JP6354061B2 - 遠心機 - Google Patents

Description

本発明は、医学、薬学、バイオ等の分野において試料を分離するための遠心分離機の表示灯に関するものである。

遠心機（遠心分離機）は、分離する試料をチューブやボトルに入れ、それらをロータに装填させた後、ロータをロータ室（回転体室）の中に収容し、ロータ室を密閉した状態でロータを高速に回転させてロータに保持された試料の分離、精製等を行うものである。ロータの回転速度は用途によって異なり、最高回転速度が毎分数千回転（ｒｐｍ）程度の比較的低速のものから、最高回転速度が毎分１５万回転（ｒｐｍ）程度の高速のものまで、幅広い回転速度をもつ製品群が一般に提供されている。なかでも回転速度が概ね４万ｒｐｍを超える遠心機の場合には、ロータ室内の空気とロータとの風損（摩擦熱）の発生を抑制するため、ロータ室を減圧させる真空ポンプを備えている。真空ポンプは、粗引きポンプとしての油回転真空ポンプと、より高真空を得るための油拡散真空ポンプで構成されるのが一般的である。さらに、ロータを設定した温度に保つために、回転室を冷却する冷却装置が設けられる。

従来の遠心機においては、ロータは駆動軸に対して着脱可能であって、着脱されたロータに試料を入れた試料容器をセットし、ロータの開口部に蓋をかぶせた後にユーザがロータをロータ室内の駆動軸に装着する。この装着に当たっては、ユーザの人力によることになるが、超遠心機、高速冷却遠心機、大容量冷却遠心機など、比較的サイズの大きい遠心機の床面から筐体上面までの距離は、８００〜９００ｍｍ程度が一般的であり、装着するロータの質量は、重いロータで約２０〜３０ｋｇ程度であるため、ロータを装着する作業が大変であった。特に、薄暗い部屋など遠心機上面位置が視認しづらい環境下でロータを装着する場合に、ロータの下部（アダプタ付近）を筐体上面や筐体前面と前記上面が交わる稜線部に衝突させてしまうことがあり、衝突程度によっては遠心機およびロータを損傷させてしまう恐れがあった。また、衝突すると試料容器内の試料に振動を与えてしまうことになり、特に密度勾配をつけているような試料の場合には好ましくない。このため従来技術では、ロータを装着する際に筐体の稜線部と衝突しないよう、筐体上面の高さの最適化や筐体上面に勾配を設けるなど人間工学的な観点から筐体の形状を決定して、衝突しにくい環境を実現していた。

遠心機の機能の一つとして、表示部に表示される運転情報を遠くからでも確認できるようにした特許文献１の技術が知られている。この技術は、試料が挿入されたロータを駆動するモータの回転数を回転センサによって検出し、回転センサによって検出されたロータの回転数を含む運転状態に応じて、情報を入出力する液晶表示部の表示色を変化させる機能を設けたものである。

特開２００７−１３６３１８号公報

特許文献１の技術は、表示部に表示される運転情報を遠くからでも確認できるようにするために、運転状態に応じて表示部の表示色を変化させる機能を設けたものである。しかしながら、表示部の液晶表示部の画面の大きさはさほど大きくないため、その内容を確実に視認するためにはユーザが遠心機に近づいて液晶表示部をのぞき込む必要があり、他の作業を行うために遠心機の側から離れているユーザにとっては見にくい場合があった。また、特許文献１の遠心機ではロータの着脱の際にそのガイドとなるような照明装置が設けられていなかった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザがロータを装着するときのガイドとなるような発光部を筐体に設けた遠心機を提供することにある。
本発明の他の目的は、発光部の発光形態を変えることによってロータの着脱状態や遠心機の運転状況、エラーの発生などを遠心機から離れた場所にいるユーザから容易に識別できるようにした遠心機を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ユーザが発光部の発光形態を任意に設定できるようにした遠心機を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、ロータと、ロータを収納するロータ室と、ロータを回転駆動するモータと、ロータ室の開口部を閉鎖するドアと、運転条件の入力と運転状況の表示を行う入出力部と、これらを収容する筐体を備えた遠心機において、開口部は筐体の上面に設けられ、筐体の上面と前面の交わる角部又は筐体上面のうち開口部前端よりも前側に開口部よりも大きい横幅を有する帯状の発光部を設け、遠心機の運転状況に応じて発光部における発光形態を変更するように構成した。発光部は長手方向が水平に位置するように設けられ、ロータの軸心の左右方向位置と発光部の左右中心位置がほぼ一致するように配置すると良い。この発光部の長さをロータ外径または筐体上面に設けたロータ装着用開口部の間口より長くし、開口部を覆う位置に発光部を配設することで、遠心機前側のどの位置からロータを装着しても、遠心機筐体の上面または稜線部を視認できる。ロータ装着時におけるロータと遠心機の衝突させてしまう人的ミスを低減させることができる。特に、発光部の横方向長さを長くすることにより、ロータを左右方向中心位置に合わせやすくなるという効果が得られる。さらに、発光部を運転・停止などの運転状態表示に兼用することができ、筐体の上面と前面の交わる角部（稜線部）に発光部を配置することで広範囲の位置から発光部を視認できる。

本発明の他の特徴によれば、発光部は、筐体の内部に配置される複数のＬＥＤと、筐体の角部近傍に設けられＬＥＤの光を透過させる透明又は半透明の透過部、あるいはＬＥＤの光を通過させる窓部が形成されるようにした。このように構成したことにより誤ってロータを角部にぶつけたとしても、発光素子たるＬＥＤを破損させる恐れが少なくなる。また、透明又は半透明の部材を透過させることにより、あたかも所定の前後方向の幅を有する帯状の発光部が発光しているように見えるので、視認性が大変良い。また、半透明部材を介して発光させるようにすれば、ＬＥＤの光をまぶしいと感じる事を防止できる。さらに、筐体にスリット等の窓部を設けて光を透過させるようにすれば筐体の構成部材を加工するだけで良いので、別部材を取り付けたり鋳込んだりするような加工をしなくてもすむ。

