JPH06281558A

JPH06281558A - フローセル装置

Info

Publication number: JPH06281558A
Application number: JP5334946A
Authority: JP
Inventors: Isao Yamazaki; 功夫山崎; Masayoshi Matsumoto; 政悦松本; Akira Miyake; 亮三宅; Masaharu Ishii; 雅治石井; Hiroshi Oki; 博大木; Riyouhei Yabe; 良平矢辺; Hideyuki Horiuchi; 秀之堀内; Shinichi Sakuraba; 伸一桜庭
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1994-10-07
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: JP3376662B2

Abstract

(57)【要約】【目的】粒子を含む液体サンプルを超扁平形状で高速に
流し、粒子の画像を効率良く高精度に取り込むことを可
能にするフローセル装置を提供することを目的とする。【構成】サンプル液をシ−ス液で包み込んだシ−スフロ
−を形成するフロ−セル装置１において、前記サンプル
液の流れが厚さが薄く幅が広い扁平状に形成されるもの
であって、該サンプル液の流れを増速する流路と該増速
する流路の下流側に測定を行う平行流を形成するように
構成されたことを特徴とするフロ−セル装置。【効果】サンプルを高速で精度良く測定できるため測定
精度、効率の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体中に懸濁した粒子
の形態的情報を得て、これを分析するフロ−セル装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】液体の中に含まれる粒子の形状を観察し
て粒子の分類・分析を行なう一例に、尿沈渣検査があ
る。尿沈渣検査は、尿中の粒子の形態学的な検査であ
る。従来、同検査には、沈渣物を染色してスライドガラ
ス上に標本を作り、顕微鏡観察する、目視の方法が採ら
れてきた。沈渣物中には、血球細胞や細菌等の数マイク
ロメートルの粒子から円柱などの数百マイクロメートル
の粒子まであり、これら粒子の観察は、顕微鏡の倍率を
高倍率と低倍率に切り換えて行われる。上述の方法で
は、目的によって観察する試料の量は異なるものの、典
型的には、高倍率で５マイクロリットル、低倍率で７５
０マイクロリットル分の原尿に相当する量の濃縮尿を観
察し、各沈渣成分の数を計数している。

【０００３】また、特殊な形状の流路中に測定部を設け
たフローセルを用いて、液体中の分類や分析を行う方法
がある。この方法は、シース液で包み込まれた被測定液
体の流れをフローセル流路中に形成し、サンプル液中の
粒子を光学的な手段で測定するものである。このような
方法は、液体中の粒子の検査を自動化するに好適であ
る。例えば、特表昭５７−５００９９５号公報には、流
体試料を特別な形状の流路に通し、幅広の作像領域にて
試料中の粒子を撮像する装置が示されている。この装置
は、顕微鏡に接続したＣＣＤカメラと、該カメラの動作
に同期して周期的に発光するパルス光源とを備え、粒子
が流れていても、それらの拡大静止像をＣＣＤカメラに
撮像可能である。かくして得られた静止像を画像分析す
ることで、液体中の粒子の形態的な分析ができる。撮像
された試料の体積中にいくつ粒子が含まれているかを計
数することで、粒子の濃度を分析することができる。

【０００４】１種類のサンプルの測定中に、流れの条件
を変えることにより、サンプル流の状態を変化させて測
定する、フローセルを用いた方法も提案されている。こ
の方法では、サンプルが複数の異なる条件のもとで測定
できる。その一例として、特開平３−１０５２３５号公
報には、尿沈渣検査のための装置が記載されている。こ
の装置は、尿中の粒子成分を、扁平形状のサンプル流を
形成できるフローセルを用いて測定するものである。

【０００５】上記フローセルは、測定部の流路がサンプ
ル流の厚さ方向に一定であり、幅方向には下流へ向けて
徐々に広がる構成である。サンプル流は、拡大流路を通
過する際に、幅方向に広げられ、減速して扁平な流れと
なる。その流れは厚さ方向に薄く、幅方向に広く、この
偏平なサンプル流の一部に含まれる粒子の撮像が行われ
る。特開平３−１０５２３５号公報に記載の測定では、
顕微鏡を高倍率と低倍率とに切りえて、様々な大きさの
粒子の測定が行われる。このとき、フローセルに供給す
るサンプル液あるいはシース液の流量を変えることによ
り、サンプル流の厚みがコントロールされる。すなわ
ち、高倍率でサンプル流を測定する場合は顕微鏡の焦点
深度が浅くなるので、サンプル流の厚みを薄くして粒子
にピントが合うように、低倍率の場合はその逆にコント
ロールしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特表昭５７−５００９
９５号に記載されたような装置を、尿沈渣の検査などの
粒子濃度の小さい液体の検査に利用する分析に利用する
場合には、試料を遠心分離する必要がある。これは、粒
子の濃度が薄く、試料を遠心分離しないと、多くの画像
が粒子の撮影されていないむだな画像となるからであ
る。例えば、尿に含まれる粒子は、１マイクロリットル
当たり１個以下の場合が多く、濃縮しないと、低倍率で
も１００視野に１個の粒子も写らないことがある。

【０００７】このため、分析する粒子がわずかしか含ま
れていない低濃度の試料を高精度に分析するには、分析
する試料液の体積を大きくし、測定粒子の数を増やす必
要がある。従って、このような測定を効率良く行なうた
めには、フローセル中を流す試料の速度を高めることが
望ましい。

【０００８】しかし、特表昭５７−５００９９５号記載
の測定部で幅が広くなるような拡大流路では、流速を増
すと、試料の流れが乱れて、厚さの不均一や、速度分布
のムラの生じる恐れがある。これは、測定部の視野にお
ける高精度の粒子撮影に不利である。また、流路を流れ
る試料は、断面が楕円形の扁平流となり、測定部の視野
における試料の体積が常に一定になりにくい。さらに、
試料の流れの一部を撮像する測定では、測定視野から粒
子がはみ出して、正確な粒子情報、試料の濃度情報が得
られない場合がある。

【０００９】このように、特表昭５７−５００９９５号
に示された如き従来の方法では、一定時間に分析できる
試料の体積が非常に少なく、低濃度の試料中の粒子画像
を、一定時間内に多く正確に得ることは困難である。

【００１０】また、試料を様々な条件のもとで測定する
には、サンプル流の形状を自由にコントロールすること
が望ましい。特開平３−１０５２３５号公報に記載の装
置では、円柱形状のノズルから吐出された円断面のサン
プル液がいったん押しつぶされ、さらに拡大流路で減速
しながら左右に広がって偏平になる。この場合、サンプ
ル液とシース液の流量のみがサンプル流の状態を制御す
るパラメータであるために、サンプル流中心部の流速と
サンプル流の厚さとを単独に自由にコントロールするこ
とが困難である。

【００１１】一方、上記の装置で、サンプル流中心部の
流速、あるいはサンプル流の厚さを所望の値にするよう
に設定した場合、サンプル流の幅や、サンプル流周辺部
の流速をコントロールできない。すなわち、サンプル流
の幅や、サンプル流周辺部の流速は、流路の形状によっ
て決定され、制御不能となる。

【００１２】特開平３−１０５２３５号公報の装置で
は、サンプル流が拡大減速流路で左右に広がって、実際
の測定に必要な範囲よりも幅広い流れとなり、撮像はサ
ンプル流の一部について行われる。そのため、撮影した
画像の端で粒子像が途切れる場合がある。また、サンプ
ル流の中心部と周辺部では流速にムラが生じる。

【００１３】このように、特開平３−１０５２３５号公
報に示された如き従来の方法では、フローセル内のサン
プル流の形状及び流速を単独で、能動的に、自由に制御
することが困難である。

【００１４】発明は、低濃度の粒子懸濁液であっても、
数多くの粒子多くの粒子画像を高精度で且つ効率的に得
ることのできるフロ−セル装置の提供を、主要な目的と
する。

【００１５】発明の別の目的は、流れの乱れが少なく、
安定した高速の偏平なサンプル流を形成し得るフローセ
ル装置の提供である。

【００１６】発明のさらに別の目的は、サンプル流の幅
を変更し得るフロ−セル装置の提供である。

【００１７】発明のさらに別の目的は、サンプル流の形
状を変更し得るフロ−セル装置の提供である。

【００１８】発明のさらに別の目的は、装置要部の洗浄
が容易で、その所要時間が短く、保守の簡単なフローセ
ル装置の提供である。

【００１９】発明のさらに別の目的は、サンプル流が測
定範囲からはみ出さずに流れ、しかも中心部と周辺部で
流速が均一であるように、サンプル流の幅、厚さ、流速
をそれぞれ独立に制御し得るフローセル装置の提供であ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】発明は上記目的達成のた
めに、まず、サンプル液をシ−ス液で包み込んだシ−ス
フロ−を形成するフロ−セル装置において、前記サンプ
ル液の流れが厚さが薄く幅が広い扁平状に形成されるも
のであって、上流側に形成される縮流流路と、該縮流流
路に接続された平行流を形成する測定部と、該測定部の
後流側に形成される減速流路部を備えたことを特徴とす
るものである。

【００２１】又、サンプル液をシ−ス液で包み込んだシ
−スフロ−を形成するフロ−セル装置において、前記サ
ンプル液の流れが厚さが薄く幅が広い扁平状に形成され
るものであって、該サンプル液の流れを増速する流路と
該増速する流路の下流側に測定を行う平行流を形成する
ように構成されたことを特徴とするものである。

【００２２】又、サンプル液を供給するためのサンプル
液供給部と、該サンプル液を包み込みシ−スフロ−を形
成するためのシ−ス液供給部と、該シ−スフロ−を流す
流路を備えたフロ−セル装置において、前記流路が扁平
状にかつ前記サンプル液の幅を可変となるように構成さ
れるものであって、上流側から下流側にかけて縮流流路
と、平行流路が構成されていることを特徴とするもので
ある。

【００２３】又、サンプル液を供給するためのサンプル
液供給部と、該サンプル液を包み込みシ−スフロ−を形
成するためのシ−ス液供給部と、該シ−スフロ−を流す
流路を備えたフロ−セル装置において、該流路が透明な
材質の正面板と、該正面板に接合され流れ方向の断面形
状が台形状の縮流板と、それらの側面に接合された側面
板から構成されることを特徴とするものである。

【００２４】又、一方のシ−ス液流入口が設けられた上
部プレ−トと、他方のシ−ス液流入口が設けられた下部
プレ−トと、該上部プレ−トと下部プレ−トとの間にス
リットが設けられシ−ス液の流路が形成されたガイドプ
レ−トとサンプル液の流路とサンプル液用ノズルが形成
されたノズル部材とを重ね合わせるように接合してシ−
スフロ−の流路を形成したことを特徴とするものであ
る。

【００２５】又、内部にサンプル液の流路が形成され、
該流路と接続されたノズルが形成されたガイドプレ−ト
が取り付けられたノズル押えと、該ガイドプレ−トを取
り囲むように取り付けられ、シ−スフロ−を形成するた
めのキャピラリ−と、シ−ス液流入口を有し前記ノズル
押えとキャピラリ−を固定するためのホルダを備えたこ
とを特徴とするものである。

【００２６】又、サンプル液供給用のピペッタと、該ピ
ペッタを駆動するためのピペッタ駆動装置と、シ−ス液
を供給するシ−ス液供給装置と、前記サンプル液をシ−
ス液で包み込んだシ−スフロ−を形成するための流路を
具備したフロ−セル装置において、該フロ−セル装置の
前記ピペッタとの接続部に前記ピペッタと密着して接続
するためのシ−ル部を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００２７】又、サンプル液をシース液で包みこんだシ
−スフロ−を形成するフローセル装置において、前記シ
−スフロ−の流れの方向をｘ軸、幅方向をｙ軸、高さ方
向をｚ軸としたとき、上流側からｘ軸方向に沿ってｚ軸
方向の寸法が減少され増速する流れ区間と、ｚ軸方向の
寸法が同一に形成され平行流が形成される流れ区間とが
形成されていることを特徴とするものである。

