(57)【要約】【課題】液体の流動性や流動状態を測定する方法と装置。【解決手段】容器部３に試料を入れ、この容器部３の試料を流動部４に流出させ、この流動部先端の流出口５より流出する試料を傾斜部６に受けて再び流動させて、この傾斜部６を流動して傾斜部先端７より流出する試料を受け容器８で受け取り、この流出口５や傾斜部先端７より流出する試料を試料検出手段９の画像センサ１０で検出したり、又は傾斜部６を流動する試料を試料観察手段１２の顕微鏡１３で検出し、この検出した信号をコンピュータ１１に入力して、試料を流動部４に流出させた時点から試料が傾斜部６を流動しなくなる終了時点までの経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数である流動性や粘性をコンピュータ１１で演算するのと、傾斜部６を流動した試料の流動状態を試料観察手段１２の顕微鏡１３で観察する。【選択図】          図１
2004325423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器部（３）に試料を入れ、この容器部（３）の試料を流動部（４）に流出させ、この流動部（４）に流出させた試料が流動部（４）を流動して流動部先端の流出口（５）より流出する試料を傾斜部（６）に流出させ、この傾斜部（６）に流出させた試料が傾斜部（６）を流動して傾斜部先端（７）より流出する試料を受け容器（８）で受け取り、この流出口（５）や傾斜部先端（７）より流出する試料を試料検出手段（９）の画像センサ（１０）で検出し、この画像センサ（１０）で検出した試料検出手段（９）の信号をコンピュータ（１１）に入力して、前記容器部（３）に入れた試料を流動部（４）に流出させた時点から試料が流出口（５）や傾斜部先端（７）より流出する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ（１１）で演算するのと、前記傾斜部（６）を流動した試料の流動状態を試料観察手段（１２）の顕微鏡（１３）で観察することを特徴とする液体のレオロジー測定方法。
【請求項２】
試料を入れる容器部（３）と該容器部（３）の開口側から容器部（３）の試料を流動さす流動部（４）を支持具（１４）に取り付け、該支持具（１４）に取り付けた該容器部（３）と流動部（４）を垂直位置から容器部（３）の試料を流出さす試料流出位置まで傾倒自在に支持する支持手段（１５）と、この試料を入れる容器部（３）と流動部（４）を垂直位置から試料流出位置まで傾倒自在に作動さす位置決め手段（１６）と、流動部先端の流出口（５）より流出した試料を受けて流動さす傾斜部（６）と、この傾斜部（６）を支持する傾斜部支持具（１７）と、該傾斜部（６）を流動した試料が傾斜部先端（７）より流出した試料を受け取る受け容器（８）と、前記傾斜部先端（８）より流出する試料を検出できる位置に試料検出手段（９）の画像センサ（１０）を設け、この画像センサ（１０）で検出した試料検出手段（９）の信号をコンピュータ（１１）に入力して、前記容器部（３）に入れた試料を流動部（４）に流出させた時点から試料が流動部（４）を流動して傾斜部先端（７）より流出する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ（１１）で演算するのと、前記傾斜部（６）を流動した試料の流動状態を観察する試料観察手段（１２）の顕微鏡（１３）からなることを特徴する液体のレオロジー測定装置。
【請求項３】
流出口（５）より流出する試料を検出できる位置に試料検出手段（９）の画像センサ（１０）を設け、この画像センサ（１０）で検出した試料検出手段（９）の信号をコンピュータ（１１）に入力して、容器部（３）に入れた試料を流動部（４）に流出させた時点から試料が流出口（５）より流出する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ（１１）で演算することを特徴とする請求項２記載の液体のレオロジー測定装置。
【請求項４】
容器部（３）に試料を入れ、この容器部（３）の試料を流動部（４）に流出させ、この流動部（４）に流出させた試料が流動部（４）を流動して流動部先端の流出口（５）より流出する試料を傾斜部（６）に流出させ、この傾斜部（６）に流出させた試料が傾斜部（６）を流動して傾斜部先端（７）より流出する試料を受け容器（８）で受け取り、この傾斜部（６）に流出させて傾斜部（６）を流動する試料を試料観察手段（１２）の顕微鏡（１３）で検出し、この顕微鏡（１３）で検出した試料観察手段（１２）の信号をコンピュータ（１１）に入力して、前記容器部（３）に入れた試料を流動部（４）に流出させた時点から試料が傾斜部（６）を流動する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ（１１）で演算するのと、前記傾斜部（６）を流動した試料の流動状態を試料観察手段（１２）の顕微鏡（１３）で観察することを特徴とする液体のレオロジー測定方法。
【請求項５】
試料を入れる容器部（３）と該容器部（３）の開口側から容器部（３）の試料を流動さす流動部（４）を支持具（１４）に取り付け、該支持具（１４）に取り付けた該容器部（３）と流動部（４）を垂直位置から容器部（３）の試料を流出さす試料流出位置まで傾倒自在に支持する支持手段（１５）と、この試料を入れる容器部（３）と流動部（４）を垂直位置から試料流出位置まで傾倒自在に作動さす位置決め手段（１６）と、流動部先端の流出口（５）より流出した試料を受けて流動さす傾斜部（６）と、この傾斜部（６）を支持する傾斜部支持具（１７）と、該傾斜部（６）を流動した試料が傾斜部先端（７）より流出した試料を受け取る受け容器（８）と、前記傾斜部（６）を流動する試料を検出できる位置に試料観察手段（１２）の顕微鏡（１３）を設け、この顕微鏡（１３）で検出した試料観察手段（１２）の信号をコンピュータ（１１）に入力して、前記容器部（３）に入れた試料を流動部（４）に流出させた時点から試料が傾斜部（６）を流動する