JPH10263432A - 沈降式分級方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 占有スペースと設備コストとをいずれも削減
し、しかも、サンプルを雑菌に汚染されずに分級するこ
と。 【解決手段】 鉛直方向に延設されサンプルＳが内部を
通過する分級用管路３２と、該分級用管路３２の下端に
分岐接続され重量群に対応する複数の仕分用管路３３
ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎとに、サンプルＳよりも比
重の小さい液体を充填し、分級用管路３２内の液体中に
おいてサンプルＳを自重により沈降させ、分級用管路３
２内でサンプルＳが、鉛直方向に間隔をおいた上下のチ
ェック箇所を各々通過するタイミングの差を基に、サン
プルＳに該当する重量群を割り出し、分級用管路３２内
の液体中を沈降して該分級用管路３２の下端に到達した
サンプルＳを、このサンプルＳについて割り出した重量
群に対応する仕分用管路３３ａ，３３ｂ，・・・，３３
ｎに振り分けて沈降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サンプルをこれよ
りも比重の小さい液体の内部で沈降分級する沈降式分級
方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】沈降式分級装置とは、液体中における沈
降速度の差を利用して物体を大きさ又は密度の異なる群
に分級する装置である。

【０００３】この装置の一例として本出願人は、特開平
６−３２８００２号において、細胞塊等のように生育段
階毎に種々の群が存在する被分級物を多群に、かつ多量
に分級できる沈降式分級装置を提案している。

【０００４】上述した沈降式分級装置では、図５に正面
図で示すように、軸方向を水平にして配置した円筒状の
分級槽４の両端に、第１及び第２の円錐状管路１５，１
７をそれぞれ連結し、第１の円錐状管路１５に接続した
パイプ１と第２の円錐状管路１７に接続したパイプ１３
とをポンプ１９に接続し、このポンプ１９により、第１
の円錐状管路１５から分級槽４を介して第２の円錐状管
路１７に向けて、内部に満たした液体を環流させてい
る。

【０００５】そして、分級槽４で第１の円錐状管路１５
寄りの上部箇所に設けた投入孔４ａから、分級槽４内の
液体よりも比重が大きい分級対象の細胞塊等の微小物
体、即ち、サンプルを懸濁液と共に分級槽４内に投入
し、分級槽４内の液体の流れに乗ったサンプルを自重に
より落下させて、各サンプルの自重の違いにより、分級
槽４の下部に取着された仕切ユニット５の、分級槽４の
軸方向に並べて配置された複数の仕切部６，６，・・・
のうち１つに分級させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の沈降式分級装置では、サンプルの沈降速度の違いを
分級槽４内での液体の流れに乗った水平方向への移動到
達距離に変換して分級する構成であるため、特に水平方
向における分級槽４の寸法を大きくして、仕切部６の水
平方向における間口を大きくしないと、サンプルを重量
群別に正確に分級することができず、従って、装置が大
型となり、設定箇所に制約が生じると共に、装置の高価
格化を招いてしまうという不具合があった。

【０００７】しかも、サンプルを重量群別に分級する精
度をより向上させるには、仕切部の水平方向における間
口だけでなく、重量差によるサンプルの水平移動距離の
差が顕著となるようにサンプルの沈降距離を増やす必要
があり、このためには鉛直方向における分級槽４の寸法
をも大型化しなければならないので、なおさら装置の大
型化と高価格化とを招いてしまうという不具合があっ
た。

【０００８】そして、装置の大型化と高価格化とを防ぐ
には、目の細かい「ふるい」を用いて濾す方法を用いる
ことが考えられるが、これでは、分級する重量群が増え
ると濾す回数が増えて作業が面倒になる他、雑菌の付着
による汚染の機会が増えてしまい、しかも、多数のサン
プルを連続的に分級することができない。

【０００９】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、本発明の第１の目的は、サンプルをこれよりも比重
の小さい液体内で沈降させて複数の重量群別に分級する
に当たり、占有スペースと設備コストとをいずれも削減
し、しかも、サンプルを雑菌に汚染されずに分級するこ
とができる沈降式分級方法と、この方法を実施するのに
用いて好適な沈降式分級装置とを提供することにある。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、占有スペー
スと設備コストとをいずれも削減し、しかも、サンプル
の雑菌による汚染を防止した上で、多数のサンプルを連
続的に分級することができる沈降式分級方法と、この方
法を実施するのに用いて好適な沈降式分級装置とを提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
る請求項１記載の本発明と、前記第２の目的を達成する
請求項２記載の本発明は、沈降式分級方法に関するもの
であり、前記第１の目的を達成する請求項３乃至請求項
５記載の本発明と、前記第２の目的を達成する請求項６
記載の本発明は、沈降式分級装置に関するものである。

【００１２】そして、請求項１に記載した本発明の沈降
式分級方法は、サンプルを複数の重量群別に分級するに
当たり、鉛直方向に延設され前記サンプルが内部を通過
する分級用管路と、該分級用管路の下端に分岐接続され
前記重量群に対応する複数の仕分用管路とに、前記サン
プルよりも比重の小さい液体を充填し、前記分級用管路
内の前記液体中において前記サンプルを自重により沈降
させ、前記分級用管路内の前記液体中において前記サン
プルが、前記鉛直方向に間隔をおいた上下のチェック箇
所を各々通過するタイミングの差を検出し、前記検出し
た前記サンプルの前記上下のチェック箇所を各々通過す
るタイミングの差を基に、前記サンプルに該当する重量
群を割り出し、前記分級用管路内の前記液体中を沈降し
て該分級用管路の下端に到達した前記サンプルを、前記
複数の仕分用管路のうち、前記サンプルについて割り出
した前記重量群に対応する仕分用管路に振り分けて沈降
させるようにしたことを特徴とする。

【００１３】また、請求項２に記載した本発明の沈降式
分級方法は、前記分級用管路の上端に連通する貯留タン
クの内部で前記液体と共に多数の前記サンプルを撹拌
し、該撹拌により前記多数のサンプルを前記貯留タンク
内の前記液体中に略均等に分散させるようにした。

【００１４】さらに、請求項３に記載した本発明の沈降
式分級装置は、図１に基本構成図で示すように、サンプ
ルＳを複数の重量群別に分級する装置であって、内部に
前記サンプルＳよりも比重の小さい透光性を有する液体
が充填され鉛直方向に延設された透光部材製の分級用管
路３２と、前記分級用管路３２の下端に一端がそれぞれ
分岐接続されると共に他端が前記分級用管路３２の下端
よりも下方にそれぞれ配置され、内部に前記液体が充填
された、前記重量群に対応する複数の仕分用管路３３
ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎと、前記分級用管路３２の
下端に設けられ、前記液体中において前記分級用管路３
２の下端よりも下方に沈降する前記サンプルＳを、前記
複数の仕分用管路３３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎのう
ちの１つに誘導する誘導部材３５ｂと、前記誘導部材３
５ｂによる前記サンプルＳの誘導先の前記仕分用管路３
３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎを切り換える誘導先切換
手段Ａと、前記分級用管路３２の外部であって前記鉛直
方向に相互に間隔をおいた箇所に各々配置され、前記分
級用管路３２内の前記液体中を沈降する前記サンプルＳ
を検出する複数のサンプル検出センサ３６ａ，３６ｂ，
・・・，３６ｎと、前記複数のサンプル検出センサ３６
ａ，３６ｂ，・・・，３６ｎが前記サンプルＳを検出す
るタイミングの差を基に、前記サンプルＳに該当する重
量群を割り出す重量群割出手段３８Ａと、前記液体中を
沈降する前記サンプルＳが前記分級用管路３２の下端に
達する時点を割り出す到達時点割出手段Ｂとを備え、前
記誘導先切換手段Ａが、前記到達時点割出手段Ｂが割り
出した前記サンプルＳが前記分級用管路３２の下端に達
する時点において、該サンプルＳの前記誘導部材３５ｂ
による誘導先が、前記重量群割出手段３８Ａが割り出し
た前記サンプルＳに該当する重量群に対応する前記仕分
用管路３３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎとなるように、
前記誘導部材３５ｂによる前記サンプルＳの誘導先の切
り換えを行うことを特徴とする。

