JP2003340797A - マイクロ流体デバイス及びその流量調節方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い位置決め精度を要しないで、微細な流路に
対してダイヤフラムの変位を制御する。 【解決手段】毛細管状の流路５とこの流路に対して変位
可能なダイヤフラム７とからなるダイヤフラムバルブを
有する。第三樹脂層４のダイヤフラム７の位置に筒状の
案内部１３を設けた。案内部１３内で流路５の広幅部６
に対向するダイヤフラム７上に鋼球１２を設ける。摺動
子を案内部１３内に挿入するだけで鋼球１２を介してダ
イヤフラム７を精密に変位させて流路５を広幅部６で開
閉制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体が流れる流路
の開閉や流体の流量調節を行うダイヤフラムバルブ機能
を有するマイクロ流体デバイス及びこのデバイスの流量
調節方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ流体デバイスは、例えば部材中
に微小な流路、或いは流路に接続されて反応槽、電気泳
動カラム、膜分離機構などの適宜構造が形成された微小
ケミカルデバイスとして使用される。このマイクロ流体
デバイスは、内部に毛細管状の流路を有し、化学、生化
学などの微小反応デバイス（マイクロ・リアクター）；
集積型ＤＮＡ分析デバイス、微小電気泳動デバイス、微
小クロマトグラフィーデバイスなどの微小分析デバイ
ス、質量スペクトルや液体クロマトグラフィーなどの分
析試料調製用微小デバイス、抽出、膜分離、透析などの
物理化学的処理デバイス、マイクロアレイ製造用スポッ
タなどとして使用できる。本発明者らが提案した特開２
００１−７０７８４号公報にはマイクロ流体デバイスと
して、溝を有する部材の上に柔軟な素材で形成されたフ
ィルム状の部材を固着して溝を毛細管状の流路と成し、
この流路の途中部分を柔軟なフィルム状の部材側から、
重錘、ピンチ、アクチュエーター、ネジなどの圧迫機構
で圧迫するようにしている。このフィルム状の部材を圧
迫して変位させることで、この変位する部分をダイヤフ
ラムバルブとして機能させ、流路の流量調節を行うよう
にしたマイクロ流体デバイスが開示されている。このよ
うなマイクロ流体デバイスでは、ダイヤフラム圧迫機構
としてマイクロ流体デバイスと一体化されていない独立
したバネ式クランプ等の各種アクチュエータを使用して
いる。

【０００３】

【特許文献１】特開２００１−７０７８４号公報

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たマイクロ流体デバイスにダイヤフラムを圧迫する位置
を限定するための凸状構造が設けられている場合でも、
マイクロ流体デバイスは制御すべき流路の幅が１０〜３
００μｍ程度と非常に小さいためにマイクロ流体デバイ
スとダイヤフラム圧迫機構の相対的な配設位置に極めて
高い精度を要し、そのためにマイクロ流体デバイスの固
定機構やダイヤフラム圧迫機構が高価になるという欠点
があった。また、ダイヤフラム圧迫機構がマイクロ流体
デバイスに固定されたネジ式の圧迫機構を有する場合に
は圧迫時に流路の断面積を調整することが比較的容易で
あるが、ダイヤフラムを圧迫する際にねじる力が働くた
めダイヤフラムを有する部材等を損傷しやすく、薄くて
小さなマイクロ流体デバイスにこのような圧迫機構を採
用することが困難であった。

【０００５】本発明は、このような実情に鑑みて、ダイ
ヤフラムを変位させる際に高い位置決め精度を要しない
ようにしたマイクロ流体デバイス及びその流量調節方法
を提供することを目的とする。また本発明の他の目的
は、マイクロ流体デバイスのダイヤフラムを変位させる
際にダイヤフラムにねじる力を働かせることなく開閉ま
たは流量調節操作が可能で、操作と制御が容易なマイク
ロ流体デバイス及びその流量調節方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決する方法について鋭意研究した結果、常態で例え
ば開であるダイヤフラムバルブ機構を有するマイクロ流
体デバイスにおいて、ダイヤフラムを変位させる案内部
を設けることによって上述した第一の課題を解決するこ
とが出来る。また更に案内部で誘導される可動部材を設
けることによってダイヤフラムの操作と流量の制御を行
うことで第二の課題を解決するに至った。

【０００７】即ち、本発明によるマイクロ流体デバイス
は、毛細管状の流路とこの流路に対して変位可能なダイ
ヤフラムとからなるダイヤフラムバルブを有していて、
ダイヤフラムの変位すべき部位に対応してダイヤフラム
を変位させるための案内部を設けたことを特徴とする。
マイクロ流体デバイスのダイヤフラムに相当する部位に
案内部を設けることによって、この案内部でダイヤフラ
ムの変位を生じさせて流路断面積等を制御することで高
い位置決め精度を必要とすることなく流路に対応してダ
イヤフラムを精密に変位させることができ、極めて微細
な断面積を有する流路を流れる流体の流動停止や流動開
始等の流動制御や流量の調節等を容易に行える。尚、変
位とは流路断面積を変化させて流量を変化させるための
ダイヤフラムの移動をいう。また、ダイヤフラムは元の
位置への完全復帰可能であることが好ましいが、これに
限定されず、例えば、５０％復帰でも１０％復帰の状態
で保持するようにしても良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
説明する。本実施の形態によるマイクロ流体デバイス
は、案内部に誘導されてダイヤフラムを変位させる可動
部材を設けてもよい。可動部材を案内部に誘導してダイ
ヤフラムを押圧等することで、ダイヤフラム等にねじる
力を作用させることなく簡単且つ高精度にダイヤフラム
を変位させることができる。また可動部材に緩衝部材を
設けてダイヤフラムに対する可動部材の押圧を制御する
ようにしてもよい。マイクロ流体デバイスを構成する各
部材は薄層で微小であるために可動部材による負荷が直
接伝達されるとダイヤフラムを含む各部材は衝撃、過
剰、過大な押圧、過剰な移動等で損傷し易く、またダイ
ヤフラムを変位させるための可動部材の移動量は極微小
であるため、制御が困難になりがちである。そのため緩
衝部材を介して可動部材の負荷をダイヤフラム等に伝達
することで負荷を低減して損傷を防止すると共に可動部
材の相対的に拡大された移動量でダイヤフラムの変位量
を制御することができる。ここで緩衝部材は、可動部材
とダイヤフラムの間若しくは複数の部材からなる可動部
材の間等に直列に配設され、押圧によって変形する特性
を有する部材であれば特に限定されない。例えば、コイ
ルスプリングその他のバネ、ゴムやエラストマー等の弾
性体、発泡ポリエチレンや発泡ポリウレタン等のような
柔軟な多孔質体、綿のような繊維、スライドカムと弾性
体との組み合わせ構造等を挙げることができる。緩衝部
材を直列に配設することで可動部材の相対的に大きな移
動に対してダイヤフラムの微小な変位が得られるために
ダイヤフラムの微小な制御を容易に行える。緩衝部材の
別の配設例として上述の緩衝部材を可動部材と並列に設
けた構成を採用してもよい。このような構成を採用すれ
ば、押圧負荷が可動部材と緩衝部材に分散されるために
衝撃等によるダイヤフラムの損傷を防止できる。また緩
衝部材の別の例として、一定以上の負荷を加えると塑性
変形する構造物、例えば鉛やアルミニウム製の箱等を採
用し、これを可動部材と直列に配設してもよい。この場
合、可動部材に所定以上の負荷がかかると上述の箱に非
回復性の変形を生じてダイヤフラムが保護される。尚、
上述した適宜の緩衝部材や配列構成を併用するようにし
てもよい。また可動部材は案内部内で直線的に移動して
ダイヤフラムを押圧するようにしてもよい。可動部材が
ねじられることなく案内部内をガイドされつつ直線的に
移動してダイヤフラムを押圧することで、ダイヤフラム
を損傷することなく負荷をかけて変位させることができ
る。