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ（１１）で演算するのと、前記傾斜部（６）を流動した試料の流動状態を観察する試料観察手段（１２）の顕微鏡（１３）からなることを特徴する液体のレオロジー測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体である食品類、塗料、接着剤、インキ、油類、化粧品、化学製品類、体液等を流動させて、液体のレオロジー定数である流動性（試料の流れ易さの程度）や粘性（試料の粘さの程度）等の測定ができ、また試料を構成している微細粒子の形状や大きさ及び構造変化の流動状態（試料が傾斜部を流動する有様や、試料が傾斜部に付着した流動停止後の有様）を顕微鏡で観察する測定方法や装置に関するもので、少量の試料でも試験ができ、例えば採血した血液の流動性や粘性の測定と、血液中の赤血球の形状や大きさ及び白血球やリンパ球の異常等を観察するのには特に有効な測定方法や装置として使用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像センサを用いたレオロジー測定方法や装置としては、本発明者若杉による容器に入れた試料を板状の流動部に流出させ、流動部先端の流出口より流出する試料を画像センサで検出し、試料が流動部を流動した面積と流動する速度及び途中経過時間や区間経過時間と試料の流出速度により試料のレオロジー定数をコンピュータで演算する画像センサを用いたレオロジー測定方法及びその装置（特許公開２００２−３２８０８１）が提案されている。
【０００３】
また、本発明者若杉による試験管に入れた試料を流動させ、この試験管の流出口より流出する試料を画像センサで検出し、試料が流出口より流出する経過時間と流出勾配により試料のレオロジー定数をコンピュータで演算する液体のレオロジー測定方法及びその装置（特願２００２−１３０１９０）が提案されている。
【０００４】
それと、顕微鏡を用いて血液の流動性を測定する装置としては、シリコン基盤に微細加工した毛細血管モデルに圧力を加えた血液を流して、血液の流動性を測定する血液フイルタ及び血液検査方法並びに血液検査装置（特開平２−１３０４７１）が開発されている。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
従来の
【０００２】や
【０００３】記載の画像センサを用いた測定方法や装置は液体の物性である流動性、粘性、切れ性（試料の切れの良し悪しの程度）、ビンガム特性やチクソトロピック特性（試料が流出開始時点から途切れた断続流出する断続経過時間の程度）、流出特性値（試料が流出口より流出を開始する流動部の傾斜角度）等のレオロジー定数を測定するものであり、試料を構成している微細粒子の形状や大きさ及び構造変化の流動状態が観察できない欠点があった。
【０００６】
また、
【０００４】記載の顕微鏡を用いて血液の流動性を検査する方法や装置は、微細加工した流路の間隙を圧力を加えた血液が何秒で通過するかを測定する間隙通過性を測定するものであり、血液自体の流動性を測定するのには問題があり、また微細加工した流路の入口で血液中の赤血球が詰まると、後続の血液が通過しない問題点と、流路部やポンプ等の着脱作業や清掃が面倒で、次の測定を迅速に行うことができない等の多くの問題点があった。
【０００７】
本発明は、液体のレオロジー定数である流動性や粘性及び試料を構成している微細粒子の形状や大きさ及び構造変化の流動状態を顕微鏡で観察する測定方法を得ることを目的としており、さらに切れ性、ビンガム特性やチクソトロピック特性、流出特性値等のレオロジー定数が容易に求めることができ、少量の試料でも試験ができ、また試験終了時に試料を入れた容器部や試料を流動させた流動部と傾斜部や受け容器の取換作業が簡単容易で、試料を検出するセンサ部の洗浄作業が無く、次の測定を迅速に行うことができ、液体の研究開発や品質評価及び品質管理と、医療にも利用できる例えば、採血した血液の流動性や粘性の測定と、血液中の赤血球の形状や大きさ及び白血球やリンパ球の異常等を観察して、健康状態や病態の評価技術及び機能食品の研究開発を行う上で重要な液体のレオロジー測定方法や装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液体のレオロジー測定方法においては、容器部３に試料を入れ、この容器部３の試料を流動部４に流出させ、この流動部４に流出させた試料が流動部４を流動して流動部先端の流出口５より流出する試料を傾斜部６に流出させ、この傾斜部６に流出させた試料が傾斜部６を流動して傾斜部先端７より流出する試料を受け容器８で受け取り、この流出口５や傾斜部先端７より流出する試料を試料検出手段９の画像センサ１０で検出し、この画像センサ１０で検出した試料検出手段９の信号をコンピュータ１１に入力して、前記容器部３に入れた試料を流動部４に流出させた時点から試料が流出口５や傾斜部先端７より流出する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ１１で演算するのと、前記傾斜部６を流動した試料の流動状態を試料観察手段１２の顕微鏡１３観察する方法がある。
【０００９】
そして、上記液体のレオロジー測定装置１としては、試料を入れる容器部３と該容器部３の開口側から容器部３の試料を流動さす流動部４を支持具１４に取り付け、該支持具１４に取り付けた該容器部３と流動部４を垂直位置から容器部３の試料を流出さす試料流出位置まで傾倒自在に支持する支持手段１５と、この試料を入れる容器部３と流動部４を垂直位置から試料流出位置まで傾倒自在に作動さす位置決め手段１６と、流動部先端の流出口５より流出した試料を受けて流動さす傾斜部６と、この傾斜部６を支持する傾斜部支持具１７と、該傾斜部６を流動した試料が傾斜部先端７より流出した試料を受け取る受け容器８と、前記傾斜部先端７より流出する試料を検出できる位置に試料検出手段９の画像センサ１０を設け、この画像センサ１０で検出した試料検出手段９の信号をコンピュータ１１に入力して、前記容器部３に入れた試料を流動部４に流出させた時点から試料が流動部４を流動して傾斜部先端７より流出する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ１１で演算するのと、前記傾斜部６を流動した試料の流動状態を観察する試料観察手段１２の顕微鏡１３からなるものである。