【００１５】また、請求項４に記載した本発明の沈降式
分級装置は、前記到達時点割出手段Ｂが、前記複数のサ
ンプル検出センサ３６ａ，３６ｂ，・・・，３６ｎとは
別に前記分級用管路３２の下端の外部に配置され、前記
分級用管路３２内であって前記誘導部材３５ｂよりも上
方の分級用管路３２箇所内の前記液体中を沈降する前記
サンプルＳを検出するトリガ用サンプル検出センサ３７
により構成されているものとした。

【００１６】さらに、請求項５に記載した本発明の沈降
式分級装置は、前記到達時点割出手段Ｂが、前記複数の
サンプル検出センサ３６ａ，３６ｂ，・・・，３６ｎが
前記サンプルＳを検出するタイミングの差と、前記複数
のサンプル検出センサ３６ａ，３６ｂ，・・・，３６ｎ
のうち少なくとも１つ及び前記分級用管路３２の下端の
前記鉛直方向における位置の差とを基に、前記サンプル
Ｓが前記分級用管路３２の下端に達する時点を割り出す
ものとした。

【００１７】また、請求項６に記載した本発明の沈降式
分級装置は、前記分級用管路３２の上端に接続され内部
に前記液体が充填される貯留タンク３１と、該貯留タン
ク３１内に設けられ前記貯留タンク３１内の前記液体を
撹拌する撹拌手段３９ｂとをさらに備え、前記貯留タン
ク３１に多数投入された前記サンプルＳが、前記撹拌手
段３９ｂによる前記貯留タンク３１内の前記液体の撹拌
により、該液体中に略均等に分散するものとした。

【００１８】請求項１に記載した本発明の沈降式分級方
法によれば、サンプルをこれよりも比重の小さい液体中
において沈降させると、サンプルの重量差が液体中にお
ける沈降速度の差となって現れるので、各サンプルの重
量群を割り出すには、液体中における各サンプルの沈降
速度を割り出す必要がある。

【００１９】そこで、鉛直方向に延設した分級用管路内
の液体中においてサンプルを自重により沈降させて、そ
のサンプルが分級用管路の鉛直方向に間隔をおいた箇所
を各々通過するタイミングの差を検出すると、そのサン
プルの沈降速度が割り出されてこのサンプルに該当する
重量群が割り出されるので、後は、分級用管路の下端に
おいて、割り出された重量群に対応する仕分用管路に振
り分けることで、サンプルが重量群別に個別の仕分用管
路に分級される。

【００２０】従って、サンプルを重量群別に分級するた
めに、サンプルの沈降速度の差を水平移動距離に変換す
る必要がなく、従って、水平方向における占有スペース
を小さく済ませることが可能となり、設備自体が小さく
なることから設備コストも小さく済ませることが可能と
なる。

【００２１】また、サンプルの分級が分級用管路と仕分
用管路との内部に充填された液体中において、これら以
外のものとは一切非接触の状態で行われるので、雑菌の
付着の機会を完全になくし、サンプルを汚染させずに分
級することが可能となる。

【００２２】尚、請求項３に記載した本発明の沈降式分
級装置についても、同様のことが言える。

【００２３】その上、請求項３に記載した本発明の沈降
式分級装置によれば、到達時点割出手段Ｂが割り出す分
級用管路３２の下端にサンプルＳが達する時点に、誘導
部材３５ｂによるサンプルＳの誘導先が誘導先切換手段
Ａにより切り換えられるので、誘導部材３５ｂによるサ
ンプルＳの誘導先の切り換えタイミングが、分級用管路
３２の下端にサンプルＳが達する時点からずれて、その
サンプルＳの該当する重量群とは別の重量群に対応する
仕分用管路３３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎに誤ってサ
ンプルＳが誘導されてしまうのを防ぎ、分級精度を高く
維持することが可能となる。

【００２４】また、請求項４に記載した本発明の沈降式
分級装置によれば、請求項１に記載した本発明の沈降式
分級方法や、請求項３に記載した本発明の沈降式分級装
置におけるサンプル検出センサ３６ａ，３６ｂ，・・
・，３６ｎと同様に、トリガ用サンプル検出センサ３７
が分級用管路３２の外部に配置されていて、分級用管路
３２内の液体及びサンプルＳと一切非接触でサンプルＳ
を検出することから、誘導部材３５ｂによるサンプルＳ
の該当する仕分用管路３３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎ
への誘導タイミングの割り出しについても、サンプルＳ
を汚染させずに行うことが可能となる。

【００２５】さらに、請求項５に記載した本発明の沈降
式分級装置によれば、請求項４に記載した本発明の沈降
式分級装置と同様に、サンプル検出センサ３６ａ，３６
ｂ，・・・，３６ｎが分級用管路３２の外部に配置され
ていて、分級用管路３２内の液体及びサンプルＳと一切
非接触でサンプルＳを検出することから、誘導部材３５
ｂによるサンプルＳの該当する仕分用管路３３ａ，３３
ｂ，・・・，３３ｎへの誘導タイミングの割り出しを、
サンプルＳを汚染させずに行うことが可能となる。

【００２６】しかも、分級用管路３２内の液体中におけ
るサンプルＳの沈降速度の割り出しのために設けたサン
プル検出センサ３６ａ，３６ｂ，・・・，３６ｎを、誘
導部材３５ｂによるサンプルＳの該当する仕分用管路３
３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎへの誘導タイミングの割
り出しに流用できることから、部品点数の増加とこれに
よる設備の大型化及び設備コストの増大を防ぐことが可
能となる。

【００２７】また、請求項２に記載した本発明の沈降式
分級方法によれば、液体の撹拌により貯留タンク内の多
数のサンプルを分散させておくことで、複数のサンプル
がまとまって同時に分級管路内に進入しようとするのを
防ぎ、分級管路内の液体中を沈降するサンプルどうしに
時間的及び距離的な間隔を持たせて、分級用管路内で重
量の大きいサンプルが重量の小さいサンプルを追い越す
現象の発生を防止し、サンプルの沈降速度が割り出され
る順序と、分級用管路の下端においてサンプルが振り分
けられる順序とに相違が発生するを防止して、分級用管
路にサンプルを連続的に沈降させても、間違いなく確実
に各サンプルを重量別に分級することが可能となる。

【００２８】尚、請求項６に記載した本発明の沈降式分
級装置についても、同様のことが言える。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の沈降式分級方法を
沈降式分級装置と共に図面に基づいて説明する。

【００３０】図２は本発明の一実施形態による沈降式分
級装置の概略構成を模式的に示す説明図であり、図２中
引用符号３０で示す本実施形態の沈降式分級装置は、分
級する細胞塊等のサンプルＳが投入される貯留タンク３
１と、この貯留タンク３１の下部から鉛直方向に延設さ
れた分級用管路３２と、この分級用管路３２の下端３２
ａに分岐接続された左右と中央の３本の仕分用管路３３
ａ，３３ｂ，３３ｃと、これら３本の仕分用管路３３
ａ，３３ｂ，３３ｃの終端に各々接続された３つの回収
タンク３４ａ，３４ｂ，３４ｃと、分級用管路３２の下
端３２ａと３本の仕分用管路３３ａ，３３ｂ，３３ｃと
の分岐接続部分に配設された振り分け弁３５とを備えて
いる。

