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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-13
(45)【発行日】2023-03-22
(54)【発明の名称】卓上攪拌遠心機
(51)【国際特許分類】
B04B 5/02 20060101AFI20230314BHJP
B04B 9/10 20060101ALI20230314BHJP
B04B 9/08 20060101ALI20230314BHJP
B01F 29/321 20220101ALI20230314BHJP
B01F 29/322 20220101ALI20230314BHJP
【ＦＩ】
B04B5/02 Z
B04B9/10
B04B9/08
B01F29/321
B01F29/322
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2018194642
(22)【出願日】2018-10-15
(65)【公開番号】P2020062585
(43)【公開日】2020-04-23
【審査請求日】2021-09-08
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成３０年３月２０日～２３日 日本化学会第９８春季年会 にて公開 平成３０年８月２１日～９月１１日 「小型卓上撹拌遠心機」のパンフレット にて公開
(73)【特許権者】
【識別番号】000252300
【氏名又は名称】富士フイルム和光純薬株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】矢萩 秀二
【審査官】塩谷 領大
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－０３０８１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２１８３００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２５５８６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１５２２０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００３６６９４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－２０５７４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１２８７１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１１４１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２８９８７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第２７１１９６４（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０４Ｂ １／００－１５／１２
Ｂ０１Ｆ ２９／００－３３／８７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
公転軸周りに回転可能なロータ本体と、前記ロータ本体に回転可能に取り付けられ、マイクロチューブを保持可能な保持部と、を備える卓上攪拌遠心機であって、
前記ロータ本体は、モータ出力軸が正回転と逆回転の何れの回転をしても、前記モータ出力軸と共に回転し、
前記保持部は、前記モータ出力軸が正回転する場合は前記ロータ本体に対して静止し、前記モータ出力軸が逆回転する場合は前記ロータ本体に対して自転軸周りに回転し、
公転軸に対する自転軸の角度が、２９～４１度の範囲であり、
前記ロータ本体は、公転軸について回転対称の形状であるプレートを含んで構成され、
前記プレートは、
当該プレートにおける公転軸付近を構成する基部と、
当該プレートにおける前記基部の周囲を構成し、その板厚方向を自転軸と同じ方向に向けた板状に形成された傾斜部と、を有し、
前記傾斜部には、その板厚方向に貫通する保持孔が形成されており、
前記保持部は、マイクロチューブのチューブ本体の外周面に接すると共に、その軸方向が前記自転軸と平行である筒部を備え、
前記保持部は、前記保持孔を収容されている、
卓上攪拌遠心機。
【請求項2】
前記保持部が４個以上設けられ、全ての前記保持部が公転軸周りに等間隔に設けられている、請求項１に記載の卓上攪拌遠心機。
【請求項3】
前記ロータ本体に中心軸受を介して取り付けられ、前記ロータ本体に対して公転軸周りに回転可能な中心副回転体と、前記ロータ本体に対する前記中心副回転体の回転力を前記保持部に伝達する回転力伝達機構と、を更に備え、
前記モータ出力軸の回転力が、前記ロータ本体と前記中心副回転体との間に設けられた前記中心軸受を介して、前記ロータ本体から前記中心副回転体に伝達するように構成され、
前記中心副回転体は、一方向クラッチ機構により支持されており、
前記一方向クラッチ機構は、前記中心副回転体に伝達された回転力が正方向の場合は回転を許容し、前記中心副回転体に伝達された回転力が逆方向の場合は回転を規制するように構成され、
前記中心副回転体の回転が許容される場合は、前記中心副回転体は正回転する前記ロータ本体に対して静止し、前記中心副回転体に前記回転力伝達機構で繋がる前記保持部も前記ロータ本体に対して静止し、
前記中心副回転体の回転が規制される場合は、前記中心副回転体は逆回転する前記ロータ本体に対して回転し、前記中心副回転体に前記回転力伝達機構で繋がる前記保持部も前記ロータ本体に対して自転軸周りに回転する、
請求項１または請求項２に記載の卓上攪拌遠心機。
【請求項4】