【００１０】
また、流出口５より流出する試料を検出できる位置に試料検出手段９の画像センサ１０を設け、この画像センサ１０で検出した試料検出手段９の信号をコンピュータ１１に入力して、容器部３に入れた試料を流動部４に流出させた時点から試料が流出口５より流出する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ１１で演算するとよい。
【００１１】
また、本発明の液体のレオロジー測定方法においては、容器部３に試料を入れ、この容器部３の試料を流動部４に流出させ、この流動部４に流出させた試料が流動部４を流動して流動部先端の流出口５より流出する試料を傾斜部６に流出させ、この傾斜部６に流出させた試料が傾斜部６を流動して傾斜部先端７より流出する試料を受け容器８で受け取り、この傾斜部６に流出させて傾斜部６を流動する試料を試料観察手段１２の顕微鏡１３で検出し、この顕微鏡１３で検出した試料観察手段１２の信号をコンピュータ１１に入力して、前記容器部３に入れた試料を流動部４に流出させた時点から試料が傾斜部６を流動する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ１１で演算するのと、前記傾斜部６を流動した試料の流動状態を試料観察手段１２の顕微鏡１３で観察する方法もある。
【００１２】
そして、上記液体のレオロジー測定装置２としては、試料を入れる容器部３と該容器部３の開口側から容器部３の試料を流動さす流動部４を支持具１４に取り付け、該支持具１４に取り付けた該容器部３と流動部４を垂直位置から容器部３の試料を流出さす試料流出位置まで傾倒自在に支持する支持手段１５と、この試料を入れる容器部３と流動部４を垂直位置から試料流出位置まで傾倒自在に作動さす位置決め手段１６と、流動部先端の流出口５より流出した試料を受けて流動さす傾斜部６と、この傾斜部６を支持する傾斜部支持具１７と、該傾斜部６を流動した試料が傾斜部先端７より流出した試料を受け取る受け容器８と、前記傾斜部６を流動する試料を検出できる位置に試料観察手段１２の顕微鏡１３を設け、この顕微鏡１３で検出した試料観察手段１２の信号をコンピュータ１１に入力して、前記容器部３に入れた試料を流動部４に流出させた時点から試料が傾斜部６を流動する経過時間を計測し、この経過時間により試料のレオロジー定数をコンピュータ１１で演算するのと、前記傾斜部６を流動した試料の流動状態を観察する試料観察手段１２の顕微鏡１３からなるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明すると、図１、図２、図３、図４に示す本発明の要部をなす試料検出手段９は、画像センサ１０と画像用のコントローラ２３とコンピュータ１１からなり、試料を検出する画像センサ１０は、通常フレームシャッタ機能、ランダムトリガ機能、電子シャッター機能、正方画素ＣＣＤを採用した小型白黒カメラやカラーカメラを使用し、この画像センサ１０や図５、図６、図７に示す顕微鏡１３で検出した画像（信号）をケーブル６４で画像処理をするコントローラ２３に送信し、このコントローラ２３はビデオ入力制御、グラフィック、メモリ操作、画像計測、キー操作、標準入出力、ＲＳ２３２Ｃデータ入出力、時刻、数値演算、座標変換、カーソル関連、パット関連、照明制御、フライルシステム、システム制御等と、その他画像処理に必要な基本機能とグレイ処理機能やデータを高速処理機能付きを使用し、このコントローラ２３にリモコン（図示しない設定器）やモニタ２４をケーブル６５で接続して使用するが、リモコンやモニタ２４を使用せづにコンピュータ１１の画面に表示したりコンピュータ１１の操作キーにより画像センサ１０や顕微鏡１３の画質や画像の調整作業を行うことも可能である。
【００１４】
次に、画像センサ１０や顕微鏡１３で検出してコントローラ２３に送信された信号をコントローラ２３で画像処理され、この画像処理された信号をＲＳ２３２Ｃインターフェイスのケーブル６６でコンピュータ１１に入力され、通常コンピュータ１１はパーソナル・コンピュータのノート型やデスクトップ型を用いるが、他の形式のコンピュータも使用可能である。
【００１５】
次に、図１〜図４に示す画像センサ１０を支持する画像センサ支持具１８について説明すると、所要寸法からなる四角形状の台版３２の所要位置に、所要寸法の丸棒からなる２本の支柱３１を所要間隔で立設固定し、この対向した２本の支柱３１に図示しない２個の貫通孔と画像センサ取付ネジ孔を所要位置に設けた所要寸法の直方体からなる画像センサ取付具２９を上下方向移動自在に取り付け、この画像センサ取付具２９に画像センサ１０を取り付けて、測定目的により傾斜部先端７や流出口５より流出する試料を検出できる所要高さ位置に固定ネジ３０で支柱３１に固定するものである。
【００１６】
尚、画像センサ１０の設置位置は、測定目的により傾斜部先端７や流出口５に対向した所要位置や横側の所要位置に画像センサ取付具２９に取り付けて設けるが、測定室３６の仕切板４５の所要位置に吊着して横設するのも可能であり、また傾斜部先端７と流出口５の所要位置に２台の画像センサ１０を配設して測定することも可能である。
【００１７】
また、図示していないが、画像処理用や試料観察用にＬＥＤ照明等を試料の種類や測定目的及び測定環境条件等により測定室３６や画像センサ支持具１８または傾斜部支持具１７の所要位置に配置して使用する。
【００１８】
