JPH0221299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は血清等の生体試料を試料管に入れて回
転させる遠心分離機に係り、特に、複数の試料管
を装着したロータを所定の位置に停止させて試料
管の交換装着を可能とし、自動分析操作を可能に
する遠心分離機に関するものである。

生体試料等の成分を遠心分離することは現在の
臨床医学分野では日常的に行なわれていること
で、その処理量は益々増加の傾向にある。一般に
分離用のロータには多数の試料管を装着するよう
になつているが、このようなロータを高速回転さ
せるときはそのバランスに細心の注意を払う必要
がある。もし、許容値以上のアンバランスを生じ
るように試料管をロータに装着したときは、試料
液の成分分離が不十分となると共にロータの回転
軸を曲げる等の損傷を与え、甚だしい場合は装置
を破壊する等の欠点をもつていた。

従来は試料管にできるだけ等量の試料液を入れ
ると共に、これらの試料管をロータの対称位置に
設置する等の作業を実験者が実施していた。した
がつて、試料管の設置・交換作業に多くの時間を
要し、分析処理能力の向上を阻害する原因の１つ
となつていた。また、人手によつて試料管を取扱
うことはその試料液を汚染したり、操作者が試料
中の成分に感染する恐れがある等の欠点をもつて
いた。

本発明は上記従来技術の欠点を解消し、多数の
試料管をバランス良くロータに装着する作業を自
動化し、試料液の処理能力を大幅に向上させるこ
とができる遠心分離機を提供することを目的と
し、その特徴とするところは、駆動モータの回転
軸の下端に位置決め円板を設け、該位置決め円板
に、上記試料管の最大装着数と同数に当分割した
半径上に孔を設け、該半径上の孔はその数又は位
置が全て異なり、上記孔を設けた部分を挾んで対
向する複数対のランプと受光素子とを支持台に固
定し、試料管をロータに装着するときは、回転軸
を位置決め円板と共に位置決めモータで回動させ
て孔位置を検出し、ロータを所定の角度回動させ
て対称位置に試料管を順次装着するごとく構成し
たことにある。

第１図は本発明の一実施例である遠心分離機の
斜視図である。この図では１個しか示していない
が複数個の試料管２を設置することができるラツ
ク１をテーブル３上に置くと、一対の把持爪５を
有するオートセツタ４が横移動してラツク１を把
持しテーブル３の中央に戻る。テーブル３の中央
にはラツク１を通過させる孔が形成してあるの
で、オートセツタ４の移動ブロツクが下降してラ
ツク１をロータ７が備えているバケツト８中に収
容する。

次に、オートセツタ４の把持爪５をゆるめてラ
ツク１を離し、垂直に上昇して第１図の位置に戻
り、第２のラツク１を上記と同様にテーブル３の
中央上部に移動させる。一方、ロータ７は回転軸
９を中心として180°回転し、第２のバケツト８を
テーブル３の中央孔の真下に位置させる。その後
は上記と同様に第２のラツク１を第２のバケツト
８中に設置する。このようにして一対のラツク１
を装着したロータ７はバランスがとれているの
で、駆動モータ１１を作動させてロータ１を回転
させ、試料管２中の試料液の遠心分離を実施する
ことが可能となる。

この遠心分離機１０は駆動モータ１１、ロータ
７および図示されていないがロータ７の運転制御
系等より構成されている。また、本実施例はバケ
ツト８は２個装着してバランスさせる場合である
が、バケツト８が小形のものであれば４個又はそ
れ以上の偶数個装着してバランスさせる。

第２図は第１図の遠心分離機を拡大して示す垂
直断面図で、第１図と同じ部分には同一符号を付
してある。回転軸９を中心として回転するロータ
７の両端には一対のバケツト８が回動自在に支持
されており、この中に上記ラツク１がオートセツ
タ４によつて設置される。ロータ７の駆動力は回
転軸９に直結した駆動モータ１１の軸によつて与
えられ、この軸の下端には位置決め円板１２が取
り付けてある。また、この位置決め円板１２の周
辺を通過させる間隙を設けた光学的孔位置検出器
２０が駆動モータ１１の支持台に固定されてい
る。なお、駆動モータ１１は支持台に取り付けた
複数個の弾性支持体２１に支持されて垂直に設置
されている。