【００２８】又、流れの乱れが少なく、中央部と周辺部
で流速のムラが生じにくい一定幅のサンプル流を測定部
に形成することを意図するものである。流れが高速でも
安定していれば、サンプル液を高精度で且つ効率的に測
定することができる。発明によれば、液体中に懸濁し
た粒子を測定するためのフローセル装置は、測定すべき
サンプル液を供給するための手段と、シース液を供給す
るための手段と、流路を画定するためのフローセル手段
で、このフローセル手段は前記流路を少なくとも一方向
に横切って見通すことのできる透明な測定部を持つこと
と、前記サンプル液供給手段に流体連通した、前記フロ
ーセル手段の流路へサンプル液を流すためのノズル手段
で、このノズル手段は少なくとも一つの吐出口を持ち、
この吐出口が前記流路の内壁から間隔をあけた関係で該
流路中に配置されることと、前記シース液供給手段は、
前記吐出口の周囲にシース液を流し、該吐出口からのサ
ンプル液の流れをシース液で取り巻いてシースフローを
形成するように、前記サンプル液の流れに関して前記ノ
ズル手段の吐出口の上流側で前記フローセル手段の流路
に流体連通していることと、そして前記フローセル手段
の流路は、少なくとも前記測定部の見通し方向に直角な
方向において、前記サンプル液の流れの狭まりを防いで
一定幅のサンプル液の流れを確保するように、幅が一定
であることを含むものである。

【００２９】フローセル手段がさらに、前記測定部の見
通し方向にシースフローを狭め、該シースフロー中のサ
ンプル液の流速を増すと共に前記見通し方向におけるサ
ンプル液の厚みを小さくして偏平な流れを形成するため
の手段を、前記測定部の上流側に含むことが好適であ
る。

【００３０】ノズル手段がさらに、前記測定部における
測定範囲に応じてサンプル液の流れの幅を変えるための
手段を含むことが好ましい。

【００３１】また、ノズル手段がさらに、サンプル液の
流れの形状を変えるための手段を含むことが望ましい。

【００３２】好適には、ノズル手段はさらに、前記流路
の幅方向の前記吐出口の両側部にそれぞれ設けた、該吐
出口からのサンプル液を案内して安定な一定幅の流れを
形成するためのガイド手段を含む。

【００３３】

【作用】本発明のフローセル装置は、第１の目的を達成
するために上記のように構成しているので、増速流路で
流れを安定化でき、その流路中において、幅が２００か
ら３００マイクロメートル、厚さが５から２０マイクロ
メートル程度のアスペクト比が非常に大きい扁平な断面
を有する扁平形状のサンプル流を形成することができ
る。この扁平形状は、サンプル液中の被検粒子を顕微鏡
に接続したＣＣＤカメラで撮像する場合、撮像視野の範
囲で、しかも焦点がちょうど合った状態で撮像するのに
適した形状である。

【００３４】また、増速流路で流れを安定化できるの
で、１０００ｍｍ／秒以上の高速なサンプル流を形成す
ることができる。

【００３５】また、フローセル装置のサンプル液の流
は、安定に流れ、厚さ方向および幅方向の変動およびむ
らを小さくできる。

【００３６】また、フローセル装置のサンプル液の流れ
は、厚さ方向に一様に縮流され、厚さが均一な扁平流が
形成され、撮像の精度向上が実現できる。

【００３７】また、フローセル装置のサンプル液の流れ
は、幅方向に速度分布が一様なサンプル流が実現でき
る。

【００３８】本発明のフローセル装置は、第２の目的を
達成するために上記のように構成しているので、サンプ
ル液を短時間で連続して測定部であるフローセル装置に
供給することができ、特に多種類のサンプルを連続して
測定を行なう場合に非常に有効である。

【００３９】また、サンプル液をチューブ等を通して測
定部に導くではなく、測定部のごく近くに直接供給でき
るので、フローセル装置のなかでシースフローが形成さ
れるまでの時間を大幅に短縮できる。

【００４０】また、サンプル液が通過する流路は非常に
短いので、洗浄面積を大幅に減少でき、洗浄時間も短縮
できる。

【００４１】本発明のフローセル装置は、第３の目的を
達成するために上記のように構成しているので、前記フ
ローセルのサンプル流は、ガイドの間隔を調節すること
によって、サンプル流を撮像部に最適の幅に設定するこ
とが可能である。

【００４２】また、フローセル装置は、全てのサンプル
液が撮像領域を通過し、撮像領域の端で粒子の一部のみ
が撮影されることがないので画像分析が正確に行える。
また、撮像領域を通過するサンプル液の体積を正確に知
ることができる。

【００４３】また、フローセル装置は、撮像倍率の切り
替えに伴って、試料液の幅と厚さと流速を切り替えるこ
とができる。

【００４４】本発明のフローセル装置は、第４の目的を
達成するために上記のように構成しているので、検査の
途中、あるいはサンプルの検査の前に、次のような操作
を行なうことによりサンプル流の形状及び流速をコント
ロールすることができる。

【００４５】すなわち、ノズル先端の形状あるいは位置
を変化させることにより、サンプル流の幅は、ノズル先
端の出口の間隔とほぼ等しくなることから、出口の間隔
を制御することによりコントロールできる。また、サン
プル液の流量を変化さると、サンプル流の厚さをコント
ロールすることができる。さらにシース液とサンプル液
の流量を、その比を一定にして変化さると、サンプル流
の形状を変えずに流速のみをコントロールすることがで
きる。

【００４６】又、複数の流路を持つノズルからサンプル
液を吐出する位置を変化させることができるので、サン
プル流の幅及び厚さは、ノズルの複数の流路のうち、サ
ンプルを吐出する位置を変えることによりコントロール
できる。また、シース液とサンプル液の流量を、その比
を一定にして変化さるとサンプル流の形状を変えずに流
速のみをコントロールすることができる。

【００４７】又、複数対のガイドを持つノズルから吐出
するサンプル液の流量を変化させることができるので、
サンプル流の幅及び厚さは、内側に互いに傾いて設置さ
れているガイドを備えたノズル先端から吐出するサンプ
ル液の流量を変化させることにより、ガイドを乗り越え
るか、あるいは内側を流れるかによってコントロールで
きる。また、シース液とサンプル液の流量を、その比を
一定にして変化さると、サンプル流の形状を変えずに流
速のみをコントロールすることができる。

【００４８】このように、複数の種類の検査条件に合っ
た幅、厚さ、流速のサンプル流を同一のフローセルで、
連続して形成することができる。そのため、検査の高精
度化、流路系と検査光学系の単純化、検査に必要なサン
プルの微量化及び検査時間の短縮を図ることができる。

【００４９】又、複数の種類のサンプルの、それぞれの
特徴に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を同一のフロ
ーセルで連続して形成することができる。このため、検
査光学系にとって最適の条件の下で検査が可能であり、
検査の高精度化が図れる。

【００５０】

【実施例】本発明によるフローセル装置の基本構成を、
図１−９に示す実施例を参照して説明する。これらの図
に示したフローセル装置は、本発明の基本的な特徴並び
にいくつかの追加の特徴を備えている。フローセル装置
はフローセル組立体と、サンプルを供給するための手段
とを有する。

【００５１】図１に示すように、後述するフローセルへ
のサンプル供給手段は、主としてピペッタ駆動装置２
９、ピペッタ駆動装置２９により上下、回転されるピペ
ッタアーム２８、アーム２８の先端に設けられサンプル
の採取、供給を行なうパイプ状のピペッタ２７で構成さ
れる。図２に示すように、ピペッタ２７の先端には、フ
ローセルの接続部５との気密性を高めるために０リング
３２が取り付けられている。ピペッタ２７の先端のサン
プル吸引口３３は、サンプルが液だれしないように先細
に仕上げられている。このため、ピペッタ２７の先端と
接続部５は、サンプル２６が漏れることなく、密着して
接続することができる。

【００５２】このように本実施例では、サンプル供給手
段を前述のように構成している。そのため、サンプルを
短時間で連続して測定部であるフローセルに供給するこ
とができ、特に多種類のサンプルを連続して測定を行な
う場合にも対応できる利点がある。

【００５３】また、サンプルをチューブ等を通して測定
部に導く必要がなく、測定部の近くから直接供給できる
ので、フローセルでシースフローが形成されるまでの時
間を大幅に短縮できる。また、サンプルを、チューブ等
を通して測定部まで比較的長距離輸送した場合は、サン
プルを通した流路全てを洗浄しなければならないが、本
実施例では、サンプルが通過する流路は非常に短いの
で、洗浄面積を大幅に減少できる。また、洗浄は、ピペ
ッタ２７の先端を洗浄槽３１に直接挿入して行なえるの
で、洗浄時間も短縮できる。

【００５４】本例のフローセル組立体は次のように構成
される。図３に示すように、ホルダ４にはその底部に座
が設けられている。この座に、流路を形成するケーシン
グ２を保持する一方のフランジ１５が、Ｏリング９を介
してシ−ルされ密着して接続される。他方のフランジ１
５は、ホルダ４に取り付けられるシース液供給部１１
へ、Ｏリング９を介してシ−ルされ密着して接続される
ようになっている。シース液供給部１１の外周部には、
シース液を供給するためのシース液ポート７が設けられ
ており、これらのポートは供給部１１の中央の通路につ
ながっている。供給部１１の中央通路はケーシング２の
流路へつながる。このシース液供給部１１には、サンプ
ル供給部１０がＯリング９を介してシ−ルされ密着され
て取り付けられている。サンプル供給部１０には、サン
プル液の出口であるノズル３、ノズル３への流路にサン
プルが供給される接続部５が設けられる。接続部５には
フロ−セルを洗浄したときの廃液を吸引する洗浄液吸引
口６が設置されている。また、ホルダ４にも廃液を排出
する廃液口８が設けられている。供給部１０のノズル３
は、供給部１１の中央通路を貫いてケーシング２の流路
内へ差し込まれている。

【００５５】ケーシング２は、図４に示すように、透明
な材質の正面板１３、側面板１４、縮流板１２などで構
成され、外部から流路内のサンプル流れを光学的に測定
できるようになっている。ケーシング２の流路は、細長
かつ平坦な正面板１３、側面板１４をそれぞれ２枚ずつ
対向して組み合わせ、幅と厚さが一定となるように図成
される。その流路内には、ほぼ中央が隆起した形状の縮
流板１２が対向して取りつけられており、流路が部分的
に厚さ方向で狭まった形状となっている。この正面板１
３、側面板１４および縮流板１２は、例えばガラスで構
成され、光学接着によって透明度が失われることなく組
み立てられている。正面板１３、側面板１４および縮流
板１２はさらに、流路の上下でフランジ１５によって固
定されている。

【００５６】ノズル３は、図５に示すように、ノズル本
体１７の両側に該ノズル本体よりも長く先細端を持つガ
イド１６を２枚接合して構成されている。ノズル本体１
７は供給部１０へ直接固定され、該ノズル本体のほぼ正
方形断面のサンプル吐出口１９はサンプル流路１８を介
して接続部５と連通しており、接続部５から注入される
サンプル液が、サンプル吐出口１９から吐出される。ノ
ズル本体１７は、例えばワイヤ放電加工により、ステン
レス部材から加工、製作されており、ガイド１６は、例
えばメッキ接合により精度良く接合されている。