次に、位置決め手段１６は、モータ５５とモータのドライバー５８とモータのコントローラ５９及びコンピュータ１１からなり、モータ５５は高精度な位置決めと速度制御ができてコンピュータに接続ができる通常は、所要トルクと所要機能を有するステッピングモータを使用し、このモータ５５と制御回路で所要機能を有するドライバー５８がケーブル６１で接続され、このドライバー５８と制御機能を有するコントローラ５９がケーブル６２で接続され、このコントローラ５９がケーブル６３でコントローラ２３に接続されてからＲＳ２３２Ｃインターフェィスのケーブル６６でコンピュータ１１に接続され、このコンピュータ１１のプログラムによりスタート指令等をするが、このコントローラ５９をＲＳ２３２Ｃインターフェィスケーブルで直接コンピユータ１１に接続し、コンピュータ１１のプログラムにより指令することも可能である。
【００１９】
尚、モータ５５はモータ取付台５３の上部所要位置に固定されたモータ取付金具５６に定着され、モータ５５のモータ軸がカップリング５７で支持軸５０に結合されているが、位置決め手段１６に上記機能を有する他のモータやコントロールユニットの使用も可能である。
【００２０】
また、位置決め手段１６は容器部３と流動部４を取り付ける支持具１４を、垂直位置（０度）から試料流出位置（９０度から１８０度）まで傾倒することができ、傾倒時間は試料の種類や測定目的により９０度（水平）位置までを３〜７秒間で傾倒さすが、通常は５秒間で傾倒さす。
【００２１】
次に、図１〜図７に示す試料を入れる容器部３と、この容器部３の試料を流動さす流動部４には、容器部３と流動部４が一体となった円筒形状容器の試験管を使用し、この容器部３には試料の種類と測定目的により、０．５〜５ｍｌの試料を入れることができる内径１０〜３０ｍｍで、厚さ１〜３ｍｍで底部形状が丸型を使用し、試料を流す流動部４は内径の１０〜２０倍位の長さ（ｍｍ）からなる図８の（ａ）に図示する所要寸法の試験管を使用するが、粘性の高い試料等で試験管の流出口５側より試料の注入が困難な場合には、図８の（ｂ）に図示する試料の注入や流動に支障がない所要位置に所要寸法の注入口と試料を所定量入れるための計量目盛を設けた試験管を使用し、材質は通常合成樹脂のプラスチック製やガラス製を使用する。
【００２２】
次に、図１〜図７に示す容器部３と流動部４を着脱自在にして垂直位置から試料流出位置まで傾倒自在に支持する支持具１４は、使用する所要寸法からなる試験管の外周に接して支持するもので、通常は容器部３と流動部４を一体となって支持するために容器部３側に底部を設け、流出口５より流出した試料で支持具１４の先端を汚さないために、試験管の流出口５を５〜１０ｍｍ位突き出して取り付けることができる所要寸法の円筒容器形状からなり試験管を固定するために支持具１４の所要位置に所要寸法からなる固定ネジ３５を取り付けたものである。
【００２３】
そして、底板３８の所要位置に立設固定したモータ取付台５３に定着した軸受５４ａ、５４ｂに軸支させた所要寸法の支持軸５０に、支持具１４を着脱自在と取付位置や取付角度の原点位置（通常は水平の９０度）の調整を自在にするために、支持具１４の所要位置に所要寸法からなる取付パイプ５１を定着し、この支持具１４に定着した取付パイプ５１を支持軸５０の所要位置に軸着し、この取付パイプ５１を固定調整ネジ９３で支持軸５０に固定させたものである。
【００２４】
次に、図１〜図７に示す傾斜部６は、試料の種類や量及び使用する試験管のサイズと測定目的により、厚さ１ｍｍ〜３ｍｍ、横幅３０ｍｍ〜１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ〜３５０ｍｍの透明なガラスやプラスチック製の平板を使用する。
【００２５】
次に、請求項１〜３に記載で、図１〜図４に示す流出口５より流出した試料を受けて再び所要傾斜角度（水平の９０度から下り勾配の１７５度）で流動さす傾斜部６を着脱自在に支持する傾斜部支持具１７について説明すると、所要寸法からなる四角形状の台版３４の所要位置に、所要寸法の丸棒からなる支柱３３を立設固定し、この支柱３３に傾斜部６の高さ設定自在と傾斜部取付角度の設定自在のための貫通孔（図示せず）を所要位置に設けた所要寸法の直方体からなる取付具２８を上下方向移動自在に取り付け、測定目的により流出口５より流出した試料を受け取る高さ位置の設定（流出口５より傾斜部６までの高さは、測定目的により５ｍｍ〜５０ｍｍで設定）に取付具２８を固定ネジ５２で支柱３３に固定したり、この取付具２８に傾斜部６を支持する傾斜部先端７側の所要位置にストッパー２５を係着した所要寸法の支持枠２６の所要位置に、所要寸法の丸棒からなる支持軸２７を軸着し、この支持軸２７を取付具２８に軸支させ、傾斜部取付角度の設定に支持軸２７を固定ネジ５２で取付具２８に固定するものであり、傾斜部６を取り付けた傾斜部支持具１７は流出口５の中心に傾斜部６の中心が一直線に成るように台版３４を移動させて設置する。
【００２６】
一方、請求項４〜５に記載で、図５〜図７に示す顕微鏡支持具７１も支持する傾斜部支持具１７について説明すると、所要寸法からなる四角形状の台版７７の所要位置に、所要寸法の丸棒からなる支柱７６ａ、７６ｂを立設固定し、傾斜部６の高さ設定自在と傾斜部取付角度の設定自在のための貫通孔を所要位置に設けた所要寸法の直方体からなる取付具７４ａを支柱７５ａに、もう一方の取付具７４ｂを支柱７４ｂに上下方向移動自在に取り付け、試料を受け取る高さ位置の設定に取付具７４ａ、７４ｂを固定ネジ７５ａ、７５ｂで支柱７６ａ、７６ｂに固定したり、この取付具７４ａ、７４ｂに傾斜部６を支持する傾斜部先端７側の所要位置にストッパー２５を係着した所要寸法の支持枠２６の下側四隅の所要位置に所要寸法からなる支柱７８の一端を垂設固着し、一方、この支柱７８の他端を顕微鏡支持具７１を支持する所要寸法からなる支持板７９の所要位置に固着し、この支持板７９の裏側の所要位置に所要寸法の丸棒からなる支持軸７３を軸着し、この支持軸７３の両端をそれぞれの取付具７４ａ、７４ｂに軸支させ、傾斜部取付角度の設定に固定ネジ７５ａ、７５ｂで取付具７４ａ、７４ｂに固定するものであり、通常傾斜部６は支持枠２６に固定しないが、止具（図示せず）で固定することも可能である。
【００２７】
