
前記回転変位検出機構からの検出結果に基づき、前記駆動部を制御する制御部とを有し、
前記制御部に、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置に位置合わせを行う位置合わせ制御部が設定されていることを特徴とするホモジナイザーを提供する。
請求項２記載の本発明では、駆動部により回転する回転軸の回転運動を往復運動に変換するクランク機構と、前記クランク機構により、交互に往復運動可能に制御され、対向して設けられる押し付け部との間で試料を押圧する２つのパドルとを備えてなるホモジナイザーにおいて、
前記回転軸の回転変位を検出する回転変位検出機構と、
前記回転変位検出機構からの検出結果に基づき、前記駆動部を制御する制御部とを有し、
前記制御部に、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置に位置合わせを行う位置合わせ制御部と設定した回転速度を維持するように駆動部の出力を制御するパドルスピード制御部とが設定されていることを特徴とするホモジナイザーを提供する。
請求項３記載の本発明では、前記位置合わせ制御部は、駆動部の駆動を停止させる際、前記回転変位検出機構により、回転軸の回転角が、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置に対応する回転角に至ったことを検出すると、駆動部の出力をゼロにするように制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のホモジナイザーを提供する。
請求項４記載の本発明では、前記位置合わせ制御部は、駆動部の駆動を停止させる際、回転軸の回転速度を所定の速度まで減速し、その後、前記回転変位検出機構により、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置に対応する回転角に至ったことを検出すると、駆動部の出力をゼロにするように制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項３記載のホモジナイザーを提供する。
請求項５記載の本発明では、前記位置合わせ制御部に設定される前記制御手段は、回転軸の回転速度を所定の回転速度まで減速させた際、所定時間、減速させた所定の回転速度を維持するように駆動部の出力を制御する手段を備えていることを特徴とする請求項４記載のホモジナイザーを提供する。
請求項６記載の本発明では、前記パドルスピード制御部は、前記回転変位検出機構により検出される回転軸の回転速度と設定した回転速度とを比較し、検出された回転速度が設定した回転速度と異なる場合に、設定した回転速度を維持するように駆動部の出力を制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項２記載のホモジナイザーを提供する。
請求項７記載の本発明では、さらに、前記制御部に、前記回転変位検出機構により検出された回転回数を積算して記憶し、積算回転回数が所定の値に至った場合に、任意の警告手段を動作させる信号を出力する回転回数積算記憶制御部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載のホモジナイザーを提供する。
請求項８記載の本発明では、さらに、前記制御部に、前記回転変位検出機構からの回転変位の検出信号が所定時間得られない場合に、パドルが前後動作不可能なロック状態になったと判定するパドルロック検出部を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載のホモジナイザーを提供する。
請求項９記載の本発明では、前記回転変位検出機構が、前記回転軸に装着されるスリットを備えた遮光板と、
発光素子と受光素子とが前記遮光板を挟んで配置され、前記スリットを検出可能なフォトインタラプタとを備えて構成され、
前記フォトインターラプタによる前記スリットの検出位置と、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置とが一致するように、前記遮光板のスリットの形成位置及びフォトインターラプタの取り付け位置が設定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１に記載のホモジナイザーを提供する。
請求項１０記載の本発明では、前記スリットが、１８０度異なる２カ所に形成されていることを特徴とする請求項９記載のホモジナイザーを提供する。
請求項１１記載の本発明では、前記駆動部が、モータと減速機構とを備えて構成され、前記回転軸が減速機構の出力軸であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１に記載のホモジナイザーを提供する。