前記回転力伝達機構が、歯車機構とされており、前記中心副回転体は中心歯車であり、前記保持部には自転歯車が一体化されている、請求項３に記載の卓上攪拌遠心機。
【請求項5】
前記プレートは、公転軸について回転対称の形状であり、
前記中心歯車は、前記基部の下側に配置されており、
前記自転歯車は、前記傾斜部の下側に配置されている、
請求項４に記載の卓上攪拌遠心機。
【請求項6】
前記基部は、当該基部を取り囲む前記傾斜部の内側端部に対して上方に突出する凸部を有しており、
前記凸部の頂部に、前記モータ出力軸が係合する係合孔が形成されており、
前記凸部の下側には、上方に凹んだ凹部が形成されており、
前記中心歯車は、歯部と、前記歯部の上側に形成された突部と、を有し、
前記凹部に前記中心歯車の前記突部が配置され、
前記中心歯車の前記歯部は、前記凹部の外に配置されている、
請求項５に記載の卓上攪拌遠心機。
【請求項7】
前記中心歯車と前記自転歯車との間に介在歯車が介在している、請求項４～請求項６の何れか一項に記載の卓上攪拌遠心機。
【請求項8】
前記プレートは、公転軸について回転対称の形状であり、前記プレートの直径が８～９ｃｍの範囲であり、前記傾斜部の傾斜角度が２９～４１度の範囲であり、前記中心歯車の直径が３～４ｃｍの範囲であり、前記自転歯車の直径が２～３ｃｍの範囲であり、公転軸から前記保持部の中心までの最短距離が２．８～３．８ｃｍの範囲である、
請求項７に記載の卓上攪拌遠心機。
【請求項9】
前記保持部には自転歯車が一体化されており、
前記保持部は、マイクロチューブのチューブ本体の周面に接する筒部を備え、
前記筒部の外周面側に前記自転歯車が設けられていることにより、前記自転歯車が前記筒部よりも自転軸方向の下方側に突出していない、
請求項１～請求項８の何れか一項に記載の卓上攪拌遠心機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、卓上攪拌遠心機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、マイクロチューブを用いることができる卓上遠心機が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】意匠登録第１５５５７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、例えば、攪拌を行った後に遠心分離を行いたい場合、ボルテックスミキサー（容器の底部を高速旋回して内容液を撹拌する実験器具）等の他の機器を用いて攪拌を行い、その後、前述の卓上遠心機で分離を行うこととなる。そのため、マイクロチューブを付け替える必要がある。
【0005】
本発明は、マイクロチューブに保持される少量のサンプルを扱う場合において、作業効率を向上させることができる卓上攪拌遠心機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第１の態様に係る卓上攪拌遠心機は、公転軸周りに回転可能なロータ本体と、前記ロータ本体に回転可能に取り付けられ、マイクロチューブを保持可能な保持部と、を備える卓上攪拌遠心機であって、前記ロータ本体は、モータ出力軸が正回転と逆回転の何れの回転をしても、前記モータ出力軸と共に回転し、前記保持部は、前記モータ出力軸が正回転する場合は前記ロータ本体に対して静止し、前記モータ出力軸が逆回転する場合は前記ロータ本体に対して自転軸周りに回転する、卓上攪拌遠心機である。
【0007】
この態様では、モータ出力軸を正回転させることで、保持部に保持されたマイクロチューブを公転させることができ、モータ出力軸を逆回転させることで、保持部に保持されたマイクロチューブを自公転させることができる。
このため、マイクロチューブに保持される少量のサンプルに対して、自公転による攪拌と公転による分離やスピンダウン、脱泡等を１台の卓上機により行うことができる。したがって、マイクロチューブを付け替えることなく、公転による分離・脱泡・スピンダウン等と自公転による攪拌等を行うことができる。
このため、マイクロチューブに保持される少量のサンプルに対して、自公転による攪拌と公転による分離やスピンダウン、脱泡等を１台の卓上機により行うことができる。したがって、マイクロチューブを付け替えることなく、公転による分離・脱泡・スピンダウン等と自公転による攪拌等を行うことができる。
【0008】
なお、本明細書において「公転」という場合、多少の自転が起こる運動をも含む。すなわち、自公転比が１／５０以下の運動も「公転」と呼ぶ。そして、上述の保持部のロータ本体に対する「静止」もこの範囲で解釈される。つまり、ロータ本体が５０回転の公転する時間内に、保持部がロータ本体に対して１回転以下の回転（自転）をする場合も、第１の態様における「前記保持部は、・・・前記ロータ本体に対して静止し」に該当する。
【0009】
第２の態様に係る卓上攪拌遠心機は、第１の態様において、公転軸に対する自転軸の角度が、２９～４１度の範囲である。
【0010】
この態様では、公転軸に対する自転軸の角度が、２９～４１度の範囲である。このため、マイクロチューブの蓋に対するサンプル付着が起こり難く、かつ、高い攪拌性能および脱泡性能を得ることができる。換言すると、公転軸に対する自転軸の角度が好ましい範囲である２９～４１度（より好ましくは２９～３６度の範囲、更に好ましくは３１～３６度、最も好ましくは３４～３６度）の範囲に設定されているので、安定した攪拌、脱泡、スピンダウン、遠沈処理を行うことができる。
【0011】
第３の態様に係る卓上攪拌遠心機は、第１または第２の態様において、前記保持部が４個以上設けられ、全ての前記保持部が公転軸周りに等間隔に設けられている。
【0012】
この態様では、保持部が４個以上設けられ、全ての保持部が公転軸周りに等間隔に設けられている。このため、多くのサンプルを同時に処理できると共に回転の安定性が高い。
なお、保持部の数を６個以上、更には８個以上とすることで、同時に処理を行えるサンプル数を増やすことができ、作業を効率化できる。