次に、請求項１〜３に記載で、図１、図４に示す計測終了後に傾斜部支持具１７より手動により取り外して、傾斜部６に付着した試料を観察する試料観察手段１２の顕微鏡１３は、通常光学式顕微鏡の双眼式顕微鏡や各種カメラが取付可能な三眼式顕微鏡及びコンピュータにも接続できる単眼式のデジタルマイクロスコープの顕微鏡を、試料の種類や観察目的により倍率（１０倍から６０００倍）のレンズや計測機能（距離、面積、角度、高さ、個数）及び照明機能等の選定を行い所要機能を有する顕微鏡１３を使用する。
【００２８】
次に、請求項４〜５記載で、図５〜図７に示す傾斜部６を流動する試料の経過時間の計測や傾斜部６に付着した試料を観察する試料観察手段１２は、顕微鏡１３と該顕微鏡１３を制御するコントローラ２３やモニタ２４とコンピュータ１１及び顕微鏡１３を支持して移動さす顕微鏡支持具７１からなり、使用する顕微鏡１３は試料の種類や測定目的により、所要機能を要する単眼式のデジタルマイクロスコープの顕微鏡１３を用い、この顕微鏡１３を計測や観察に支障がない所要寸法の顕微鏡支持具７１に取り付け、この顕微鏡支持具７１は顕微鏡１３を傾斜部６の長手方向に移動さす縦方向移動ステージ８０と横方向に移動さす横方向移動ステージ８１と、この横方向移動ステージ８１の上部に台版８２を載設して、この台版８２の所要位置に支柱８３を立設固定し、この支柱８３に顕微鏡１３の高さ設定自在の貫通孔（図示せず）を所要位置に設けた所要寸法の直方体からなる取付具８４を上下方向移動自在に取り付け、この取付具８４に顕微鏡１３を固定した取付金具８６を固定ネジ８７で定着し、取付金具８４を顕微鏡１３の観察高さ位置設定に固定ネジ８５で支柱８３に固定して、顕微鏡１３を取り付けた顕微鏡支持具７１を
【００２６】記載の傾斜部支持具１７の支持板７９に定着させ、顕微鏡１３を観察目的により縦方向に３０ｍｍ〜２５０ｍｍ移動さす縦方向移動ステージ８０がケーブル８９で、横方向に５ｍｍ〜３０ｍｍ移動さす横方向移動ステージ８１がケーブル８８で移動ステージ用コントローラ６８に接続され、この移動ステージ用コントローラ６８を操作して顕微鏡１３を移動させ、傾斜部支持具１７に支持された状態で傾斜部６に付着した試料を観察する。
【００２９】
そして、顕微鏡支持具７１に支持された顕微鏡１３は、通常透明な傾斜部６の裏側の傾斜部先端７側の所定位置に、図９に示す顕微鏡１３の十字線９１が流出口５の中心に合致するように顕微鏡１３を調整して設置するが、傾斜部６の表側の傾斜部先端７側に設置して計測や観察することも可能であり、計測時には図９に示す基準線９１を基準にして経過時間の計測をし、例えば傾斜部６を流動する試料が始めて基準線９１を通過した時点を試料流動検出開始時点とし、試料が基準線９１を通過しなくなって流動が停止した時点を試料流動検出終了時点として経過時間の計測を行ってレオロジー定数を求める。
【００３０】
次に、図１〜図７に示す試料を受け取る受け容器８は、試料の種類と量により所要寸法の四角形状の容器を用い、受け容器８の材質は、通常使い捨て容器として安価な紙製容器や合成樹脂のフイルム製プラスチック容器等を使用する。
【００３１】
尚、図示しないが試料を設定した温度で測定する場合には、所要機能を有した所要寸法の加熱ヒーターと温度センサを内設した支持具や傾斜部支持具を用いて試料を設定した温度にして測定したり、測定室３６を設定した温度にして測定することも可能である。
【００３２】
次に、図１〜図７に示す作業台１９に設置した測定装置本体は、調整ネジ３７を四隅に取り付けた底板３８に立設固定した仕切板４５により測定室３６と制御室４６に分かれて、所要寸法の測定室３６は底板３８に立設固定した側板３９、４０、扉４２からなり、この扉４２は試料の種類や測定環境条件等によるが、通常は内部が観察できる透明または半透明のガラスやアクリル製の扉４２を蝶番４４と把手４３で開閉自在に取り付けてあり、一方、所要寸法の制御室４６は底板３８に立設固定した側板４７、４８と取り外し自在に取り付けた背板４９からなり、天井部分の天板４１を測定室３６と制御室４６に取り付けてある。
【００３３】
次に、図１と図４について説明すると、レオロジー測定装置１を作業台１９に設置した正面図で、容器部３と流動部４を支持具１４にセットし、この流動部４を試料流出位置の１００度まで倒し、傾斜部６が傾斜部支持具１７に１３５度でで支持され、傾斜部先端７より流出する試料を受け取る位置に受け容器８を配置し、図１においては、画像センサ支持具１７に取り付けられた画像センサ１０が傾斜部先端７より流出する試料を対向方向から検出する状態を示し、一方、図４においては、画像センサ１０が流出口５より流出する試料を横方向から検出する状態を示し、作業台１９にコンピュータ１１と試料観察手段１２の顕微鏡１３を配置した状態を示し、二点鎖線の矢印で垂直支持した流動部４と支持具１４が試料流出位置まで傾倒さす状態と、傾斜部６を取り外して顕微鏡１３にセットする状態を示し、また矢印で試料の流出状態を示した図である。
【００３４】
次に、図２について説明すると、レオロジー測定装置１を図１に示すＡからＡの一点鎖線で切断した装置本体の天板４１部分を取り除いた状態の平面図で、仕切板４５で測定室３６と制御室４６に仕切られ、測定室３６には支持具１４に容器部３と流動部４をセットして試料流出位置まで倒し、流動部６が傾斜部支持具１７に支持され、流動部先端７より流出する試料を受け取る位置に受け容器８を配置し、試料検出手段９の画像センサ１０が画像センサ支持具１８に取り付けられて、流動部先端７より流出する試料を検出する位置に設置され、一方、制御室４６の底板３８に立設固定したモータ取付台５３の上部所要位置に定着した軸受５４ａ、５４ｂに、支持具１４を取付パイプ５１により取り付けた支持軸５０を軸支させ、この支持軸５０とモータ５５のモータ軸がカップリング５７で結合され、モータ取付台５３に定着したモータ取付金具５６にモータ５５が取り付けられており、画像センサ１０がケーブル６４で、モニタ２４がケーブル６５で、コンピュータ１１がケーブル６６で、それぞれコントローラ２３に接続され、またモータ５５がケーブル６１でドライバー５８と、このドライバー５８とモータコントローラ５９がケーブル６２で接続され、このモータコントローラ５９がケーブル６３でコントローラ２３に接続されている状態を示した図である。