第３図は第２図の位置決め円板の拡大平面図で
ある。第２図に示したロータ７には小形のバケツ
ト８が12個取り付けられ、各々のバケツト８に試
料管２が装着されたものとする。このバケツト８
は30°間隔でロータ７に取り付けられることにな
るので、位置決め円板１２には孔数および孔位置
が異なる12通りの通光用の孔１９が設けられ、
夫々のバケツト８の位置と対応させている。

第４図は第２図の光学的孔位置検出器の正面図
で、孔１９をもつ位置決め円板１２は４対のホト
インタラプタの光を遮断するように回転する。し
たがつて、第３図の孔１９の配列状態を検知して
その場所のNo.を知ることができるようになつてい
る。

更に、第２図の遠心分離機にはラツク１をバケ
ツト８に挿入したり取り出したりする際に使用す
るロータ位置決め機構が設けられている。即ち、
この遠心分離機１０を設置している台にエアシリ
ンダ１３を設置してその下側より可動軸を突出さ
せており、可動軸の下端は回動板１４の先端に連
結されている。また、回動板１４の中間部には位
置決めモータ１５とこのモータで回転させられる
摩擦円板１６を設置しており、エアシリンダ１３
で回動板１４を水平位置に回動させたときは、摩
擦円板１６が回転軸９の下端に接触し、回転軸
９、ロータ７、位置決め円板１２を位置決めモー
タ１５でゆつくり回転させることができる。この
ことは第３図の孔９の配列を光学的孔位置検出器
２０で検知して任意の所にロータ７を停止させる
ことが容易となることを示している。

上記のように構成した第２図の遠心分離機によ
る操作の概略を次に説明する。まず、エアシリン
ダ１３を作動させて摩擦円板１６を回転軸９の下
端に密着させ、位置決めモータ１５を回転させて
第３図の位置決め円板１２のNo.１の孔１９を光学
的孔位置検出器２０の所に回動させる。この時に
最も外側のランプ１７ａを出た光だけが孔１９ａ
を通つて受光素子１８ａに検知されたときは、位
置決めモータ１５の回転を停止させる。なお、こ
のときはNo.１のバケツト８がテーブル３の出入口
６の真下に位置するように設定されている。次
に、第１図のオートセツタ４を作動させて把持し
ているラツク１の出入口６から降下させ、No.１の
バケツト８に装着する。

次に位置決めモータ１５を作動させて摩擦円板
１６を右廻りに180°回転させるとNo.２の孔１９が
光学的孔位置検出器２０で検知されるので位置決
めモータ１５を休止させる。この時はロータ７も
180°回動して第２のバケツト８が出入口６の直下
に来て停止しているので、オートセツタ４を作動
させて次のラツク１を挿入設置する。その後位置
決めモータ１５を作動させて回転軸９を210°右廻
りに回動させてNo.３の孔１９を検出させ、No.３の
ラツク１をNo.３のバケツト８に設置し、更に180°
回転軸９を回動させてNo.４のラツク１をNo.４のバ
ケツト８に設置する。斯くして12個のラツク１を
すべてのバケツト８に装着したならば、エアシリ
ンダ１３の軸を突出させて第２図の状態とし、駆
動モータ１１を高速回転させて遠心分離作業に移
行する。

駆動モータ１１を高速回転させると各バケツト
８は水平方向に振り廻わされ、試料管２の底に高
分子成分が沈降し分離する。成分の分離が完了し
た時点で駆動モータ１１の回転を徐々に低下さ
せ、上記ラツク１の挿入時と反対の手順でラツク
１を取り出す。