本発明の他の特徴によれば、発光部はカラー表示が可能なＬＥＤか、又は複数の色の異なるＬＥＤを用いて構成したので、カラー表示による多彩な表示形態を実現できる。ＬＥＤによる照射方向は筐体から前方向と上方向への発光成分を含むように配置され、その上下前後を含む面内における照射角は、筐体から水平方向前向きを基準にして０度より大きく９０度（鉛直方向上側）より小さく、特に好ましくは３０度以上６０度以下であるので、ロータを装着する際に角部の上側からでも容易に発光部を視認でき、また、遠心機と離れた場所からも発光部の発光形態を容易に視認できる。

本発明のさらに他の特徴によれば、遠心機の動作に対応させてＬＥＤの発光色、輝度、発光パターンの組み合わせを割り当て、ロータの停止・加速・整定・減速の運転状態を示す発光形態が、遠心機の異常発生時の発光形態と異なるように構成した。また、遠心機の動作に対応させる発光部の発光形態を、ユーザが任意に変更できるように構成した。さらに、運転状態（加速・整定・減速）のうち少なくとも１つの発光パラメータが停止状態の発光パラメータが同一または類似になることを防止することができるので、ユーザが運転中か停止中かの誤認することを効果的に防止できる。

本発明によれば、発光部の発光により遠心機筐体の上面または稜線部を視認することができ、ロータ装着の際にも発光部が装着時のガイドとして機能するので、ロータの装着がしやすい遠心機を実現できる。また、ガイドとして機能する発光部を運転状態の運転・停止などのインジケータと兼用したので、遠心機から離れた位置からであっても発光部の点灯状態から容易に遠心機の運転状況を確認できる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係る遠心機１の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施例に係る遠心機１の外観を示す斜視図である。 本発明の実施例に係る遠心機１の上面図である。 図３のＡ−Ａ部の部分断面図である。 図３の基板４１の上面図である。 本発明の実施例に係る遠心機１の制御ブロック図である。 本発明の実施例に係るＬＥＤ４２の発光制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係るＬＥＤ４２の発光形態を設定する画面例を示す図である（その１）。 本発明の実施例に係るＬＥＤ４２の発光形態を設定する画面例を示す図である（その２）。 本発明の実施例に係るＬＥＤ４２の発光形態を設定する画面例を示す図である（その３）。 発光部４０での表示色を選択する際に表示されるアラーム表示例を示す図である。 本発明の実施例に係るＬＥＤ４２の発光形態を設定する際の警告画面例を示す図である。 本発明の第２の実施例に係るＬＥＤ４９の発光例を示す図である。 本発明の第３の実施例に係る遠心機１０１の外観を示す斜視図である。 本発明の第４の実施例に係る遠心機２０１の上面図である。

本発明の実施例による遠心機について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施例に係る遠心機１の構成を示す断面図である。遠心機１は、分離する試料を保持して回転するロータ２と、ロータ２を収容するロータ室３と、ロータ室３へロータ２の出し入れを行うために設けられた開口部を閉塞するように開閉自在に設けられたドア５と、ロータ室３を減圧する２つの真空ポンプ（油回転真空ポンプ６と油拡散真空ポンプ７）と、ユーザによる遠心分離条件の設定操作を受け付けると共にユーザに対して運転状態等の各種情報の表示する操作表示部８と、ロータ２を回転させる駆動部であるモータ９と、ロータ室３への空気の流入を行うために設けられた開閉自在なエアリークバルブ２６と、ロータ室３内部の圧力を測定する真空センサ１２と、ロータ２の温度を測定する図示しない温度センサと、ボウル４を冷却することで間接的にロータ２の温度制御を行う図示しない冷却装置と、装着されたロータ２を識別するためのロータ識別センサ１４と、これらを制御するための制御装置３０を含んで構成される。

ボウル４の下部には、ボウル４の内外を連通する貫通孔が設けられ、モータを有するモータ９から延びるシャフトケース９ａ内を通る図示されていない回転軸がシャフトケース９ａと共に貫通孔を貫通し、さらに回転軸の先端の嵌合部９ｂにロータ２が取り付けられる。尚、貫通孔においてシャフトケース９ａは図示せぬシール部材によってシールされ、ロータ室３の気密性が保持できる構造となっている。ロータ２には、試料を入れるチューブ等を挿入するための孔２ａが複数形成される。本実施例では、モータ９の回転速度は、例えば最高で毎分１５万回転で運転可能であり、この回転によって発生する遠心力により試料が遠心分離される。通常、大気圧下でロータ２が高速回転すると、風損によりロータ２が発熱し、空気抵抗によりロータ２の高速回転化が抑制される。このためロータ２を高速で回転させる場合は、ロータ室３内の空気を抜いて減圧または真空状態にし、風損を抑制することが重要である。

油拡散真空ポンプ（ＤＰ）７は、吸引側が真空配管２１によりロータ室３に接続され、排出側が真空配管２２を介して油回転真空ポンプ（ＲＰ）６の吸引口に接続される。油拡散真空ポンプ７は内部に液体の油を備え、この油の内部での蒸発・凝縮によってロータ室３内の空気を排出させる公知の装置である。本実施例においては、ロータ室３を減圧させる真空ポンプとして、油拡散真空ポンプ７と油回転真空ポンプ６を直列に接続している。油回転真空ポンプ６の排出側は、排気に含まれるオイルミストを補足するためのオイルミストトラップ２３が設けられる。

制御装置３０は、遠心機１の全体の制御をするもので、後述するマイコンや、ＲＯＭ／ＲＡＭ等の記憶装置を含んで構成される。制御装置３０は図示しない信号線により真空センサ１２および温度センサ１３の信号を入力し、モータ９の回転制御や、油回転真空ポンプ６の起動・停止制御、油拡散真空ポンプ７の起動・停止制御、コンプレッサの運転制御による冷媒配管の冷却制御、操作表示部８への情報の表示と入力データの取得、エアリークバルブ２６の開閉等の遠心機１の全般の制御を行う。