【０００９】またダイヤフラムと可動部材との間に仲介
部材を設けてもよい。仲介部材を介して可動部材でダイ
ヤフラムを押動することで、可動部材の変位のしかたに
関わらず仲介部材でねじることなくダイヤフラムを圧迫
でき、損傷を防止できる。尚、仲介部材は可動部材の直
径よりも小さな直径を有する部材であることが好まし
く、仲介部材として球状、半球状、筒状や柱状、円錐台
や角錐台等の凸状体であることが好ましいが、可動部材
の負荷をダイヤフラムに伝達できれば凸状体に限定され
ることなく例えば針状構造と凹状構造が組み合わされた
ピボット等の各種形状の部材を採用できる。仲介部材の
材質も任意であり、鋼等の金属、硝子、水晶等の結晶、
重合体等を採用できるが、鋼等の金属や重合体が好まし
い。また仲介部材はダイヤフラムと可動部材のいずれか
に固着されていてもよい。ダイヤフラムに仲介部材を固
着した状態で可動部材で押圧すれば、仲介部材を介して
ダイヤフラムに伝達される負荷は常にダイヤフラムの中
心等の理想的位置に集中できて高精度な変位制御を行え
る。また可動部材に仲介部材を固着した場合にも案内部
によって負荷のかかる位置を調整して集中できる。仲介
部材は枠等によってダイヤフラムに相対する位置から外
れることもないように配設されていてもよいが、ダイヤ
フラムまたはダイヤフラムに重なるフィルム状部材等の
保護層に固着されていてもよい。保護層に固着されてい
る場合にはダイヤフラム側の面でも可動部材側の面でも
よいが、ダイヤフラム側であることがより好ましい。ま
た流路にはダイヤフラムに対応して流路の幅を広げた広
幅部を設けてもよい。流路は極めて微細で小さな断面積
であるから、ダイヤフラムの変位による流量制御は比較
的難しいが、流路断面積が他の部分より大きい広幅部で
制御を行うこととすればより精度の高い流量制御を行え
ることになる。流路は、該流路がダイヤフラムに接する
部分、例えば広幅部において、該部分への流入側開口
部、流出側開口部の一方または両方がダイヤフラムに対
向して設けられ、ダイヤフラムの変位によってこれらの
一方または両方の開口部の周囲とダイヤフラムとの間隙
の断面積を制御し、もしくは開閉するようにしてもよ
く、流路内での流体の流量を制御できる。

【００１０】また案内部に対して可動部材をダイヤフラ
ムの押圧位置と非押圧位置との間の適宜位置でロックす
るロック機構を備えてもよい。ロック機構は係止部材に
よる係止構造であってもよく、この場合、案内部に対し
て可動部材をダイヤフラムの押圧位置と非押圧位置との
間の適宜位置で係止させる係止部材を備える構成にして
もよい。ロック機構によって可動部材を適宜位置でロッ
クすることができ、所望の流量制御状態で継続した制御
を容易に行える。或いは係止部材によって可動部材を適
宜位置で係止させることでロックすることができ、所望
の流量制御状態で継続した制御を容易に行える。また係
止部材は案内部に対して可動部材をダイヤフラムの押圧
位置と非押圧位置とのいずれか一方または両方で係止さ
せるようにしてもよい。このような係止部材の一例とし
て、可動部材と案内部の一方を他方に係止させる鈎部を
設けても良い。或いは、弾性変形して係止させる棒状の
係止部材に解除部材を付加してもよい。可動部材と案内
部の一方に設けた係止部材を他方の係止凹部に係合させ
てもよい。係止部材として回転カムの凸状カムを鋸歯案
内に係脱させる構成でもよく、作動腕部と第一及び第二
腕部とからなる切り換え部材を係止部材としてもよい。
その他、各実施の形態や実施例、変形例に示した構成例
を係止部材として採用できる。またダイヤフラムの上部
に保護層を設け、該保護層を介してダイヤフラムを変位
させるようにしてもよい。可動部材等で保護層を介して
ダイヤフラムを押圧して変位させることで流路の開閉制
御を行うことができ、ダイヤフラムに可動部材等の負荷
が直接印加されるのを防止してダイヤフラムを保護でき
る。この場合、保護層に案内部を固着してもよいし案内
部内に保護層を載置するようにしてもよい。尚、仲介部
材はダイヤフラムと保護層の間または保護層の上部や下
部に設けるようにしてもよい。

【００１１】また本発明によるマイクロ流体デバイスの
流量調節方法は、毛細管状の流路とこの流路に対して変
位可能なダイヤフラムとからなるダイヤフラムバルブを
有しているマイクロ流体デバイスであって、可動部材を
案内部で誘導してダイヤフラムを変位させて流路を流れ
る流体の流量を制御するようにしたことを特徴とする。
可動部材は案内部で誘導してダイヤフラムの所望の押圧
位置に到達するから、予め案内部を精密に位置決め固定
するようにすればよく、可動部材の位置決めを精密に行
う必要がない。そのため微細な流路であってもダイヤフ
ラムを用いて高精度に流量制御を行える。また、ダイヤ
フラムの変位状態で可動部材を案内部に対して係止保持
するようにしてもよい。可動部材を係止保持すること
で、流路の閉鎖または適宜の開放状態に可動部材を容易
に設定できることになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１乃至図３は第一の実施例を示すもので、
図１はマイクロ流体デバイス本体を示すもので（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図、図２は図１（ａ）におけるＡ
−Ａ線縦断面図、図３はマイクロ流体デバイスの作動機
構を示す斜視図である。なお、以下の実施例等におい
て、「部」は、特に断りがない限り「質量部」を表わ
す。図１及び図２に示すマイクロ流体デバイス本体Ｄに
おいて、例えばポリスチレン（ｐ１）製の基材１上に第
一樹脂層２（第一層）、第二樹脂層３（第二層）、第三
樹脂層４（第三層）が順次積層されている。第一樹脂層
２及び第二樹脂層３は例えばエネルギー線硬化性組成物
（ｅ１）から、第三樹脂層４は他のエネルギー線硬化性
組成物（ｅ２）からなる。第二樹脂層３には例えば幅１
５０μｍ程度、深さ９８μｍ程度、長さ３０ｍｍ程度の
断面略四角形の溝が流路５として形成されている。この
流路５の延在方向の途中部分が拡幅されていて例えば直
径３００μｍ程度の円筒型の広幅部６が形成されてい
る。流路５は図では第二樹脂層３の上下両面に貫通する
貫通溝として形成されているが、貫通していない凹溝で
構成してもよい。流路５の広幅部６に対向する第三樹脂
層４の部分は変位可能なダイヤフラム７を構成し、ダイ
ヤフラム７は広幅部６とダイヤフラム７（第三樹脂層
４）とで形成する流路断面積を密閉及び開放或いは増減
する方向に弾性変形する。