【００５７】フローセル組立体をこのように構成するこ
とにより、ホルダ４にケーシング２を取付け、ホルダ４
に固定されたシース液供給部１１にノズル３を備えたサ
ンプル供給部１０を取り付けているので、ノズル３とケ
ーシング２の位置合わせ等の調整が容易にできる利点が
ある。また、使用中に最も汚れる可能性が高いと考えら
れるケーシング２及びシース液供給部１１の分解洗浄が
容易となり、メンテナンスが簡単となる。

【００５８】フローセル１（図６）へのサンプル液の供
給は、前記サンプル供給手段により次のようにして行わ
れる。まず、ピペッタアーム２８をピペッタ駆動装置２
９によって上下、回転させることにより、サンプル２６
が保管されているサンプル容器３０へピペッタ２７を挿
入する。次にピペッタ２７に接続されているシリンジ
（図示せず）を駆動し、ピペッタ２７にサンプル２６を
一定量吸引した後、ピペッタ２７を上昇、回転し、接続
部５の上方へ移動させる。そして、ピペッタ２７の先端
と接続部５を密着して接続させ、シリンジを駆動して接
続部５からフローセル１へサンプル２６を一定速度にて
一定量吐出し、フローセル１において測定を行なう。こ
のとき、接続部５は、サンプル流路１８と直接つながっ
ているので、ピペッタ２７から吐出されたサンプルはサ
ンプル流路１８を通ってノズル３からフローセル１に供
給される。同時に、シース液供給部１１のポート７へシ
ース液が供給され、供給部１１の中央通路を通ってノズ
ル３の周囲を取り巻くようにフローセル１へ流入する。

【００５９】フローセル１の流路は、図６に示すよう
に、平行流路部１ａ、縮流流路部１ｂ、撮像部２１を含
む測定流路部１ｃ、減速流路部１ｄが存在するように構
成されている。被検粒子２０が含まれるサンプル液は、
流れ方向２５から供給され、ノズル３から流路内に一定
流量吐出される。一方、粒子を含まない清浄な液である
シース液は、流れ方向２４からノズル３の周囲の流路内
に一定流量供給される。フローセル１の中ではサンプル
液をシース液が包み込んだ定常的な層流であるシースフ
ローが形成され、サンプル流２３は一定速度でフロ−セ
ル１の平行流路部１ａを通過する。このシースフローの
中で、サンプル流２３は上下のシース液の押圧により厚
さが薄く幅が広い偏平な断面をもって流れる。

【００６０】本実施例のフローセル流路は前述の縮流板
１２の設置により、サンプル吐出口１９から撮像部２１
にかけて、厚さ方向のみに断面積が単調に減少する形状
に形成されて、縮流流路１ｂを備える。この流路部で
は、シースフローが流速を単調に増す。この増速流路に
より、安定な流れを形成することが可能なので、１００
０ｍｍ／秒以上の高速なサンプル流を形成することがで
きる。また、サンプル流２３が安定に流れ、厚さ方向お
よび幅方向のウエイクも低減されるので、撮像の精度向
上も実現できる。また、ノズル３から吐出されたサンプ
ル流は、厚さ方向に一様に縮流されて厚さがより薄く均
一な扁平流が形成されるので、撮像の精度向上が実現で
きる。

【００６１】測定流路部１ｃが上記流路部１ｂに続いて
おり、ここでは流路の厚さがほぼ一定となる。サンプル
流２３の幅は２００から３００マイクロメートル、厚さ
が５から２０マイクロメートルていどのアスペクト比が
非常に大きい偏平な断面を有する偏平形状となる。この
ように、撮像部２１での流路断面が、幅方向が厚さ方向
に比べて十分に大きい断面形状になっており、流路の幅
がノズル出口から測定部まで変わらないので、幅がほぼ
一定であり、幅方向に速度分布が一様なサンプル流２３
が実現できる。シースフローはその後減速流路部１ｄを
通り、前述のホルダ４の廃液口８から流出する。

【００６２】サンプル流２３中に含まれる被検粒子２０
は、撮像視野２１の部分で、例えば顕微鏡に接続したＣ
ＣＤカメラで撮像され、画像情報として取り込むことが
できる。サンプル流２３は厚さが薄く幅が広い形状であ
る。このような偏平形状は、被検粒子２０を顕微鏡に接
続したＣＣＤカメラで撮像する場合、撮像視野２１の範
囲で、焦点を合わせやすく撮像するのに適したものであ
る。そのため、焦点深度の浅い顕微鏡でも焦点がちょう
ど合った状態で撮像することができる。

【００６３】また、ノズル３にはガイド１６が設けられ
ており、このガイド１６は、サンプル吐出口１９でのサ
ンプル液の流れの乱れを押さえるとともに、サンプル流
２３の幅を一定に保つ働きをする。すなわち、サンプル
流２３の幅は、ノズル３のガイド１６の間隔によって決
定され、また流路の幅が一定であるので、ノズル３から
撮像部２１まで、ほぼ一定に保たれる。このように、ガ
イド１６の間隔を調節することによって、サンプル流２
３を撮像部２１に最適の幅に設定することが可能であ
る。

【００６４】測定終了後、ピペッタ２７先端を接続部５
から離し、洗浄槽３１へ挿入する。洗浄槽３１では、ピ
ペッタ２７先端に洗浄液が放射され、ピペッタ２７に付
着したサンプルが洗い流される。さらに、ピペッタ２７
内部からも、洗浄液が供給され、内部に付着したサンプ
ルと共に、洗浄槽３１へ排出される。ピペッタ２７先端
を接続部５から離した時、サンプル流路１８内の圧力
は、外気よりもある程度高くなっているため、測定が終
了してピペッタ２７が接続解除された状態ではシース液
がサンプル流路１８を通って接続部５に上昇してくる。
接続部５には接続部を洗浄したシース液を吸引するため
の廃液吸引口６（図２）が設置されており、廃液吸引口
６によりシース液は吸引され、このシース液により接続
部５に付着したサンプルを洗浄する。

【００６５】図６に示したフローセル１は、平行流路部
１ａを形成している。しかしながら、図７に示すように
フローセル１に平行流路部１ａを設けなく、その他の構
成は図６に示す構成と同様とし、ノズル３を縮流流路１
ｂ内に配置するように構成してもよい。このように構成
することにより、ガイド１６の間で流れの整形が行なわ
れるのと同時に縮流流路１ｂによって縮流も行なわれ、
効率のよいサンプル流の形成が行なわれる。なお、本文
に示す実施例や変更例では、同様な構成部分に同一の参
照番号を付して説明を省略する。

【００６６】また、図６に示すフローセル１と同様の構
成例であるが、図８に示すようにフローセル１のノズル
３にガイド１６を設けなくともよい。この変更例の場
合、サンプル吐出口１９が幅広形状の断面であり、ノズ
ル３の出口ですぐに幅の広い流れが形成される。

【００６７】次に図９を用いてサンプル流２３の幅と撮
像領域２１について詳しく説明する。図６に示した実施
例のフローセルは、図示しない光学系によりフローセル
の撮像部２１の上流側にサンプル粒子が通過したか否か
を検出できるようになっている。すなわち、サンプル粒
子は、例えばレ−ザー光によって参照番号２２で示した
領域を照射され、その散乱光が検出される構成になって
いる。サンプル液中に含まれる粒子は粒子検出領域２２
ａあるいは２２ｂの部分を通過する際に、レーザ光に照
射され通過したことが検知される。検出された粒子は、
その後撮像領域２１ａあるいは２１ｂにおいて撮影記録
される。

【００６８】また、本実施例のフローセルは、サンプル
粒子の撮影の倍率を複数切り替えられるように構成され
ている。このため、サンプル中に含まれる１００ミクロ
ン程度の大型の粒子から数ミクロンの小型の粒子まで、
様々な大きさの粒子を高精度に撮影できる。例えば、大
きく拡大して粒子を撮影するモードでは、粒子検出領域
２２ａで粒子が検出され、拡大された視野２１ａの部分
で画像として撮影される。比較的拡大率をおさえて粒子
を撮影するモードでは、粒子検出領域２２ｂで粒子が検
出され、拡大の小さい視野２１ｂの部分で画像として撮
影される。

【００６９】次に図１０Ａから図１０Ｄを用いて、撮像
視野とサンプル流の幅の関係を詳しく述べる。図１０Ａ
から図１０Ｄは本実施例のフローセル１において、撮像
視野及びサンプル液の流し方を変える幾つかの方式をそ
れぞれ示す。各方式において、低倍率モードと高倍率モ
ードで検出領域２２、撮像領域２１、サンプル流２３の
流れを切り換える。

【００７０】図１０Ａの方式では、サンプル流２３の幅
は低倍率モードと高倍率モードで変えず、流速と厚さを
切り換える。サンプル流２３の幅はどちらのモードでも
撮像領域２１の幅より大きく設定しておく。検出領域２
２の幅は撮像領域２１の幅にほぼ一致するように変化さ
せる。

【００７１】この方式の場合は、フローセル１に流した
サンプル流の１部分のみが撮像領域２１を通過するが、
撮像領域２１を通過する割合を調べておくことで、撮像
領域を通過するサンプル液の体積を正確に知ることがで
きる。また、検出領域２２の幅は、モード切り換えの際
に撮像領域２１と同じ幅に変化するため、検出領域２２
で検出された粒子は必ず撮像領域２１を通過する。サン
プル流は、流速と厚さのみが制御され、幅を撮像領域に
正確に合わせる必要がない。また、サンプル流２３の中
央の部分のみ測定するので、流れは中央部分のみが一様
の速度、厚さであればよく、フローセル１は単純な構造
のものが使える。また、どちらのモードでも撮像領域２
１の幅の全てで一様にサンプル流２３が流れているた
め、撮像領域２１の面積を有効に使え、分析の効率がよ
い。また、サンプル流２３の流れの幅が広いため、流路
を広くすることができ、大きな粒子が含まれていても詰
まることが少ない。図１０Ｂの方式でも、サンプル流
２３の幅は低倍率モードと高倍率モードで変えず、流速
と厚さを切り換える。サンプル流２３の幅は、ノズルの
吐出口１９とガイド１６の寸法設定により、低倍率モー
ドのときの撮像領域２１ｂの幅よりわずかに小さくして
おく。検出領域２２の幅は撮像領域２１の幅にほぼ一致
するように変化させる。

【００７２】この方式の場合は、高倍率モードではフロ
ーセル１に流したサンプル液の１部分のみが撮像領域２
１ａを通過するが、撮像領域２１ａを通過する割合を調
べておくことで、撮像領域を通過するサンプル液の体積
を正確に知ることができる。また、撮像領域２１ａと検
出領域２２ａがほぼ一致した幅を持つため、検出領域２
２ａで検出された粒子は必ず撮像領域２１ａを通過す
る。低倍率モードではフローセル１に流した全てのサン
プル液が撮像領域２１ｂを通過するので、より正確に撮
像領域を通過するサンプル液の体積を知ることができ
る。また、顕微鏡の焦点深度の浅い高倍率モードではサ
ンプル流２３の中央の一様速度、一様厚さの部分のみ測
定するので、厚さの不均一による画像のボケが無く小さ
な粒子まで精密な分析ができる。サンプル液の流れは、
流速と厚さのみを制御するので、幅を正確に合わせる必
要がなく、フローセル１は単純な構造のものが使える。
また、どちらのモードでも撮像領域２１の幅のほぼ全て
で一様にサンプル流２３が流れているため、撮像領域２
１の面積を有効に使え、分析の効率がよい。

【００７３】図１０Ｃの方式でも、サンプル流２３の幅
は低倍率モードと高倍率モードで変えず、流速と厚さを
切り換える。サンプル流２３の幅は高倍率モードのとき
の撮像領域２１ａの幅よりわずかに小さくしておく。検
出領域２２の幅はモードによって変えない。