図２は本発明の実施例に係る遠心機１の外観を示す斜視図である。遠心機１の“筐体”は、前後左右及び底面を形成する筐体本体部１０と、その上面を覆うトップカバー１１の２つの部材によって主に構成される。トップカバー１１にはロータ室３へアクセスするための開口部１１ａが形成され、開口部１１ａの下側にはドア５が設けられる。図２の状態はドア５によってロータ室が密閉されている状態を示す。ドア５を開けるには、ロータ２の回転が完全に停止してから、バキュームボタン２３０を押すことで真空ポンプ（６、７）が停止して、エアリークバルブ２６（図１参照）の解放によりロータ室３の気圧が大気圧になってから、レバー５ａの上端を手前から後方に倒すようにしてドア５を前方から後方へスライドさせる。トップカバー１１の後方側にはスライドされたドア５を収納するための、ドア収納部１５が設けられる。開口部１１ａの右側にはゴム等の弾性部材２８が張られており、遠心作業に用いられる部品等の仮置き台として利用できる。

遠心機１の筐体上面、開口部１１ａよりも前側であって、筐体部分の上面（トップカバー１１）と前面で接合部１０ａよりも上側部分（トップカバー１１の前面部分）が交わる角部（稜線部）には、所定の横幅を有する発光部４０が設けられる。発光部４０は帯状の細長い形状であって、遠心機１の通電中に発光され、外部から見える全体部分が発光する。実際には外部から見える素材自体が発光しているのでは無いが（光を透過又は拡散している）、外部からは発光しているように見える。発光部４０にて発光させる光源をどのような形態で実現するかは任意であるが、本実施例の発光部４０は、筐体本体部１０の内部に配置される後述するＬＥＤ４２の光を透過させる半透明の樹脂部材で構成した。発光部４０を透明の樹脂にて内部のＬＥＤが見えるように構成しても良いが、本実施例のように半透明で白色系の樹脂製とすれば、面発光をしているような発光状態となる上に、カラーＬＥＤを用いることにより任意の色にて発光させることが可能となる。尚、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル、ＥＬ照明のような面発光素子を用いて発光部４０を実現するようにしても良い。さらに、発光部４０は、直接光にて発光状態を実現しても良いし、間接光にて発光状態を実現しても良い。

トップカバー１１の上面右側、前方側であって、発光部４０の右側には、操作表示部８が設けられる。操作表示部８は例えば、タッチパネル式の液晶表示装置又ＥＬパネルであって、情報を可視的に表示する表示手段（表示部）としての機能と、ユーザが指又はタッチペンでタッチすることにより情報を入力するための入力手段（入力部）としての機能を果たす。尚、操作表示部８はタッチパネル式の液晶表示装置だけでなく、入力キーを有する入力装置と、タッチ機能無しの表示装置によって構成しても良い。筐体本体部１０の右側側面の上方には、遠心機１の電源スイッチを配置するためのスイッチ部２９が形成される。本実施例では、スイッチ部２９は蓋にて覆われており、蓋を開けると図示しない電源スイッチをアクセスできるが、スイッチ部２９の構成はこれだけに限らずに、筐体本体部１０の外縁からくぼんだ部分に電源スイッチを配置するように構成しても良い。

図３は本実施例に係る遠心機１の上面図である。発光部４０は、上面図で見たときにその一部又は全部が見えるような位置に配置し、かつ、正面図（図示していない）で見たときにも発光面の一部又は全部が見えるような位置に配置することが重要である。ここでは、トップカバー１１の開口部１１ａの直径Ｄ１に対して、発光部４０の幅Ｗが十分大きくなるように構成した。この際、ロータの軸心の左右方向線（位置）と発光部４０の左右中心線（位置）が一致するように配置される。通常、ユーザがロータ室３内にロータ２を装着する際には、ロータ２を遠心機１の前方側から矢印で示すように開口部１１ａに移動させる。この際、発光部４０の上側を通るようにしてロータ室３内にロータ２を移動させることになる。遠心機１で用いられるようなロータ２は、チタン製の一体成形品であり、重量で１０〜３０ｋｇ程度であって片手で容易に扱えるほど軽くない。そこでユーザは体の前方側にロータ２を位置づけて両手でしっかりと把持しながら移動させる。この際、遠心機１において横幅Ｄ１の発光部４０全体が発光していると、この発光位置を目安としてロータ２をロータ室３の内部に導くことができる。また、発光部４０によってロータ２の下側から照らすことにより、ロータ２の下側付近が見やすくなるため、ロータ２の下端付近に設けられている部材、例えば、オーバースピードアダプタや、ロータの識別情報を記憶させる磁気リング等をぶつける恐れを低減させることができる。さらに、発光部４０の横幅Ｗが開口部Ｄ１よりも左右にそれぞれ幅Ｓの分だけ広くなっているので、ユーザが把持しているロータ２を上から見ると、ロータ２の左右端部より見える発光部の一部の長さが左右で等しくなるようにロータ２を移動させると、ロータ２をロータ室３の左右方向中心位置に効果的に導くことができる。

操作表示部８は発光部４０の右側近傍に位置している。操作表示部８の横幅Ｗ１は開口部１１ａに対して大きくないが、発光部４０の横幅Ｗと横幅Ｗ１の間は距離にしてＲだけの間隔が開いている。この間隔Ｒを所定量だけ確保することにより、ロータ２の装着行為の最中においても操作表示部８に干渉することを効果的に防止できる。尚、本実施例では図２から理解できるように、発光部４０は角部を有する様に形成されるが、操作表示部８は角部を有しないように斜めに配置される。従ってユーザから見やすい角度とすることができる上に、操作表示部８と発光部４０との間に発光しない空間（間隔Ｒの部分）が存在するので、発光部４０をロータ２の装着の際に位置合わせ用のガイドとして用いるときの誤認を効果的に防止できる。