【００１３】そして流路５の両端部において第三樹脂層
４に例えば直径０．５ｍｍの孔をそれぞれ開けて流体の
流入口８と流出口９を形成し、第三樹脂層４の流入口８
と流出口９上に配管接続具としてルアーフィッティング
１０，１１をそれぞれ固着する。またダイヤフラム７の
中心で広幅部６とは反対側の面に凸状部材、例えば直径
０．５ｍｍの鋼球１２が固着されている。更に鋼球１２
の外周側には例えば円筒状の案内部１３がダイヤフラム
７に固着されている。この案内部１３は流路５の広幅部
６及びダイヤフラム７と略同心円状に配設され、広幅部
６よりも大きな内径を有しており、好ましくはその中心
に鋼球１２が位置している。この案内部１３はダイヤフ
ラム７を圧迫するための後述する可動部材の挿入をガイ
ドするものであり、圧迫によるダイヤフラム７の変位に
より例えば流路５の広幅部６を閉鎖して流体の流動を停
止させるように制御することができる。換言すれば、第
三樹脂層４に固着された円筒状の案内部１３の内側部分
が第三樹脂層４に略直交する方向に変位可能なダイヤフ
ラム７を構成するといえる。本実施の形態によるマイク
ロ流体デバイス（微小ケミカルデバイス）本体Ｄは上述
の構成を有している。この第一の実施の形態によるマイ
クロ流体デバイス本体Ｄにおいて、表面に溝を有する第
二樹脂層３の材質や製法は、上述した材質や製法に代え
て、例えば射出成型、溶融レプリカ法、マイクロ光造形
法、フォトリソグラフィー、切削などにより形成された
非積層構造体であっても良い。その素材も、活性エネル
ギー線硬化性組成物の硬化物である樹脂に限定されるこ
となく任意であり、その他の重合体、ガラス、結晶、金
属、半導体、セラミックなどであってもよい。また、ダ
イヤフラム７を有する第三樹脂層４についても同様であ
り、柔軟で変形可能なフィルム状に成形することが可能
な素材であれば、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化
物である樹脂に限定されることなく任意であり、例えば
その他の重合体、ガラス、金属などであってもよい。

【００１４】次にダイヤフラム７を変位させるダイヤフ
ラム作動機構２０を図３により説明する。図３におい
て、マイクロ流体デバイス本体Ｄを載置するための平板
状の基台２３上に支柱２４が起立状態で固定されてい
る。この支柱２４にはガイド筒２２が嵌挿されて支柱２
４の長手方向に沿って進退可能とされ、このガイド筒２
２には上述したマイクロ流体デバイス本体Ｄの案内部１
３に対して上下方向に摺動して進退可能な摺動子２１が
可動部材として一体に取り付けられている。この摺動子
２１は略円柱状に形成されていて案内部１３内に進入す
る先端側が例えば直径３ｍｍ程度の円形をなす略円錐台
形状とされた重錘式のダイヤフラム圧迫具を構成する。

【００１５】本実施例によるマイクロ流体デバイスはマ
イクロ流体デバイス本体Ｄとダイヤフラム作動機構２０
を含めて上述の構成を有しており、その変位制御に際し
てはダイヤフラム作動機構２０の基台２３上にマイクロ
流体デバイス本体Ｄを配設して摺動子２１の直下に案内
部１３が位置するように設定する。この状態でマイクロ
流体デバイス本体Ｄのルアーフィッティング１０及び流
入口８から流体を導入して流路５内を流動させて流出口
９及びルアーフィッティング１１から流出させることに
なる。そしてダイヤフラム作動機構２０の摺動子２１を
指等で押動することで摺動子２１を支柱２４でガイドし
つつ降下させて摺動子２１の先端を案内部１３内に誘導
する。案内部１３内に移動した摺動子２１の先端で鋼球
１２を圧迫することで、鋼球１２を介してダイヤフラム
７が流路５の広幅部６内に変位して樹脂層からなる広幅
部６と共に変形して広幅部６を閉鎖する。これによって
流路５内の流体の流動を停止できる。そして摺動子２１
を支柱２４に沿って上方に移動させれば摺動子２１がダ
イヤフラム７から離間してダイヤフラム７は広幅部６を
開放して流路５内での流体の流動を許容する。尚、摺動
子２１によって鋼球１２を介してダイヤフラム７を圧迫
する際に、摺動子２１の停止位置を調整することで、流
路５及び広幅部６の開閉制御だけでなく、流路断面積の
増減調整を行うこともできて流量の増減制御も行える。

【００１６】上述のように本実施例によれば、摺動子２
１によってダイヤフラム７を圧迫する際、摺動子２１の
押動位置は案内部１３によって高精度に流路５の広幅部
６に対向する位置に案内できる。しかもダイヤフラム７
上には鋼球１２が固着されているから、摺動子２１の押
圧位置を厳密に調整しなくても、そのために押圧位置が
多少ずれていても負荷をかけるポイントを必ず鋼球１２
の位置に集中でき、マイクロ流体デバイス本体Ｄのよう
に流路５及び広幅部６が極微小微細であっても高精度に
流路５及び広幅部６の開閉制御または流量増減制御を行
うことができる。また流路５がミクロン単位の微細な寸
法構成であっても広幅部６でダイヤフラムを７を制御す
るから流量の制御が容易である。しかも摺動子２１はガ
イド筒２２を介して支柱２４に沿って直線移動すること
でダイヤフラム７を圧迫することができ、捻らないでダ
イヤフラム７を押動するからダイヤフラム７を損傷しな
い。また摺動子２１とダイヤフラム７との間に鋼球１２
を仲介部材として設けたために、摺動子２１の降下によ
るダイヤフラム７に対する衝撃を抑制できる。

【００１７】次に本第一の実施例によるマイクロ流体デ
バイスの製法及び得られたデバイス本体Ｄによる流路５
の開閉試験について実施例１として説明する。 ＜実施例１＞ 〔基材１、第一及び第二樹脂層２，３の作製〕２．５cm
×５cm×厚さ３mmのポリスチレン（「ディックスチレン
ＸＣ−５２０」；大日本インキ化学工業株式会社製；以
下［ｐ１］と称する）製の基材１上に、１２７μm のバ
ーコーターを用いてエネルギー線硬化性組成物［ｅ１］
を塗布し、エネルギー線として紫外線を３秒間照射し
て、流動性が喪失したものの不完全硬化の状態の、厚み
９８μｍの第一樹脂層２を形成した。第一樹脂層２の上
に、１２７μm のバーコーターを用いてさらにエネルギ
ー線硬化性組成物［ｅ１］を塗布し、流路５及び広幅部
６と成す部分以外の部分にエネルギー線として紫外線を
３秒間照射して照射部の未硬化塗膜を流動性が喪失した
ものの不完全硬化状態とし、非照射部の未硬化のエネル
ギー線硬化性組成物［ｅ１］を流水によって除去して、
溝形状の流路５及び広幅部６を有する厚み９８μｍの第
二樹脂層３を固着状態に形成した。以上のようにして第
二樹脂層３に、幅１５０μm 、深さ９８μm 、長さ３０
mmからなる断面略矩形の溝をなす流路５、この流路５の
途上に直径３００μmの円筒形の広幅部６を形成して、
図１及び２に示した形状の、基材１、第１樹脂層２及び
第２樹脂層３の積層体として構成されている部材［Ａ
１］を作製した。尚、用いたポリスチレン［ｐ１］の引
張弾性率と破断伸び率を測定して表１に示した。