なお、保持部の数を６個以上、更には８個以上とすることで、同時に処理を行えるサンプル数を増やすことができ、作業を効率化できる。
【0013】
第４の態様に係る卓上攪拌遠心機は、第１～第３の何れかの態様において、前記ロータ本体に中心軸受を介して取り付けられ、前記ロータ本体に対して公転軸周りに回転可能な中心副回転体と、前記ロータ本体に対する前記中心副回転体の回転力を前記保持部に伝達する回転力伝達機構と、を更に備え、前記モータ出力軸の回転力が、前記ロータ本体と前記中心副回転体との間に設けられた前記中心軸受を介して、前記ロータ本体から前記中心副回転体に伝達するように構成され、前記中心副回転体は、一方向クラッチ機構により支持されており、前記一方向クラッチ機構は、前記中心副回転体に伝達された回転力が正方向の場合は回転を許容し、前記中心副回転体に伝達された回転力が逆方向の場合は回転を規制するように構成され、前記中心副回転体の回転が許容される場合は、前記中心副回転体は正回転する前記ロータ本体に対して静止し、前記中心副回転体に前記回転力伝達機構で繋がる前記保持部も前記ロータ本体に対して静止し、前記中心副回転体の回転が規制される場合は、前記中心副回転体は逆回転する前記ロータ本体に対して回転し、前記中心副回転体に前記回転力伝達機構で繋がる前記保持部も前記ロータ本体に対して自転軸周りに回転する。
【0014】
この態様では、モータ出力軸の回転力が、ロータ本体と中心歯車との間に設けられた中心軸受を介して、ロータ本体から中心歯車に伝達するように構成されている。中心歯車は、一方向クラッチ機構により支持されており、一方向クラッチ機構は、中心歯車に伝達された回転力が正方向の場合は回転を許容し、中心歯車に伝達された回転力が逆方向の場合は回転を規制する。中心歯車の回転が許容される場合は、中心歯車は正回転するロータ本体に対して静止し、中心歯車に回転力伝達機構で繋がる保持部もロータ本体に対して静止する。他方、中心歯車の回転が規制される場合は、中心歯車は逆回転するロータ本体に対して相対的に回転し、中心歯車に回転力伝達機構で繋がる保持部もロータ本体に対して自転軸周りに回転する。
このため、一方向クラッチ機構を用いた簡易な構造により、本発明に係る作業効率性に優れた卓上攪拌遠心機を構成することができる。
なお、回転力伝達機構は、例えば歯車機構であるが、プーリ（滑車）やその他の機構であってもよい。
このため、一方向クラッチ機構を用いた簡易な構造により、本発明に係る作業効率性に優れた卓上攪拌遠心機を構成することができる。
なお、回転力伝達機構は、例えば歯車機構であるが、プーリ（滑車）やその他の機構であってもよい。
【0015】
第５の態様に係る卓上攪拌遠心機は、第４の態様において、前記回転力伝達機構が、歯車機構とされており、前記中心副回転体は中心歯車であり、前記保持部には自転歯車が一体化されている。
【0016】
この態様では、中心副回転体の回転力を保持部に伝達する回転力伝達機構が、歯車機構とされている。このため、例えばプーリー（滑車）等を用いて伝達する構成と比較してスペースを節約できる。その結果、多くの保持部を設けることも容易である。
【0017】
第６の態様に係る卓上攪拌遠心機は、第５の態様において、前記中心歯車と前記自転歯車との間に介在歯車が介在している。
【0018】
この態様では、介在歯車が、中心歯車と自転歯車との間に介在している。このため、例えば公転半径を保ったまま自転歯車の径を小さくすることができる。また、自転歯車の径を小さくできることで、配置できる自転歯車の数を多くすることができ、その結果、保持部の数を多くすることもできる。
なお、介在している介在歯車は、１個である必要はなく、２個以上であってもよい。１個である場合は、公転方向に対して自転方向を逆方向とすることができる。公転方向に対して自転方向を逆方向とすることで、高い攪拌性能を発揮させることができる。
なお、介在している介在歯車は、１個である必要はなく、２個以上であってもよい。１個である場合は、公転方向に対して自転方向を逆方向とすることができる。公転方向に対して自転方向を逆方向とすることで、高い攪拌性能を発揮させることができる。
【0019】
第７の態様に係る卓上攪拌遠心機は、第１～第６の何れかの態様において、前記ロータ本体は、公転軸について回転対称の形状であるプレートを含んで構成されている。
【0020】
この態様では、ロータ本体が、公転軸について回転対称の形状（更に言うとｎ回対称（ｎは２以上の任意の整数）の形状）であるプレートを含んで構成されている。このため、回転の安定性が高い。
【0021】
第８の態様に係る卓上攪拌遠心機は、第７の態様において、前記プレートの直径が６～１４ｃｍの範囲である。
【0022】
この態様では、プレート４０の直径が６～１４ｃｍの範囲であるため、小型で使いやすい卓上機となっている。
【0023】
第９の態様に係る卓上攪拌遠心機は、第６の態様において、前記ロータ本体は、公転軸について回転対称の形状であるプレートを含んで構成され、前記プレートは、前記モータ出力軸が係合する係合孔が形成された基部と、前記基部の周囲に形成され、水平に対して傾斜し、前記保持部が収容される保持孔が形成された傾斜部と、を含んで構成され、前記プレートの直径が８～９ｃｍの範囲であり、前記傾斜部の傾斜角度が２９～４１度の範囲であり、前記中心歯車の直径が３～４ｃｍの範囲であり、前記自転歯車の直径が２～３ｃｍの範囲であり、公転軸から前記保持部の中心までの最短距離が２．８～３．８ｃｍの範囲である。
【0024】