図４は図３のＡ−Ａ部の部分断面図である。本実施例ではトップカバー１１の前面側の角部分に樹脂製の発光部（透過窓）４０を設け、透過窓を介して内部に配置されたＬＥＤ４２の光が外部に照射または拡散されるように構成した。発光部４０は樹脂製のトップカバー１１と一体に構成（鋳込む）しても良いし、樹脂製又は金属製のトップカバー１１に帯状のスリットを設け、スリットの開口部に樹脂製の透過部材を取り付けるように構成しても良いし、その他の構成としても良い。ＬＥＤ４２はその性質上、光の直進性が強いので、発光部４０を半透明の合成樹脂製の部材とすると光を適度に拡散するうえに、発光部４０を直視したユーザが過度にまぶしくないように最適な光拡散状況を実現できる。

発光部４０を設ける位置は、筐体の開口部１１ａから筐体の前面に至る部分であって、図３のように上面図で図示した際と、図示しない正面図で図示した際のいずれにも発光部４０の一部が見えるような位置に配置する。この位置は箱状の筐体ならば筐体の上面と前面の交わる角部近傍、好ましくは筐体の上面と前面の交わる稜線上に発光部４０（透過面、光拡散面）を設けるようにすると好ましい。本実施例では、複数のＬＥＤ４２を帯状の基板４１上に搭載し、その基板４１を取付アーム４５にネジ止め固定するようにした。取付アーム４５は、ネジ４６によってトップカバー１１の内側に固定されるが、この際、スペーサ４４、４７を用いることにより基板４１の取付位置、取付角度を容易に設定できる。ＬＥＤ４２による光の照射方向は斜め前方に向くようにすると好ましく、本実施例ではＬＥＤ４２の照射方向θが、水平面より４５度になるようにした。発光部４０は、筐体の上面と前面の交わる角部の稜線上に設けたので、発光範囲が水平方向から垂直方向に広がるように構成できた。ここで発光方向を上方のみとすると、遠心機とユーザの距離が離れるほど上面を視認しづらくなるという問題があり、筐体前面に発光部を設ける構成とすると発光方向が前方のみとなり上方向からの視認が困難になるという問題があるので、本実施例のように角部に配置して上方側からも前方側からも見えるように発光部４０を配置することにより、様々な方向から容易に視認できるように構成できた。尚、図４の断面図で見た際の発光部４０の前後方向幅をどの程度にするかは任意であるが、正面から遠心機を見た際に帯状に見えるような発光部４０とすると好ましい。また、発光部４０の形状を更に工夫して、光を任意の方向に拡散する拡散部を有した窓とすることにより、光源（ＬＥＤ４２）の点灯状況を任意の方向から見えるように構成することも可能である。拡散部としては、例えば樹脂製の発光部４０の表側又は裏側に断面形状が三角形のギザギザ状部分を形成し、プリズムの役割をさせて中から照射される光を屈折させるように構成すれば良い。

図５は図４の基板４１の上面図である。ここでは基板４１上に等間隔で１６個のＬＥＤ４２を配置した例を示しているが、複数個のＬＥＤを用いて、発光部４０の発光状態が点でなくて面発光状態となれば良いので、ＬＥＤ４２の個数は任意である。基板４１は、例えばプリント基板で構成でき、基板上には図示しない配線が形成されており、図示しないリード線によって後述するＬＥＤ駆動回路３５（図６参照）に接続される。ＬＥＤ４２はそれぞれの発光色を変更できるように構成すると好ましく、例えば市販されている“３色ＲＧＢカラーＬＥＤ”を用いることにより、任意の色にて発光させることができる。これらのＬＥＤ４２は、複数個のＬＥＤを同一形態にて発光させるように制御して表示するように構成すればＬＥＤドライバ（点灯駆動回路）を単純化できるが、数個ずつのＬＥＤ４２をグループ化し、グループごとにＬＥＤドライバを設けて異なる表示態様で点灯するように構成しても良い。さらには、各ＬＥＤごとにＬＥＤドライバを個別に準備して多彩な点灯形態を実現するようにしても良い。第１の実施例では複数のＬＥＤ４２に対して一つのＬＥＤドライバを準備して、それぞれにオンオフ、発光色、発光パターン、輝度等を一体に制御するように構成した。

次に図６を用いて本実施例に係る遠心機１の制御ブロック図を説明する。制御装置３０は内部にマイコン（マイクロコンピュータ）３１と、遠心機を動作させるためのプログラムや制御情報データを記憶しておくための不揮発性メモリ３４と、演算や一時的なデータを保持するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３と、タッチ式液晶ディスプレイである操作表示部８の入力制御及び出力制御を行う入出力制御回路３２と、ＬＥＤ４２を点灯させるためのＬＥＤ駆動回路３５と、モータ９を駆動するためのインバータで構成されたモータ駆動回路３６と、ロータを冷却するためのペルチェ素子（冷却装置）１８を駆動させための冷却装置駆動回路３７と、油回転真空ポンプ６と油拡散真空ポンプ７を駆動するための真空ポンプ駆動回路３８を有する。マイコン３１には、ロータ２の温度を測定するための温度センサ１３と、ドア５の開閉状態を検出するドアセンサ１６と、ロータ室３内の気圧を測定する真空センサ１２と、ロータ２の装着とその識別情報を認識するロータ識別センサ１４と、モータ９の回転を検出する回転センサ９ｃが接続され、その出力がマイコン３１に入力される。モータ駆動回路３６、冷却装置駆動回路３７、真空ポンプ駆動回路３８には、交流１００Ｖ又は交流２００Ｖ等の商用電源３９が供給され、マイコン３１によってモータ９、ペルチェ素子１８、油回転真空ポンプ６、油拡散真空ポンプ７への電源供給が制御され、それらの起動、停止、及び運転の制御が行われる。複数のＬＥＤ４２の点灯は、ＯＮ又はＯＦＦ、発光色、点滅パターン、明るさ等はマイコン３１がＬＥＤ駆動回路３５に制御信号を送信することによって制御される。このＬＥＤ４２の制御は、マイコン３１においてコンピュータプログラムを実行することによりソフトウェア的に制御できるので、マイコン３１は遠心機１の運転状況に応じてＬＥＤ４２の発光形態を任意に変更することが可能である。