【００３１】また、本実施形態の沈降式分級装置３０
は、分級用管路３２の外部で鉛直方向に間隔をおいた箇
所に各々配置された速度検出用センサ３６ａ，３６ｂ
と、分級用管路３２の外部であって、下端３２ａよりも
若干上方で且つ下側の速度検出用センサ３６ｂよりも下
方箇所に配置されたタイミング検出用センサ３７と、全
体制御用の制御ユニット３８とをさらに備えている。

【００３２】前記貯留タンク３１は、上方から見て円形
を呈する円柱状に形成されており、貯留タンク３１の内
部には、上方から挿入された回転軸３９ａの先端に取着
された撹拌羽根３９ｂが収容、配置されている。尚、貯
留タンク３１の底板３１ａは、図２中では模式的に水平
としているが、実際には、底板３１ａ上でのサンプルＳ
の滞留を防ぐために、すり鉢状に傾斜させておくことが
望ましい。

【００３３】前記撹拌羽根３９ｂ（撹拌手段に相当）
は、貯留タンク３１の内部に配置した状態で水平方向に
対して傾きを持たせており、モータ３９ｃ（図３参照）
の出力軸（図示せず）から前記回転軸３９ａに伝達され
る動力により微速で回転され、この回転により、貯留タ
ンク３１内に流体の流れを発生させ、この流れにより流
体を貯留タンク３１内で極めて緩く撹拌するように構成
されている。

【００３４】前記分級用管路３２は、例えば透明ガラス
等の透光性を有する材料により中空の円筒状に形成され
ており、この分級用管路３２の内部と貯留タンク３１の
内部とは、貯留タンク３１の底板３１ａに形成された通
孔３１ｂを介して連通している。

【００３５】前記３本の仕分用管路３３ａ，３３ｂ，３
３ｃはいずれも中空の円筒状に形成されていて、各仕分
用管路３３ａ，３３ｂ，３３ｃの内部が各々分級用管路
３２の内部と連通しており、これら仕分用管路３３ａ，
３３ｂ，３３ｃのうち中央の仕分用管路３３ｂは、分級
用管路３２の下端３２ａに基端が接続されていて、分級
用管路３２の延長線上に仕分用管路３３ｂが延在するよ
うに配置されている。

【００３６】また、左右の前記各仕分用管路３３ａ，３
３ｃはいずれも、分級用管路３２の下端３２ａの周方向
に間隔をおいた左右両側部に基端が各々接続されてい
て、各仕分用管路３３ａ，３３ｃの終端が分級用管路３
２の下端３２ａよりも低い箇所に各々位置するように、
鉛直方向に対して傾斜して延在するように配置されてい
る。

【００３７】前記３つの回収タンク３４ａ，３４ｂ，３
４ｃは、重量群別に分級されたサンプルＳを収容、回収
するもので、本実施形態では、重量群＝「小」のサンプ
ルＳを回収タンク３４ａに回収し、重量群＝「適」のサ
ンプルＳを回収タンク３４ｂに回収すると共に、重量群
＝「大」のサンプルＳを回収タンク３４ｃに回収するこ
ととしている。

【００３８】そして、前記３本の仕分用管路３３ａ，３
３ｂ，３３ｃの内部は、３つの回収タンク３４ａ，３４
ｂ，３４ｃのうち対応する回収タンク３４ａ，３４ｂ，
３４ｃの内部と、各回収タンク３４ａ，３４ｂ，３４ｃ
の上面に形成された通孔３４ｄを介して連通している。

【００３９】尚、本実施形態では、前記貯留タンク３
１、分級用管路３２、各仕分用管路３３ａ，３３ｂ，３
３ｃ、及び、各回収タンク３４ａ，３４ｂ，３４ｃの内
部に、サンプルＳよりも若干比重が小さい透光性の液体
（図示せず）として、純水が満水状態に充填されてお
り、この純水は必要に応じて、不図示の環流手段により
沈降式分級装置３０の外部に環流されるか、あるいは、
これら貯留タンク３１、分級用管路３２、各仕分用管路
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、及び、各回収タンク３４ａ，
３４ｂ，３４ｃの内部から排水されて、新しい純水と交
換される。

【００４０】また、本実施形態では、前記貯留タンク３
１、分級用管路３２、各仕分用管路３３ａ，３３ｂ，３
３ｃ、及び、各回収タンク３４ａ，３４ｂ，３４ｃの内
面にいずれも、サンプルＳの接触時に付着するのを防止
する樹脂コーティングが施されている。

【００４１】前記振り分け弁３５は、分級用管路３２の
中心から若干偏心した箇所を通るように分級用管路３２
の下端３２ａの内部に水平に架設された回転軸３５ａ
と、分級用管路３２の内径を短径とする略楕円状を呈
し、この短径上に前記回転軸３５ａが取着されて、この
回転軸３５ａにより回転可能に支持された羽根板３５ｂ
（誘導部材に相当）とを備えている。

【００４２】そして、前記振り分け弁３５は、ステッピ
ングモータ３５ｃ（図３参照）の出力軸（図示せず）か
ら前記回転軸３５ａに伝達される動力により羽根板３５
ｂが回転するように構成されている。

【００４３】尚、羽根板３５ｃの回転が停止する箇所
は、羽根板３５ｃが鉛直方向に延在して分級用管路３２
の下端３２ａに達した重量群＝「適」のサンプルＳを中
央の仕切用管路３３ｂに導く基準箇所と、羽根板３５ｃ
が左の仕分用管路３３ａに沿って延在してこの左の仕分
用管路３３ａに重量群＝「小」のサンプルＳを導く右傾
斜箇所と、羽根板３５ｃが右の仕分用管路３３ｃに沿っ
て延在してこの右の仕分用管路３３ｃに重量群＝「大」
のサンプルＳを導く左傾斜箇所との３つである。

【００４４】そして、上述した基準箇所及び左右の各傾
斜箇所のいずれに羽根板３５ｂが位置している状態であ
っても羽根板３５ｂの上端に位置する円弧状の端面は、
羽根板３５ｂの両平面に対して直交する形状ではなく、
サンプルＳに損傷を与えない程度に先細り状に形成され
ており、特に、基準箇所においてサンプルＳが羽根板３
５ｂの端面上に載って外力の付加や左右の傾斜箇所への
羽根板３５ｂの回転に伴って、中央の仕切用管路３３ｂ
に導かれるべき重量群＝「適」のサンプルＳが、左右の
仕切用管路３３ａ，３３ｃに導かれるといった事態の発
生を防止するように構成されている。

【００４５】前記速度検出用センサ３６ａ，３６ｂ（サ
ンプル検出センサに相当）と、タイミング検出用センサ
３７（トリガ用サンプル検出センサに相当）とはいずれ
も、図２中では省略して模式的に示しているが、分級用
管路３２を挟んで対向する一対の発光受光素子からな
り、分級用管路３２をその径方向に貫通するように発光
素子から出射される検出光が分級用管路３２の内部で遮
られて受光素子により受光されなくなると、分級用管路
３２の内部をサンプルＳが通過したものとして、検出信
号を出力するように構成されている。

【００４６】前記制御ユニット３８は、図３に沈降式分
級装置３０の電気的な概略構成のブロック図で示すよう
に、ＣＰＵ（Central Processing Unit 、中央処理装
置）３８ａと、ＲＡＭ（Random Access Memory）３８ｂ
と、ＲＯＭ（Read-Only Memory）３８ｃとで構成されて
いる。