本発明のホモジナイザーは、駆動部の回転軸の回転変位を検出する回転変位検出機構を備え、駆動部の制御を行う制御部が、停止時における２つのパドルの位置合わせ制御部を有している。パドルの位置合わせ制御部により、停止時において２つのパドルの押圧面がほぼ同一平面上に揃うため、次の試料入り収納袋を装填しやすい。また、駆動部の制御を行う制御部に、パドルスピード制御部を設けた場合には、負荷が変化しても所定のパドルスピードに制御されるため、破砕条件が一定となり、系統的なデータを得やすくなる。すなわち、パドルの位置合わせ制御部かパドルスピード制御部のいずれかを有することにより、検査の迅速性又は信頼性を高めることができ、ホモジナイザーの検査効率を向上させることができる。もちろん、制御部には、パドルの位置合わせ制御部とパドルスピード制御部の双方が設定されていることが好ましく、それにより検査効率のさらなる向上に資する。また、パドルの位置合わせ制御部は、停止時において駆動部の出力をゼロにする前に、回転軸の回転速度を所定の回転速度まで減速させる構成とすることが好ましい。これにより、通常動作時における回転軸の回転速度に拘わらず、停止位置を安定化させることができる。この場合、さらに、回転軸の回転速度を所定の回転速度まで減速させた際、所定時間、減速させた所定の回転速度を維持するように駆動部の出力を制御する手段を備えた構成とすることが、停止位置の安定化のためにはより好ましい。なお、減速させた所定の回転速度を維持するように駆動部の出力を制御する手段は、通常動作時においてパドルスピードの制御を行う上記パドルスピード制御部が兼用する構成としてもよい。また、駆動部としては、モータに減速機構を組み合わせたものを用い、減速機構の出力軸の回転変位を検出する構成とすると、該出力軸の動作がパドルの往復運動に同期しているため、２つのパドルの停止位置の位置合わせをより正確に行うことができる。

また、回転変位検出機構から得られる信号を利用し、回転回数を積算して記憶する回転回数積算記憶制御部を有する態様とすることにより、回転回数の積算値が所定の値に至った場合に、警告手段を動作させる構成とすれば、パドルシャフトのコネクタを破損前に交換することができ、コネクタの破損による運転中断等の障害を防止できる。
また、制御部に、回転変位検出機構からの回転変位の検出信号が所定時間得られない場合に、パドルが前後動作不可能なロック状態になったと判定するパドルロック検出部を備えた構成とすることにより、パドル間に挟まったり、あるいはパドルの後側に試料入り収納袋が回り込むなどして、パドルが前後動作できなくなった状態を早期に発見できる。パドルロック検出部によりパドルロック状態が検出されたならば、任意の警告手段を動作させることにより、作業者に報知し、駆動部の駆動を速やかに停止させることができ、過電流状態となることを防ぐことができる。この場合、パドルロック状態が検出されたならば、即座に駆動部の駆動を自動的に停止させる信号を出力する構成とすることが好ましい。

次に、図面に示した実施形態に基づき本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかるホモジナイザー１の外観を示す図、図２はその内部構造を示す平面図、図３は同じく内部構造を示す側面図である。これらの図に示したように、ホモジナイザー１は、略箱状のケース２ａに取り囲まれて形成された駆動機構配置部２と試料収容部３とを備えている。試料収容部３の前面には、開閉扉３ａが設けられており、ハンドル３ｂを操作し、手前に倒すと開き、奥に戻すと閉まる構造となっている。なお、本実施形態では、試料収容部３の前壁部が開閉扉３ａから構成されているが、前壁部が開閉せず、他の壁部が開閉して試料を装填する構成とすることも可能である。また、ケース２ａの前面上部には、後述の回転軸１２，１３の回転速度を設定する制御ボタンと駆動時間を制御するタイマーとを配した操作パネル２ｂが設けられている。