【００１８】〔第三樹脂層４の作成と接着〕ポリプロピ
レン二軸延伸フィルム（二村化学社製の「ＦＯＲ」、厚
さ３０μm；図示せず）のコロナ処理面に、１２７μm
のバーコーターを用いてエネルギー線硬化性組成物［ｅ
２］を塗布した。次いで、エネルギー線として紫外線を
１秒間照射して、流動性は喪失したものの不完全硬化の
状態の塗膜とし、この塗膜面を第二樹脂層３上に積層し
た。次に、ポリプロピレン二軸延伸フィルム側から同じ
紫外線をさらに３０秒間照射して該不完全硬化状態の塗
膜を完全硬化させることによって、エネルギー線硬化性
組成物［ｅ２］の硬化物で構成された厚さ６４μm の第
三樹脂層４を形成すると同時に、第二樹脂層３の表面に
固着させた。その後、ポリプロピレン二軸延伸フィルム
を剥離することによって、第二樹脂層３と第三樹脂装４
の間に毛細管状の流路５とその途中の広幅部６が形成さ
れ、広幅部６に相対する第三樹脂層４の部分としてダイ
ヤフラム７が形成された微小ケミカルデバイス本体［Ｄ
１］前駆体を作製した。

【００１９】〔その他の構造の形成〕微小ケミカルデバ
イス本体［Ｄ１］前駆体の流路５の両端部において第三
樹脂層４に直径０．５mmのキリ孔を穿つことにより、流
入口８と流出口９を形成した。さらに、流入口８及び流
出口９にそれぞれルアーフィッティング１０、１１をエ
ポキシ接着剤で接着した。また。直径０．５ｍｍの鋼球
１２を、ダイヤフラム７の中心にエネルギー線硬化性組
成物［ｅ２］を紫外線硬化させて接着した。さらに、外
形６ｍｍ、内径５．１ｍｍ、長さ１０ｍｍのポリスチレ
ン製パイプを枠状の案内部１３として用い、これを微小
ケミカルデバイス本体［Ｄ１］前駆体の第三樹脂層４側
に、鋼球１２が中心に来る位置にエポキシ接着剤にて接
着して、微小ケミカルデバイス本体［Ｄ１］をマイクロ
流体デバイス本体Ｄとして得た。

【００２０】〔ダイヤフラム作動機構の作製〕図３に示
すダイヤフラム作動機構２０は、基台２３に垂直に立て
られた支柱２４に沿って上下にスライドする真鍮製ガイ
ド筒２２に重錘式の摺動子２１をはんだ付け等により固
着した。この摺動子２１は真鍮製で、直径５．０ｍｍ、
長さ１００ｍｍの略円柱形状をなしていて、その先端
（下端）部が直径３ｍｍの円形である円錐台状に切削さ
れた。この重錘式ダイヤフラム作動機構２０の可動部で
ある摺動子２１及びガイド筒２２の質量は２２．９ｇで
あった。

【００２１】〔流路の開閉試験〕マイクロ流体デバイス
本体Ｄの流入部８のルアーフィッティング１０に接続さ
れた軟質塩化ビニル製チューブ（図示せず）を通してマ
イクロシリンジ（図示せず）からメチレンブルー（和光
純薬株式会社製）にて着色した水を流路５に注入したと
ころ、流出部９のルアーフィッティング１１に接続され
た軟質塩化ビニル製チューブ（図示せず）から着色水が
流出した。次に、マイクロ流体デバイス本体Ｄを基台２
３の上に置き、上記で作製した重錘式ダイヤフラム作動
機構２０の摺動子２１を案内部１３に滑り込ませたとこ
ろ、水の流通が遮断されてその状態が保持された。次い
で、摺動子２１を持ち上げて案内部１３から取り外すと
水は再び流通した。このように、マイクロ流体デバイス
本体Ｄを台などに固定することなく、また、ダイヤフラ
ム作動機構２０等の圧迫機構との精密な位置合わせを行
うことなく、微小な流路５の開閉が可能であった。

【００２２】＜エネルギー線硬化性組成物の調製＞実施
例１で使用するエネルギー線硬化性組成物の調製方法を
以下に示した。 〔エネルギー線硬化性組成物［ｅ１］の調製〕エネルギ
ー線硬化性化合物として、平均分子量２０００の３官能
ウレタンアクリレートオリゴマー（大日本インキ化学工
業株式会社製の「ユニディックＶ４２６３」）を６０部
（質量）、及び１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト（第一工業製薬株式会社製の「ニューフロンティアＨ
ＤＤＡ」）を２０部、及びノニルフェノキシポリエチレ
ングリコール（ｎ＝１７）アクリレート（第一工業製薬
株式会社製の「Ｎ−１７７Ｅ」）を２０部、光重合開始
剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
（チバガイギー社製の「イルガキュアー１８４」）５
部、重合遅延剤として２，４−ジフェニル−４−メチル
−１−ペンテン（関東化学社製）を０．５部、を均一に
混合してエネルギー線硬化性組成物[ｅ１]を調製した。
なお、エネルギー線硬化性組成物[ｅ１]の紫外線硬化物
の引張弾性率及び破断伸び率を表１に示した。また、水
との接触角は１３度であった。 〔エネルギー線硬化性組成物［ｅ２］の調製〕エネルギ
ー線重合性化合物(a)として、上記「ユニディックＶ−
４２６３」４０部、ω−テトラデカンジオールジアクリ
レートとω−ペンタデカンジオールジアクリレートを主
成分とするアクリレート混合物（ソマール株式会社製の
「サートマーＣ２０００」）６０部、及び上記「Ｎ−１
７７Ｅ」）２０部、光重合開始剤として上記「イルガキ
ュアー１８４」５部、及び重合遅延剤として上記２，４
−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン０．１部を混
合して、エネルギー線硬化性組成物[ｅ２]を調製した。
なお、エネルギー線硬化性組成物[ｅ２]の紫外線硬化物
は引張弾性率と破断伸び率を表１に示した。また、水と
の接触角は１３度であった。 ＜エネルギー線照射＞エネルギー線として、５０ｍＷ／
ｃｍ²の紫外線（ウシオ電機株式会社製のマルチライト
２００型光源ユニットを使用）を用い、窒素雰囲気中で
照射した。

【００２３】＜引張弾性率及び破断伸び率の測定＞上述
の製法で得た実施例１の材料ｐ１、ｅ１、ｅ２及び後述
の材料ｐ２について引張弾性率及び破断伸び率の測定を
行った。その測定方法について記述する。 〔測定試料〕エネルギー線硬化性組成物（ｅ１、ｅ２）
硬化物試料は、ガラス上にエネルギー線硬化性組成物
（ｅ１、ｅ２）を塗布し、エネルギー線として下記の紫
外線を３０秒間照射して硬化させた後、ガラス板から剥
離してシート状試料を調製した。板状もしくはシート状
の試料は幅１０mm、長さ１００mmの短冊型に切断して測
定試料とした。測定試料は、２４±１℃、湿度５５±５
％の室内に１６時間以上静置した後に測定に供した。 〔測定方法〕引張試験器として東洋精機製作所製の「ス
トログラフＶ１−Ｃ」を用い、２４±１℃、湿度５５±
５％雰囲気中で、掴み具間距離８０mm、引張速度２０mm
／分で測定した。