次に、図７のフローチャートを用いて本発明の実施例に係る遠心機１の制御手順を説明する。これらの処理手順はマイコン３１によりプログラムを実行することによりソフトウェア的に実行できる。本処理手順はユーザが遠心機１の電源スイッチをオンにすることにより開始される。まずマイコン３１は操作表示部８から遠心分離運転の開始を意味するスタートボタンがユーザによってオンにされたかどうかを判定する（ステップ５１）。ここで、オンになっていない場合は、マイコン３１は“停止”状態用の指定された点灯形態にてＬＥＤ４２を点灯させてステップ５１に戻る（ステップ５２）。ステップ５１にてスタートボタンが押された場合は、真空ポンプ（６、７）をオンにしてモータ９を起動する（ステップ５３）。次にマイコン３１は加速用の点灯形態にて発光部４０を点灯させる（ステップ５４）。モータ９を起動した制御部は、モータ９を所定の低速回転数、いわゆる真空待機回転速度まで加速させる（ステップ５５）。次にマイコン３１は、ロータ室３内が目標真空度に達成したかを判定し（ステップ５６）、達成していなかったら整定状況にて、真空ポンプ（６、７）の動作によってロータ室３内が所定の真空度に到達するまで待機し（ステップ５７）、
真空待機時用の点灯形態にて発光部４０を点灯させ、ステップ５６に戻る（ステップ５８）。尚、ステップ５１におけるスタートボタンのオンが、タイマー予約により設定された時間に遠心分離運転を行う予約運転の開始の場合には、その予約時間に合わせてステップ５３を実行するように構成し、その予約待機時は専用の形態にて発光部４０を点灯させるように構成しても良い。

ステップ５６にてロータ室３内が所定の真空度に到達したら、マイコン３１はモータ９を真空待機速度から設定された回転速度まで加速させて、設定回転速度にて一定回転させる（ステップ５９）。この際、マイコン３１は、ロータ２の回転状況に応じて、“加速”、“整定”用のいずれかの点灯形態にて点灯させる（ステップ６０）。次に、マイコン３１は何らかのエラーが発生したかを検知し（ステップ６１）、検知した場合はエラー発生を示すアラーム用の点灯をして（ステップ６６）、ロータ２の回転を停止させる（ステップ６７）。その後、真空ポンプを停止させるためのボタン（図示せず）が押されたら真空ポンプ（６、７）を停止させて遠心分離運転を終了させる。尚、エラー発生を検知するステップ６１、６６、６７は、ステップ５５やステップ５８の後にも同様に介在させるように構成しても良い。

ステップ６１でエラーが発生していない場合は、マイコン３１は遠心運転の終了時間に到達したかを判定し（ステップ６２）、終了していなかったらステップ５９に戻り、終了したら減速制御を行いロータが停止するまでＬＥＤ４２を減速用の点灯として（ステップ６３）、ロータが停止したらモータ９の回転を停止させ（ステップ６４）、ＬＥＤ４２を運転終了用の形態にて点灯させる（ステップ６５）。その後、ユーザにより真空ポンプを停止させるためのボタン（図示せず）が押されたら真空ポンプ（６、７）が停止してエアリークバルブ２６が解放されるので、ドア５を開くことができる状態になり、遠心分離運転が終了する。

次に図８を用いて本発明の実施例に係るＬＥＤ４２の発光形態を設定する画面例を説明する。画面７０はＬＥＤ４２の発光形態を設定する際に操作表示部８に表示されるものである。画面７０には９つの運転状態（停止、真空待機、加速、予約運転、整定、減速、ゾーナル加速、ゾーナル減速、アラーム）ごとの表示形態をそれぞれ任意に設定できる。各表示は、左側にロータ２の運転状態７１と、それに対応するＬＥＤ４２の表示形態７２と、設定の試灯（試しに点灯させる）を行うアイコン７３が表示される。本実施例では、ＬＥＤ４２の色、輝度、発光パターン等によって表示形態を設定することにより、発光部４０による発光形態によって遠心機１の動作状態をユーザに報知できる。尚、図８は白黒にて図示しているが、実際の画面７０はカラー表示であるので、表示形態７２の四角内は指定された色と同じように表示され、ユーザは設定された色を即座に識別できる。このカラー表示に加えて、運転状態７１の四角内は指定された色の左下に文字にて何色かが表示される。図８の例では、停止時には青、加速時には青、減速時には赤、アラーム時には赤のように設定され、また、連続点灯か、遅い点滅か、早い点滅かを図の例では多彩に設定されている。

図８において、ユーザが特定の運転状態７１の欄をタッチすると、操作表示部８の表示が図９で示す画面７５に切り替わる。ここで表示される発光色のなかから任意の色を選択することによって、選択された運転状態の表示形態を任意に設定できる。図９では白黒にて図示したため斜線等で表示しているが、実際には色付きで表示される。ここで、“消灯”を選択すると特定の運転状態の時に発光部４０を消灯させることができる。図９の画面７６内からユーザが所望の色をタッチすると、次に図１０に示す画面８０が表示され、点滅パターンと明るさを設定する画面に移行する。ここではポップアップ画面８１が表示されて、その画面には表示可能な点滅パターンをアイコン８２で表示する。ここでは、アイコン８２は４つ表示されることにより、ユーザは“点灯”、“点滅はやい”、“点滅ゆっくり”、“フェード”の中から選択する。次に、ユーザは明るさを７段階の中から設定するが、明るさの度合いを示すバーグラフ８３を、アップボタン８４ａ、ダウンボタン８４ｂによって調整することによって任意の明るさに設定できる。点滅パターンと明るさの設定が終了したら、ユーザは閉じるボタン８１ａをタッチすることによって図８の画面７０に戻る。