駆動機構配置部２内には、駆動部１０が配置される。駆動部１０は、図２及び図３に示したように、モータ１１と、該モータ１１の出力軸に連結され、例えば、モータ１１の出力軸の回転を１／１０に減速する複数のギアの組み合わせ等からなる減速機構１１ａとを備えて構成される。減速機構１１ａには両側に突出する出力軸である回転軸１２，１３が設けられている。回転軸１２，１３には、回転板１２ａ，１３ａがそれぞれ取り付けられており、該回転板１２ａ，１３ａにおいて、回転軸１２，１３の回転中心から偏心した位置に、各パドルシャフト２０の基端部２１が連結される連結軸１２ｂ，１３ｂが突設されている。また、各連結軸１２ｂ，１３ｂは、各回転板１２ａ，１３ａにおいて、互いに１８０度異なる偏心位置に突設されている。すなわち、図２に例示したように、パドルシャフト２０を介して回転軸１２に連結されるパドル３０が開閉扉３ａから離間し、パドルシャフト２０を介して回転軸１３に連結されるパドル３０が開閉扉３ａに近接している状態において、一方の回転板１２ａは前端付近に回転軸１２が位置し、回転軸１２の連結位置よりも後方の後端付近に連結軸１２ｂが位置するように設けられているのに対し、他方の回転板１３ａは、後端付近に回転軸１３が位置し、回転軸１３の連結位置よりも前方の前端付近に連結軸１３ｂが位置するように設けられている。

パドルシャフト２０は、それぞれ、基端部２１と先端部２２とに分割された軸部材からなり、基端部２１と先端部２２とは、取り外し可能なコネクタ２３を介して連結されている。また、先端部２２とコネクタ２３とはヒンジピン２３ａを介して連結されており、回転軸１２，１３の回転運動を往復運動に変換するクランク機構を構成している。基端部２１及び先端部２２は金属製部品からなるが、コネクタ２３はある程度の弾力性を持たせるためゴム等の可撓性部材から構成するのが好ましい。各基端部２１は、上記したように、回転軸１２，１３の連結軸１２ｂ，１３ｂに連結されるが、連結軸１２ｂ，１３ｂは回転軸１２，１３の回転中心に対して互いに１８０度異なる方向に偏心して設けられているため、各基端部２１は、１８０度位相がずれた状態でそれぞれ円運動する。この結果、両者間に介在されるコネクタ２３は、各基端部２１が円運動すると、その円運動における上下変動を吸収して各先端部２２を直線的に交互に往復動作させる。

各パドルシャフト２０の先端部２２は、駆動機構配置部２から仕切板４を介して試料収容部３内に突出しており、各先端部２２の先端に、パドル３０がそれぞれ固定されている。従って、パドルシャフト２０の先端部２２が往復運動すると、各パドル３０は、試料収容部３内を前後に交互に往復動作する。そして、各パドル３０と、該パドル３０に対向して位置し、押し付け部を構成する開閉扉３ａとの間に、試料入り収納袋が装填されることにより、該試料を収納袋の外側から押圧し、破砕する。なお、各パドル３０と各パドルシャフト２０の先端部２２とは一体形成された一つの部材から構成してもよいし、別部材を用いて一体的に固定して形成してもよい。

ここで、一方の回転軸１２には、図３〜図６に示したように、遮光板４０が装着されており、発光素子５０ａと受光素子５０ｂとが遮光板４０を挟んで配置されるフォトインターラプタ５０が、ケース２ａにおける任意の不動部に固定されている。本実施形態では、この遮光板４０とフォトインターラプタ５０により、回転軸１２の回転変位を検出する回転変位検出機構が構成されている。図６に示したように、遮光板４０には、１８０度異なる２カ所にスリット４０ａ，４０ｂが形成されている。この際、スリット４０ａ，４０ｂの形成位置及びフォトインターラプタ５０の取り付け位置は、フォトインターラプタ５０によりいずれかのスリット４０ａ，４０ｂを検出した際に、回転軸１２，１３の回転角が所定の角度となるようにセットされる。所定の角度とは、その角度で回転軸１２，１３の回転を停止すると、２つのパドル３０の各押圧面３０ａが、略同一平面上に揃う位置である（図５参照）。回転軸１２の回転角と、各パドル３０の各押圧面３０ａが略同一平面上になる位置とを対応させるに当たっては、例えば、フォトインターラプタ５０を所定の位置に設置すると共に、遮光板４０を回転軸１２に装着し、その状態で、各パドル３０の各押圧面３０ａを略同一平面上に揃わせ、その際にスリット４０ａ，４０ｂのいずれかがフォトインターラプタ５０の位置に対応するように遮光板４０の回転軸１２における取り付け角度を調整して対応させることができる。本実施形態では、上記したように、回転軸１２，１３が、減速機構１１ａの出力軸からなるため、モータの出力が例えば１／１０程度に減速されており、回転軸１２，１３（減速機構１１ａの出力軸）の回転運動がパドル３０の往復運動に同期しているため、各パドル３０の押圧面３０ａの位置合わせを正確に行うことができる。