【００２４】測定結果を下記表１に示す

【表１】

【００２５】次に本発明の他の実施例とより具体化した
実施例をその製法と共に説明するが、以下の実施例では
マイクロ流体デバイス本体Ｄの案内部とこれに挿入され
る摺動子の構成を中心に説明する。また上述の第一の実
施例と同一または同様の部分には同一の符号を用いて説
明を省略する。先ず第二の実施例を図４及び図５により
説明する。図４及び図５において、案内部１３の外周面
には側面視略Ｌ字形のストッパ３２が係止部材として設
けられている。ストッパ３２は一端の接着部３３が案内
部１３の第三樹脂層４よりに固着され、他端に向けて上
方に延びて案内部１３の上方から内側に湾曲または屈曲
して他端の鉤部３１が案内部１３に重なる上方位置に延
びている。案内部１３内には摺動子２１と略同形状の摺
動子３５が挿入されている。摺動子３５は先端に円柱状
の本体より小径の円盤３４を設けて本体と円盤３４をテ
ーパ面で連結した構成を有している。

【００２６】そして摺動子３５は図５（ａ）に示すよう
に鋼球１２を押動しない位置で、その外周面３５ａにス
トッパ３２の鉤部３１が当接することで係止させられて
いる。この状態でストッパ３２は案内部１３の外側に弾
性変形させられて鉤部３１で摺動子３５を案内部１３の
反対側内面に押圧付勢して停止保持している。この状態
から、摺動子３５を案内部１３内に押動すると、図５
（ｂ）に示すように先端部で鋼球１２を押動してダイヤ
フラム７（即ち、第三樹脂層の広幅部６に相対する部
分）を流路５の広幅部６内に変位させて広幅部６を閉鎖
させ流路５を遮断する。これと同時に摺動子３５の上端
面３５ｂは弾性復帰したストッパ３２の鉤部３１で係止
させられ、その位置に保持される。次にストッパ３２の
鉤部３１を案内部１３から退かせるよう弾性変形すれ
ば、ダイヤフラム７の小さな弾性力で摺動子３５が上方
に移動して図５（ａ）に示す初期位置に復帰する。本実
施の形態によれば、ダイヤフラム作動機構として摺動子
３５とストッパ３２を付加すればよく、構成を簡略にで
きる。本第二の実施例において、摺動子３５がダイヤフ
ラム７を圧迫した状態で、鈎状のストッパ３２により摺
動子３５を係止する機構は、上述の構成に代えて種々の
変形例を採用できる。例えば、ストッパ３２の鈎部３１
は、摺動子３５の上端面３５ｂを係止するのでなく、摺
動子３５の外周面に形成された凹部に係合する構成でも
よく、摺動子３５の外周面の途上部に鈎部３１を係止さ
せる突起等の係合部材を設ける等、適宜の係止構造を採
用できる。

【００２７】＜実施例２＞実施例２として、第二の実施
の形態の製法と開閉試験を説明する。 〔マイクロ流体デバイス本体Ｄ２の作製〕厚み１ｍｍの
ポリスチレン［ｐ１］製の板から切り出した、長さ１２
ｍｍ、幅３ｍｍの部材を先端部２ｍｍの長さに亘って加
熱加工により直角に曲げて、図４及び図５に示したよう
な、鈎部３１を有するストッパ３２を作製した。これを
鈎部３１が案内部１３の上端より高さ方向に１ｍｍ離れ
た位置になるよう、ストッパ３２の反対側の端約３ｍｍ
長さの接着部３３に於いて案内部１３の外周面にエポキ
シ系接着剤を用いて接着した。これ以外は、実施例１と
同様にしてマイクロ流体デバイス［Ｄ２］を作製した。

【００２８】〔圧迫機構の作製〕実施例１で用いた重錘
式ダイヤフラム作動機構２０の代わりに、長さが１１ｍ
ｍ、素材がポリスチレン［ｐ１］、及び先端に直径３ｍ
ｍ厚さ１ｍｍのポリウレタン（日本エラストラン社製の
「エラストランＦ５６４」；以下［ｐ２］と称する）製
の円盤３４が接着されている。これ以外の構成は実施例
１で用いた摺動子２１と同形状の摺動子３５を作製し
た。図５（ａ）に示すように、予め摺動子３５を案内部
１３に挿入しておいた。摺動子３５は弾性を有するスト
ッパー３２の鈎部３１の先端部によって案内部１３の反
対側の内壁方向に付勢され、ダイヤフラム７を圧迫する
ことなく任意の位置に保持された。 〔流路の開閉試験〕ダイヤフラム７を圧迫するに際して
は、摺動子３５をその上端面３５ｂが弾性変形する鈎部
３１の下側に移動して係止されるまで指で約１ｍｍ押し
込んだ（図５（ｂ）に示した状態）。また、ダイヤフラ
ム７の圧迫の解除は、指でもって鈎部３１を横に押し、
摺動子３５の係止を解除することにより実施した。それ
以外は、実施例１と同様にして行い、実施例１と同様の
結果を得た。このように、マイクロ流体デバイス本体Ｄ
２を台などに固定することなく、また、大きく複雑な圧
迫機構を必要とせず、正確な位置合わせも必要とせず、
指でもってワンタッチで微小な流路の開閉を行えた。

【００２９】図６は本発明の第三の実施例を示すもの
で、第二の実施例との相違点は摺動子３５′が第二の実
施例の摺動子３５より長く形成されていることである。
そのために図６（ａ）に示すように摺動子３５でダイヤ
フラム７を押動しない状態と、図６（ｂ）に示すように
摺動子３５でダイヤフラム７を押動した状態とで、いず
れの場合もストッパ３２は弾性変形した状態で鉤部３１
が摺動子３５′の外周面３５′ａを押圧して案内部１３
に当接させて摩擦でロックして保持することになる。本
第三の実施例によれば、摺動子３５′を案内部１３に収
容した状態で任意の位置でロックして保持でき、ダイヤ
フラム７の変位による流路５の広幅部６の開閉だけでな
く開口断面積の調整も行えることになり、流量の増減調
整も行える。本第三の実施例において、摩擦力により摺
動子３５′をロックする機構は、上述の構成に代えて種
々の変形例を採用し得る。例えば、摺動子３５′の鈎部
３１が当接する外周面に鈎部３１が入り込む浅く小さな
複数の凹部を設け、摺動子３５′がダイヤフラム７を圧
迫して流路を閉とする第１位置、流量が１／２と成る第
２位置、ダイヤフラムを圧迫せず流路が全開の第３位置
などでストッパ３２を凹部に係止させる機構を採用して
もよい。或いはストッパ３２又はその他の付勢機構を摺
動子３５′に形成された凹部内に設置し、弾性力で案内
部１３の内壁に向けて付勢することによって摩擦力を発
生する機構等を適宜採用してもよい。