【００４７】前記ＣＰＵ３８ａには、ドライバ３５ｄ，
３９ｄを介してステッピングモータ３５ｃ及びモータ３
９ｃがそれぞれ接続されていると共に、速度検出用セン
サ３６ａ，３６ｂ及びタイミング検出用センサ３７がそ
れぞれ接続されている。

【００４８】前記ＲＡＭ３８ｂは、各種データ記憶用の
データエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを
有しており、前記ＲＯＭ３８ｃには、ＣＰＵ３８ａに各
種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納され
ている。

【００４９】そして、前記ＣＰＵ３８ａは、ＲＯＭ３８
ｃに格納されている制御プログラムに従い、前記ドライ
バ３９ｄを介してモータ３９ｃを微速で回転させて、撹
拌羽根３９ｂにより貯留タンク３１内の純水に下方から
上方に向かう流れを発生させ、この流れにより純水を貯
留タンク３１内で極めて緩く撹拌させる。

【００５０】次に、前記ＲＯＭ３８ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ３８ａが行う処理を、図４のフ
ローチャートを参照して説明する。

【００５１】不図示の電源からの電力の供給が開始され
て制御ユニット３８が起動し、プログラムがスタートす
ると、図４に示すように、ＣＰＵ３８ａは、上側の速度
検出用センサ３６ａがサンプルＳを検出したか否かを確
認し（ステップＳ１）、検出していない場合は（ステッ
プＳ１でＮ）、後述するステップＳ５に進み、検出した
場合は（ステップＳ１でＹ）、検出したタイミングをＲ
ＡＭ３８ｂのタイミングバッファエリアに検出順に格納
した後（ステップＳ３）、ステップＳ５に進む。

【００５２】ステップＳ５では、速度検出センサ３６ｂ
がサンプルＳを検出したか否かを確認し、検出していな
い場合は（ステップＳ５でＮ）、後述するステップＳ１
５に進み、検出した場合は（ステップＳ５でＹ）、ＲＡ
Ｍ３８ｂのタイミングバッファエリアに格納されている
上側の速度検出用センサ３６ａによるサンプルＳの検出
タイミングのうち最古のタイミングからの経過時間と、
上下の速度検出センサ３６ａ，３６ｂの間隔とを基に、
検出したサンプルＳの沈降速度を算出する（ステップＳ
７）。

【００５３】ステップＳ７においてサンプルＳの沈降速
度を算出したならば、その沈降速度を基に、ＲＡＭ３８
ｂの沈降速度−重量群換算テーブルと照合して、そのサ
ンプルＳに該当する重量群を割り出し（ステップＳ
９）、割り出した重量群をＲＡＭ３８ｂの重量群バッフ
ァエリアに割り出し順に格納すると共に（ステップＳ１
１）、ＲＡＭ３８ｂのタイミングバッファエリアから、
格納されている上側の速度検出用センサ３６ａによるサ
ンプルＳの検出タイミングのうち最古のタイミングを消
去した後（ステップＳ１３）、ステップＳ１５に進む。

【００５４】ステップＳ１５では、タイミング検出用セ
ンサ３７がサンプルＳを検出したか否かを確認し、検出
していない場合は（ステップＳ１５でＮ）、ステップＳ
１にリターンし、検出した場合は（ステップＳ１５で
Ｙ）、振り分け弁３５の羽根板３５ｂを回転させて、基
準箇所と左右の傾斜箇所とのうちいずれか１つの箇所に
位置させる（ステップＳ１７）。

【００５５】尚、このステップＳ１７で羽根板３５ｂを
位置させる箇所は、ＲＡＭ３８ｂの重量群バッファエリ
アに格納されている重量群のうち、最古の重量群に対応
する回収タンク３４ａ，３４ｂ，３４ｃに連通した仕分
用管路３３ａ，３３ｂ，３３ｃに、サンプルＳが導かれ
るようにするのに適した箇所であり、最古の重量群が
「小」であれば右傾斜箇所、「適」であれば基準箇所、
「大」であれば左傾斜箇所となる。

【００５６】ステップＳ１７で羽根板３５ｂを基準箇所
と左右の傾斜箇所とのうちいずれか１つの箇所に位置さ
せたならば、その時点からの経過時間が所定時間に達し
たか否かを確認し（ステップＳ１９）、達していない場
合は（ステップＳ１９でＮ）、達するまでステップＳ１
９をリピートし、達した場合は（ステップＳ１９で
Ｙ）、ＲＡＭ３８ｂの重量群バッファエリアから、格納
されている重量群のうち最古の重量群を消去した後（ス
テップＳ２１）、ステップＳ１にリターンする。

【００５７】以上の説明からも明らかなように、本実施
形態では、請求項中の重量群割出手段３８Ａが図４のフ
ローチャートにおけるステップＳ９で構成されており、
誘導先切換手段Ａが図４中のステップＳ１７とステッピ
ングモータ３５ｃ及びそのドライバ３５ｄで構成されて
おり、到達時点割出手段Ｂがトリガ用サンプル検出セン
サ３７により構成されている。

【００５８】次に、上述した構成による本実施形態の沈
降式分級装置３０の動作（作用）について説明する。

【００５９】まず、貯留タンク３１内の純水中に分級す
るサンプルＳを投入し、蓋をした後モータ３９ｃを作動
させて撹拌羽根３９ｂを微速で回転させると、貯留タン
ク３１内の純水が下方から上方への緩やかな流れを起こ
すように純水が撹拌され、この純水の流れによってサン
プルＳが貯留タンク３１内で一時的に上昇し、その後、
純水の流れから受ける力をサンプルＳの自重により生ず
る重力が上回って、サンプルＳが極めて微速で沈降し始
め、底板３１ａの傾斜により導かれて通孔３１ｂから分
級用管路３２に上端から進入する。

【００６０】そして、分級用管路３２から回収タンク３
４ａ，３４ｂ，３４ｃまでの純水には、撹拌羽根３９ｂ
の回転に伴う純水の流れが発生せず、静止状態に保たれ
ているため、この分級用管路３２内の純水中では、サン
プルＳが自重により生ずる重力のみによって、純水との
比重差に応じた純水からの浮力を受けつつ、下端３２ａ
に向けて沈降していく。

【００６１】分級用管路３２内の純水中で沈降するサン
プルＳは、上側の速度検出用センサ３６ａが配置された
分級用管路３２箇所を通過する際に、この速度検出用セ
ンサ３６ａによって存在が検出され、さらにサンプルＳ
が沈降して下側の速度検出用センサ３６ｂが配置された
分級用管路３２箇所を通過する際に、この速度検出用セ
ンサ３６ｂによって存在が検出される。

【００６２】すると、これら上下の速度検出用センサ３
６ａ，３６ｂによって存在が検出されたタイミングの差
から、このサンプルＳの純水中での沈降速度が算出され
ると共に、この沈降速度を基に、サンプルＳに該当する
重量群が割り出され、サンプルＳのさらなる沈降に伴っ
て、分級用管路３２の下端３２ａ付近の通過をタイミン
グ検出用センサ３７により検出されると、割り出された
重量群に応じた回収タンク３４ａ，３４ｂ，３４ｃにサ
ンプルＳを回収するために、その重量群に応じた回収タ
ンク３４ａ，３４ｂ，３４ｃに連通する仕分用管路３３
ａ，３３ｂ，３３ｃにサンプルＳが誘導されるように羽
根板３５ｂが回転される。