なお、各パドル３０は、各パドルシャフト２０を介して交互に往復運動し、往復動作の行きと帰りの各途中の２カ所でパドル３０同士がすれ違うため、１往復につき２カ所において各パドル３０の押圧面が揃う機会がある。従って、本実施形態のように、１８０度異ならせてスリット４０ａ，４０ｂを２カ所に設けると、いずれかのスリット４０ａ，４０ｂのいずれかをフォトインターラプタ５０により検出すればよく、各パドル３０の押圧面が略同一になる位置を迅速に検出できる。もちろん、検出頻度が１／２になり、完全停止するまでの時間が多少余分にかかることを許容するのであれば、スリット４０ａ，４０ｂは、どちらか一方のみとすることもできる。このように、回転変位検出機構は、１８０度又は３６０度ごとのスリット４０ａ，４０ｂの回転位置の変化を検出するものであるため、フォトインターラプタ５０は一組で、スリット４０ａ，４０は１カ所か又は最も多くて２カ所でよい。従って、この回転変位検出機構は、極めてシンプルな構造で安価に製作することができる。

スリット４０ａ，４０ｂをフォトインターラプタ５０によって検出すると、２つのパドル３０の各押圧面３０ａが、略同一平面上に揃うが、スリット４０ａ，４０ｂを検出して即座にモータ１１を完全に停止させる信号を供給しても、慣性により、各回転軸１２，１３は僅かに回転する。従って、本明細書でいう「２つのパドル３０の各押圧面３０ａが、略同一平面上に揃う位置に対応する回転角」とは、２つのパドル３０の各押圧面３０ａが全く同じ平面上に揃う回転角のほか、その直前の回転角も含む意味であり、好ましくは、全く同じ平面上に揃う回転角に至る直前の回転角で、フォトインターラプタ５０がスリット４０ａ，４０ｂを検出するように設定されていることがよい。直前の回転角とは、各押圧面３０ａが全く同じ平面上に揃う回転角に至る前であって、好ましくは２０度を超えない範囲の回転角、より好ましくは５度〜１５度手前の回転角であり、フォトインターラプタ５０がその時点でスリット４０ａ，４０ｂを検出すると、回転軸１２，１３が完全に停止した際には、２つのパドル３０の停止位置が、同一平面上にほぼ正確に揃う。

もっとも、２つのパドル３０の停止位置の精度は、回転軸１２，１３の駆動を停止する直前の回転速度にも左右されるため、上記した２０度手前以下、好ましくは５度〜１５度手前で停止させて所望の位置で停止させるには、通常運転時の回転速度に拘わらず、回転軸１２，１３の駆動を完全に停止させる前に、一旦、所定の回転速度に減速する構成とすることが好ましい。