【００３０】＜実施例３＞実施例３として、第三の実施
例のデバイスの製法と開閉試験を説明する。 〔マイクロ流体デバイスの作製〕厚み２ｍｍのポリスチ
レン［ｐ１］製の板から切り出して作製したこと以外は
実施例２と同様にしてストッパ３２を作製した。 〔圧迫機構の作製〕摺動子３５′の長さを２０ｍｍとし
たこと以外は実施例２で用いた摺動子３５と同じであ
る。これを実施例２と同様に、予め案内部１３に挿入し
ておいた。摺動子３５’は弾性を有するストッパ３２の
鈎部３１部によって案内部１３の反対側の内壁方向に付
勢され、ダイヤフラム７を圧迫することなく任意の位置
に保持された（図６（ａ））。 〔流路の開閉試験〕ダイヤフラム７を圧迫するに際して
は、流出部９のルアーフィッティング１１に接続された
軟質塩化ビニル製チューブ（図示せず）からの水の流出
が止まるまで摺動子３５’を案内部１３中に指で押し込
んだ（図６（ｂ））。この状態では、摺動子３５’は、
弾性を有するストッパ３２の鈎部３１によって案内部１
３の反対側の内壁に押しつけられ、摩擦力によって押し
込まれた位置に留まり水の流出が遮断された状態に保持
した。また、ダイヤフラム７の圧迫の解除は、指で摺動
子３５’を圧迫前の位置まで引き上げ、図６（ａ）の状
態に復帰させた。さらに、流出口９のルアーフィッティ
ング１１に接続された軟質塩化ビニル製チューブ（図示
せず）からの水等の流体の流出量または流出速度が、摺
動子３５′の非押圧状態に対して約１／２となるまで摺
動子３５’を案内部１３中に指で押し込んだこと以外は
上記と同様の条件で試験を行ったところ、摺動子３５’
は上記の場合と同様に摩擦力によって当該押し込まれた
位置に留まり、水等の流出が減少した状態に保持され
た。

【００３１】図７及び図８は本発明の第四の実施例を示
すものである。図７において、第三樹脂層４のダイヤフ
ラム７の周囲の部分に固着した円筒状の案内部４１は側
壁を下端近傍から上端近傍に向けて厚み方向に貫通して
切り欠いた切り込み部４２が形成されている。案内部４
１の外周面において切り込み部４２の下側に回転防止爪
４３の本体４３ａが接着されており、この本体４３ａか
ら延びる略Ｌ字形の爪部４４は屈曲した先端部が切り込
み部４２内に進入する構成とされている。また回転防止
爪４３の本体４３ａの表面には解除部材４６がその接着
部４８で固着されている。解除部材４６は接着部４８か
ら上方に延びて先端側が切り込み部４２内に位置するよ
うに先端爪部４７が湾曲して形成されている。切り込み
部４２内で、解除部材４６の先端爪部４７は回転防止爪
４３の爪部４４よりも上方に位置し且つ先端爪部４７よ
りも爪部４４の方が案内部４１の内部に突出している。
次に案内部４１内に挿入される摺動子５１は大径の本体
部５０の先端（下端）側に段部５２を介して小径の円盤
３４を有する二段の段付き略円柱形状を有しており、本
体部５０の外表面には長手方向に溝部５３が形成されて
いる。この溝部５３内には棒状の係止部材５４が下側の
基端５６で固着されており、係止部材５４は基端５６か
ら上方に向かうに従って摺動子５１から離間するように
外側に傾斜して保持されている。

【００３２】そして図８（ａ）、（ｂ）に示すように案
内部４１内に収容された摺動子５１の段部５２と第三樹
脂層４のダイヤフラム７の周囲の部分との間に緩衝部材
として例えばリターンスプリング５７が圧縮状態で配設
されている。摺動子５１は案内部４１内での上下動位置
に関わらず、回転防止爪４３の爪部４４が溝部５３内に
進入しており、摺動子５１の回転を防止している。また
図８（ａ）に示すように摺動子５１が鋼球１２を押圧し
ていない状態では係止部材５４は摺動子５１側に弾性変
形して先端部５５が切り込み部４２の内側上方で案内部
４１の内面に当接している。この状態から摺動子５１を
押動すると、図８（ｂ）に示すように、鋼球１２を介し
てダイヤフラム７を変位させて流路５の広幅部６を閉鎖
させ、摺動子５１と一体に係止部材５４が降下してその
先端部５５は切り込み部４２内で外側に変位して切り込
み部４２内の上端に係合することになる。そして摺動子
５１はダイヤフラム７を圧迫した状態に保持される。こ
れを解除して流路５を開放状態に戻すには、解除部材４
６の先端爪部４７で係合部材５４の先端部５５を押動し
て切り込み部４２との係合を解除すればよく、これによ
ってリターンスプリング５７の付勢力で図８（ａ）に示
す初期位置に摺動子５１が戻ることになる。本第四の実
施例において、棒状の係止部材５４が摺動子５１を係止
する機構に代えて種々の変形例を採用できる。例えば、
後述の第七変形例に示されるように、係止部材５４は案
内部４１の内面側に設けられていて、摺動子５１側壁に
設けられた長穴に入り込んで係止する機構や、案内部４
１に設けられた係止部材５４が摺動子５１の案内部４１
から上方に突出する外周面外側部分に設けられた凸部に
係合して支える機構などを採用してもよい。

【００３３】＜実施例４＞実施例４として、第四の実施
例のデバイスの製法と開閉試験を説明する。 〔マイクロ流体デバイスの作製〕図７及び図８に示すよ
うに、案内部４１は軸方向の長さが１５ｍｍで、側壁を
下端近傍から上端近傍に向けて厚み方向に貫通して切り
欠いた幅２．２ｍｍの切れ込み部４２を形成したこと以
外は案内部１３と同様の形状を有している。案内部４１
には、厚み１ｍｍのポリスチレン［ｐ１］板から切り出
し、加熱加工により内側に直角に曲げた長さ１．５ｍ
ｍ、幅１．４ｍｍの爪部４４を有すると共に本体４３ａ
を備えた回転防止爪４３を、案内部４１の切れ込み部４
２の下端部の接着位置４５にエポキシ系接着剤で接着し
た。さらに、回転防止爪４３と同様にして先端部２ｍｍ
を内側に直角に曲げた幅が２ｍｍ、長さ１２ｍｍの解除
部材４６を、その基部の接着部４８で回転防止爪４３の
本体４３ａにエポキシ系接着剤で接着した。他は実施例
２と同様にしてマイクロ流体デバイスを作製した。回転
防止爪４３の先端部は案内部４１の内面から径方向内側
に約０．５ｍｍ突出して溝５３内に位置しており、解除
部材４６の先端爪部４７は、常態では案内部４１の内面
より外側に位置し、指で解除部材４６を押して案内部４
１の中心方向に弾性変形させることによって、その先端
爪部４７が切り込み部４２から案内部４１の内側に進入
して、基端５６で摺動子５１の溝部５３に接着された係
止部材５４の上端を弾性変形によって摺動子５０の中心
方向に押し得るようになっている。