【００６３】但し、サンプルＳは、分級用管路３２を沈
降して行くうちに加速度が付くので、一言でサンプルＳ
の沈降速度といっても、分級用管路３２の鉛直方向にお
けるサンプルＳの位置によって沈降速度は実際には僅か
ながら異なる。そこで、本実施形態では、上述した加速
度を加味してサンプルＳの沈降速度を、分級用管路３２
の下端３２ａに達する時点での終端速度として算出する
ようにしている。

【００６４】しかし、全サンプルＳについて同じ条件で
算出する沈降速度であれば、別に、終端速度以外、つま
り、分級用管路３２の下端３２ａにおける沈降速度でな
くても正確な重量群の割り出しができるのは勿論のこと
である。

【００６５】例えば、サンプルＳの重量群が「小」であ
ると割り出されると、タイミング検出用センサ３７がサ
ンプルＳを検出するのに伴って、羽根板３５ｂが回転し
て右傾斜箇所に位置し（以前から右傾斜箇所に位置して
いれば、実際の回転動作は省略される）、次のサンプル
Ｓをタイミング検出用センサ３７が検出すると、そのサ
ンプルＳの重量群が「大」であると割り出されていると
すれば、羽根板３５ｂが右傾斜箇所から回転して左傾斜
箇所に位置する。

【００６６】尚、分級用管路の鉛直方向の寸法次第で
は、あるサンプルＳが下側の速度検出用センサ３６ｂに
よって検出される時点では、上側の速度検出用センサ３
６ａにおいて次以降のサンプルＳが既にいくつか検出さ
れている場合も想定でき、また、あるサンプルＳが分級
用管路３２の下端３２ａに達して羽根板３５ｂにより仕
分けられる時点では、下側の速度検出用センサ３６ｂに
よって次以降のサンプルＳが検出されて、この次以降の
サンプルに関する重量群が、あるサンプルの重量群の他
に割り出されている場合も想定できる。

【００６７】しかし、沈降式分級においてサンプルＳを
沈降させるのに用いる純水は、サンプルＳとの比重差が
それ程大きくないものであるため、サンプルＳの純水中
での沈降速度はそれほど速くはならず、しかも、分級用
管路３２の内部では撹拌羽根３９ｂの回転に伴う純水の
流れが発生せず静止状態であることから、沈降中のサン
プルＳが純水の流れの影響で沈降速度を狂わすような不
規則な沈降をすることもない。

【００６８】その上、分級用管路３２の内面に施された
樹脂コーティングによりサンプルＳの沈降が分級用管路
３２の途中で停止することがなく、しかも、撹拌羽根３
９ｂによる貯留タンク３１内の純水の撹拌によって、貯
留タンク３１内のサンプルＳは略均等に分散していて、
貯留タンク３１から分級用管路３２に複数のサンプルＳ
が同時に進入することがなく、分級用管路３２の内部に
おいて各サンプルＳは、前後のサンプルＳとの間に時間
的及び距離的な間隔を持つこととなる。

【００６９】このため、サンプルＳの相互に重量の差が
あっても、それに伴う沈降速度差等で分級用管路３２内
でのサンプルＳどうしに追い越しは発生せず、従って、
図４のフローチャートに示すような一般的なバッチ処理
を行っても、各サンプルＳに対する仕分先の入れ替わり
による分級ミスは発生しない。

【００７０】また、未成育の細胞塊等は、純水中を自重
により沈降することができないので、貯留タンク３１内
の撹拌された純水の流れの中に滞留したまま残存し、分
級されない。

【００７１】このように本実施形態の沈降式分級装置３
０によれば、鉛直方向に延設した透光性材料からなる分
級用管路３２内に充填した透光性の純水中において、こ
の純水よりも比重が大きいサンプルＳを沈降させ、鉛直
方向に間隔をおいた分級用管路３２の外側箇所に上下の
速度検出用センサ３６ａ，３６ｂを各々配設して、これ
ら上下の速度検出用センサ３６ａ，３６ｂが同じサンプ
ルＳの通過を検出したタイミングの差から沈降速度を算
出し、この沈降速度を基に、サンプルＳに該当する重量
群を割り出して、分級用管路３２の下端３２ａにそのサ
ンプルＳが達したことをタイミング検出用センサ３７が
検出するのに応じて、分級用管路３２の下端３２ａに設
けた羽根板３５ｂを回転させて、基準箇所と左右の傾斜
箇所とのいずれかに位置させ、分級用管路３２の下端３
２ａに分岐接続された仕分用管路３３ａ，３３ｂ，３３
ｃのうち、割り出した重量群に対応する回収タンク３４
ａ，３４ｂ，３４ｃに連通する仕分用管路３３ａ，３３
ｂ，３３ｃへサンプルＳを導く構成とした。

【００７２】このため、従来のように、サンプルの沈降
速度の差を水平移動距離に変換しなくてもサンプルＳを
重量群別に分級することができ、従って、装置の水平方
向における占有スペースを小さく済ませることができ、
また、装置自体が小さくなることから、装置のコストも
安価にすることができる。

【００７３】尚、分級用管路３２の上端に貯留タンク３
１を接続して純水を充填し、この貯留タンク３１内の純
水を撹拌羽根３９ｂの回転により撹拌するための構成
は、省略してもよい。

【００７４】しかし、本実施形態の沈降式分級装置３０
のようにこの構成を設ければ、貯留タンク３１内に多数
のサンプルＳを投入してもそれらサンプルＳが貯留タン
ク３１内に略均等に分散することから、上述したよう
に、重量の差によるサンプルＳの追い越しが分級用管路
３２内で発生せず、あるサンプルＳについての上下の速
度検出用センサ３６ａ，３６ｂによる検出とその検出タ
イミング差からの沈降速度算出、算出沈降速度からの重
量群割り出し、並びに、割り出した重量群に応じた仕分
を、一般的なバッチ処理により行っても、各サンプルＳ
に対する仕分先の入れ替わりによる分級ミスは発生せ
ず、これにより、サンプルＳの連続的な分級が可能とな
るので、有利である。

【００７５】また、本実施形態の沈降式分級装置３０で
は、タイミング検出用センサ３７がサンプルＳを検出す
るのに合わせて、そのサンプルＳの仕分先に応じた箇所
に羽根板３５ｂを回転させる構成としたが、例えば、下
側の速度検出用センサ３６ｂと羽根板３５ｂとの鉛直方
向の寸法と、そのサンプルＳの算出された沈降速度とを
基に、サンプルＳが分級用管路３２の下端３２ａに達す
るタイミングを、下側の速度検出用センサ３６ｂがサン
プルＳを検出した時点を基準に割り出し、この割り出し
たタイミングに合わせて羽根板３５ｂを回転させる構成
としてもよい。

【００７６】そして、そのように構成すれば、羽根板３
５ｂを回転させるタイミングを検出するための専用のタ
イミング検出用センサ３７を設ける必要がなくなり、部
品点数の削減とそれに伴う装置コストの低減とを図るこ
とが可能となるので、有利である。

【００７７】さらに、本実施形態の沈降式分級装置３０
では、サンプルＳの沈降速度を算出するために上下２つ
の速度検出用センサ３６ａ，３６ｂを用いる構成とした
が、鉛直方向に間隔をおいて配置した３つ以上のセンサ
がサンプルＳを検出したタイミングの差を基に、例え
ば、上下に隣り合う２つのセンサ間での検出タイミング
差を平均化して沈降速度を求めて、沈降速度の算出精度
の向上を図るようにする等、分級用管路３２におけるサ
ンプルＳの通過タイミング差を検出するために用いるセ
ンサの数は、２つに限らず３つ以上であってもよい。