【００７４】この方式の場合は、どちらのモードでもフ
ローセル１に流した全てのサンプル液が撮像領域２１を
通過するので、正確に撮像領域を通過するサンプル液の
体積を知ることができる。また、検出領域２２は幅を変
える必要がないので、検出のための光学系が単純にな
り、装置の小型化、調整手順の単純化が図れる。サンプ
ル液の流れは、流速と厚さのみを制御するので、幅を正
確に合わせる必要がないので、フローセル１は単純な構
造のものが使える。また、高倍率モードでは撮像領域２
１ｂの幅のほぼ全てで一様にサンプル流２３が流れてい
るため、撮像領域２１ｂの面積を有効に使え、分析の効
率がよい。低倍率モードでもサンプル流２３の幅を狭い
ままにするため、より高速にしても安定に流すことがで
きるため、分析の効率をよくすることができる。また、
撮像領域２１ｂの端を粒子が通過することがないので、
粒子の全体の形状を撮像することができ、画像分析が正
確に行える。

【００７５】図１０Ｄに示す方式では、サンプル流１２
３の流れの幅と流速、厚さを低倍率モードと高倍率モー
ドで切り換える。サンプル流１２３の幅はどちらのモー
ドでも撮像領域１２２の幅よりわずかに小さくしてお
く。検出領域１２２の幅はモードによって変えない。

【００７６】このとき、サンプル液の流れの幅、厚み、
流速は次のように設定される。高倍率モードの時はサン
プル液は撮像領域１２１ａよりわずかに狭い幅で流れ
る。サンプル液の厚みは、顕微鏡で撮像できる厚さにお
よそ一致させる。また、低倍率モードの時はサンプル液
は撮像領域１２１ｂよりわずかに狭い幅で流れる。サン
プル液の厚みは、顕微鏡で撮像できる厚さにおよそ一致
させる。

【００７７】図１０Ｄの方式の測定方法には以下の特徴
がある。この方式は、どちらのモードでもフローセルに
流した全てのサンプル液が撮像領域１２１を通過するの
で、正確に撮像領域を通過するサンプル液の体積を知る
ことができる。また、検出領域１２２は幅を変える必要
がないので、検出のための光学系が単純になり、装置の
小型化、調整手順の単純化が図れる。また、撮像領域１
２１の幅のほぼ全てで一様にサンプル液１２３が流れて
いるため、撮像領域１２１の面積を有効に使え、分析の
効率がよい。また、撮像領域１２１の端を粒子が通過す
ることがないので、粒子の全体の形状を撮像することが
でき、画像分析が正確に行える。

【００７８】次に図１１から１７を参照して、フローセ
ルの変更例を説明する。

【００７９】まず、第１の実施例の装置のフローセル１
を用いて、サンプル液の流れを変える方法を説明する。
上記図１０Ａ−１０Ｃの方式では、拡大率が大きい場合
も拡大率が小さい場合でもサンプル流の幅は変えずに、
流速、厚さのみを変える。図６に示す第１実施例のフロ
ーセル１では、サンプル液の幅はノズル３のガイド１６
の幅によって決定され、その幅はサンプル液の流速が変
わっても一定に保たれる。したがって、サンプル液の流
量を増加すれば、サンプル流の幅は一定のままで厚さが
増加する。すなわち、図１０Ａ−１０Ｃの方式の場合
は、シース液とサンプル液の流量を適切な値に変更する
ことによって、拡大率が大きい場合、拡大率が小さい場
合の切り替えを比較的容易に行なうことができる。

【００８０】図１０Ｄの方式では、拡大率が大きい場合
と拡大率が小さい場合でサンプル流の幅、速度、厚さを
切り変える必要がある。図１１から図１７に示すフロー
セルは、サンプル流の幅も切り換え可能である。図１１
のフローセルは、第１の実施例のフローセル１とはノズ
ルにおいて、異なる長さのガイドとサンプル流路とを二
重に設けた点で構成が相違している。すなわち、外側の
ガイド１６ａの内側により短いガイド１６ｂが設置され
ている。拡大率が小さい場合は、外側のガイド１６ａの
幅でサンプル流が形成され、拡大率が大きい場合は内側
のガイド１６ｂの幅でサンプル流が形成される。各々の
ガイドは、拡大率が大きい場合、拡大率が小さい場合の
サンプル流の幅に合わせて間隔が調整される。測定部に
おける撮像領域、検出領域、サンプル流の幅は、図１０
Ｄに示したように設定される。

【００８１】次に図１２を用いて、２重ガイドを設置し
たノズル３ａの構成を詳細に説明する。ノズル３ａは、
平行なガイド１６ｂを一体に形成した本体３３の上下に
カバー３４、３５、その両側に一対の平行な外側ガイド
１６ａが接合されて構成される。各ガイドは先細になっ
た先端を持つ。拡大率が小さい場合は、ガイド１６ｂの
間に開口するように本体３３に設けた単一の流路３６の
みからサンプル液が流され、サンプル流は内側のガイド
１６ｂの幅となる。拡大率が大きい場合は、流路３６
と、本体３３の両側に設けた流路３７の両方からサンプ
ル液が流される。したがってサンプル流は外側のガイド
１６ａの幅となる。なお、これら流路の切り換えは、各
流路につながる電磁弁（図示なし）を制御して行う。

【００８２】図１３は、サンプルの流路を１つにしたノ
ズルの変更例を示しており、内側のガイド１６ｃを角度
を付けて本体３８の両側に、さらにその外側にガイド１
６ａをそれぞれ接合して構成する。すなわち、ノズル３
ｂは、中空の四角形断面のパイプ状のノズル３８とノズ
ル３８の出口の両側に設置された１組みの平行な板状の
ガイド１６ａと平行な板状のガイド１６ａの内側に設置
され、先端が内側に向けて角度をもって設置されている
１組みの板状のガイド１６ｃから構成されている。拡大
率が小さい場合は、サンプル流量が少ないため３９のよ
うに内側のガイド１６ｃに添ってサンプル液が流れ、サ
ンプル流３９の幅は内側のガイド１６ｃの先端の幅とな
る。拡大率が大きい場合は、サンプル液の流量が大きく
なるため、サンプル液が内側のガイド１６ｃの先細にな
った部分を乗り越えて、外側のガイド１６ａに添って流
れ、サンプル流４０の幅は外側のガイド１６ａの幅とな
る。図１３に示すノズル３ｂは、サンプル流路の切り替
えの必要がないので、図１２に示すノズル３ａに比べて
切り替えの操作が容易である。

【００８３】図１３のノズル３ｂの場合も、前述と同
様、サンプル液を、ノズル本体３８先端部の出口から一
定流量で吐出する。流路では、シースフローが形成さ
れ、サンプル液は、一定速度で流路を流れる。このとき
サンプル液の供給量が一定レベル以上であれば、サンプ
ル液はノズル本体３８先端部の出口において、内側に互
いに傾いて設置されているガイド１６ｃを乗り越えるよ
うに流る。ガイド１６ｃを乗り越えたサンプル液、図１
４に示すように、外側のガイド１６ａに沿ってながれ
る。したがって、この場合サンプル流４０の幅は、ガイ
ド１６ａの幅で決定される。

【００８４】同様に検査の途中、あるいは次のサンプル
の検査の前に、サンプル液供給口から流入させるサンプ
ル液の流量を減少させる。この操作によって、サンプル
液は図１５に示すように、内側ガイド１６ｃを乗り越え
ずに、その内側を流れるようになる。このようにして流
路を流れているサンプル流の形状が、図１４に示すサン
プル流４０から、図１５に示すサンプル流３９のように
その形状を変化させることができる。すなわち、サンプ
ル流の幅は、サンプル液の流量によって２種類の幅に制
御することができる。また、シース液とサンプル液の流
量を、その比を一定にして変えると、サンプル流の形状
を変えずに流速のみをコントロールすることができる。

【００８５】図１６は別の変更例のフローセルを示す。
このフローセルは、中空の四角形断面のパイプ状のノズ
ル２１ｌ、ノズル２１ｌの出口の両側に設置された一組
みの板状のガイド２１０ｇ、流路２０２、さらに流路２
０２につながるシース液供給口２０４から構成される。
各ガイド２１０ｇは、先端に向けて先細となるように形
成されている。流路２０２は幅と厚さがほぼ一定で、そ
の一部が、例えばガラスなどで構成され、外部から光学
的な方法で内部を検査することができる構造になってい
る。しかし、流路２０２は、必ずしも断面が長方形でま
っすぐな筒型でなくともよく、フローセルの条件に合わ
せて、例えば円筒形流路、流路が湾曲した形状をしてい
てもよく、或は第１実施例のように断面積が変化し、拡
大流路、縮流流路となっていても構わない。

【００８６】図１６に示すように、サンプル液２０５を
サンプル液供給口２０３から供給し、ノズル２１ｌ先端
部の出口から流路２０２内に一定流量で吐出する。一
方、シース液２０６をシース液供給部２０４から流路２
０２内に一定流量で供給する。流路２０２では、サンプ
ル液２０５をシース液２０６が包み込むように流れ、定
常的な層流であるシースフローが形成される。サンプル
液２０５は、シース流の中でサンプル流２０７ｓとな
り、一定速度で流路２０２を流れる。このとき供給量に
応じて、ノズル２１１からのサンプル液２０５は、互い
に内側に傾斜して設置されているガイド２１０ｇを乗り
越えるて、ノズルの開口幅一杯に流れる。サンプル流が
ガイド２１０ｇを乗り越える程度は、サンプル液の流量
によって変化する。サンプル流２０７ｓは、シース液２
０６と共に廃液口２０８から流路２０２の外部に導かれ
る。

【００８７】この流路２０２を流れているサンプル流２
０７ｓに対し、例えばレーザ光源とレーザ受光素子、あ
るいは光源と画像認識素子などのような、光学的な非接
触の検査手法を用いることにより、サンプル液２０５自
身、あるいはサンプル液２０５の中に含まれる粒子の性
質の検査を行なう。

【００８８】図１１−１５の変更例と同様に、検査の途
中あるいは次のサンプルの検査の前に、サンプル液供給
口２０３から供給するサンプル液２０５の流量を減少さ
せる操作を行うことによって、サンプル液２０５は図１
７に示すように、ノズル２１１からガイド２１０ｇを乗
り越えずに、その内側を流れるようになる。このように
して流路２０２を流れているサンプル流の形状を、サン
プル液がガイドを乗り越える量を調整することによっ
て、図１６に示すサンプル流２０７ｓから、図１７に示
すサンプル流２０７ｔのように変化させることができ
る。すなわち、サンプル流２０７ｓの幅は、サンプル液
２０５の流量によってコントロールすることができる。
また、シース液とサンプル液の流量を、その比を一定に
して変化させると、サンプル流の形状を変えずに流速の
みをコントロールすることができる。

【００８９】このような制御によって、複数の種類の検
査条件に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を、同一の
フローセルで、連続して形成することができる。このた
め、検査の高精度化、流路系と検査光学系の単純化、検
査に必要なサンプルの微量化、及び検査時間の短縮を図
ることができる。

【００９０】又、複数の種類のサンプルの、それぞれの
特徴に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を、同一のフ
ローセルで連続して形成することができる。従って、検
査光学系にとって最適の条件の下で検査が可能であり、
検査の高精度化が図れる。

【００９１】又、本変更例によれば、単一のノズル流路
へのサンプル液の流量を変えることのみでサンプル流の
形状を変化させることができる。したがって、ノズルの
形状や場所、あるいは複数の流路ごとにサンプルの流量
を変化させる必要はなく、容易にサンプル流の形状をコ
ントロールすることができる。