【００３５】
次に、図３について説明すると、レオロジー測定装置１を図２に示すＢからＢの一点鎖線で切断した状態の左側面図である。
【００３６】
次に、図５について説明すると、レオロジー測定装置２を作業台１９に設置した正面図で、容器部３と流動部４を支持具１４にセットし、この流動部４を試料流出位置の１００度まで倒し、傾斜部６が傾斜部支持具１７に１３５度で支持され、傾斜部先端７より流出する試料を受け取る位置に受け容器８を配置し、顕微鏡支持具７１に取り付けられた顕微鏡１３が傾斜部６を流動する試料を裏側から検出する状態を示し、作業台１９にコンピュータ１１と移動ステージ用コントローラ６８を配置した状態を示し、二点鎖線の矢印で垂直支持した流動部４と支持具１４が試料流出位置まで傾倒さす状態と、傾斜部支持具１７が傾倒する状態を示し、また矢印で試料の流出状態を示した図である。
【００３７】
次に、図６について説明すると、レオロジー測定装置２を図５に示すＡからＡの一点鎖線で切断した装置本体の天板４１部分を取り除いた状態の平面図で、仕切板４５で測定室３６と制御室４６に仕切られ、測定室３６には支持具１４に容器部３と流動部４をセットして試料流出位置まで倒し、流動部６が傾斜部支持具１７に支持され、流動部先端７より流出する試料を受け取る位置に受け容器８を配置し、試料観察手段１２の顕微鏡１３が顕微鏡支持具７１取り付けられ、傾斜部６を流動する試料を裏側から検出する位置に設置され、一方、制御室４６の底板３８に立設固定したモータ取付台５３の上部所要位置に定着した軸受５４ａ、５４ｂに、支持具１４を取付パイプ５１により取り付けた支持軸５０を軸支させ、この支持軸５０とモータ５５のモータ軸がカップリング５７で結合され、モータ取付台５３に定着したモータ取付金具５６にモータ５５が取り付けられており、顕微鏡１３がケーブル６４で、モニタ２４がケーブル６５で、コンピュータ１１がケーブル６６で、それぞれコントローラ２３に接続され、またモータ５５がケーブル６１でドライバー５８と、このドライバー５８とモータコントローラ５９がケーブル６２で接続され、このモータコントローラ５９がケーブル６３でコントローラ２３に接続され、顕微鏡支持具７１の縦方向移動ステージ８０がケーブル８９で、横方向移動ステージ８１がケーブル８８で、それぞれ移動ステージ用コントローラ６８に接続されている状態を示した図である。
【００３８】
次に、図７について説明すると、レオロジー測定装置２を図６に示すＢからＢの一点鎖線で切断した状態の左側面図である。
【００３９】
次に、図１０について説明すると、図１に示す画像センサ１０を傾斜部先端７より流出する試料を検出できる位置に設置して、レオロジー定数の測定状況を示す説明図で、上段は試料の流動流出状況の説明で、スタート時点の０点から流動部流出時点のＡ点までが流動部流動区間で、Ａ点から傾斜部流出時点のＢ点までが傾斜部流動区間で、Ｂ点から傾斜部先端流出終了時点のＥ点までが傾斜部流出区間であり、中段と下段は経過時間の説明で、０点から試料が初めて傾斜部先端７より流出した時点のａ点までが流動経過時間で、ａ点から連続して流出していた試料が初めて途切れた時点（この途切れ時点より断続流出に変化する）のｂ点までが連続流出経過時間で、０点から流出終了時点（傾斜部先端７より流出する試料の途切れた断続時間が流動経過時間と略同じ断続時間になった時点）のＥ点までが流動流出経過時間である。
【００４０】
次に、図１１について説明すると、図４に示す画像センサ１０を流出口５より流出する試料を検出できる位置に設置して、レオロジー定数の測定状況を示す説明図で、スタート時点の０点から試料が初めて流出口５より流出した時点のｃ点までが流動経過時間で、ｃ点から連続して流出していた試料が初めて途切れた時点のｄ点までが連続流出経過時間で、０点から流出口流出終了時点（流出口５より流出する試料の途切れた断続時間が流動経過時間と略同じ断続時間になった時点）のｅ点までが流動流出経過時間である。
【００４１】
次に、図１２について説明すると、図５に示す顕微鏡１３を傾斜部６を流動する試料を検出できる位置に設置して、レオロジー定数の測定状況を示す説明図で、スタート時点の０点から傾斜部６を流動する試料が始めて顕微鏡１３の基準線９１を通過した流動検出開始時点のｆ点までが流動経過時間で、０点から試料が基準線９１を通過しなくなって流動が停止した流出終了時点のＥ点までが流動流出経過時間である。
【００４２】
尚、この流動経過時間、連続流出経過時間、流動流出経過時間は流動性や粘性に対するパラメータ（レオロジー定数）であり、経過時間が短い程流動性がよくて粘性が低いと評価し、経過時間が長い程流動性が悪くて粘性が高いと評価し、また連続流出経過時間により、試料の切れの良し悪しの程度である切れ性を評価することができ、連続経過時間が短い程切れ性が良く、また長い程切れ性が悪いと評価する。
【００４３】
また、本測定方法や装置で測定するレオロジー定数は、流動部４や傾斜部６のサイズや種類、傾斜角度、試料の量、試料の温度等の条件下で測定した条件付きのレオロジー定数である。
【００４４】
次に、本発明装置の使用方法について、図１３と図１４により説明すると、初めに初期作業１００を行う、測定する所要傾斜角度に設定されて所要位置に設置された傾斜部支持具１７の支持枠２６に傾斜部６のセットと、試料検出手段９の画像センサ１０や試料観察手段１２の顕微鏡１３の調整作業と、図示していない照明装置の調光作業を行い、受け容器８を傾斜部先端７より流出する試料を受け取る位置に配置する。
【００４５】
次に、コンピュータ１１の操作キー（図示せず）操作して初期設定１０１の各設定データ（試料の種類、測定ＮＯ、測定日、容器部３と流動部４のサイズ、傾斜部６のサイズ、流動部の流動位置や傾倒時間、傾斜部の傾斜角度、測定場所、試料の温度または設定温度、室温、湿度、測定者名等）の設定と、試料を設定した温度で測定する場合には、温度調節器（図示せず）で設定温度に調整する。
【００４６】