ここで、駆動機構配置部２内には、駆動部１０を制御する制御部１５が設けられている。制御部１５はマイクロコンピュータからなり、図７に示したように、コンピュータプログラムからなる制御手段として、位置合わせ制御部１５１及びパドルスピード制御部１５２が設定されている。位置合わせ制御部１５１は、上記した回転軸１２，１３を停止させる制御信号を出力すると共に、停止させる前に駆動部１０のモータ１１を所定の出力に減速制御する制御信号を出力する。具体的には、駆動部１０のモータ１１は、ケース２ａの操作パネル２ｂに配されたタイマーにより所定時間動作するように設定されるが、タイマーが切れると、位置合わせ制御部１５１が起動し、駆動部１０のモータ１１に対して、フォトインターラプタ５０によって検出される回転軸１２，１３の回転速度が所定の値となるように、所定時間（例えば、０．３秒間）、一定の割合で出力を減速させる制御信号を出力する。また、位置合わせ制御部１５１は、モータ１１の出力をゼロにするまでの所定時間、上記工程で減速させた回転速度を安定的に維持するように駆動部を制御する。ここで、減速させた回転速度を維持する制御手段は、位置合わせ制御部１５１に設定されていてももちろん構わないが、所定の回転速度に減速させた後、後述のパドルスピード制御部１５２を動作させて、減速させた回転速度を維持するようにしてもよい。なお、回転軸１２，１３の回転速度は、フォトインターラプタ５０によってスリット４０ａ，４０ｂを検出することにより回転回数が得られるため、それをもとに単位時間当たりの回転回数として求められる。

パドルスピード制御部１５２は、回転変位検出機構であるフォトインターラプタ５０によって検出される回転軸１２，１３の回転速度が、制御ボタンにより設定した回転速度と異なった場合、すなわち、試料の硬さの変動により、パドル３０による押圧負荷が変化し、例えば、回転軸１２，１３の回転速度が低下した場合、これを設定した回転速度となるように、モータ１１の出力を上昇させる制御信号を出力する。これにより、回転軸１２，１３の回転速度が安定し、試料を押圧する際のパドルスピードが安定する。試料によっては、押圧負荷が低下して回転軸１２，１３の回転速度が上昇する場合もあるが、この場合には設定した回転速度となるようにモータ１１の出力を低下させる制御信号を出力する。

制御部１５は、さらに回転回数積算記憶制御部１５３を有している。回転変位検出機構により、回転軸１２，１３の回転回数を検知できるが、回転回数積算記憶制御部１５３は、駆動の度に回転回数をカウントし、それを積算し、記憶する。上記したように、パドルシャフト２０には、可撓性部材からなるコネクタ２３を用いているため、このコネクタ２３の耐用時間を、回転軸１２，１３の回転回数に換算し、予め、所定の積算回転回数に至ったならば、回転回数積算記憶制御部１５３からの制御信号により警告手段を駆動させるように設定しておく。警告手段は任意であるが、例えば、ケース２ａや開閉扉３ａ等に付設した警告ランプ、あるいは、警報装置などを用いることができる。

本実施形態のホモジナイザー１は次のように使用される。まず、ハンドル３ｂを操作し、開閉扉３ａを開け、試料を入れた収納袋を試料収容部３に装填した後、開閉扉３ａを閉じる。次に、操作パネル２ｂの制御ボタンを操作し、回転軸１２，１３の回転速度を設定すると共に、タイマーをセットし、スタートさせる。これにより、図４に模式的に示したように、試料収容部３内において、各パドル３０が交互に往復動作し、各パドル３０の押圧面により、押し付け部である開閉扉３ａに収納袋が押し付けられ、その内部の試料が破砕され懸濁化される。試料の破砕中、回転軸１２，１３は、回転変位検出機構であるフォトインターラプタ５０によって遮光板４０のスリット４０ａ，４０ｂを検出することで回転速度が検出され、その回転速度がパドルスピード制御部１５２にフィードバックされる。パドルスピード制御部１５２では、フィードバックされた回転速度を設定回転速度と比較し、例えば、設定回転速度を下回る場合には、モータ１１の出力を上げる制御信号を出力し、設定回転速度を維持する。これにより、パドルスピードが安定化し、系統的なデータの取得が可能となる。