【００９２】次に更に別の変更例のフローセルを図１８
を参照して説明する。

【００９３】本変更例のフローセルは、上下を透明なプ
レートで画定されて、サンプル液の撮像領域１２１を観
察できるようになった流路１００を備える。流路１００
は、該流路を横切って延在するガイドプレート１０２に
よって上下に分割されている。図１８に見られるよう
に、下方流路は高さ一定であるが、上方流路は部分的に
高さが漸減して縮流流路を形成し、この縮流流路に測定
部となる平行流路が続いている。フローセル流路の幅
は、前述の実施例や変更例と同様に、一定である。上方
の流路には上シース液１０３が、下方の流路には下シー
ス１０４がそれぞれ流される。サンプルノズル１０１は
出口断面が四角形状であり、ガイドプレート１０２上に
設置される。またガイドプレート１０２には、ノズル１
０１の下流側に部分的にスリット１０５が切ってある。
サンプルノズル１０１から吐出されたサンプルは上シー
ス液１０３によってガイドプレート１０２に押し付けら
れる形で増速しながら扁平形状のサンプル流１２３とな
る。さらにサンプル流１２３は、ガイドプレート１０２
のスリット１０５の間に入り、下シース１０４によって
も囲まれてシース流となる。シース流中のサンプル流１
２３は、スリット１０５の幅、及びガイドプレート１０
２の厚さに成形され、高精度のシースフローが実現でき
る。

【００９４】次に本発明の第２の実施例によるフローセ
ル装置を、図１９を参照して説明する。本実施例では、
図１８に示したものと同等な流路が、ハウジング３０２
内に形成される。ハウジング３０２は、ガラス板のよう
な透明な材質で構成され、内部のサンプル流が観察でき
るようになっている。前述のガイドプレート１０２及び
ノズル１０１はともに、ノズル押さえ３２０に取りつけ
られる。ノズル押さえ３２０には内部にサンプル流路が
形成されている。ハウジング３０２、ノズル押さえ３２
０は、ホルダ上部３２２、３２３とホルダ下部３２１、
３２４によって固定される。ホルダ下部３２１にはシー
ス流路３２６及びシース液流入口３２５が設けられてお
り、ホルダ上部３２２には、廃液口３２７が設けられて
いる。このように構成しても前述した実施例と同様の作
用、効果が得られる。

【００９５】本発明のフローセル装置におけるフローセ
ルの種々の変更例を、図２０から図２１を参照して説明
する。これらのフローセルは前述の第１と第２実施例の
いずれにも適用可能である。

【００９６】図２０、２１に示すフローセルは、ノズル
２０１の開口幅が可変に構成されている。ノズル２０１
は、開口端に向けて高さを減じた長方形断面の中空形状
で、その両側部２０１ａが中央部２０１ｂに対して接近
或いは遠ざかるように駆動可能に設けられている。これ
ら両側部２０１ａは、フローセル外部のアクチュエータ
へ連結されている。図２０、２１のフローセルのそれ以
外の構成部分は図１６、１７の変更例と同様であり、同
一の参照番号を付して、説明を省略する。

【００９７】図２０は、ノズル２０１の両側部２０１ａ
がアクチュエータの駆動により内方へ動かされて、ノズ
ル２０１の開口幅が狭められた状態を示す。このとき、
供給口２０３から供給されたサンプル液２０５は、流路
２０２でその断面がノズル２０１先端の形状に近い柱状
のサンプル流２０７ａとなる。

【００９８】ノズル２０１は、検査の途中、あるいは次
のサンプルの検査の前に、図２１に示すように、両側部
２０１ａを中央部２０１ｂから外方へ動かしてノズル開
口の形状を変化させることができる。すなわち、ノズル
開口の幅を、例えば７００μｍから２００μｍ程度に変
化させることができる。このとき、同時にサンプル液の
流量及び、シース液の流量を変化させてもよい。これら
の操作によって、流路２０２を流れているサンプル流の
形状を図２２に示すサンプル流２０７ａから、図２１に
示すサンプル流２０７ｂのように変化させることができ
る。

【００９９】すなわち、サンプル流の断面形状は、ノズ
ル開口の形状によって変化するから、ノズル開口の形状
を制御することにより、サンプル流の幅を、例えば７０
０μｍから２００μｍ程度にコントロールすることがで
きる。さらに、シース液とサンプル液の流量を、その比
を一定にして変化さると、サンプル流の形状を変えずに
流速のみをコントロールすることができる。本変更例の
フローセルには、図１６、１７に示したものと同様な利
点がある。

【０１００】図２２−２５の変更例でも、ノズルはそれ
らの開口幅を変更し得るように形成されている。これら
変更例の流路と関連構成部分は図２０、２１のものと同
様であり、ノズルのみが図２２−２５に示される。図２
２のノズルは、サンプル液の通路となる弾性材料のチュ
ーブ２０９、チューブ２０９を両側から挟み込むように
設置された２つの可動ノズル押さえ板２０１ｃから構成
されている。

【０１０１】サンプル液は、サンプル液供給口２０３か
ら供給され、チューブ２０９先端部から流路内に一定流
量で吐出され、シースフロー中のサンプル流２０７ｃと
なって、一定速度で流路を流れる。このとき、サンプル
流２０７ｃは、その断面がチューブ２０９先端の形状に
近い断面の円柱形状となる。

【０１０２】図２２のノズルは、検査の途中、あるいは
次のサンプルの検査の前に、図２３に矢印で示すよう
に、ノズル押さえ板２０１ｃでチューブ２０９を挟み込
み、チューブ２０９を弾性的に変形させることによっ
て、その先端の形状を変えることができる。ノズル押さ
え板２０１ｃは、フローセルの外側に設置したアクチュ
エータによって駆動する。これらの操作によって、サン
プル流の形状を、図２２に示す円柱形状のサンプル流２
０７ｃから、図２３に示す楕円柱形のサンプル流２０７
ｄに変化させることができる。

【０１０３】このようにサンプル流形状を変更すること
によって、図２０、２１の変更例と同様な効果を得るこ
とができる。

【０１０４】図２４、２５のノズル２０１ｄは、開口端
に向けて高さを減じた長方形断面の中空形状で、サンプ
ル液出口の両側に、２つの板状の可動ガイド２１０ａを
備えている。

【０１０５】サンプル液は、サンプル液供給口２０３か
ら供給され、ノズル２０１ｄの出口から流路内に一定流
量で吐出される。流路内では、シース液がサンプル液を
包み込むように流れ、定常的な層流であるシースフロー
が形成される。サンプル液は、シース流の中でサンプル
流２０７ｅとなり、一定速度で流路を流れる。このとき
サンプル流２０７ｅは、その断面がノズル２０１ｄの先
端の形状に近い断面の柱状となる。またサンプル流２０
７ｅは、その両側がガイド２１０ａに沿って流れるた
め、ノズル先端の、シース流との合流部において流れが
乱されにくくなり、安定したサンプル流を形成すること
が可能となる。

【０１０６】図２４のノズル２０１ｄは、検査の途中、
あるいは次のサンプルの検査の前に、図２５に矢印で示
すように、ガイド２１０ａを動かしその先端間隔を変え
ることができる。ガイド２１０ａは、フローセルの外側
に設置したアクチュエータによって駆動される。ノズル
が微小であり、かつ高精度の駆動が必要である場合は、
図２０−２４の変更例の場合も同様に、ノズル内部に電
歪アクチュエータや形状記憶合金等の駆動機構を設ける
のがよい。ガイド２１０ａは、その先端の間隔を、例え
ば７００μｍから２００μｍ程度に変化させることがで
きる。又、ノズルの変形と同時に、サンプルの流量及
び、シース液の流量を変化させてもよい。これらの操作
によって、サンプル流の形状を図２４に示すように幅の
広い形状のサンプル流２０７ｅから、図２５に示すよう
に幅の狭い形状のサンプル流２０７ｆに変化させること
ができる。このようにサンプル流の形状を変更すること
によって、図２０−２３の変更例と同様な効果を得るこ
とができる。

【０１０７】図２６−２９に示す変更例は、ノズルがサ
ンプル流の形状を変更し得るように、構成される。これ
ら変更例の流路と関連構成部分は図２０−２５のものと
同様であり、ノズルのみが図２６−２９に示される。

【０１０８】図２６のノズル２０１ｅは、長方形断面の
中空形状で、その長手軸線を中心に回転し得るように、
流路内に可動に装着される。ノズル２０１ｅには、サン
プル液出口の両側に、一対のガイド板２１０ｂがそれぞ
れ一体に設けられている。サンプル液は、前述の変更例
と同様に、ノズル２０１ｅから一定流量で流路内へ吐出
され、シースフロー中のサンプル流２０７ｇとなって、
一定速度で流れる。サンプル流２０７ｇは、断面がノズ
ル２０１ｅの出口形状に近似した、柱状の流れとなる。
ノズル２０１ｅを流出したサンプル液は、その両側がガ
イド２１０ｂに沿って流れるので、ノズル出口のシース
液との合流部においても流れを乱されにくく、安定した
流れを形成可能である。

【０１０９】検査の途中、あるいは次のサンプルの検査
の前に、図２７に示すように、ノズル２０１ｅを図２６
の状態から９０度回転することができる。ノズル２０１
ｅは、フローセルの外側に設置したアクチュエータによ
って駆動される。ノズルの回転と同時に、サンプル液と
シース液の流量を変化させても良い。これらの操作によ
って、サンプル液は、図２６の流れ２０７ｇから、図２
７に示した断面のアスペクト比が異なる流れ２０７ｈに
変化する。本変更例は、このようなサンプル流形状の変
更によって、図２０−２５の例と同様な効果を奏するこ
とができる。すなわち、本変更例によれば、ノズルの選
択的回転により、サンプル流断面のアスペクト比をノズ
ル形状のアスペクト比に応じて変更し、検査に応じた好
適なサンプル流を得ることが可能である。さらにサンプ
ル流及びシース液の流量を、その比を一定にして変化さ
せると、サンプル流の形状を変更することなく、その流
量のみをコントロールできる。

【０１１０】図２８、２９に示す変更例は、２つのノズ
ル２０１ｆ，２０１ｇを備えている。これらノズルは共
に長方形断面の中空形状であるが、ノズル２０１ｇはノ
ズル２０１ｆよりも外形が小さく、ノズル２０１ｆ内に
同軸状に配置される。ノズル２０１ｆは、サンプル液出
口の両側に、一対のガイド板２１０ｃがそれぞれ一体に
設けられる。同様に、ノズル２０１ｇにも、一対のガイ
ド板２１０ｄが一体に設けられている。ノズル２０１ｇ
は可動に装着され、フローセル外のアクチュエータの駆
動により、ノズル２０１ｆに対して入れ子式に移動する
ようになっている。

【０１１１】図２８の状態では、サンプル液がノズル２
０１ｆ、２０１ｇの両者から一定流量で吐出され、シー
スフロー中のサンプル流２０７ｉとなって、一定速度で
フローセル流路を流れる。このサンプル流は、その断面
がノズル２０１ｆｎｏ出口形状に近似した、柱状の流れ
である。

【０１１２】本変更例では、検査の途中で、或いは次の
サンプルの検査の前に、図２９に示すように、アクチュ
エータを作動させて、ノズル２０１ｇをノズル２０１ｆ
からフローセル流路内へ流れの方向と平行に突出させる
ことができる。この場合、ノズル２０１ｆの流路へつな
がる電磁弁が閉じられ、サンプル液は、ノズル２０１ｇ
のみから吐出される。ノズルが微小で、かつ高精度の駆
動を要する場合には、図２６、２７の変更例でも同様で
あるが、ノズル内部に電歪アクチュエータや形状記憶合
金等による駆動機構を設けても良い。また、ノズル２０
１ｇの突出と同時に、サンプル液とシース液の流量を変
化させてもよい。