次に、作業１０２の試料の準備は、測定に必要な所定量（通常は容量ｍｌであるが質量のｇも可能）を注入器（図示せず）の目盛付きピペットやシリンジ及び注射器等に吸入し、作業１０３の吸入した試料を試験管の容器部３に注入する。
【００４７】
次に、作業１０４の試料を入れた試験管を垂直支持された支持具１４にセットし、作業１０５のデータ入力済かの確認作業を行い、作業１０６のコンピュータ１１のスタートキー（図示せず）を操作すると、信号がコントローラ２３に入力され、位置決め手段１６のモータ５５が起動して支持具１４が傾倒を開始するのと同時に、試料検出手段９の画像センサ１０または試料観察手段１２の顕微鏡１３が作動して検出を開始し、作業１０７の計測がスタートして、作業１０８の試験管を試料流動位置まで傾倒させ、作業１０９の試験管の容器部３の試料が流動部４に流動して、流動部４を流動した試料が流出口５より傾斜部６に流出し、作業１１０の傾斜部６に流出した試料が傾斜部６を流動し、傾斜部先端７より流出して受け容器８に受け取られ、この間に作業１１１の画像センサ１０が試料の流出状況の検出や、また顕微鏡１３が試料の流動状況の検出を行い、作業１１２の計測が続けられ、この計測されたデータが作業１１３のコンピュータ１１に収集される。
【００４８】
次に、作業１１４の計測終了かの判断を画像センサ１０においては、計測している試料の流動経過時間と略同じ断続時間になった流出時点を試料の流出終了時点とし、また顕微鏡１３においては、試料が顕微鏡１３の基準線９１を通過しなくなって流動が停止した流出終了時点とし、コンピュータ１１が自動的に計測を終了するが、傾斜部先端７より試料の流出や傾斜部６を流動が停止すると、コンピュータ１１のストップキー（図示せず）を操作して計測を終了することも可能である。
【００４９】
次に、作業１１５のレオロジー定数を流動経過時間や連続流出経過時間及び流動流出経過時間より求める。
【００５０】
次に、作業１１６の傾斜部６を支持枠２６より取り外して、作業１１７の傾斜部６の試料観察手段１２の顕微鏡１３にセットして、作業１１８の傾斜部６に付着した試料の観察を行い、作業１１９の観察写真撮影等を行い写真に記録したり、試料を構成している微細粒子の形状や大きさ等の測定を行い記録する。
【００５１】
そして、作業１２０のその他の演算として、流動性、粘性、切れ性、チクソトロピック特性、流出特性等の評価をコンピュータ１１で演算し、また、既知データ（前以て求めた粘度計校正用標準液を用いた流動経過時間、連続流出経過時間、流動流出経過時間等と粘度との相関データ等により粘性のレオロジー定数を粘度や動粘度で表したり、試料の性状を評価指数で表したり、また血液の測定においては、カラー画像により血液濃度の推定、流動性（サラサラ状態やベトベト状態）、赤血球の形状や大きさ、白血球やリンパ球の異常等を評価して、健康状態や病態の評価、特に心筋梗塞や脳梗塞の予防診断評価も行う。
【００５２】
次に、作業１２１のコンピュータ１１の画面にデータやグラフを表示し、作業１２２の表示したデータやグラフをプリンタ（図示せず）でプリントする。
【００５３】
次に、作業１２３の試験管や傾斜部６及び受け容器８の取り外し作業を行い、次の測定作業を開始する場合には、初期作業１００より行う。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５５】
請求項１によれば、容器部３に入れた試料を流動部４に流出させた時点から試料が流出口５や傾斜部先端７より初めて流出する流動経過時間を試料検出手段９の画像センサ１０で計測することにより、レオロジー定数の流動性を求めることができ、また前以て、粘度計校正用標準液を用いて求めた試料を流動部４に流出させた時点から流出口５や傾斜部先端７より試料の流出が終了する時点までの流動流出経過時間と粘度との相関データ等により、試料の粘性である粘度や動粘度もコンピュータ１１で演算することにより、これらのレオロジー定数が簡単、容易に求めることができ、試料を流動させた後の傾斜部６に付着した試料を試料観察手段１２の顕微鏡１３で観察することにより、試料を構成している微細粒子の形状や大きさ及び構造変化の流動状況が簡単に観察できる著しい効果がある。
【００５６】
請求項２によれば、容器部３に入れた試料と試料を流動さす流動部４を所要の試料流出位置に傾倒させことができるので、粘性の低い流動性が良い試料から粘性が高くて流動性の悪い試料まで流出口５より流出させることができ、特に流動性の良い試料は流動部先端の流出口５より流出する経過時間が短い（流出する速度が速い）為に、流動性を重要視した測定においては、僅かな計測時間が大きく測定値に反映されるので、流出口５より流出した試料を受けて再び傾斜部８に流動さすことにより流動経過時間が長くなり、傾斜部先端７より流出した試料を検出できる位置に試料検出手段９の画像センサを設けることにより、より正確に流動性が測定できる利点と、粘性や切れ性及びビンガム特性やチクソトロピック特性も測定できる効果と、また計測終了後に傾斜部６を傾斜部支持具１７より取り外し、試料観察手段１２の顕微鏡１３にセットして傾斜部６に付着した試料の流動状態が簡単、容易に観察できる効果がある。
【００５７】
また、請求項２に用いる試料観察手段１２の顕微鏡１３は新規に購入等しなくても、測定現場で使用している顕微鏡を用いることができる利点がある。
【００５８】
請求項３によれば、流出口５より流出する試料を検出できる位置に試料検出手段９の画像センサ１０を設けることにより、連続流出する試料においては、流出口５より流出する時の状態である試料の切れ性と、断続流出する試料については、ビンガム特性とチクソトピック特性及び流出特性等をより正確に求めることができる著しい効果がある。
【００５９】