【００７８】また、本実施形態の沈降式分級装置３０で
は、貯留タンク３１を上方から見て円形を呈する円柱状
に形成すると共に、分級用管路３２や仕分用管路３３
ａ，３３ｂ，３３ｃをいずれも中空の円筒状に形成した
が、これらはいずれも断面正円状に限らず断面多角形状
としてもよく、その場合には、羽根板３５ｂの形状も合
わせて変更すればよい。

【００７９】さらに、本実施形態では、サンプルＳを３
つの重量群に分級する場合を例に取って説明したが、本
発明は、２つの重量群にサンプルＳを分級する場合や、
４つ以上の重量群にサンプルＳを分級する場合にも適用
可能であり、特に、４つ以上の重量群にサンプルＳを分
級する場合には、羽根板３５ｂに代えて、筒状の案内枠
を上下に開放状となる姿勢で分級用管路３２の下端に配
設し、この案内枠の上端寄り部分を分級用管路３２によ
り揺動可能に枢支させ、サンプルＳの仕分先に応じた角
度に案内枠を揺動させる構成として、この案内枠を誘導
部材として用いるようにしてもよい。

【００８０】

【実施例】以下、本発明の沈降式分級方法とその装置を
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によっ
て限定されるものではない。

【００８１】［実験例１及び参考例１］図２に示す沈降
式分級装置３０を用い、４種の樹脂棒を５０個ずつ、合
計２００個をサンプルＳとして貯留タンク３１に入れ、
モータ３９ｃにより撹拌羽根３９ｂを３０ｒ．ｐ．ｍ．
で回転させて、貯留タンク３１内の純水と共に樹脂棒を
撹拌して分級の実験を行った。

【００８２】尚、分級用管路３２の全長（鉛直方向）は
３００ｍｍ、管内径はφ１０ｍｍとし、上側の速度検出
用センサ３６ａは分級用管路３２の上端から２０ｍｍ下
がった箇所、同じく、下側の速度検出用センサ３６ｂは
分級用管路３２の上端から２８０ｍｍ下がった箇所に各
々配置した。また、本実施例の段階では、羽根板３５ｂ
の上端に位置する円弧状の端面は、羽根板３５ｂの両平
面に対して直交する形状としていた。

【００８３】さらに、ＲＡＭ３８ｂの沈降速度−重量群
換算テーブルの内容は、算出された終端速度が２０ｍｍ
／ｓ未満であれば重量群は「小」、終端速度が２０ｍｍ
／ｓ以上５０ｍｍ／ｓ未満であれば重量群は「適」、終
端速度が５０ｍｍ／ｓ以上であれば重量群は「大」とし
た。

【００８４】また、上述した４種の樹脂棒としては、６
−ナイロン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹
脂、並びに、ポリスチレン（スチロール樹脂）を用い、
いずれの寸法も、直径φ１ｍｍ、長さ１ｍｍの円柱形と
した。

【００８５】ここで、参考例１として、上述した４種の
樹脂棒と、長さが２ｍｍで直径は同じφ１ｍｍの同じ４
種の樹脂棒とについて、終端速度の測定を試みた。

【００８６】測定条件は、メスシリンダに純水を見た
し、水面下１００ｍｍと３００ｍｍとの各位置にメスシ
リンダの外側からフォトセンサを取り付けて、水面下１
００ｍｍのフォトセンサが樹脂棒を検出した際に発する
信号でストップウォッチをスタートさせ、水面下３００
ｍｍのフォトセンサが樹脂棒を検出した際に発する信号
でストップウォッチをストップさせることで測定した。
その測定結果を［表１］に示す。

【００８７】

【表１】

【００８８】尚、この計測の際、各種各寸法の樹脂棒と
も、いかなる姿勢で水面下に投入しても沈降時の姿勢
は、両端面が鉛直方向に向いた、つまり、両端面が沈降
方向と平行に延在し軸方向が水平方向に向いた姿勢であ
った。

【００８９】そして、沈降式分級装置３０を用い直径φ
１ｍｍ、長さ１ｍｍの４種の樹脂棒をサンプルＳとして
行った分級の結果は、［表２］に示す通りである。

【００９０】

【表２】

【００９１】理論上では、重量群「小」のサンプルＳが
回収される回収タンク３４ａにはポリスチレンの樹脂棒
５０個が回収される予定であり、重量群「適」のサンプ
ルＳが回収される回収タンク３４ｂにはアクリル樹脂の
樹脂棒５０個が回収される予定であり、重量群「大」の
サンプルＳが回収される回収タンク３４ｃには、６−ナ
イロンの樹脂棒５０個と、ＰＶＣの樹脂棒５０個の、合
計１００個の樹脂棒が回収される予定であったが、実際
には、回収したサンプルＳの数値にずれが生じた。

【００９２】この原因は、サンプルＳの沈降速度の計測
や重量群の割り出しに誤差があった訳ではなく、冒頭に
も述べたように、羽根板３５ｂの端面がこの実験の段階
では両平面に対して直交する形状であったため、基準箇
所に羽根板３５ｂが位置している状態で、重量群＝
「適」と割り出されたアクリル樹脂の樹脂棒の一部が羽
根板３５ｂの端面に載り、その後の羽根板３５ｂの左右
の傾斜箇所への回転時に、その拍子で回収タンク３４ａ
や回収タンク３４ｃに落下したためである。

【００９３】また、この実験においては、撹拌羽根３９
ｂを３０ｒ．ｐ．ｍ．で回転させて貯留タンク３１内の
純水と共に樹脂棒を撹拌した際には、サンプルＳである
各樹脂棒が略均等に分散して緩やかに動く状態となって
おり、この状態から各樹脂棒が貯留タンク３１から底板
３１ａの通孔３１ｂを経て分級用管路３２に進入するま
でには時間が掛かったが、複数個の樹脂棒が同時に分級
用管路３２に進入することはなかった。

【００９４】［実験例２及び参考例２］実験例１と同じ
く図２に示す沈降式分級装置３０を用い、大きさが１〜
２ｍｍ、２〜３ｍｍ、３〜４ｍｍの３種のニンジン不定
胚を５０個ずつ、計１５０個について分級の実験を行っ
た。

【００９５】尚、ＲＡＭ３８ｂの沈降速度−重量群換算
テーブルの内容は、算出された終端速度が６ｍｍ／ｓ未
満であれば重量群は「小」、終端速度が６ｍｍ／ｓ以上
１０ｍｍ／ｓ未満であれば重量群は「適」、終端速度が
１０ｍｍ／ｓ以上であれば重量群は「大」とした。

【００９６】ここで、参考例２として、上述した３種を
含む様々な大きさのニンジン不定胚１００個について、
参考例と同じ条件で終端速度の測定を試みた。その測定
結果を［表３］に示す。

【００９７】

【表３】

【００９８】この結果、大きさが１〜２ｍｍのニンジン
不定胚の終端速度の平均は６．２０ｍｍ／ｓ、２〜３ｍ
ｍのニンジン不定胚の終端速度の平均は８．５４ｍｍ／
ｓ、３〜４ｍｍのニンジン不定胚の終端速度の平均は１
２．２５ｍｍ／ｓであることが分かった。

【００９９】尚、この実験におけるモータ３９ｃによる
撹拌羽根３９ｂの回転数は、実験例１と同じ３０ｒ．
ｐ．ｍ．である。そして、沈降式分級装置３０を用い上
述した３種のニンジン不定胚をサンプルＳとして行った
分級の結果は、［表４］に示す通りである。