この態様では、プレートは、モータ出力軸が係合する係合孔が形成された基部と、基部の周囲に形成され、水平に対して傾斜し、保持部が収容される保持孔が形成された傾斜部と、を含んで構成されている。そして、プレートの直径が８～９ｃｍの範囲であり、傾斜部の傾斜角度が２９～４１度（より好ましくは２９～３６度の範囲、更に好ましくは３１～３６度、最も好ましくは３４～３６度）の範囲であり、中心歯車の直径が３～４ｃｍの範囲であり、自転歯車の直径が２～３ｃｍの範囲であり、公転軸から保持部の中心までの最短距離が２．８～３．８ｃｍの範囲である。このため、歯車機構を効率よく配置でき、多くの保持部を設けることができると共に充分な攪拌脱泡性能を発揮することができる卓上攪拌遠心機とすることができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、マイクロチューブに保持される少量のサンプルを扱う場合において、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】卓上機本体およびロータで構成される卓上攪拌遠心機の斜視図である。
【図2】ロータ（公転軸を通る平面での断面）とロータ取付軸を示す側面図である。
【図3】ロータの側面図である。
【図4】ロータの上面図である。
【図5】ロータの下面図である。
【図6】ロータの斜視図（斜め下方から見た斜視図）である。
【図7】保持部および自転歯車の拡大断面図（自転軸を通る平面での断面図）である。
【図8】１．５ｍＬと２．０ｍＬのマイクロチューブの一例を示す図である。
【図9】中心歯車の断面図（公転軸を通る平面での断面図）である。
【図11】１．５ｍＬのマイクロチューブを自転軸ＡＸ２の角度が約３５度になるように保持した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0028】
図１に示すように、本実施形態の卓上攪拌遠心機１０（以下、単に「卓上機１０」という。）は、卓上機本体１２と、ロータ１４と、を備える。ロータ１４は、卓上機本体１２に対し、取付けおよび取外し可能とされている。
【0029】
卓上機本体１２は、机やテーブルなどに載置可能なボディ２１を備えている。ボディ２１の上部には、平面視で円形の円形凹部２２が形成されている。円形凹部２２の中央部には、上方に向けて突出する山部２７が設けられている。山部２７は、円錐台の形状とされている。山部２７の頂部には、ロータ取付軸２３が設けられている。ロータ取付軸２３は、その軸方向を上下方向に向けている。
【0030】
また、卓上機本体１２は、開閉可能なリッド２４を備えている。リッド２４が閉じた状態で、円形凹部２２とリッド２４により形成される空間が攪拌遠心室２５となる。リッド２４の後部は、ボディ２１の後部に回動可能な状態で連結されている。リッド２４を閉じることで、ボディ２１の前部の係止部２６とリッド２４の前部の被係止部（図示省略）とが係合し、リッド２４が閉じた状態が維持される。
【0031】
リッド２４は、略半形のドーム状の形状とされ、透明の合成樹脂製である。
【0032】
ロータ１４は、卓上機本体１２のロータ取付軸２３に取り付けられる。図２に拡大して示すように、ロータ取付軸２３は、モータ出力軸３１と、円筒部３２と、を含んで構成されている。
【0033】
モータ出力軸３１は、卓上機本体１２の内部に設けられたモータ（図示省略）の出力軸であり、軸方向を上下方向に向けている。モータ出力軸３１の軸は、後述する公転軸ＡＸ１と一致する。
円筒部３２は、モータ出力軸３１の周囲を囲むように設けられている。円筒部３２は、モータ出力軸３１よりも低く形成されており、円筒部３２の上端の開口部からモータ出力軸３１の上部が露出している。
モータ出力軸３１は、後述するプレート４０に係合する係合部３１ａを有する。係合部３１ａが六角柱の形状とされている。モータ出力軸３１の係合部３１ａがプレート４０の係合孔４０ａに係合することで、モータ出力軸３１が正回転と逆回転の何れの回転をしてもプレート４０がモータ出力軸３１と共に回転することとなる。係合部３１ａは、モータ出力軸３１の上端付近のみに形成されており、モータ出力軸３１のうち係合部３１ａの下側部分は、円柱形状とされている。モータ出力軸３１の係合部３１ａの全体が円筒部３２から露出している。
円筒部３２は、モータ出力軸３１の周囲を囲むように設けられている。円筒部３２は、モータ出力軸３１よりも低く形成されており、円筒部３２の上端の開口部からモータ出力軸３１の上部が露出している。
モータ出力軸３１は、後述するプレート４０に係合する係合部３１ａを有する。係合部３１ａが六角柱の形状とされている。モータ出力軸３１の係合部３１ａがプレート４０の係合孔４０ａに係合することで、モータ出力軸３１が正回転と逆回転の何れの回転をしてもプレート４０がモータ出力軸３１と共に回転することとなる。係合部３１ａは、モータ出力軸３１の上端付近のみに形成されており、モータ出力軸３１のうち係合部３１ａの下側部分は、円柱形状とされている。モータ出力軸３１の係合部３１ａの全体が円筒部３２から露出している。
【0034】
（ロータ１４）
図２等に示すように、ロータ１４は、公転軸ＡＸ１に対して回転対称の形状であるプレート４０を含んで構成されている。プレート４０には、複数（本実施形態では８個）の保持孔４２ａが形成されている。保持孔４２ａには、自転軸受９５を介して保持部５１が取り付けられている。これにより、プレート４０に対して保持部５１が回転可能とされている。以下、保持部５１の回転軸を自転軸ＡＸ２という。
図２等に示すように、ロータ１４は、公転軸ＡＸ１に対して回転対称の形状であるプレート４０を含んで構成されている。プレート４０には、複数（本実施形態では８個）の保持孔４２ａが形成されている。保持孔４２ａには、自転軸受９５を介して保持部５１が取り付けられている。これにより、プレート４０に対して保持部５１が回転可能とされている。以下、保持部５１の回転軸を自転軸ＡＸ２という。
【0035】
保持部５１は、マイクロチューブ６０を保持可能に構成されている。保持部５１がマイクロチューブ６０を保持した状態で、自転軸ＡＸ２とマイクロチューブ６０の中心軸は略一致する。
【0036】