【０１１３】上記操作によって、サンプル流の形状は、
図２８の柱状から図２０に示した断面の一層小さいもの
に変化する。このように、本実施例もサンプル流の形状
を変更して、図２６、２７の変更例と同様な効果を奏す
ることができる。なお、ノズル２０１ｆ、２０１ｇのい
ずれでも、流出するサンプル液は、その両側がガイド２
０１ｃないし２１０ｄに沿って流れるので、ノズル出口
のシース液との合流部においても流れを乱されにくく、
安定した流れを形成可能である。

【０１１４】次に、本発明のフローセル装置におけるフ
ローセルの更に異なる変更例を、図３０−３７を参照し
て説明する。これら変更例のフローセル流路とその関連
構成部分は図１６のものと同様で良く、図３０、３１の
みがフローセル全体を例示するが、他の図はノズルだけ
を示す。

【０１１５】図３０に示す変更例では、フローセルが、
３つの中空パイプで構成されているノズル２０１ｈと、
ノズル２０１のそれぞれのパイプ出口へつながっている
３つのサンプル液供給口２０３と、ノズル２０１ｈを取
り囲む流路２０２と、流路２０２に接続されたシース液
供給口２０４から構成される。ノズル２０１ｈのそれぞ
れのパイプは長方形断面で、並列に配置されている。ま
た、両側の供給口２０３につながった電磁弁（図示な
し）が設けられる。

【０１１６】図３０の状態では、サンプル液が、３つの
サンプル液供給口２０３の中心のうちの中央のものだけ
に供給され、ノズル２０１ｈの中央の出口から流路２０
２内に一定流量で吐出する。他の供給口２０３は、前述
の電磁弁の操作により閉ざされている。一方、シース液
２０６は、シース液供給部２０４から流路２０２内に一
定流量で供給される。こうすることにより、流路２０２
では、サンプル液２０５をシース液２０６が包み込むよ
うに流れ、定常的な層流であるシースフローを形成す
る。サンプル液２０５は、シース流の中でサンプル流２
０７ｋとなり、一定速度で流路２０２を流れる。サンプ
ル流２０７ｋは、その断面がノズル２０１ｈの中央出口
形状に近い柱状となる。サンプル流２０７ｋは、シース
液２０６と共に廃液口２０８から流路２０２の外部に導
かれる。このとき、流路２０２を流れているサンプル流
２０７ｋに対し、例えばレーザ光源とレーザ受光素子、
あるいは光源と画像認識素子などのような、光学的な非
接触の検査手法を用いることにより、サンプル液２０５
自身、あるいはサンプル液２０５の中に含まれる粒子の
性質の検査を行なう。

【０１１７】この検査の途中、あるいは次のサンプルの
検査の前に、サンプル流の幅を変えたいときは、図３１
に示すように、サンプル液供給口２０３からノズル２０
１ｈ内の３つ並ぶ流路すべてにサンプル液２０５を流入
し、ノズル２０１ｈ先端部の３つの出口全てから流路２
０２内にサンプル液２０５を一定流量で吐出する。この
とき、同時にサンプルの流量及び、シース液の流量を変
化させてもよい。これらの操作を行うことによって、流
路２０２を流れているサンプル流を、図３０に示すサン
プル流２０７ｋから、図３１に示すサンプル流２７ｌの
ようにその形状を変更することができる。すなわち、サ
ンプル流の断面形状は、ノズルの３つの流路のうち、サ
ンプルを吐出する位置を変えることにより変更できる。
また、シース液とサンプル液の流量を、その比を一定に
して変化さると、サンプル流の形状を変えずに流速のみ
をコントロールすることができる。

【０１１８】上記のような制御を行うことによって、複
数の種類の検査条件に合った幅、厚さ、流速のサンプル
流を、同一のフローセルで、連続して形成することがで
きる。

【０１１９】本変更例では殊に、３つの流路を流れるサ
ンプルの流動条件を変えることのみでサンプル流の形状
を変化させているので、ノズルの形状や場所を変化させ
る必要はなく、ノズルを構成することが容易である。
又、ノズルに設けた３つの流路から異なる種類のサンプ
ルを流入することにより、同時に複数のサンプルの計測
が可能となる。なお、ノズル流路の数は３つに限らず、
任意の複数とすることができる。

【０１２０】図３２に示す変更例のノズル２０１ｉは、
その流路が共通軸線の周りに隣接して設けた４つの中空
パイプで構成されている。各パイプは、ほぼ矩形の断面
である。この場合、サンプル液を、対角線状に対向した
２つのノズル流路へ供給して、ノズル２０１ｉの先端部
の２つの出口から一定流量で吐出すると、シースフロー
中のサンプル流２０７ｍとなり、一定速度で流路を流れ
る。サンプル流２０７ｍは、その断面がノズル２０１ｉ
先端のサンプルが吐出されている２つの出口形状に近い
柱状となる。

【０１２１】検査の途中あるいは次のサンプルの検査の
前に、図３３あるいは図３４に示すように、サンプル液
を供給するノズル２０１ｉ内の流路を変更し、ノズル２
０１ｉ先端部出口においてサンプルを吐出する場所を変
化させることができる。同時にサンプルの流量及び、シ
ース液の流量を変化させても良い。このような操作によ
って、流路を流れているサンプル流の形状は、図３２に
示すサンプル流２０７ｍから、図３３に示すサンプル流
２０７ｎ、あるいは図３４に示すサンプル流２０７ｏの
ようにサンプル流形状を変更させることによって、前述
の変更例と同様な効果を得ることができる。ノズル流量
の変更はそれぞれの流路につながった電磁弁（図示せ
ず）を制御して行う。

【０１２２】図３５の変更例におけるノズル２０１ｊ
は、５つの流路と、それぞれの流路につながった５つの
円柱断面の吐出口２１１とを備える。吐出口２１１は、
中央の１つの吐出口の周囲に４つの出口が等間隔で位置
する配置である。図３５に示す場合は、サンプル液２０
５は上中下の３つのノズル流路へ供給され、ノズル２０
１の対応する３つのサンプルの吐出口２１１から一定流
量で吐出され、サンプル流２０７ｐとなり、一定速度で
流路を流れる。このときサンプル流２０７ｐの流路内で
の断面形状は、ノズル２０１ｊの先端でサンプル液が吐
出されている３つのサンプル吐出口２１１を合わせた形
状に近い柱状となる。

【０１２３】前述の変更例と同様に、本変更例でも、サ
ンプル液を供給するノズル２０１ｊ内の流路を変更し、
ノズル２０１ｊ先端部のサンプル吐出口２１１を変更す
ることができる。このような操作によって、本変更例は
図３２−３４の変更例と同様な効果を奏することが可能
である。

【０１２４】図３６、３７に示す変更例では、ノズル２
０１ｋが、各々長方形断面を持つ３つの流路で構成され
る。これら流路は、互いに隣接し横に並んで配置されて
いる。中央の流路出口の両脇に、一対の板状ガイド２１
０ｅが設けられる。また、ノズル２０１ｋの両側にも、
ガイド２１０ｅより長い一対の板状ガイド２１０ｆがそ
れぞれ設けられている。図３６に示すように、サンプル
液２０５を、中央のノズル流路のみへ供給し、ノズル２
０１ｊ先端部の中心の出口から一定流量で吐出すると、
サンプル液はシースフローのサンプル流２０７ｑとな
り、一定速度でフローセル流路を流れる。このときサン
プル流２０７ｑは流路内で、その断面がノズル２０１ｋ
先端のサンプル液が吐出されている出口形状に近い柱状
となる。また、サンプル流２０７ｑは、その両側がガイ
ド２１０ｆによってガイドされてこのガイド２１０にｆ
沿って流れるため、ノズル先端のシース流との合流部に
おいて流れが乱されにくく、安定したサンプル流を形成
することが可能となる。

【０１２５】サンプル流の形状を変更する場合には、図
３７に示すように、全てのノズル流路へサンプル液を供
給して、ノズル２０１ｋ先端部にて３つの流路から同時
に吐出させる。かくして、フローセル流路内のサンプル
液は、図３６に示すサンプル流２０７ｑから、図３７に
示すサンプル流２０７ｒのようにその形状を変化させる
ことができる。このようにサンプル流の形状を変更する
ことによって、上述した変更例と同様な効果を得ること
ができる。すなわち、サンプル流の幅及び厚さは、ノズ
ルの複数の流路のうち、サンプルを吐出する位置を変え
ることにより変更できる。また、シース液とサンプル液
の流量をその比を一定にして変化させると、サンプル流
の形状を変えずに流速のみをコントロールすることがで
きる。

【０１２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のフロ−セル
装置によれば、流れが高速でも安定している一定幅のサ
ンプル流を測定部に形成することにより、サンプル液を
高精度で効率的に測定できる。さらに、縮流流路部を設
けることにより、この流路部で流れをさらに安定化で
き、アスペクト比が大きい扁平な断面を有する扁平形状
のサンプル流を形成することができるので、サンプル液
中の被検粒子を顕微鏡に接続したＣＣＤカメラで撮像す
る場合、撮像視野の範囲で、焦点の合った状態で撮像す
ることができ、撮像の精度向上が実現できる。

【０１２７】また、増速流路で流れを安定化できるの
で、１０００ｍｍ／秒以上の高速なサンプル流を形成す
ることができる。

【０１２８】また、フローセル装置のサンプル液の流
は、安定に流れ、厚さ方向および幅方向の変動およびむ
らを小さくでき、幅方向に速度分布が一様なサンプル流
が実現できる。

【０１２９】第２にサンプル液を短時間で連続して測定
部であるフローセル装置に供給することができ、特に多
種類のサンプルを連続して測定を行なうことができる。

【０１３０】また、サンプル液をチューブ等を通して測
定部に導くではなく、測定部のごく近くに直接供給でき
るので、フローセル装置のなかでシースフローが形成さ
れるまでの時間を大幅に短縮できる。

【０１３１】また、サンプル液が通過する流路は非常に
短いので、洗浄面積を大幅に減少でき、洗浄時間も短縮
できる。

【０１３２】第３にフローセルのサンプル流は、ガイド
の間隔を調節することによって、サンプル流を撮像部に
最適の幅に設定することができ、撮像倍率の切り替えに
伴って、試料液の幅と厚さと流速を切り替えることがで
きる。

【０１３３】また、フローセル装置は、全てのサンプル
液が撮像領域を通過し、撮像領域の端で粒子の一部のみ
が撮影されることがないので画像分析が正確に行える。
また、撮像領域を通過するサンプル液の体積を正確に知
ることができる。

【０１３４】第４に複数の種類の検査条件に合った幅、
厚さ、流速のサンプル流を同一のフローセルで連続して
形成することができる。このため、検査の高精度化、流
路系と検査光学系の単純化、検査に必要なサンプルの微
量化、及び検査時間の短縮を図ることができる。

【０１３５】又、複数の種類のサンプルの、それぞれの
特徴に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を同一のフロ
ーセルで連続して形成することができる。このため、検
査光学系にとって最適の条件の下で検査が可能であり、
検査の高精度化が図れるという効果がある。

【０１３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるフローセル装置の全
体構造を示す斜視図である。