以上のように本実施例では、運転状態毎に発光部４０を任意の色、点滅パターン、明るさで表示させることができるので、ユーザにとっては遠心機１から離れた位置からでもおおよその運転状態が一目で分かる。本実施例では、図８に示した運転状態７１毎に任意の表示形態とするようにしたが、特定の状態、例えば“異常状態”とその他の状態の発光パラメータが同一または類似になることを防止することにより、ユーザに異常が認知されやすく設定することも可能である。例えば、図８において、ユーザが特定の運転状態７１の欄をタッチすると、操作表示部８の表示が図９で示す画面７５に切り替わるが、この際、重複する色や、設定を許可しない色についてはユーザによる選択を受け付けないように構成すると共に、図１１に示すようにポップアップ画面８６に選択不可マーク８７を重畳して表示するようにしても良い。この画面上ではユーザが“赤”をタッチしても“赤”の選択を受け付けないように構成される。この赤”をタッチした際の画面表示をさらに説明するのが図１２である。

図１２は発光部４０での表示色を選択する際に表示されるアラーム表示例を示す図である。図１２（１）は、ユーザが図９にてアラームと同じ色（例えば“赤”）を選択しようとした際に表示される警告画面である。これはユーザがＬＥＤ４２の発光色を任意に設定変更できるようにすると、異常状態に対して異常とは認知されにくい色に設定され、必要とされる早急な処置が遅れてしまう可能性がある。そこで本実施例では、ユーザが整定時の表示色をアラームと同じ“赤”にしようとして、図９の画面にて赤の部分をタッチすると、図１２（１）の画面９１が画面上に表示され、遠心機１の異常状態に対して設定される発光パラメータと、他の動作状態に対して設定される発光パラメータが同一または類似であることを設定が完了する前に警告メッセージとして表示する。画面９１には、メッセージ文たる「アラームと同じ色です。（中略）よろしいですか？」に加えて、“適用”を選択するアイコン９２と“キャンセル”を選択するアイコン９３が表示される。この注意喚起画面によってユーザは、遠心機１の特定の運転状態を示す色が重複して設定するか、しないかを注意深く設定できる。

特定の運転状態のうち、表示色を変えることを許可しないように構成することも可能である。これは、遠心機１の異常状態に対して設定可能な発光パラメータは、他の動作状態に対して設定される発光パラメータよりも選択範囲が限定されるべきとの考えに基づくものである。限定される範囲は、好ましくは赤または黄色系であり、好ましくは輝度が所定値より高く、好ましくは所定値より短い周期の点滅パターンである。このような特定の表示形態についての変更を阻止、例えばアラーム色だけは変更不可にしたい場合は、図１１の選択不可マーク８７が付与されている色を選択すると、（２）の画面９４としてメッセージ文たる「アラームと同じ色は選択できません」とポップアップ画面にて表示し、“戻る”アイコン９５だけが表示される。

図１２（３）は、同一色の設定を警告する例であり、図８にて状態として減速を選択し、図９にてある色を選択した際に、選択された色が別の状態を示す色と同一の場合には、同様にして設定が完了する前に警告メッセージを表する。ここでは遠心機１の運転状態の少なくとも一つに対して設定される発光パラメータと、停止中に対して設定される発光パラメータが同一または類似であるので画面９６のようにメッセージ文を表示すると共に、“適用”を選択するアイコン９７と“キャンセル”を選択するアイコン９８を表示する。このように警告画面を設けることによりユーザが誤って同一色を複数の状態に割り当ててしまうことを防止できる。尚、同一色を割り当てる場合であっても、一方は点灯、他方は点滅というように表示形態が異なることがあるので、その場合ユーザは、画面９６のような警告画面に関わらずに“適用”アイコン９７を選択して、続く図１０にて点滅パターンと明るさが異なるように設定できる。尚、（３）での警告画面は、図１０の点滅パターンと明るさの設定の際に表示するようにしても良い。

以上、本実施例によれば、遠心機において発光部４０に表示される色、輝度、発光パターン等の発光パラメータによって動作状態を報知できるので、運転状況を外部から容易に視認することができる遠心機を実現できた。また、異常状態とその他の状態の発光パラメータが同一または類似になることを防止することにより、ユーザに異常が認知されやすい遠心機を実現できた。さらに、運転状態（加速・整定・減速）のうち少なくとも１つの発光パラメータが停止状態の発光パラメータが同一または類似になることを防止することにより、運転中か停止中かの誤認を防止することが可能となった。停止状態が認識できれば、ロータが停止した時に速やかに試料の取出し作業に移行でき、停止後の放置による試料の状態変化（劣化等）を防止できる。さらに、異常発生時には一般的に警告的な意味合いを持つ発光パラメータだけに限定すれば、設定者個人の色彩感覚に依存した警告とならないので、第三者にも異常が認知されやすい遠心機を実現できる。

次に図１３を用いて発光部４０における別の表示形態を説明する。第１の実施例では発光部４０に含まれるＬＥＤ４２が１６個であり、共通の駆動回路を用いてそれらを同一の表示形態で点灯させるようにしたが、第２の実施例では複数のＬＥＤ群を複数のセグメントに分割し、セグメント毎に表示形態を変更できるようにして多様な表示を可能としたものである。ここでは、１０個のセグメントに分けて、セグメント毎のＬＥＤの駆動回路を独立して設けて、それぞれをマイコン３１から制御可能とした。図１３では理解の都合上各セグメントに１個のカラーＬＥＤを割り当てて基板に載せた状態を図示しているが、各セグメントに割り当てるＬＥＤ４９は１つずつでなく、複数個ずつ割り当てるようにしても良い。基板４８が、図４の基板４１に替えて筐体内に搭載される。色の違いをハッチングにて区別するように図示するために、図ではＬＥＤ４９の発光面が大きくなるように模式的に図示しているので注意されたい。