具体的には、図７に拡大して示すように、保持部５１は、マイクロチューブ６０のフランジ６２（図８参照）に接触する鍔部５１ａと、マイクロチューブ６０のチューブ本体６１に接触する筒部５１ｂと、から構成されている。鍔部５１ａおよび筒部５１ｂは、合成樹脂で一体に形成されている。保持部５１の鍔部５１ａ側からマイクロチューブ６０が挿入され、鍔部５１ａにマイクロチューブ６０のフランジ６２の下面が接触してマイクロチューブ６０が保持される。保持された状態で、筒部５１ｂは、マイクロチューブ６０のチューブ本体６１の外周面に接触する。
【0037】
保持部５１は、１．５ｍＬのマイクロチューブ６０Ａと２．０ｍＬのマイクロチューブ６０Ｂの両方を保持可能に構成されている。１．５ｍＬのマイクロチューブ６０Ａと２．０ｍＬのマイクロチューブ６０Ｂのチューブ本体６１の外径は略同じである。
【0038】
図２等に示すように、ロータ１４の中心における下側には、「中心副回転体」としての中心歯車７０が設けられている。中心歯車７０は、プレート４０に対し、中心軸受７５を介して取り付けられており、プレート４０に対して公転軸ＡＸ１周りを回転可能とされている。
【0039】
中心歯車７０は、介在歯車８０を介して、保持部５１と一体化された自転歯車９０と噛み合っている。中心歯車７０がプレート４０に対して公転軸ＡＸ１周りを回転すると、自転歯車９０がプレート４０に対して自転軸ＡＸ２周りを回転し、自転歯車９０と一体化された保持部５１もプレート４０に対して自転軸ＡＸ２周りを回転（自転）する。
【0040】
中心歯車７０は、ロータ取付軸２３の円筒部３２と係わり合うことで一方向クラッチ機能を発揮する一方向クラッチ機構７１を有している。一方向クラッチ機構７１は、ロータ取付軸２３の円筒部３２を受入可能に下方に開放されている。
【0041】
ロータ１４をロータ取付軸２３に取り付けた状態では、ロータ取付軸２３のモータ出力軸３１の係合部３１ａがロータ１４のプレート４０の係合孔４０ａに係合し、ロータ取付軸２３の円筒部３２が中心歯車７０の一方向クラッチ機構７１に係合する。なお、本明細書でいう「係合」とは、係わり合っている程度の意味合いである。
【0042】
モータ出力軸３１の六角形（六角柱形状）の係合部３１ａと、プレート４０の六角形（六角柱形状）の係合孔４０ａとが係合するので、モータ出力軸３１が正回転するとプレート４０も同じ回転速度で正回転し、モータ出力軸３１が逆回転するとプレート４０も同じ回転速度で逆回転する。
一方、ロータ取付軸２３の円筒部３２と、中心歯車７０の一方向クラッチ機構７１とが係合することにより、ロータ取付軸２３の円筒部３２に対する中心歯車７０の正回転は許容されるが、逆回転は禁止される状態となる。
一方、ロータ取付軸２３の円筒部３２と、中心歯車７０の一方向クラッチ機構７１とが係合することにより、ロータ取付軸２３の円筒部３２に対する中心歯車７０の正回転は許容されるが、逆回転は禁止される状態となる。
【0043】
なお、モータ出力軸３１の上面にはネジ孔（図示省略）が形成されており、ロータ１４をロータ取付軸２３に取り付けた状態において、図示しない固定ネジをモータ出力軸３１のネジ孔に螺合することができる。これにより、ロータ１４がロータ取付軸２３から外れることを防止することができる。
【0044】
介在歯車８０は、プレート４０に対し、介在軸受８５を介して取り付けられている。介在歯車８０の回転軸は、自転歯車９０の回転軸と平行である。介在軸受８５の内輪は、プレート４０を貫通して設けられた貫通支持体８６に固定されている。貫通支持体８６は、その一部がプレート４０の傾斜部４２から下側に突出して介在歯車８０が固定された筒部８６ｂと、筒部８６ｂの上側端部に形成されたフランジ８５ａと、を有している。
【0045】
プレート４０は、プレート４０における公転軸ＡＸ１付近を構成する基部４１と、プレート４０における基部４１の周囲を構成する傾斜部４２と、を有している。傾斜部４２は、その板厚方向を自転軸ＡＸ２と同じ方向に向けた板状に形成されており、この傾斜部４２に、板厚方向に貫通する保持孔４２ａが形成されている。基部４１と傾斜部４２とは合成樹脂で一体に成形されている。
【0046】
基部４１は、上方に突出した凸部４３を有している。凸部４３は、基部４１を取り囲む傾斜部４２の内側端部（中心側の端部）に対して上方に突出するように形成されている。凸部４３の頂部に、モータ出力軸３１が係合する六角形の係合孔４０ａが形成されている。凸部４３が形成されていることで、凸部４３の下方に一方向クラッチ機構７１が配置される広い空間が確保されている。具体的には、基部４１の凸部４３の下側には、上方に凹んだ凹部４４が形成されている。この凹部４４に中心歯車７０の突部７０Ｂ（図９参照）が配置されている。他方、中心歯車７０の歯部７０Ａは、凹部４４の外に配置されている。なお、中心歯車７０の歯部７０Ａは、傘歯車とされている。
【0047】
（公転動作）
モータ出力軸３１が正回転（本実施形態では反時計回りの回転）をすると、モータ出力軸３１の六角形の係止部２６に係合した六角形の係合孔４０ａを介してプレート４０に回転力が伝わり、プレート４０も正回転する。
プレート４０が正回転すると、プレート４０に対して中心軸受７５を介して取り付けられた中心歯車７０には、中心軸受７５を介してプレート４０からの回転力が伝わり、中心歯車７０も正回転しようとする。
ここで、中心歯車７０の一方向クラッチ機構７１は、ロータ取付軸２３の円筒部３２と係わり合っており、一方向クラッチ機構７１は、円筒部３２に対する中心歯車７０の正回転を許容するように構成されている。
そのため、中心歯車７０はプレート４０と同じように正回転する。したがって、中心歯車７０は、プレート４０に対しては回転せず静止した状態となり、保持部５１もプレート４０に対して静止した状態となる。その結果、保持部５１に保持されたマイクロチューブ６０は、公転運動（公転軸ＡＸ１に対する公転のみをし、自転軸ＡＸ２に対する自転はしない運動）をする。
モータ出力軸３１が正回転（本実施形態では反時計回りの回転）をすると、モータ出力軸３１の六角形の係止部２６に係合した六角形の係合孔４０ａを介してプレート４０に回転力が伝わり、プレート４０も正回転する。