所定時間経過してタイマーが切れると、図８に示したように、位置合わせ制御部１５１からモータ１１の出力を下げる制御信号が出力され、所定時間、一定の割合で減速制御され、回転変位検出機構により検出される回転軸１２，１３の回転速度が所定の低い回転速度となる（Ｓ１００）。そして、その所定の低い回転速度が維持される。この際、所定の低い回転速度を安定的に維持するため、位置合わせ制御部１５１に設定されている制御手段、あるいは、上記のパドルスピード制御部１５２の動作により、検出された回転速度が所定の低い回転速度を上回ったり下回ったりした場合に、所定の低い回転速度を維持する制御信号が出力される。この低い回転速度が維持された後、フォトインターラプタ５０によって遮光板４０のスリット４０ａ，４０ｂが検出されると、モータ１１の出力がゼロになる（Ｓ１０１）。これにより、回転軸１２，１３は慣性により僅かな角度、例えば、５度〜１５度回転した後、完全に停止する（Ｓ１０２）。フォトインターラプタ５０及びスリット４０ａ，４０ｂを上記したような所定の位置関係で設けられているため、回転軸１２，１３が所定の回転角で停止すると、各パドル３０は、図５に模式的に示したように、押圧面３０ａがほぼ同一面上に揃った状態で停止する。

かかる状態で、破砕され、懸濁化された試料入り収納袋を試料収容部３から取り出し、新たな試料入り収納袋を試料収容部３内にセットする。このとき、試料収容部３内では、図５に示したように、２つのパドル３０が互い違いにならずに、押圧面３０ａ同士が略同一平面上に位置しているため、試料入り収納袋を入れる際に、いずれかのパドル３０が邪魔になるようなことがなくスムーズにセットでき、新たな収納袋の装填作業が迅速化される。

回転変位検出機構は、回転軸１２，１３の回転回数を検出できるため、その回転回数は、回転回数積算記憶制御部１５３に記憶され、積算される。そして、積算回転回数が所定の回数に至ると、警告手段が作動する（図７参照）。警告手段が作動したならば、パドルシャフト２０のコネクタ２３を交換する。この際、運転中に警告手段が作動したとしても、コネクタ２３が破損しているわけではないため、当該検査作業が終了した後、交換すればよく、コネクタ２３の破損による駆動中の検査の中断等を防止できる。
また、制御部１５には、パドルロック検出部１５４を設定しておくことが好ましい。パドルロック検出部１５４は、回転変位検出機構からの回転変位の検出信号、すなわち、フォトインターラプタ５０による遮光板４０のスリット４０ａ，４０ｂの検出信号が所定時間得られない場合に、パドル３０が前後動作できないロック状態になったと判定する。そして、パドル３０のロック状態が検出されたならば、警告ランプや警報装置などの任意の警告手段を動作させる構成とすることにより、作業者に速やかに報知することができる。また、警告手段を動作させることなく、あるいは警告手段の動作と共に、モータ１１を停止させる信号を出力し、モータ１１を強制的に停止させる構成としてもよい。パドル３０により試料入り収納袋を押圧している際に、稀に、パドル３０の後側に回り込んだり、パドル３０間に挟まったりして、前後動作しなくなる場合があるが、かかる場合に、上記パドルロック検出部１５４を設け、パドル３０がロックしたことを検出可能な構成とすると、上記警告手段等の対処手段と連携させることにより、モータ１１に過電流が流れることを防ぐことができる。

図１は、本発明の一の実施形態にかかるホモジナイザーの外観を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 図２は、上記実施形態にかかるホモジナイザーの内部構造を示す平面図である。 図３は、上記実施形態にかかるホモジナイザーの内部構造を示す側面図である。 図４は、各パドルの動作中の状態を模式的に示した図である。 図５は、各パドルの押圧面が略同一平面上に揃った状態を模式的に示した図である。 図６は、上記実施形態で用いた回転変位検出機構を示す図である。 図７は、制御部の構成を示すブロック図である。 図８は、位置合わせ制御部の制御フローを示す図である。