第２の実施例では運転状態として（１）〜（７）までの７つの形態を割り当てた例を示している。もちろんこれ以外の運転状態を割り当てることも任意である。（１）はロータが未装着の場合を示しており、発光部の中央付近の６セグメント分のＬＥＤ４９が消灯で、両側２セグメントずつが点灯するようにし、内部に対象物（ロータ）が設定されていないことを示している。その発光色は例えば黄色（第１の色）とする。（２）はロータが装着された場合を示しており、発光部の中央付近の６セグメント分のＬＥＤ４９も点灯するようにして内部に対象物（ロータ）が装着されたことをＬＥＤの表示面積の増大により視覚的に表示している。この際の発光色は黄色（第１の色）のままである。この黄緑色はロータの停止時であって遠心運転前であることを示している。次に、運転が開始されたら、発光色を水色（第２の色）として、ＬＥＤ４９の左側から順に表示するようにした。例えば、加速中は（３）のように左から１〜２個の表示とし、整定中は（４）のように左から３〜８個の表示とし、減速中は（５）のように左から９〜１０個の表示とする。この（３）〜（５）の表示の際に、点灯しているＬＥＤ４９のうち一番右側のＬＥＤを点滅させることにすれば、進行状況がどの程度か、最初から何％程度の進捗状況かを容易に視認することができる。

遠心分離運転が正常に終了した際には、正常終了であるとして（６）のように全部のＬＥＤ４９の色を変えて、例えば緑色（第３の色）で表示するようにした。この際、ＬＥＤ４９の点滅は行っていないが、この設定も任意である。尚、上記（３）〜（５）までの運転の間に何らかの異常が発生した場合には、全部のＬＥＤ４９を赤色（第４の色）にて点滅表示することによりユーザにエラーが発生した旨のアラーム表示を行うようにした。このように第２の実施例においては、発光部４０の表示エリアが複数のセグメントに分割され、各セグメントが独立して表示制御されるので、遠心機１の運転状況に応じて帯状発光部における発光態様をきわめて多彩に変更するように構成できる。

次に、図１４を用いて第３の実施例を説明する。図１４はドア１０５を筐体の後面上端付近に設けられたヒンジ部（図示せず）を回動軸としてドア１０５の前端を上下方向に開閉できるように構成した遠心機１０１である。遠心機１０１の筐体は、筐体本体１１０とトップカバー１１１とドア１０５により構成される。トップカバー１１１の右側上部には、遠心条件の入力操作を行うための入力部１０８ａと、情報を可視的に表示する液晶ディスプレイ等の表示部１０８ｂが設けられる。トップカバー１１１の中央を含む左側部分は上面視で略四角形のドア１０５が設けられる。第一の実施例ではドア５は水平方向に移動するスライド式であるが、第三の実施例ではヒンジ等を用いて上側に開くタイプ（片開き式）のドア１０５であって、ロータ室の開口部（図示せず）を含む上側平面部分をドア１０５で覆うような形となっている。ドア１０５の前側には、ユーザが手で持ち上げるためのくぼみ状に形成した取手部１０５ａが設けられ、ドア１０５を上に開くと図２で示すような円形の開口部が露出する。

第３の実施例ではドア１０５の下側であって、トップカバー１１１の前面上端部に発光部１４０を設けた。発光部１４０の形状や横方向長さ、左右中心位置とロータ室開口部の左右中心位置を合わせる点は、第一の実施例と同じである。ここでは、トップカバー１１１の前面上端部の稜線は、矢印１１１ａ付近からわかるように曲面状に緩やかなＲを有する形状とされ、発光部１４０も同様に曲面状に形成するか、あるいは斜めに配置される平面状に形成する。発光部１４０の発光する原理は第一の実施例と同様に構成できる。このように構成することにより、遠心機１の水平方向正面から、及び、遠心機１の前側の見下ろすような位置から発光部１４０の一部又は全部を視認することができるので、発光状態を容易に認識できる。さらに、ドア１０５を開けた際に、ロータ２の着脱作業を行うユーザが上側から一部又は全部が見えるような位置に発光部１４０を設けることにより、ロータ２の取り付けの際のガイドとしても用いることができる。このように、片開き式のドア形状を有する遠心機１０１においても、使いやすい発光部１４０を実現することができる。

次に、図１５を用いて第四の実施例を説明する。図１５は第一の実施例で示した遠心機１のトップカバー１１と発光部４０の形態を変形した遠心機２０１である。図２で見ると理解できるように遠心機１では、開口部１１ａの前方側は上面がほぼ水平に形成されて発光部４０が設けられる角部が形成され、一方で操作表示部８が設けられる部分は斜めに形成されている。第四の実施例ではトップカバー２１１の前端付近は、操作表示部８が設けられる部分と同様の傾斜であって左右方向に連続した一つの斜面２１１ｂにて形成されたものである。ここで、発光部２４０は開口部２１１ａの前側近傍に設けられ、開口部２１１ａの外縁と一定の距離を保つように円弧状に形成されている。発光部２４０の発光原理は、第一の実施例と同様の構成にすることができ、筐体の内部に配置した発光素子の光を半透明の素材に照射するように構成した。発光部２４０の横幅Ｗは、開口部２１１ａの横幅Ｄ１よりも大きくなるように構成すると好ましい。また、発光部２４０の横幅Ｗと開口部２１１ａの横幅Ｄ１の左右方向中心位置が、ロータ２の回転軸の左右方向位置と一致するように構成すると好ましい。