プレート４０が正回転すると、プレート４０に対して中心軸受７５を介して取り付けられた中心歯車７０には、中心軸受７５を介してプレート４０からの回転力が伝わり、中心歯車７０も正回転しようとする。
ここで、中心歯車７０の一方向クラッチ機構７１は、ロータ取付軸２３の円筒部３２と係わり合っており、一方向クラッチ機構７１は、円筒部３２に対する中心歯車７０の正回転を許容するように構成されている。
そのため、中心歯車７０はプレート４０と同じように正回転する。したがって、中心歯車７０は、プレート４０に対しては回転せず静止した状態となり、保持部５１もプレート４０に対して静止した状態となる。その結果、保持部５１に保持されたマイクロチューブ６０は、公転運動（公転軸ＡＸ１に対する公転のみをし、自転軸ＡＸ２に対する自転はしない運動）をする。
【0048】
（自公転動作）
モータ出力軸３１が逆回転（本実施形態では時計回りの回転）をすると、モータ出力軸３１の六角形の係止部２６に係合した六角形の係合孔４０ａを介してプレート４０に回転力が伝わり、プレート４０も逆回転する。
プレート４０が逆回転すると、プレート４０に対して中心軸受７５を介して取り付けられた中心歯車７０には、中心軸受７５を介してプレート４０からの回転力が伝わり、中心歯車７０も逆回転しようとする。
ここで、中心歯車７０の一方向クラッチ機構７１は、ロータ取付軸２３の円筒部３２と係わり合っており、一方向クラッチ機構７１は、円筒部３２に対する中心歯車７０の逆回転を規制するように構成されている。
そのため、中心歯車７０は卓上機本体１２に対して静止する。したがって、中心歯車７０は、プレート４０に対しては回転した状態となり、保持部５１もプレート４０に対して回転した状態となる。その結果、保持部５１に保持されたマイクロチューブ６０は、自公転運動（公転軸ＡＸ１に対する公転と自転軸ＡＸ２に対する自転の両方をする運動）をする。
モータ出力軸３１が逆回転（本実施形態では時計回りの回転）をすると、モータ出力軸３１の六角形の係止部２６に係合した六角形の係合孔４０ａを介してプレート４０に回転力が伝わり、プレート４０も逆回転する。
プレート４０が逆回転すると、プレート４０に対して中心軸受７５を介して取り付けられた中心歯車７０には、中心軸受７５を介してプレート４０からの回転力が伝わり、中心歯車７０も逆回転しようとする。
ここで、中心歯車７０の一方向クラッチ機構７１は、ロータ取付軸２３の円筒部３２と係わり合っており、一方向クラッチ機構７１は、円筒部３２に対する中心歯車７０の逆回転を規制するように構成されている。
そのため、中心歯車７０は卓上機本体１２に対して静止する。したがって、中心歯車７０は、プレート４０に対しては回転した状態となり、保持部５１もプレート４０に対して回転した状態となる。その結果、保持部５１に保持されたマイクロチューブ６０は、自公転運動（公転軸ＡＸ１に対する公転と自転軸ＡＸ２に対する自転の両方をする運動）をする。
【0049】
公転動作している状態でも自公転動作をしている状態でも、ロータ１４のうち、プレート４０や貫通支持体８６などは、公転軸ＡＸ１周りを公転運動のみをする。本開示では、ロータ１４のうち、これらの部分（公転軸ＡＸ１周りの公転運動のみをする部分）を「ロータ本体１４Ａ」という。
【0050】
本実施形態では、公転動作時の公転速度は約４０００ｒｐｍである。自公転動作時の公転速度は、約１７００ｒｐｍであり、自転速度は、約１６００ｒｐｍである。但し、これらの速度は、特に限定されない。
公転動作時の公転速度は、通常３０００～６０００ｒｐｍ、好ましくは３３００～５５００ｒｐｍ、より好ましくは３５００～５０００ｒｐｍである。
自公転動作時の公転速度は、通常１０００～２５００ｒｐｍ、好ましくは１３００～２３００ｒｐｍ、より好ましくは１５００～２０００ｒｐｍであり、自転速度は、通常１０００～２５００ｒｐｍ、好ましくは１２００～２２００ｒｐｍ、より好ましくは１４００～１９００ｒｐｍである。
公転動作時の公転速度は、通常３０００～６０００ｒｐｍ、好ましくは３３００～５５００ｒｐｍ、より好ましくは３５００～５０００ｒｐｍである。
自公転動作時の公転速度は、通常１０００～２５００ｒｐｍ、好ましくは１３００～２３００ｒｐｍ、より好ましくは１５００～２０００ｒｐｍであり、自転速度は、通常１０００～２５００ｒｐｍ、好ましくは１２００～２２００ｒｐｍ、より好ましくは１４００～１９００ｒｐｍである。
【0051】
＜作用効果＞
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【0052】
本実施形態の卓上機１０は、公転軸ＡＸ１周りに回転可能なロータ本体１４Ａと、ロータ本体１４Ａに回転可能に取り付けられ、マイクロチューブ６０を保持可能な保持部５１と、を備える。ロータ本体１４Ａは、モータ出力軸３１が正回転と逆回転の何れの回転をしても、モータ出力軸３１と共に回転し、保持部５１は、モータ出力軸３１が正回転する場合はロータ本体１４Ａに対して静止し、モータ出力軸３１が逆回転する場合はロータ本体１４Ａに対して自転軸ＡＸ２周りに回転する。
これにより、モータ出力軸３１を正回転させることで、保持部５１に保持されたマイクロチューブ６０を公転させることができ、モータ出力軸３１を逆回転させることで、保持部５１に保持されたマイクロチューブ６０を自公転させることができる。
このため、マイクロチューブ６０に保持される少量のサンプルに対して、自公転による攪拌と公転による分離や脱泡、スピンダウン等を１台の卓上機により行うことができる。したがって、マイクロチューブ６０を付け替えることなく、公転による分離・脱泡・スピンダウン等と自公転による攪拌等を行うことができる。
これにより、モータ出力軸３１を正回転させることで、保持部５１に保持されたマイクロチューブ６０を公転させることができ、モータ出力軸３１を逆回転させることで、保持部５１に保持されたマイクロチューブ６０を自公転させることができる。