【０１００】

【表４】

【０１０１】理論上では、重量群「小」のサンプルＳが
回収される回収タンク３４ａには大きさが１〜２ｍｍの
ニンジン不定胚５０個が回収される予定であり、重量群
「適」のサンプルＳが回収される回収タンク３４ｂには
大きさが２〜３ｍｍのニンジン不定胚５０個が回収され
る予定であり、重量群「大」のサンプルＳが回収される
回収タンク３４ｃには、大きさが３〜４ｍｍのニンジン
不定胚５０個が回収される予定であったが、実際には、
回収したサンプルＳの数値にずれが生じた。

【０１０２】この原因は、重量群は「小」についての、
制御ユニット３８のＲＡＭ３８ｂに設定された沈降速度
−重量群換算テーブルの内容のうち、終端速度が６ｍｍ
／ｓ未満という値が不適切であったと考えられ、その
後、算出された終端速度が７ｍｍ／ｓ未満であれば重量
群は「小」とする内容に、沈降速度−重量群換算テーブ
ルの設定を変え、それ以外は実験例２と同じ条件とし
て、上述した３種のニンジン不定胚をサンプルＳとして
分級を改めて行ったが、その結果は、重量群「小」、
「適」、「大」に対応する各回収タンク３４ａ，３４
ｂ，３４ｃに各々５０個ずつのニンジン不定胚が回収さ
れた。

【０１０３】以上の実験例１及び２と参考例１及び２と
から、図２に示す沈降式分級装置３０を用いて多数のサ
ンプルＳを連続的に且つ正確に分級できることが分かっ
た。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
本発明の沈降式分級方法によれば、サンプルを複数の重
量群別に分級するに当たり、鉛直方向に延設され前記サ
ンプルが内部を通過する分級用管路と、該分級用管路の
下端に分岐接続され前記重量群に対応する複数の仕分用
管路とに、前記サンプルよりも比重の小さい液体を充填
し、前記分級用管路内の前記液体中において前記サンプ
ルを自重により沈降させ、前記分級用管路内の前記液体
中において前記サンプルが、前記鉛直方向に間隔をおい
た上下のチェック箇所を各々通過するタイミングの差を
検出し、前記検出した前記サンプルの前記上下のチェッ
ク箇所を各々通過するタイミングの差を基に、前記サン
プルに該当する重量群を割り出し、前記分級用管路内の
前記液体中を沈降して該分級用管路の下端に到達した前
記サンプルを、前記複数の仕分用管路のうち、前記サン
プルについて割り出した前記重量群に対応する仕分用管
路に振り分けて沈降させるようにした。

【０１０５】また、請求項３に記載した本発明の沈降式
分級装置によれば、サンプルを複数の重量群別に分級す
る装置であって、内部に前記サンプルよりも比重の小さ
い透光性を有する液体が充填され鉛直方向に延設された
透光部材製の分級用管路と、前記分級用管路の下端に一
端がそれぞれ分岐接続されると共に他端が前記分級用管
路の下端よりも下方にそれぞれ配置され、内部に前記液
体が充填された、前記重量群に対応する複数の仕分用管
路と、前記分級用管路の下端に設けられ、前記液体中に
おいて前記分級用管路の下端よりも下方に沈降する前記
サンプルを、前記複数の仕分用管路のうちの１つに誘導
する誘導部材と、前記誘導部材による前記サンプルの誘
導先の前記仕分用管路を切り換える誘導先切換手段と、
前記分級用管路の外部であって前記鉛直方向に相互に間
隔をおいた箇所に各々配置され、前記分級用管路内の前
記液体中を沈降する前記サンプルを検出する複数のサン
プル検出センサと、前記複数のサンプル検出センサが前
記サンプルを検出するタイミングの差を基に、前記サン
プルに該当する重量群を割り出す重量群割出手段と、前
記液体中を沈降する前記サンプルが前記分級用管路の下
端に達する時点を割り出す到達時点割出手段とを備え、
前記誘導先切換手段が、前記到達時点割出手段が割り出
した前記サンプルが前記分級用管路の下端に達する時点
において、該サンプルの前記誘導部材による誘導先が、
前記重量群割出手段が割り出した前記サンプルに該当す
る重量群に対応する前記仕分用管路となるように、前記
誘導部材による前記サンプルの誘導先の切り換えを行う
構成とした。

【０１０６】このため、サンプルをこれよりも比重の小
さい液体中において沈降させると、サンプルの重量差が
液体中における沈降速度の差となって現れるので、各サ
ンプルの重量群を割り出すには、液体中における各サン
プルの沈降速度を割り出す必要がある。

【０１０７】そこで、鉛直方向に延設した分級用管路内
の液体中においてサンプルを自重により沈降させて、そ
のサンプルが分級用管路の鉛直方向に間隔をおいた箇所
を各々通過するタイミングの差を検出すると、そのサン
プルの沈降速度が割り出されてこのサンプルに該当する
重量群が割り出されるので、後は、分級用管路の下端に
おいて、割り出された重量群に対応する仕分用管路に振
り分けることで、サンプルが重量群別に個別の仕分用管
路に分級される。

【０１０８】従って、サンプルを重量群別に分級するた
めに、サンプルの沈降速度の差を水平移動距離に変換す
る必要がなく、従って、水平方向における占有スペース
を小さく済ませることができ、設備自体が小さくなるこ
とから設備コストも小さく済ませることができる。

【０１０９】しかも、サンプルと液体との比重の差を適
宜設定すれば、分級用管路内でのサンプルどうしの追い
越しは発生せず、サンプルの沈降速度が割り出される順
序と、分級用管路の下端においてサンプルが振り分けら
れる順序とに相違が発生することがないことから、分級
用管路においてサンプルを連続的に沈降させても、間違
いなく確実に各サンプルを重量別に分級することができ
る。

【０１１０】また、サンプルの分級が分級用管路と仕分
用管路との内部に充填された液体中において、これら以
外のものとは一切非接触の状態で行われるので、雑菌の
付着の機会を完全になくし、サンプルを汚染させずに分
級することができる。

【０１１１】その上、請求項３に記載した本発明の沈降
式分級装置によれば、到達時点割出手段が割り出す分級
用管路の下端にサンプルが達する時点に、誘導部材によ
るサンプルの誘導先が誘導先切換手段により切り換えら
れるので、誘導部材によるサンプルの誘導先の切り換え
タイミングが、分級用管路の下端にサンプルが達する時
点からずれて、そのサンプルの該当する重量群とは別の
重量群に対応する仕分用管路に誤ってサンプルが誘導さ
れてしまうのを防ぎ、分級精度を高く維持することがで
きる。

【０１１２】さらに、請求項２に記載した本発明の沈降
式分級方法によれば、前記分級用管路の上端に連通する
貯留タンクの内部で前記液体と共に多数の前記サンプル
を撹拌し、該撹拌により前記多数のサンプルを前記貯留
タンク内の前記液体中に略均等に分散させるようにし
た。

【０１１３】また、請求項６に記載した本発明の沈降式
分級装置によれば、前記分級用管路の上端に接続され内
部に前記液体が充填される貯留タンクと、該貯留タンク
内に設けられ前記貯留タンク内の前記液体を撹拌する撹
拌手段とをさらに備え、前記貯留タンクに多数投入され
た前記サンプルが、前記撹拌手段による前記貯留タンク
内の前記液体の撹拌により、該液体中に略均等に分散す
る構成とした。

【０１１４】このため、液体の撹拌により貯留タンク内
の多数のサンプルを分散させておくことで、複数のサン
プルがまとまって同時に分級管路内に進入しようとする
のを防ぎ、分級管路内の液体中を沈降するサンプルどう
しに時間的及び距離的な間隔を持たせて、分級用管路内
で重量の大きいサンプルが重量の小さいサンプルを追い
越す現象の発生を防止し、サンプルの重量群の割り出し
精度を高く維持し、且つ、割り出した重量群に応じたサ
ンプルの仕分を正確に行うことができる。