符号の説明

１ ホモジナイザー
２ 駆動機構配置部
２ａ ケース
２ｂ 操作パネル
３ 試料収容部
３ａ 開閉扉
４ 仕切板
１０ 駆動部
１１ モータ
１１ａ 減速機構
１２，１３ 回転軸（減速機構の出力軸）
１５ 制御部
１５１ 位置合わせ制御部
１５２ パドルスピード制御部
１５３ 回転回数積算記憶制御部
２０ パドルシャフト
２１ 基端部
２２ 先端部
２３ コネクタ
３０ パドル
４０ 遮光板
４０ａ，４０ｂ スリット
５０ フォトインターラプタ

Claims (11)

1. 駆動部により回転する回転軸の回転運動を往復運動に変換するクランク機構と、前記クランク機構により、交互に往復運動可能に制御され、対向して設けられる押し付け部との間で試料を押圧する２つのパドルとを備えてなるホモジナイザーにおいて、
   前記回転軸の回転変位を検出する回転変位検出機構と、
   前記回転変位検出機構からの検出結果に基づき、前記駆動部を制御する制御部とを有し、
   前記制御部に、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置に位置合わせを行う位置合わせ制御部が設定されていることを特徴とするホモジナイザー。
2. 駆動部により回転する回転軸の回転運動を往復運動に変換するクランク機構と、前記クランク機構により、交互に往復運動可能に制御され、対向して設けられる押し付け部との間で試料を押圧する２つのパドルとを備えてなるホモジナイザーにおいて、
   前記回転軸の回転変位を検出する回転変位検出機構と、
   前記回転変位検出機構からの検出結果に基づき、前記駆動部を制御する制御部とを有し、
   前記制御部に、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置に位置合わせを行う位置合わせ制御部と設定した回転速度を維持するように駆動部の出力を制御するパドルスピード制御部とが設定されていることを特徴とするホモジナイザー。
3. 前記位置合わせ制御部は、駆動部の駆動を停止させる際、前記回転変位検出機構により、回転軸の回転角が、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置に対応する回転角に至ったことを検出すると、駆動部の出力をゼロにするように制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のホモジナイザー。
4. 前記位置合わせ制御部は、駆動部の駆動を停止させる際、回転軸の回転速度を所定の速度まで減速し、その後、前記回転変位検出機構により、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置に対応する回転角に至ったことを検出すると、駆動部の出力をゼロにするように制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項３記載のホモジナイザー。
5. 前記位置合わせ制御部に設定される前記制御手段は、回転軸の回転速度を所定の回転速度まで減速させた際、所定時間、減速させた所定の回転速度を維持するように駆動部の出力を制御する手段を備えていることを特徴とする請求項４記載のホモジナイザー。
6. 前記パドルスピード制御部は、前記回転変位検出機構により検出される回転軸の回転速度と設定した回転速度とを比較し、検出された回転速度が設定した回転速度と異なる場合に、設定した回転速度を維持するように駆動部の出力を制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項２記載のホモジナイザー。
7. さらに、前記制御部に、前記回転変位検出機構により検出された回転回数を積算して記憶し、積算回転回数が所定の値に至った場合に、任意の警告手段を動作させる信号を出力する回転回数積算記憶制御部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載のホモジナイザー。
8. さらに、前記制御部に、前記回転変位検出機構からの回転変位の検出信号が所定時間得られない場合に、パドルが前後動作不可能なロック状態になったと判定するパドルロック検出部を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載のホモジナイザー。
9. 前記回転変位検出機構が、前記回転軸に装着されるスリットを備えた遮光板と、
   発光素子と受光素子とが前記遮光板を挟んで配置され、前記スリットを検出可能なフォトインタラプタとを備えて構成され、
   前記フォトインターラプタによる前記スリットの検出位置と、２つのパドルの各押圧面が停止時に略同一平面上となる位置とが一致するように、前記遮光板のスリットの形成位置及びフォトインターラプタの取り付け位置が設定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１に記載のホモジナイザー。
10. 前記スリットが、１８０度異なる２カ所に形成されていることを特徴とする請求項９記載のホモジナイザー。
11. 前記駆動部が、モータと減速機構とを備えて構成され、前記回転軸が減速機構の出力軸であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１に記載のホモジナイザー。

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