このため、マイクロチューブ６０に保持される少量のサンプルに対して、自公転による攪拌と公転による分離や脱泡、スピンダウン等を１台の卓上機により行うことができる。したがって、マイクロチューブ６０を付け替えることなく、公転による分離・脱泡・スピンダウン等と自公転による攪拌等を行うことができる。
【0053】
なお、卓上機１０の用途は特に限定されず、粉体の溶解や磁気ビーズ、金属材料等の不溶性粉体の攪拌や高粘度物質の混錬、粉体のみの攪拌、脱泡、遠心（遠沈）に用いることができる。
【0054】
また、本実施形態では、公転軸ＡＸ１に対する自転軸ＡＸ２の角度が、約３５度である。このため、マイクロチューブ６０の蓋６３に対するサンプル付着が起こり難く、かつ、高い攪拌性能および脱泡性能を得ることができる。換言すると、公転軸ＡＸ１に対する自転軸ＡＸ２の角度が好ましい範囲である２９～４１度（より好ましくは２９～３６度の範囲、更に好ましくは３１～３６度、最も好ましくは３４～３６度）の範囲に設定されているので、安定した攪拌、脱泡、遠沈処理を行うことができる。
なお、図８に示す１．５ｍＬのマイクロチューブ６０Ａは、チューブ本体６１の下部６１ａが略円錐形状となっている。図１１に示すように、このマイクロチューブ６０Ａを、自転軸ＡＸ２の角度が約３５度になるように保持すると、上述の略円錐形状の下部６１ａの下側壁は、鉛直軸に対して約４５度の角度となる。このように、チューブ本体６１の下側壁の鉛直軸に対する角度を約４５度に設定することで、安定した攪拌性能を発揮させることができる。
なお、図８に示す１．５ｍＬのマイクロチューブ６０Ａは、チューブ本体６１の下部６１ａが略円錐形状となっている。図１１に示すように、このマイクロチューブ６０Ａを、自転軸ＡＸ２の角度が約３５度になるように保持すると、上述の略円錐形状の下部６１ａの下側壁は、鉛直軸に対して約４５度の角度となる。このように、チューブ本体６１の下側壁の鉛直軸に対する角度を約４５度に設定することで、安定した攪拌性能を発揮させることができる。
【0055】
また、本実施形態では、保持部５１が８個設けられ、全ての保持部５１が公転軸ＡＸ１周りに等間隔に設けられている。このため、多くのサンプルを同時に処理できると共に回転の安定性が高い。
【0056】
また、本実施形態では、モータ出力軸３１の回転力が、ロータ本体１４Ａと中心歯車７０との間に設けられた中心軸受７５を介して、ロータ本体１４Ａから中心歯車７０に伝達するように構成されている。中心歯車７０は、一方向クラッチ機構７１により支持されており、一方向クラッチ機構７１は、中心歯車７０に伝達された回転力が正方向の場合は回転を許容し、中心歯車７０に伝達された回転力が逆方向の場合は回転を規制する。中心歯車７０の回転が許容される場合は、中心歯車７０は正回転するロータ本体１４Ａに対して静止し、中心歯車７０に回転力伝達機構で繋がる保持部５１もロータ本体１４Ａに対して静止する。他方、中心歯車７０の回転が規制される場合は、中心歯車７０は逆回転するロータ本体１４Ａに対して相対的に回転し、中心歯車７０に回転力伝達機構で繋がる保持部５１もロータ本体１４Ａに対して自転軸ＡＸ２周りに回転する。
このため、一方向クラッチ機構７１を用いた簡易な構造により、本発明に係る作業効率性に優れた卓上攪拌遠心機１０を構成することができる。
なお、本実施形態での回転力伝達機構は、歯車機構であるが、プーリ（滑車）やその他の機構であってもよい。
このため、一方向クラッチ機構７１を用いた簡易な構造により、本発明に係る作業効率性に優れた卓上攪拌遠心機１０を構成することができる。
なお、本実施形態での回転力伝達機構は、歯車機構であるが、プーリ（滑車）やその他の機構であってもよい。
【0057】
また、本実施形態では、中心副回転体７０の回転力を保持部５１に伝達する回転力伝達機構が、歯車機構とされている。このため、例えばプーリー（滑車）等を用いて伝達する構成と比較してスペースを節約できる。その結果、多くの保持部５１を設けることも容易である。
【0058】
また、本実施形態では、介在歯車８０が、中心歯車７０と自転歯車９０との間に介在している。このため、例えば公転半径を保ったまま自転歯車９０の径を小さくすることができる。また、自転歯車９０の径を小さくできることで、配置できる自転歯車９０の数を多くすることができ、その結果、保持部５１の数を多くすることもできる。
なお、介在している介在歯車８０は、１個である必要はなく、２個以上であってもよい。１個である場合は、公転方向に対して自転方向を逆方向とすることができる。公転方向に対して自転方向を逆方向とすることで、高い攪拌性能を発揮させることができる。
更に、本実施形態では、プレート４０を貫通している貫通支持体８６が介在歯車８０を回転可能に支持している。このため、介在歯車８０のプレート４０に対する支持が安定し、故障しにくいロータ１４とすることができる。
また、本実施形態では、介在歯車８０は、二段歯車とされている。介在歯車８０のうち径が小さく歯数の少ない小歯車８２が自転歯車９０と噛み合い、径が大きく歯数の多い大歯車８１が中心歯車７０と噛み合っている。これにより、中心歯車７０の径Ｌ２が自転歯車９０の径Ｌ３よりも大きい本実施形態において、自公転比（公転速度に対する自転速度の比率）を１以下とすることができている。
なお、介在している介在歯車８０は、１個である必要はなく、２個以上であってもよい。１個である場合は、公転方向に対して自転方向を逆方向とすることができる。公転方向に対して自転方向を逆方向とすることで、高い攪拌性能を発揮させることができる。
更に、本実施形態では、プレート４０を貫通している貫通支持体８６が介在歯車８０を回転可能に支持している。このため、介在歯車８０のプレート４０に対する支持が安定し、故障しにくいロータ１４とすることができる。