【０１１５】さらに、請求項４に記載した本発明の沈降
式分級装置によれば、前記到達時点割出手段を、前記複
数のサンプル検出センサとは別に前記分級用管路の下端
の外部に配置され、前記分級用管路内であって前記誘導
部材よりも上方の分級用管路箇所内の前記液体中を沈降
する前記サンプルを検出するトリガ用サンプル検出セン
サにより構成した。

【０１１６】このため、請求項１に記載した本発明の沈
降式分級方法や、請求項３に記載した本発明の沈降式分
級装置におけるサンプル検出センサと同様に、トリガ用
サンプル検出センサが分級用管路の外部に配置されてい
て、分級用管路内の液体及びサンプルと一切非接触でサ
ンプルを検出することから、誘導部材によるサンプルの
該当する仕分用管路への誘導タイミングの割り出しにつ
いても、サンプルを汚染させずに行うことができる。

【０１１７】また、請求項５に記載した本発明の沈降式
分級装置によれば、前記分級用管路の上端に接続され内
部に前記液体が充填される貯留タンクと、該貯留タンク
内に設けられ前記貯留タンク内の前記液体を撹拌する撹
拌手段とをさらに備え、前記サンプルが、前記撹拌手段
による前記貯留タンク内の前記液体の撹拌により、該液
体中における沈降速度が弱められた後、前記貯留タンク
内から前記分級用管路内に向けて自重により前記液体中
を沈降する構成とした。

【０１１８】このため、請求項４に記載した本発明の沈
降式分級装置と同様に、サンプル検出センサが分級用管
路の外部に配置されていて、分級用管路内の液体及びサ
ンプルと一切非接触でサンプルを検出することから、誘
導部材によるサンプルの該当する仕分用管路への誘導タ
イミングの割り出しを、サンプルを汚染させずに行うこ
とができる。

【０１１９】しかも、分級用管路内の液体中におけるサ
ンプルの沈降速度の割り出しのために設けたサンプル検
出センサを、誘導部材によるサンプルの該当する仕分用
管路への誘導タイミングの割り出しに流用できることか
ら、部品点数の増加とこれによる設備の大型化及び設備
コストの増大を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による沈降式分級装置の基本構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態による沈降式分級装置の概
略構成を模式的に示す説明図である。

【図３】図２に示す沈降式分級装置の電気的な概略構成
を示すブロック図である。

【図４】図２に示す制御ユニットのＲＯＭに格納された
制御プログラムに従いＣＰＵが行う処理を示すフローチ
ャートである。

【図５】従来技術に係る沈降式分級装置の正面図であ
る。

【符号の説明】

３０ 沈降式分級装置 ３１ 貯留タンク ３２ 分級用管路 ３３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎ 仕分用管路 ３５ｂ 誘導部材 ３６ａ，３６ｂ，・・・，３６ｎ サンプル検出センサ ３７ トリガ用サンプル検出センサ ３８ 制御ユニット ３８ａ ＣＰＵ ３８ｂ ＲＡＭ ３８ｃ ＲＯＭ ３８Ａ 重量群割出手段 ３９ｂ 撹拌手段 Ａ 誘導先切換手段 Ｂ 到達時点割出手段 Ｓ サンプル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サンプルを複数の重量群別に分級するに
   当たり、 鉛直方向に延設され前記サンプルが内部を通過する分級
   用管路と、該分級用管路の下端に分岐接続され前記重量
   群に対応する複数の仕分用管路とに、前記サンプルより
   も比重の小さい液体を充填し、 前記分級用管路内の前記液体中において前記サンプルを
   自重により沈降させ、 前記分級用管路内の前記液体中において前記サンプル
   が、前記鉛直方向に間隔をおいた上下のチェック箇所を
   各々通過するタイミングの差を検出し、 前記検出した前記サンプルの前記上下のチェック箇所を
   各々通過するタイミングの差を基に、前記サンプルに該
   当する重量群を割り出し、 前記分級用管路内の前記液体中を沈降して該分級用管路
   の下端に到達した前記サンプルを、前記複数の仕分用管
   路のうち、前記サンプルについて割り出した前記重量群
   に対応する仕分用管路に振り分けて沈降させるようにし
   た、 ことを特徴とする沈降式分級方法。
2. 【請求項２】 前記分級用管路の上端に連通する貯留タ
   ンクの内部で前記液体と共に多数の前記サンプルを撹拌
   し、該撹拌により前記多数のサンプルを前記貯留タンク
   内の前記液体中に略均等に分散させるようにした請求項
   １記載の沈降式分級方法。
3. 【請求項３】 サンプルを複数の重量群別に分級する装
   置であって、 内部に前記サンプルよりも比重の小さい透光性を有する
   液体が充填され鉛直方向に延設された透光部材製の分級
   用管路と、 前記分級用管路の下端に一端がそれぞれ分岐接続される
   と共に他端が前記分級用管路の下端よりも下方にそれぞ
   れ配置され、内部に前記液体が充填された、前記重量群
   に対応する複数の仕分用管路と、 前記分級用管路の下端に設けられ、前記液体中において
   前記分級用管路の下端よりも下方に沈降する前記サンプ
   ルを、前記複数の仕分用管路のうちの１つに誘導する誘
   導板と、 前記誘導板による前記サンプルの誘導先の前記仕分用管
   路を切り換える誘導先切換手段と、 前記分級用管路の外部であって前記鉛直方向に相互に間
   隔をおいた箇所に各々配置され、前記分級用管路内の前
   記液体中を沈降する前記サンプルを検出する複数のサン
   プル検出センサと、 前記複数のサンプル検出センサが前記サンプルを検出す
   るタイミングの差を基に、前記サンプルに該当する重量
   群を割り出す重量群割出手段と、 前記液体中を沈降する前記サンプルが前記分級用管路の
   下端に達する時点を割り出す到達時点割出手段とを備
   え、 前記誘導先切換手段は、前記到達時点割出手段が割り出
   した前記サンプルが前記分級用管路の下端に達する時点
   において、該サンプルの前記誘導板による誘導先が、前
   記重量群割出手段が割り出した前記サンプルに該当する
   重量群に対応する前記仕分用管路となるように、前記誘
   導板による前記サンプルの誘導先の切り換えを行う、 ことを特徴とする沈降式分級装置。
4. 【請求項４】 前記到達時点割出手段は、前記複数のサ
   ンプル検出センサとは別に前記分級用管路の下端の外部
   に配置され、前記分級用管路内であって前記誘導板より
   も上方の分級用管路箇所内の前記液体中を沈降する前記
   サンプルを検出するトリガ用サンプル検出センサにより
   構成されている請求項３記載の沈降式分級装置。
5. 【請求項５】 前記到達時点割出手段は、前記複数のサ
   ンプル検出センサが前記サンプルを検出するタイミング
   の差と、前記複数のサンプル検出センサのうち少なくと
   も１つ及び前記分級用管路の下端の前記鉛直方向におけ
   る位置の差とを基に、前記サンプルが前記分級用管路の
   下端に達する時点を割り出す請求項３記載の沈降式分級
   装置。
6. 【請求項６】 前記分級用管路の上端に接続され内部に
   前記液体が充填される貯留タンクと、該貯留タンク内に
   設けられ前記貯留タンク内の前記液体を撹拌する撹拌手
   段とをさらに備え、前記貯留タンクに多数投入された前
   記サンプルは、前記撹拌手段による前記貯留タンク内の
   前記液体の撹拌により、該液体中に略均等に分散する請
   求項３、４又は５記載の沈降式分級装置。