【図２】図１の装置におけるフローセルとサンプル液供
給部との接続を説明するための拡大図である。

【図３】図１のフローセルの主要構造を示す分解斜視図
である。

【図４】図３のフローセルにおけるケーシングの分解斜
視図である。

【図５】図３のフローセルにおけるノズルの分解斜視図
である。

【図６】図３のフローセル中の流れを示す透視図であ
る。

【図７】変更例のフローセル中の流れを示す透視図であ
る。

【図８】別の変更例のフローセル中の流れを示す透視
図；

【図９】図６に示したフローセルにおける測定部の拡大
平面図である。

【図１０】フローセルの撮像視野及びサンプル液の流し
方を変える方法をそれぞれ示す測定部の拡大平面図であ
る。

【図１１】図１０Ｄの方法を実施するための変更例のフ
ローセルの概略斜視図である。

【図１２】図１１のフローセルにおけるノズルの構造を
示す分解斜視図である。

【図１３】さらに別の変更例におけるノズルの構造を示
す分解斜視図である。

【図１４、図１５】図１３のノズルによる異なる形状の
流れをそれぞれ示す斜視図である。

【図１６、図１７】さらに別の変更例のフローセルの概
略斜視図で、それぞれフローセル中に異なる形状の流れ
を示すである。

【図１８】さらに他の変更例のフローセルの概略斜視図
である。

【図１９】発明の第２実施例によるフローセル装置のフ
ローセルの構造を示す分解斜視図である。

【図２０】第１と第２実施例のいずれにも適用可能な変
更例のフローセルの概略斜視図で、それぞれフローセル
中に異なる形状の流れを示す；

【図２１】第１と第２実施例のいずれにも適用可能な変
更例のフローセルの概略斜視図で、それぞれフローセル
中に異なる形状の流れを示す；

【図２２】別の変更例におけるノズルの斜視図で、それ
ぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図２３】別の変更例におけるノズルの斜視図で、それ
ぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図２４】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図２５】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図２６】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図２７】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図２８】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図２９】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図３０】さらに別の変更例におけるフローセルの斜視
図で、それぞれフローセル中に異なる形状の流れを示す
図である。

【図３１】さらに別の変更例におけるフローセルの斜視
図で、それぞれフローセル中に異なる形状の流れを示す
図である。

【図３２】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図３３】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図３４】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示す図である。