また、本実施形態では、介在歯車８０は、二段歯車とされている。介在歯車８０のうち径が小さく歯数の少ない小歯車８２が自転歯車９０と噛み合い、径が大きく歯数の多い大歯車８１が中心歯車７０と噛み合っている。これにより、中心歯車７０の径Ｌ２が自転歯車９０の径Ｌ３よりも大きい本実施形態において、自公転比（公転速度に対する自転速度の比率）を１以下とすることができている。
【0059】
また、本実施形態では、ロータ本体１４Ａが、公転軸ＡＸ１について回転対称の形状（更に言うとｎ回対称（ｎは２以上の任意の整数）の形状）であるプレート４０を含んで構成されている。このため、回転の安定性が高い。
更に、本実施形態では、プレート４０は、モータ出力軸３１が係合する係合孔４０ａが形成された基部４１と、基部４１の周囲に形成され、水平に対して傾斜し、保持部５１が収容される保持孔４２ａが形成された傾斜部４２と、を含んで構成されている。このため、ロータ本体１４Ａの大部分をプレート４０で構成することができ、より一層回転の安定性が高められている。
更に、本実施形態では、プレート４０は、モータ出力軸３１が係合する係合孔４０ａが形成された基部４１と、基部４１の周囲に形成され、水平に対して傾斜し、保持部５１が収容される保持孔４２ａが形成された傾斜部４２と、を含んで構成されている。このため、ロータ本体１４Ａの大部分をプレート４０で構成することができ、より一層回転の安定性が高められている。
【0060】
また、本実施形態では、図１０に示すように、プレート４０の直径Ｌ１が約８．５ｃｍである。つまり、プレート４０の直径Ｌ１が６～１４ｃｍの範囲であるため、小型で使いやすい卓上機１０となっている。なお、保持部５１が８個の場合は約８ｃｍ、４個の場合は約６ｃｍ、６個の場合は約７ｃｍ、１２個の場合は約１０ｃｍ、１６個の場合は約１４ｃｍなどと、保持部５１の数に応じてプレート４０の直径Ｌ１は適宜変更してよい。
【0061】
更に、本実施形態では、プレート４０の直径Ｌ１が８～９ｃｍの範囲であり、傾斜部４２の傾斜角度θが２９～４１度（より好ましくは２９～３６度の範囲、更に好ましくは３１～３６度、最も好ましくは３４～３６度）の範囲であり、中心歯車７０の直径Ｌ２が３～４ｃｍの範囲であり、自転歯車９０の直径Ｌ３が２～３ｃｍの範囲であり、公転軸ＡＸ１から保持部５１の中心（なお、保持部５１の中心とは、円形の鍔部５１ａの中心点をいう。）までの最短距離Ｄ１が２．８～３．８ｃｍの範囲である。このため、歯車機構を効率よく配置でき、多くの保持部５１を設けることができると共に充分な攪拌脱泡性能を発揮することができる卓上攪拌遠心機１０とすることができる。
【0062】
また、本実施形態では、図１に示すように、モータ出力軸３１の正回転と逆回転とを切り替える切替スイッチ１９が攪拌遠心室２５に設けられている。換言すると、公転運転と自公転運動とを切り替える切替スイッチ１９が、攪拌遠心室２５に設けられている。このため、攪拌遠心室２５を閉じた状態で切替スイッチ１９を誤操作してしまうことが防止されている。
更に、本実施形態では、リッド２４が閉じた状態でモータが駆動し、リッド２４が開いた状態ではモータが駆動しないように構成されている。このため、モータの駆動時に切替スイッチ１９を誤操作することが防止されている。
更に、本実施形態では、リッド２４が閉じた状態でモータが駆動し、リッド２４が開いた状態ではモータが駆動しないように構成されている。このため、モータの駆動時に切替スイッチ１９を誤操作することが防止されている。
【0063】
また、本実施形態では、図７に示すように、マイクロチューブ６０を保持可能な保持部５１が、マイクロチューブ６０のチューブ本体６１の周面に接する筒部５１ｂと、マイクロチューブ６０の鍔部５１ａに接する鍔部５１ａと、を含んで構成されている。このため、例えば保持部５１が筒部５１ｂを含まない態様と比較して、保持部５１によるマイクロチューブ６０の保持力が確保されている。
更に、本実施形態では、筒部５１ｂの長さＨ（自転軸ＡＸ２に平行な長さ）が、１ｃｍ以上とされている。このため、保持部５１による保持力がより一層確保されている。
更に、本実施形態では、筒部５１ｂの長さＨ（自転軸ＡＸ２に平行な長さ）が、１ｃｍ以上とされている。このため、保持部５１による保持力がより一層確保されている。
【0064】
また、本実施形態では、図７に示すように、保持部５１の筒部５１ｂの外周面側に自転歯車９０が設けられている。これにより、保持部５１の筒部５１ｂよりも自転歯車９０が自転軸ＡＸ２方向の下方側に突出しないようになっている。このため、保持部５１による高い保持力を確保したまま（筒部５１ｂの長さＨを確保しつつ）、ロータ１４の大型化（厚みの増加）を抑制することができる。
【符号の説明】
【0065】
１０ 卓上攪拌遠心機（卓上機）
１２ 卓上機本体
１４ ロータ
１４Ａ ロータ本体
２１ ボディ
２３ ロータ取付軸
３１ モータ出力軸
３１ａ 係合部
３２ 円筒部
４０ プレート
４０ａ 係合孔
４１ 基部
４２ 傾斜部
４２ａ 保持孔
５１ 保持部
６０ マイクロチューブ
７０ 中心歯車（中心副回転体）
７１ 一方向クラッチ機構
８０ 介在歯車
９０ 自転歯車
θ 公転軸に対する自転軸の角度、傾斜部の傾斜角度
ＡＸ１ 公転軸
ＡＸ２ 自転軸
Ｌ１ プレートの直径
Ｌ２ 中心歯車の直径
Ｌ３ 自転歯車の直径
Ｄ１ 公転軸から保持部の中心までの最短距離
１２ 卓上機本体
１４ ロータ
１４Ａ ロータ本体
２１ ボディ
２３ ロータ取付軸
３１ モータ出力軸
３１ａ 係合部
３２ 円筒部
４０ プレート
４０ａ 係合孔
４１ 基部
４２ 傾斜部
４２ａ 保持孔
５１ 保持部
６０ マイクロチューブ
７０ 中心歯車（中心副回転体）
７１ 一方向クラッチ機構
８０ 介在歯車
９０ 自転歯車
θ 公転軸に対する自転軸の角度、傾斜部の傾斜角度
ＡＸ１ 公転軸
ＡＸ２ 自転軸
Ｌ１ プレートの直径
Ｌ２ 中心歯車の直径
Ｌ３ 自転歯車の直径
Ｄ１ 公転軸から保持部の中心までの最短距離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