【００３４】〔圧迫機構の作製〕摺動子５１は全長が１
５ｍｍで、下端部に長さ２ｍｍ分だけ直径３ｍｍに切削
して段部５２を有する円盤３４を設け、本体部５０の長
さ方向の一端から他端まで深さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍ
ｍの直線状の溝部５３を形成した。溝部５３中に、幅
１．４ｍｍ、厚さ１ｍｍ、長さ１０ｍｍの係止部材５４
を、先端部５５が摺動子５１の上端より１ｍｍ下の位置
に約１ｍｍ半径方向外側に出っ張るよう傾斜させて、基
端５６にて溝部５３の底面に接着した。他は実施例２で
用いた摺動子３５と同様の素材、構造に作製した。直径
４．８ｍｍ、自由長３ｍｍのコイル状のリターンスプリ
ング５７を摺動子５１の段部５２から円盤３４に巻挿
し、摺動子５１を、溝部５３が回転防止爪４３の爪部４
４に合致するようにして、案内部４１中に挿入した。図
８（ａ）に示す初期位置で、摺動子５１はリターンスプ
リング５７により段部５２で支えられ、ダイヤフラム７
を圧迫せずに保持される。また、係止部材５４は撓んで
先端部５５が案内部４１の内面に当接して弾性変形した
状態で溝部５３内に没した（図８（ａ））。 〔流路の開閉試験〕ダイヤフラム７の圧迫は、摺動子５
１を、係止部材５４の上端部５５が案内部４１の切り込
み部４２内に突出して上端に係合するまで指で約１ｍｍ
押し込めばよい（図８（ｂ））。この状態でダイヤフラ
ム７を変位させて流路５を閉鎖した状態になる。そして
力を解除したところ、係止部材５４が切り込み部４２の
上端に係合してその位置で摺動子５１が係止した。ま
た、ダイヤフラム７の圧迫の解除は、指でもって解除部
材４６の先端爪部４７を案内部４１の中心方向に押せば
よく、係止部材５４を摺動子５１の溝部４２中に押し込
んで係止を解除できて、摺動子５１はリターンスプリン
グ５７の付勢力によって押し上げられ、図８（ａ）の状
態に復帰した。それ以外は、実施例２と同様にして行
い、実施例２と同様の結果を得た。

【００３５】次に上述した第一乃至第四の実施例による
マイクロ流体デバイスの案内部及び摺動子の変形例につ
いて図９乃至図１９により説明する。図９は第一変形例
を示すもので、図９（ａ）は案内部６０が略四角筒形状
で上下に延びるスリット６１が形成されている。この案
内部６０に挿入される摺動子６２は略四角柱形状とさ
れ、先端が四角錐台状のテーパに形成されている。この
変形例によれば、案内部６０に対して摺動子６２が回転
したりして位置ずれを起こすことがない。図９（ｂ）は
案内部６０′の対向する面にそれぞれスリット６１が設
けられている。この構成を採用すれば摺動子６２の摺動
が容易で、寸法誤差を吸収し易い。図１０は第二変形例
を示すもので、案内部６３は対向する位置に二分して案
内片６３ａ，６３ａとして配設され、両案内片６３ａ，
６３ａの間に摺動子６４が摺動可能に配設されている。
ここで、案内片６３ａと摺動子６４の相互の位置ずれを
防ぐためにいずれか一方に摺動方向に延びる凹溝６５を
形成し、他方に凹溝６５に嵌合するガイド凸部６６を設
けている。図１１は第三変形例を示すもので、案内部６
７としてプレート６８に開けた孔６８ａの周囲に所定間
隔で３つのポール６７ａが配設されて構成され、これら
ポール６７ａの間に摺動子３５が挿入されることにな
る。

【００３６】図１２は第四変形例を示すもので、略角柱
状の支柱６９に摺動可能な角筒部７０ａを有するガイド
部７０が設けられ、この角筒部７０ａの一側に腕部７０
ｂが延びて腕部７０ｂの下面に案内部１３内に進退可能
な摺動子７１が取り付けられている。図１３は第五変形
例を示すもので、支柱６９′が円柱状で溝部６９ａ′を
有しており、筒部７０ａ′の内面に溝部６９ａ′に嵌入
して摺動可能なピン７２が突出している。図１４は第六
変形例を示すもので、案内部７３は柱状で断面あり溝状
の溝部７３ａが形成され、摺動子３５にはあり溝７３ａ
に摺動可能に嵌合する断面あり状のガイド凸部７４が設
けられている。

【００３７】次に図１５乃至図１９は案内部に対して摺
動子をダイヤフラムの非押圧位置（初期位置）から押圧
位置に移動した際（或いは逆の変位位置でも良い）に係
止するためのロック機構を示す変形例である。先ず図１
５は第七変形例を示すもので、円筒状の案内部７５の周
面に貫通孔７５ａが形成され、案内部７５の外周面には
外側から貫通孔７５ａ内に弾性変形で進退可能な解除部
材７６が設けられている。略円柱状をなす摺動子７７内
の切り欠け部７７ａ内には貫通孔７５ａ内に係合可能な
略鈎形状の係止部材７８が支点回りに回動可能に設けら
れコイルバネ等の弾性部材７９で貫通孔７５ａ内に突出
する方向に付勢されている。更に好ましくは摺動子７７
とダイヤフラム７の周囲の第三樹脂層４との間にリター
ンスプリング５７が装着されており、摺動子７７はダイ
ヤフラム７の非押圧状態の初期位置に保持される。そし
て、摺動子７７を押動することでダイヤフラム７を変位
させると共に摺動子７７は係止部材７８が貫通孔７５ａ
内に進入した押圧位置で図１５に示すように係止してい
る。図１５は係止状態を示す。そして解除部材７６で係
止部材７８を外すことで、リターンスプリング５７の付
勢力によって摺動子７７が初期位置に戻る。次に図１６
は第九変形例を示すもので、摺動子８０には係止凹部８
０ａが形成されており、案内部８１には係止凹部８０ａ
に対向する位置に貫通孔８２が内外面に貫通して形成さ
れている。貫通孔８２内にはその上部に支点を有する例
えば略支柱状の係止部材８３が設けられ、弾性部材８４
によって摺動子８０内に回動して係止凹部８０ａ内に進
入する方向に付勢されている。そのため、図に示すよう
に摺動子８０が押されて押圧位置に至ると係止部材８３
が係止凹部８０ａ内に進入して先端で係止され、摺動子
８０を係止保持する。そして係止部材８３のつまみ８３
ａを引っ張ると係止部材８３が係止凹部８０ａから外
れ、リターンスプリング５７の付勢力で摺動子８０が上
方へ移動することになる。

【００３８】図１７は第十変形例を示すもので、案内部
８５内を進退する摺動子８６に係止凹部８６ａが形成さ
れ、案内部８５に設けた貫通孔８５ａ内に係止部材８７
が摺動可能に挿入されている。そのため、摺動子８６が
押されて図１７に示す押圧位置に至った時点で、貫通孔
８５ａを通して係止部材８７を進出させると係止部材８
７が係止凹部８６ａ内に進入して摺動子８６を係止保持
する。図１８は第十一変形例を示すもので、第十変形例
との相違点は係止凹部８６ａ′が摺動子８６を貫通して
おり、係止凹部８６ａ′を挟んで貫通孔８５ａ′の反対
側の案内部８５内面に凹部８５ａ”を設けたことであ
る。そのため、押圧位置で係止部材８７は摺動子８５の
係止凹部８６ａ′を貫通して対向する貫通孔８５ａ′と
凹部８５ａ”とに到達して係止することになる。図１９
は第十二変形例を示すもので、図１７に示す第十変形例
とほぼ同様な構成を有しており、相違点として係止凹部
８６ａのダイヤフラム７側の面に傾斜面８８が設けられ
ている。そのため、図１９（ａ）で非押圧位置である初
期位置にある摺動子８６に対して係止凹部８６ａの傾斜
面８８に係止部材８７の先端が当接しており、係止部材
８７を押動すると傾斜面８８が下方に押されるために摺
動子８６がリターンスプリング５７の付勢力に抗して押
圧位置へ移動し、図１９（ｂ）に示すダイヤフラム７の
押圧位置で係止部材８７が係止凹部８６ａ内で係止保持
されることになる。