【図３５】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図で
ある。

【図３６】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示している。

【図３７】さらに別の変更例におけるノズルの斜視図
で、それぞれ異なる形状の流れを示している。

【符号の説明】

１…フローセル、２…ケーシング、３…ノズル、４…ホ
ルダ、５…接続部、６…廃液吸引口、７…シース液ポー
ト、８…廃液口、９…Ｏリング、１０…サンプル供給
部、１１…シース液供給部、１２…縮流板、１３…正面
板、１４…側面板、１５…フランジ、１６…ガイド、１
６ａ…外側ガイド、１６ｂ…内側ガイド、１７…ズル本
体、１８…サンプル流路、１９…サンプル吐出口、２０
…被検粒子、２１…撮像領域、２１ａ…拡大率の大きい
撮像領域、２１ｂ…拡大率の小さい撮像領域、２２…粒
子検出部、２２ａ…拡大率の大きい粒子検出部、２２ｂ
…拡大率の小さい粒子検出部、２３…サンプル流、２４
…シース流れ方向、２５…サンプル流れ方向、２６…サ
ンプル液、２７…ピペッタ、２８…ピペッタアーム、２
９…ピペッタ駆動装置、３０…サンプル容器、３１…洗
浄槽、３２…Ｏリング、３３…２重ガイドノズル本体、
３４…２重ガイドノズルカバー１、３５…２重ガイドノ
ズルカバー２、３６…拡大率の大きい流路、３７…拡大
率の小さい流路、３８…ノズル本体、３９…拡大率の大
きいサンプル流、４０…拡大率の小さいサンプル流、１
００…フローセル流路、１０１…サンプルノズル、１０
２…ガイドプレート、１０３…上シース液、１０４…下
シース液、１０５…スリット、１０６…ホルダ１、１０
７…上部プレート、１０８…ガイド部材、１０９…ノズ
ル部材、１１０…下部プレート、１１１…ホルダ２、１
１２…下シース流入口、１１３…上シース流入口、１１
４…廃液口、１１５…下シース流路、１１６…サンプル
流路、１１７…上シース流路、１１８…観察用窓、１１
９…キャピラリ、１２０…ノズル押さえ、１２１…ホル
ダ下部１、１２２…ホルダ上部１、１２３…ホルダ上部
２、１２４…ホルダ下部２、１２５…シース液流入口、
２０１ａ…ノズル、２０１ｂ…ノズルの変形状態、２０
１ｃ…ノズル押さえ板、２０１ｄ、２０１ｅ…ノズル本
体、２０１ｆ…外側ノズル本体、２０１ｇ…内側ノズル
本体、２０１ｈ、２０１ｉ…ノズル、２０１ｊ、２０１
ｋ、２０１ｌ、２０１ｍ…ノズル本体、２０２…流路、
２０３…サンプル液供給口、２０４…シース液供給口、
２０５…サンプル液、２０６…シース液、２０７ａ、２
０７ｃ、２０７ｅ、２０７ｇ、２０７ｉ、２０７ｋ、２
０７ｍ、２０７ｑ、２０７ｓ、２０７ｕ…サンプル流
（１）、２０７ｂ、２０７ｄ、２０７ｆ、２０７ｈ、２
０７ｊ、２０７ｌ、２０７ｎ、２０７ｒ、２０７ｔ、２
０７ｖ…サンプル流（２）、２０７ｏ…サンプル流
（３）、２０７ｐ…サンプル流、２０８…廃液口、２０
９…弾性チューブ、２１０ａ、２１０ｂ…ガイド、２１
０ｃ、２１０ｆ、２１０ｈ…外側ガイド、２１０ｄ、２
１０ｅ、２１０ｉ…内側ガイド、２１０ｇ…ガイド、２
１１…サンプル吐出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井雅治茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者大木博茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者矢辺良平茨城県勝田市市毛882番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者堀内秀之茨城県勝田市市毛882番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者桜庭伸一茨城県勝田市市毛882番地株式会社日立製作所機械研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サンプル液をシ−ス液で包み込んだシ−ス
フロ−を形成するフロ−セル装置において、前記サンプ
ル液の流れが厚さが薄く幅が広い扁平状に形成されるも
のであって、上流側に形成される縮流流路と、該縮流流
路に接続された平行流を形成する測定部と、該測定部の
後流側に形成される減速流路部を備えたことを特徴とす
るフロ−セル装置。
【請求項２】サンプル液をシ−ス液で包み込んだシ−ス
フロ−を形成するフロ−セル装置において、前記サンプ
ル液の流れが厚さが薄く幅が広い扁平状に形成されるも
のであって、該サンプル液の流れを増速する流路と該増
速する流路の下流側に測定を行う平行流を形成するよう
に構成されたことを特徴とするフロ−セル装置。
【請求項３】サンプル液を供給するためのサンプル液供
給部と、該サンプル液を包み込みシ−スフロ−を形成す
るためのシ−ス液供給部と、該シ−スフロ−を流す流路
を備えたフロ−セル装置において、前記流路が扁平状に
かつ前記サンプル液の幅を可変となるように構成される
ものであって、上流側から下流側にかけて縮流流路と、
平行流路が構成されていることを特徴とするフロ−セル
装置。
【請求項４】サンプル液を供給するためのサンプル液供
給部と、該サンプル液を包み込みシ−スフロ−を形成す
るためのシ−ス液供給部と、該シ−スフロ−を流す流路
を備えたフロ−セル装置において、該流路が透明な材質
の正面板と、該正面板に接合され流れ方向の断面形状が
台形状の縮流板と、それらの側面に接合された側面板か
ら構成されることを特徴とするフロ−セル装置。
【請求項５】一方のシ−ス液流入口が設けられた上部プ
レ−トと、他方のシ−ス液流入口が設けられた下部プレ
−トと、該上部プレ−トと下部プレ−トとの間にスリッ
トが設けられシ−ス液の流路が形成されたガイドプレ−
トとサンプル液の流路とサンプル液用ノズルが形成され
たノズル部材とを重ね合わせるように接合してシ−スフ
ロ−の流路を形成したことを特徴とするフロ−セル装
置。
【請求項６】内部にサンプル液の流路が形成され、該流
路と接続されたノズルが形成されたガイドプレ−トが取
り付けられたノズル押えと、該ガイドプレ−トを取り囲
むように取り付けられ、シ−スフロ−を形成するための
キャピラリ−と、シ−ス液流入口を有し前記ノズル押え
とキャピラリ−を固定するためのホルダを備えたことを
特徴とするフロ−セル装置。
【請求項７】サンプル液供給用のピペッタと、該ピペッ
タを駆動するためのピペッタ駆動装置と、シ−ス液を供
給するシ−ス液供給装置と、前記サンプル液をシ−ス液
で包み込んだシ−スフロ−を形成するための流路を具備
したフロ−セル装置において、該フロ−セル装置の前記
ピペッタとの接続部に前記ピペッタと密着して接続する
ためのシ−ル部を設けたことを特徴とするフロ−セル装
置。
【請求項８】サンプル液をシース液で包みこんだシ−ス
フロ−を形成するフローセル装置において、前記シ−ス
フロ−の流れの方向をｘ軸、幅方向をｙ軸、高さ方向を
ｚ軸としたとき、上流側からｘ軸方向に沿ってｚ軸方向
の寸法が減少され増速する流れ区間と、ｚ軸方向の寸法
が同一に形成され平行流が形成される流れ区間とが形成
されていることを特徴とするフローセル装置。
【請求項９】液体中に懸濁した粒子を測定するためのフ
ローセル装置において：測定すべきサンプル液を供給す
るための手段と；シース液を供給するための手段と；流
路をを画定するためのフローセル手段で、このフローセ
ル手段は前記流路を少なくとも一方向に横切って見通す
ことの出来る透明な測定部を持つことと；前記サンプル
液供給手段に流体連通した、前記フローセル手段の流路
へサンプル液を流すためのノズル手段で、このノズル手
段は少なくとも一つの吐出口を持ち、この吐出口が前記
流路の内壁から間隔をあけた関係で該流路中に配置され
ることと；前記シース液供給手段は、前記吐出口の周囲
にシース液を流し、該吐出口からのサンプル液の流れを
シース液で取り巻いてシースフローを形成するように、
前記サンプル液の流れに関して前記ノズル手段の吐出口
上流側で前記フローセル手段の流路に流体連通している
ことと；そして、前記フローセル手段の流路は、少なくとも前記測定部の
見通し方向に直角な方向において、前記サンプル液の流
れの狭まりを防いで一定幅のサンプル液の流れを確保す
るように、幅が一定であることを含むことを特徴とする
フローセル装置。
【請求項１０】前記フローセル手段の流路は、前記測定
部の方向における高さが幅よりも小さい、ほぼ長方形の
横断面を持つ請求項９に記載のフローセル装置。
【請求項１１】前記フローセル手段の流路は、前記測定
部を通る前記見通し方向の高さがほぼ一定の平行流路
と、前記平行流路部の上流側に設けた、該平行流路部に
向けて高さが漸減する縮流流路部とを含む請求項１０に
記載のフローセル装置。
【請求項１２】前記フローセル手段はさらに、前記測定
部の見通し方向にシースフローを狭め、該シースフロー
中のサンプル液の流速を増すと共に前記見通し方向にお
けるサンプル液の厚みを小さくして偏平な流れを形成す
るための手段を、前記測定部の上流側に含む請求項９に
よるフローセル装置。
【請求項１３】前記平行流路の流れが１０００ｍｍ／秒
以上のサンプル流である請求項１から４、８、１１のい
ずれかに記載のフロ−セル装置。
【請求項１４】前記測定部で顕微鏡を通してサンプル液
中の粒子を撮影できる程度まで、サンプル液の厚みを小
さくするように設定される請求項１から４、８、９のい
ずれかに記載のフローセル装置。
【請求項１５】前記ノズル手段がさらに、前記測定部に
於ける測定範囲に応じてサンプル液の流れの幅を変える
ための手段を含む請求項６又は９に記載のフローセル装
置。
【請求項１６】前記ノズル手段がさらに、サンプル液の
流れの形状を変えるための手段を含む請求項６又は９に
記載のフローセル装置。
【請求項１７】前記ノズル手段はさらに、前記流路幅方
向の前記吐出口の両側部にそれぞれ設けた、該吐出口か
らのサンプル液を案内して安定な一定幅の流れを形成す
るためのガイド手段を含む請求項１から４、８、９、１
１のいずれかに記載のフローセル装置。
【請求項１８】前記ガイドが複数個形成されるものであ
って、該ガイドにより前記サンプル流の幅を可変にする
ようにした請求項６又は１７に記載のフロ−セル装置。
【請求項１９】前記サンプル流の幅が可変となるように
形成されるものであって、前記測定部における測定系の
倍率に応じて前記サンプル流の幅を変える請求項１８に
記載のフロ−セル装置。
【請求項２０】前記流れ幅変更手段は、開口幅を可変に
形成された前記ノズル手段の吐出口を含む請求項１５に
記載のフローセル装置。
【請求項２１】前記流れ幅変更手段は、前記流路の幅方
向の前記吐出口の両側にそれぞれ設けられ、一定流量以
上のサンプル液が乗り越えるようになった固定ガイド板
である請求項１５に記載のフローセル装置。
【請求項２２】前記流れ幅変更手段は、前記流路の幅方
向の前記吐出口の両側にそれぞれ設けた可動ガイド板を
含む請求項１５に記載のフローセル装置。
【請求項２３】前記流れ形状変更手段は、開口形状が可
変である前記ノズル手段の吐出口を含む請求項１６に記
載のフローセル装置。
【請求項２４】前記流れ形状変更手段は、前記流路内で
長手軸線回りに回転可能に装着された前記ノズル手段を
含む請求項１６に記載のフローセル装置。
【請求項２５】前記フローセル手段の流路にはさらに、
ほぼ一定高さの平行流路部が、前記縮流流路部の上流側
に設けられている請求項に記載のフローセル装置。
【請求項２６】前記平行流の後流側にｚ軸方向の寸法が
緩やかに増大される減速される流れ区間が形成されてい
る請求項８に記載のフロ−セル装置。
【請求項２７】前記ノズルと接続されたサンプル液供給
部を有し、該サンプル液を吐出するためのピペッタを前
記サンプル供給部に直接密着して、サンプル液を供給す
る請求項１３に記載のフローセル装置。
【請求項２８】前記シース液供給手段には、前記フロー
セル手段の流路を洗浄する液を排出する廃液口が設けら
れる請求項３９に記載のフローセル装置。
【請求項２９】前記測定部でサンプル液の測定中に、前
記サンプル供給手段によりサンプル液の供給量とシース
液の供給量を変更するように構成した請求項３、１４、
１５、１９のいずれかに記載のフロ−セル装置。
【請求項３０】前記流路が透明な板状部材の接合によっ
て形成されている請求項１から８のいずれかに記載のフ
ローセル装置。
【請求項３１】前記流路を構成する流路構成部品と、前
記ノズルとサンプルの供給部とを密着して接続するホル
ダを備えた請求項１から５、７、８のいずれかに記載の
フローセル装置。
【請求項３２】被検査液をシース液で包みこんだシース
フローの流れの方向をｘ軸として、該ｘ軸方向に沿う流
れ区間と、該流れ区間の上流側に接続する少なくとも１
つのシース液体供給口と、前記流れ区間の下流側に接続
する少なくとも１つの廃液口と、前記流れ区間に突き出
されたサンプル液体を吐出するノズルを備えたフローセ
ル装置であって、少なくとも前記被検査液の流量、シー
ス液の流量、ノズルの形状のいずれかを変化させること
によって、被検査液の流速、サンプル断面形状を複数種
類に変更することを特徴とするフローセル装置。
【請求項３３】被検査液をシース液で包みこんだシース
フローの流れの方向をｘ軸として、該ｘ軸方向に沿う流
れ区間と、該流れ区間の上流側に接続する少なくとも１
つのシース液体供給口と、前記流れ区間の下流側に接続
する少なくとも１つの廃液口と、前記流れ区間に突き出
されたサンプル液体を吐出する出口を備えているフロー
セル装置であって、少なくとも前記被検査液の流量、シ
ース液の流量、ノズルの形状のいずれかを複数組みあわ
せて変化させることによって、前記被検査液の流れの流
速、前記ｘ軸に垂直な断面のｙ軸方向の幅、ｘ軸に垂直
な断面のｚ軸方向の幅をそれぞれ独立に変更することを
特徴とするフローセル装置。
【請求項３４】前記ノズル手段は、前記サンプル液供給
手段に接続され円形断面の弾性チューブと、この弾性チ
ューブをクランプしてその断面形状を変えるように該弾
性チューブに隣接して可動に設けた一対の押し板と、こ
れら押し板を駆動するためのアクチエータ手段とを含む
請求項１０、３２又は３３に記載のフローセル装置。
【請求項３５】前記流れ形状変更手段は、前記流路の幅
方向および前記測定部の見通し方向に並んで配置され、
それぞれ選択的に前記サンプル液供給手段に連通する前
記ノズル手段の複数の吐出口である請求項１６に記載の
フローセル装置。
【請求項３６】前記フローセル手段を保持するためのホ
ルダ手段を含み、前記フローセル手段は前記流路の両端
にて前記ホルダ手段に取つけられ、前記シース液供給手
段は、前記流路の一端に密封状に接続して前記ホルダ手
段上に装着される円環状のシース液供給部を含み、前記
ノズル手段は前記シース液供給部を通して前記フローセ
ル手段の流路内へ挿入される請求項９に記載のフローセ
ル装置。
【請求項３７】前記平行流路部の高さは、測定に用いる
顕微鏡の焦点深度に合わせて設定される請求項１から
４、８から１１のいずれかに記載のフローセル装置。
【請求項３８】前記フローセル手段の流路が互いに接合
された板状部材によって画定され、前記縮流流路部は一
対の縮流板により画定され、前記縮流板は各々サンプル
液の流れ方向の断面が台形で、互いに向き合って前記流
路内に固定される請求項１から４、８から１１のいずれ
かに記載のフローセル装置。
【請求項３９】前記ノズル手段の吐出口はほぼ正方形断
面を持ち、前記流路の幅方向における該吐出口の両側に
は、一対の細長ガイド板がそれぞれ設けられて、サンプ
ル液の流れ方向とほぼ平行に延在する請求項１１に記載
のフローセル装置。
【請求項４０】前記ノズル手段はさらに、前記流路の幅
方向における前記吐出口の両側にそれぞれ設けた第１と
第２の対の細長ガイド板を含み、前記第２のガイド板は
サンプル液の流れ方向への長さが前記第１のガイド板よ
りも短く、かつ幅の小さいサンプル液の流れを形成する
ように、互いに向けて内側に傾斜しており、前記第１の
ガイド板は前記第２のガイド板の外側にそれぞれ配置さ
れて、前記第２のガイド板を乗り越えたサンプル液を一
定幅の流れに形成するように、サンプル液の流れ方向と
ほぼ平行に延在する請求項３７に記載のフローセル装
置。
【請求項４１】前記フローセル手段の流路はさらに、前
記流路をその幅方向に横切って上方流路部分と下方流路
部分に区切るガイドプレートを含み、前記ノズル手段が
前記ガイドプレート上に設置されて前記上方流路部分に
開口し、前記ガイドプレートには、前記縮流流路部で増
速されたサンプル液が流入して偏平な流れを形成する一
定幅の切り欠きが、前記ノズル手段の下流側に設けられ
る請求項１１に記載のフローセル装置。
【請求項４２】前記フローセル手段を保持するための手
段を含み、前記フローセル手段は内部に前記流路を形成
した透明なハウジングを含み、前記保持手段が、サンプ
ル液とシース液の通路を持つノズル押え部材と、２対の
半割部分より成るホルダと有し、前記ノズル手段は前記
ガイドプレートと共に前記ノズル押え部材に取り付けら
れて、前記サンプル液通路に連通し、前記ハウジングは
前記ガイドプレートを取り巻くように該ハウジングの一
端において前記ノズル押え部材に密封状に取り付けら
れ、前記ホルダのそれぞれの対の半割部分が前記ノズル
押え部材と前記ハウジングの他端をクランプして前記フ
ローセル手段を固定する請求項４１に記載のフローセル
装置。
【請求項４３】前記ノズル手段は、前記流路の幅方向に
おける前記吐出口の両側にそれぞれ設けた一対の細長い
固定ガイド板もしくは可動ガイド板を含み、これらガイ
ド板は、一定流量以下のサンプル液が一定の幅に規制さ
れ、また、一定流量以下のサンプル液が乗り越えて幅の
一層広い流れを形成するように、互いに向けて内方へ傾
斜している請求項１０に記載のフローセル装置。
【請求項４４】前記ノズル手段の吐出口は、中央部と、
前記吐出口の開口幅を変えるように該中央部に対して可
動の両側部とによって画定され、前記ノズル手段はさら
に、前記両側部を動かすためのフクチュエータ手段を含
む請求項１０に記載のフローセル装置。
【請求項４５】前記ノズル手段は、先端間の距離を変え
てサンプル液の流れの幅を規制するように、前記流路の
幅方向における前記吐出口の両側にそれぞれ枢動可能に
設けた一対の細長ガイド板と、これらガイド板を駆動す
るためのアクチエータ手段とを含む請求項４０に記載の
フローセル装置。
【請求項４６】前記ノズル手段の吐出口はほぼ長方形の
断面を持ち、前記ノズル手段は該ノズル手段の長手軸線
を中心として回転自在に前記流路内に装着されると共
に、さらに、該ノズル手段を回転駆動するためのアクチ
エータ手段と、前記吐出口の短辺側部にそれぞれ設けた
一対の固定ガイド板とを含む請求項４０に記載のフロー
セル装置。
【請求項４７】前記ノズル手段はほほ長方形の断面を持
つ第１のノズルと、前記第１のノズル内に設置された第
１のノズルと含み、前記第１のノズルには、前記流路の
幅方向における吐出口の両側に一対の固定ガイド板がそ
れぞれ設けられ、前記第２のノズルは、前記第１のノズ
ルより小さいほぼ長方形の断面を持つと共に、前記流路
の幅方向における吐出口の両側に、前記第１のノズルの
ガイド板よりも小さい一対の固定ガイド板がそれぞれ設
けられ、前記第１のノズルは、選択的に前記サンプル液
供給手段に連通して前記測定部を通るサンプル液の流れ
の形状を変える請求項４０に記載のフローセル装置。
【請求項４８】前記第２のノズルは、前記第１のノズル
の長手軸線に沿って該第１のノズルから前記流路内へ突
出するように可動に装着され、前記ノズル手段はさら
に、前記第２のノズルを駆動するためのアクチエータ手
段を含む請求項４７に記載のフローセル装置。
【請求項４９】前記ノズル手段は前記流路の幅方向へ並
んだ３つの吐出口を持ち、前記３つの吐出口のうち両端
の２つの吐出口は、選択的に前記サンプル液供給手段と
連通してサンプル液の流れの幅を変える請求項１０に記
載のフローセル装置。
【請求項５０】前記流路の幅方向における前記ノズル手
段の両側には、第１の一対の細長ガイド板がそれぞれ設
けられて、サンプル液の流れ方向とほぼ平行に延在し、
前記３つの吐出口のうちの中央の吐出口にも、前記流路
の幅方向における両側に、第２の一対の細長ガイド板が
それぞれ設けられて、サンプル液の流れ方向とほぼ平行
に延在し、前記第１のガイド板は前記第２のガイド板よ
りもサンプル液の流れ方向における長さが大きい請求項
５０に記載のフローセル装置。
【請求項５１】前記ノズル手段は、共通の長手軸線の周
囲に配置された複数の吐出口を含み、これら吐出口は、
サンプル液を流す吐出口の組合せを変更して前記測定部
を通るサンプル液の流れの形状を変えるように、選択的
に前記サンプル液供給手段と連通してサンプル液の流れ
の幅を変える請求項４０に記載のフローセル装置。