以上のように第四の実施例では、トップカバー２１１において開口部２１１ａと前側のエッジとの間に斜面を形成し、その斜面に開口部２１１ａよりも横方向に長い発光部２４０を設けたので、ロータ２の取り付けの際のガイドにできる発光部２４０を設けることができた。また、トップカバー２１１のうち斜面として形成した部分に発光部２４０を設けたので、ユーザは上からも前面側からも容易に発光部２４０の発光状態を視認することができる。尚、第四の実施例をさらに変形することも可能である。例えば、発光部２４０の形状、特に発光面の面積は任意であり、狭くしても広くしても良い。さらに開口部２１１ａを更に覆うように、開口部２１１ａの前側半円分に相当するような発光面としても良いし、開口部２１１ａの外周面をすべて覆うような円環状の発光面としても良い。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、第一の実施例では発光部４０を筐体の上面と前面の交わる角部に設けたが、必ずしも稜線部に限らずに、ロータ室の開口部から筐体の前端部までの間のトップカバー１１の部分に設けても良いし、トップカバー１１の前面であって、図２の発光部４０よりも下方側であって、筐体本体部１０との接合部１０ａよりも上側部分に配置するようにしても良い。要は筐体上面にロータ着脱用の開口部を有する遠心機において、筐体上面の開口部手前側または筐体上面と筐体前面が交わる稜線部またはその近傍に発光部を設けるようにすれば良い。その場合であっても横方向に帯状に又は円弧状に長い発光部とすることが好ましく、その左右方向中心位置がロータ２の回転軸の左右方向位置と一致するように配置し、さらに開口部１１ａの直径よりも発光部の幅（左右方向の長さ）が大きくなるように設定すると良い。また、発光部を筐体上面の開口部手前側に設置する場合は、筐体上面の開口部から稜線部までの間が下り傾斜となるように構成すれば、発光部の発光方向を上方だけでなく前方にも広げられることから、離れた位置からの視認性を向上できる。

１ 遠心機 ２ ロータ
２ａ （ロータの）孔 ３ ロータ室
４ ボウル ５ ドア
５ａ レバー ６ 油回転真空ポンプ
７ 油拡散真空ポンプ ８ 操作表示部
９ モータ ９ａ シャフトケース
９ｂ 嵌合部 ９ｃ 回転センサ
１０ 筐体本体部 １１ トップカバー
１１ａ 開口部 １２ 真空センサ
１３ 温度センサ １４ ロータ識別センサ
１５ ドア収納部 １６ ドアセンサ
１８ ペルチェ素子（冷却装置）
２１、２２ 真空配管 ２３ オイルミストトラップ
２６ エアリークバルブ ２８ 弾性部材
２９ スイッチ部 ３０ 制御装置
３１ マイコン ３２ 入出力制御回路
３３ ＲＡＭ ３４ 不揮発性メモリ
３５ ＬＥＤ駆動回路 ３６ モータ駆動回路
３７ 冷却装置駆動回路 ３８ 真空ポンプ駆動回路
３９ 商用電源 ４０ 発光部
４１ 基板 ４２ ＬＥＤ
４４、４７ スペーサ ４５ 取付アーム
４６ ネジ ４８ 基板
４９ ＬＥＤ ７０ 画面
７１ 運転状態 ７２ 表示形態
７３ アイコン ７５、７６、８０ 画面
８１ ポップアップ画面 ８１ａ ボタン
８２ アイコン ８３ バーグラフ
８４ａ アップボタン ８４ｂ ダウンボタン
８６ ポップアップ画面 ８７ 選択不可マーク
９１、９４、９６ 画面
９２、９３、９５、９７、９８ アイコン
１０１ 遠心機 １０５ ドア
１０５ａ 取手部 １０８ａ 入力部
１０８ｂ 表示部 １１０ 筐体本体
１１１ トップカバー １４０ 発光部
２０１ 遠心機 ２１１ トップカバー
２１１ａ 開口部 ２１１ｂ 斜面
２３０ バキュームボタン ２４０ 発光部

Claims (6)

1. 駆動軸に対して着脱可能なロータと、前記ロータを収納するロータ室と、前記ロータを
   回転駆動するモータと、前記ロータ室の開口部を閉鎖するドアと、運転条件の入力と運転
   状況の表示を行う入出力部と、これらを収容する筐体を備えた遠心機において、
   前記開口部は前記筐体の上面に設けられ、
   前記筐体の上面と前面の交わる角部又は前記筐体上面のうち前記開口部前端よりも前側
   に、前記開口部よりも大きい横幅を有する発光部を設け、
   前記発光部は長手方向が水平になるように設けられ、遠心機の運転状況に応じて前記発
   光部における発光形態を変更するようにし、
   前記発光形態は、遠心機の動作に対応させて前記発光部の発光色、輝度、発光パターン
   の組み合わせをユーザが任意に割り当て可能とし、
   前記ロータの停止・加速・整定・減速の運転状態を示す発光形態が、遠心機の異常発生
   時の発光形態と異なるように構成したことを特徴とする遠心機。
2. 前記ロータの軸心の左右方向位置と前記発光部の左右中心位置が一致するように配置さ
   れることを特徴とする請求項１に記載の遠心機。
3. 前記発光部は、前記筐体の内部に配置される複数のＬＥＤと、前記筐体の角部に設けら
   れ前記ＬＥＤの光を透過させる透明又は半透明の透過部あるいは前記ＬＥＤの光を通過さ
   せる窓部、を含んで形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心機。
4. 前記発光部は、カラー表示可能なＬＥＤ又は複数の色の異なるＬＥＤを用いて構成され
   ることを特徴とする請求項３に記載の遠心機。
5. 上下前後を含む面内における前記ＬＥＤの照射方向は、前記筐体から水平方向前向きを
   基準にして０度より大きく９０度（鉛直方向上側）より小さいことを特徴とする請求項３
   又は４に記載の遠心機。
6. 前記照射方向は３０度以上６０度以下であることを特徴とする請求項５に記載の遠心機
   。
   

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