請求項４によれば、容器部３に入れた試料を流動部４に流出させた時点から試料の流動状態を観察する試料観察手段１２の顕微鏡１３が傾斜部６を流動する試料を初めて検出した時点までの流動経過時間を計測することにより、レオロジー定数の流動性を求めることができ、また前以て、粘度計校正用標準液を用いて求めた試料を流動部４に流出させた時点から傾斜部６を流動する試料の流動が停止した時点までの流動流出経過時間と粘度との相関データ等により、試料の粘性である粘度や動粘度もコンピュータ１１で演算することができ、これらのレオロジー定数が簡単、容易に求めることができ、また傾斜部６を流動する試料や流動が停止した後の傾斜部６に付着した試料を試料観察手段１２の顕微鏡１３で観察することにより、試料を構成している微細粒子の形状や大きさ及び構造変化の流動状況が簡単に観察できる画期的効果がある。
【００６０】
請求項５によれば、傾斜部６を流動する試料を検出できる位置に試料観察手段１２の顕微鏡を設けることにより、傾斜部６を流動する試料を正確に計測でき、容器部３に入れた試料を流動部４に流出させた時点から傾斜部６を流動する試料を初めて検出した時点までの経過時間を計測することにより、流動性がより正確に測定できる効果と、また試料を流動部４に流出させた時点から傾斜部６を流動する試料が停止した時点までの経過時間を計測することにより、粘性もより正確に測定できる効果と、計測しながら傾斜部６を流動する試料を観察することができる利点と、計測終了後においては、傾斜部６を傾斜部支持具１７より取り外すことなく、試料観察手段１２の縦方向移動ステージ８０と横方向移動ステージ８１により顕微鏡１３を試料観察位置に移動して傾斜部６に付着した試料を観察することができる多数の効果と利点を奏する。
【００６１】
また、試料を入れる容器部３と試料を流動さす流動部４が一体となった細長い試験管を用いることにより、一回の測定に使用する試料量が少なくても測定することができ、また容器部と流動部が一体となっているために支持具１４に着脱が容易にでき、市販されている試験管は安価に入手でき、安価な試験管を用いることにより使い捨てが可能となり、使い捨て容器部３や使い捨て流動部４と安価な使い捨て傾斜部６及び紙製の使い捨て受け容器８を用いるのと、測定中に画像センサ１０や顕微鏡１３が直接試料に接しないことにより測定終了時に洗浄作業がなく、測定時間が短縮できて人件費の節約にもなる効果がある。
【００６２】
また、図８の（ｂ）に示す試料を横側から入れる注入口や計量目盛を設けた試験管を用いることにより粘性の高い試料でも容器部３に所定量の試料を容易に注入することができる効果がある。
【００６３】
また、傾斜部６を支持する傾斜部支持具１７により傾斜部６を所要傾斜角度に調整して使用することにより、傾斜部６に付着する試料の厚さが調整（傾斜角度が大きくなる程付着する試料の厚さが薄くなる）でき、試料の種類に適した最適な流動状態が観察することができる利点があり、例えば血液検査に用いられ、熟練を要するガラス板に採血した血液を薄く塗り広げて顕微鏡で観察する塗抹標本作成が簡単、容易に行うことができて、より実用価値が大となる。
【００６４】
尚、本測定装置でのレオロジー定数の測定には直接手作業を必要としないので、測定に個人差がなく、コンピュータ１１で測定するので再現性があり、測定単位が経過時間（秒）であり、測定データを解析するのに難解なレオロジーの専門知識を必要としないので、レオロジーを専攻していない研究者や製造現場の技術者には好適であり、一方、レオロジーを専門に研究している研究者には貴重で高価な試料でも少量あればレオロジー定数が容易に測定でき、また同時に試料の流動状態を顕微鏡で観察することができ、測定終了時に洗浄作業が不要になり、液体の研究開発や品質評価及び品質管理に係る時間が短縮でき、また医療に関わり体液を検査研究している血液学検査研究者や栄養学研究者及び医学研究者等には、健康状態や病態の評価技術の研究開発に貢献できる液体のレオロジー測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】測定装置１の実施例を示す正面図である。
【図２】測定装置１の実施例を示す平面図である。
【図３】測定装置１の実施例を示す左側面図である。
【図４】測定装置１の実施例を示す正面図である。
【図５】測定装置２の実施例を示す正面図である。
【図６】測定装置２の実施例を示す平面図である。
【図７】測定装置２の実施例を示す左側面図である。
【図８】容器部３と流動部５に用いる試験管の一実施例を示す説明図である。
【図９】顕微鏡１３の基準線９１と十字線９２を示す説明図である。
【図１０】測定装置１で傾斜部先端７より流出する試料の計測状況を示す説明図である。
【図１１】測定装置１で流出口５より流出する試料の計測状況を示す説明図である。
【図１２】測定装置２で傾斜部６を流動する試料の計測状況を示す説明図である。
【図１３】測定装置１で測定の一実施例を示すフローチャート図である。
【図１４】測定装置２で測定の一実施例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１      レオロジー測定装置
２      レオロジー測定装置
３      容器部
４      流動部
５      流出口
６      傾斜部
７      傾斜部先端
８      受け容器
９      試料検出手段
１０      画像センサ
１１      コンピュータ
１２      試料観察手段
１３      顕微鏡
【図１】
2004325423.tif 000003
【図２】
2004325423.tif 000004
【図３】
2004325423.tif 000005
【図４】
2004325423.tif 000006
【図５】
2004325423.tif 000007
【図６】
2004325423.tif 000008
【図７】
2004325423.tif 000009
【図８】
2004325423.tif 000010
【図９】
2004325423.tif 000011
【図１０】
2004325423.tif 000012
【図１１】
2004325423.tif 000013
【図１２】
2004325423.tif 000014
【図１３】
2004325423.tif 000015
【図１４】
2004325423.tif 000016