上記の構成を有する本実施例の遠心分離機は、
下記のような効果が得られる。

(1) 回転軸対称に試料管を回転バケツト中に設置
してあるので、ロータのアンバランスを極めて
減少させて遠心力を作用させることができる。
したがつて、回転体の振動が少なく回転軸受の
損傷を防止して長寿命とすることができると共
に、試料成分の分離を高精度に効率良く実施す
ることが可能となる。

(2) 試料の数が少なくて全部のバケツト８にラツ
クを均等に設置できない場合でも、対照的な位
置、即ち、180°離れた位置に軸対象にラツク１
を設置し、アンバランスを減少させて支障なく
遠心分離を行うことができる。即ち、試料量の
多少にかかわらず高精度の分離を安全に行うこ
とができる。

(3) 上記の操作を殆んど自動的に制御して実施さ
せることが可能となり、遠心処理能力は向上し
感染の恐れある試料液も安全に処理することが
できる。

第５図は本発明の他の実施例である遠心分離機
の垂直断面図で、第２図と同じ部分には同一符号
を付してある。この場合は第２図の装置よりも小
形な遠心分離機１０の構成を示すもので、試料管
２を１本づつバケツト２２に設置し、試料液はノ
ズル２３より供給するようにしてある。なお、回
転軸９の下端には位置決め円板１２が同様に固定
されているが、この円筒部材には位置決めモータ
１５の回転軸も固定させている。また、ノズル２
３を上下させる機構は第１図のオートセツタ４と
類似の機構を用いている。

本実施例の遠心分離機は、試料管を１本だけ収
容するバケツトを偶数個ロータに取り付け、試料
液はノズルを用いて試料管内に注入するように小
形に構成しているが、この場合でも位置決め円板
をモータの回転軸に取り付けて前実施例の装置と
同様に安全に操作し、高精度の分離が実施できる
という効果が得られる。

本発明の遠心分離機は、多数の試料管をバラン
ス良くロータに装着する作業を自動化して試料の
処理能力を大幅に向上させ、高精度の分離を安全
に行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である遠心分離機の
斜視図、第２図は第１図の遠心分離機を拡大して
示す垂直断面図、第３図は第２図の位置決め円板
の拡大平面図、第４図は第２図の光学的孔位置検
出器の正面図、第５図は本発明の他の実施例であ
る遠心分離機の垂直断面図である。 １……ラツク、２……試料管、３……テーブ
ル、４……オートセツタ、５……把持爪、６……
出入口、７……ロータ、８，２２……バケツト、
９……回転軸、１０……遠心分離機、１１……駆
動モータ、１２……位置決め円板、１３……エア
シリンダ、１４……回動板、１５……位置決めモ
ータ、１６……摩擦円板、１７……ランプ、１８
……受光素子、１９……孔、２０……光学的孔位
置検出器、２１……弾性支持体、２３……ノズ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 偶数個の試料管を均衡を保持して装着可能な
   ロータと、このロータの回転中心を保持して回転
   させる駆動モータとを有する遠心分離機におい
   て、上記駆動モータの回転軸の下端に位置決め円
   板を設け、該位置決め円板に、上記試料管の最大
   装着数と同数に当分割した半径上に孔を設け、該
   半径上の孔はその数又は位置が全て異なり、上記
   孔を設けた部分を挾んで対向する複数対のランプ
   と受光素子とを支持台に固定し、上記試料管を上
   記ロータに装着する時は、上記回転軸を上記位置
   決め円板と共に位置決めモータで回動させて上記
   孔位置を検出し、上記ロータを所定の角度回動さ
   せて対称位置に上記試料管を順次装着するごとく
   構成したことを特徴とする遠心分離機。 ２ 上記位置決めモータが、上記受光素子よりの
   検知信号をマイコンに入力して計算し、そのデジ
   タル出力信号によつて回動するステツピングモー
   タである特許請求の範囲第１項記載の遠心分離
   機。