【００３９】次に本発明の第五の実施例を図２０及び図
２１により説明する。図２０において、案内部９０はダ
イヤフラム７に下端が固着される円筒部９１とその上端
に装着される中央穴９２ａ付きの蓋９２と円筒部９１の
内面に固着される案内板９３とで構成されている。案内
板９３は複数（図では４枚）の案内板９３が周方向にス
リット案内９４を介して配列されており、各案内板９３
は凸曲状で下部に例えば二つの鋸歯からなる鋸歯案内部
９３ａが形成されている。また案内部９０内に挿入され
てダイヤフラム７を圧迫可能な摺動子９５は、案内部９
０の外部上方に略円板状のノブ９６が位置し、ノブ９６
の下面には凹部９６ａが形成されている。案内部９０内
の上端に位置する摺動子第一部材９７は軸部９７ａが蓋
９２の中央穴９２ａを通して外部のノブ９６の凹部９６
ａ内に嵌合されており、軸部９７ａに対して拡径された
円筒状の本体９７ｂはその外周面に所定間隔で板状のカ
ム９８が突出形成され、本体９７ｂの下面には中央凹部
９７ｃの周囲にリング状をなす複数の鋸歯状カム部９７
ｄが形成されている。これらカム９８は案内板９３間の
スリット案内９４内に上下動可能に収容されている。

【００４０】摺動子第一部材９７の下側に位置する回転
カム９９は摺動子第一部材９７の中央凹部９７ｃに嵌合
する軸部９９ａと下面に中央凹部９９ｂを有する本体９
９ｃとで概略構成され、円筒状の本体９９ｃの外周面に
は所定間隔で凸状カム１００が配設されている。凸状カ
ム１００は案内板９３間のスリット案内９４内に上下動
可能に収容されており、その上端に形成された鋸歯形状
のカム部は摺動子第一部材９７の鋸歯状カム部９７ｄの
いずれかに嵌合させられる。回転カム９９の下側に位置
する摺動子第二部材１０１は、回転カム９９の中央凹部
９９ｂに嵌合する軸部１０１ａと略円筒状の本体１０１
ｂとで構成され、本体１０１ｂの下面には弾性部材とし
てスプリング１０２の一端を着座させる着座凹部１０１
ｃが形成されている。更に摺動子第二部材１０１の下側
はスプリング１０２を介して摺動子第三部材１０３が設
けられ、この摺動子第三部材１０３は上面にスプリング
１０２の他端を着座させる着座凹部１０３ａを形成し、
下面にはダイヤフラム７またはこれに固着した鋼球１２
を押動する円盤状の圧迫部１０３ｂが設けられている。

【００４１】本第五の実施例による摺動子９５と案内部
９０とは上述の構成を有しており、流路５の開閉操作に
際して、案内部９０の上方に位置するノブ９６を押動す
ると、円筒部９１内で摺動子第一部材９７はカム９８が
スリット案内９４にガイドされつつ下方に降下させら
れ、鋸歯状カム部９７ｄで回転カム９９の凸状カム１０
０のカム部を押動する。凸状カム１００がスリット案内
９４でガイドされつつ回転カム９９が降下し、凸状カム
１００が案内板９３の下側に離脱すると、凸状カム１０
０が鋸歯状カム部９７ｄで押されて回動し、案内板９３
下端の鋸歯案内部９３ａの二つの鋸歯間の準安定位置９
３ｂに着座して、回転カム９９はその位置に保持され、
ロックされたことになる。回転カム９９のロックまでの
下方移動によって摺動子第二部材１０１が下方に押さ
れ、スプリング１０２を介して摺動子第三部材１０３も
下方移動して鋼球１２を押動することになる。これによ
ってダイヤフラム７が下方に変位して流路５の広幅部６
を閉鎖する。次にもう１度ノブ９６を押動すると摺動子
第一部材９７の鋸歯状カム部９７ｄで回転カム９９の凸
状カム１００を押し、凸状カム１００を案内板９３の二
つの鋸歯部９３ａから離脱させる。これによって凸状カ
ム１００が鋸歯状カム部９７ｄで回転させられてスリッ
ト案内９４内にそれぞれ落ち込み、スプリング１０２の
復帰力によって各部品が上方移動し、摺動子第一部材９
７が案内部９０の蓋９２に当接した初期位置に戻る。本
第五の実施例によれば、ノブ９６を押す操作を繰り返す
だけで流路５の開閉操作を繰り返して行うことができ
る。本第五の実施例において、ノブ９６を繰り返し押動
することによって、摺動子９５の一部が各１回の押動毎
に準安定位置９３ｂへの着座とスリット案内９４への落
ち込みを繰り返し、これに連動する摺動子第三部材１０
３によってダイヤフラム７の変位と解除が繰り返される
ことを特徴とする機構は、種々の変形例を採用できる。
例えば、上述の構成とは逆に、摺動子９５に形成された
鋸歯状カム９７や凸状カム１００が円筒部９１の内面に
形成され、鋸歯案内部９３ａ及びスリット案内９４が摺
動子９５に形成されている構造等を採用できる。

【００４２】＜実施例５＞実施例５として、第五の実施
例によるマイクロ流体デバイスの製法と開閉試験を説明
する。 〔圧迫機構の作製〕ノブ９６、摺動子第一部材９７、回
転カム９９、摺動子第二部材１０１、スプリング１０２
及び摺動子第三部材１０３から成る摺動子９５を作製
し、これを、蓋９２、案内板９３及び円筒部９１から成
る案内部９０中に装着して、ダイヤフラム作動機構を形
成する。一方、案内部９０において、外形９．０ｍｍ、
内径７．０ｍｍ、長さ３０ｍｍのポリスチレン［ｐ１］
製の円筒部９１の上部内周面に固着された４枚の案内板
９３は周方向にスリット案内９４を介して等間隔に配列
されている。摺動子９５において、回転カム９９は、上
部の軸部９９ａの先端が摺動子第一部材９７の中央凹部
９７ｃの天井に届かない状態に、かつ回転可能なように
遊びを持たせてかみ合わせ、側面の凸状カム１００を案
内板９３のスリット案内９４に合わせて円筒部９１内に
装着した。摺動子第二部材１０１は、上部の軸部１０１
ａの先端が回転カム９９の中央凹部９９ｂ内の天井に当
接し、かつ回転可能なように遊びを持たせてかみ合わせ
て円筒部９１内に装着した。摺動子第三部材１０３の上
面には着座凹部１０３ａが形成されており、平面状の底
部の中央には、直径３ｍｍ、厚さ１ｍｍのポリウレタン
［ｐ２］からなる円盤状圧迫部１０３ｂが接着されてい
る。

【００４３】〔マイクロ流体デバイスの作製〕以上のよ
うにして作製したダイヤフラム作動機構に関連して、円
筒部９１の下端部をマイクロ流体デバイス本体Ｄ５の第
三樹脂層４のダイヤフラム７に接着することによって、
マイクロ流体デバイス本体［Ｄ５］を作製した。その
際、鋼球１２には摺動子９５の重量が掛かっているもの
の、ダイヤフラム７を変形させることはなかった。 〔流路の開閉試験〕摺動子９５のノブ９６を指で繰り返
し押し下げることで、実施例２と同様の流路開閉試験を
行った。即ち、ノブ９６を指で押し下げ、摺動子第一部
材９７の側面のカム９８がスリット案内９４内を摺動
し、摺動子第一部材９７の鋸歯状カム部９７ｄが回転カ
ム９９側面の凸状カム１００を下方に押して、凸状カム
１００がスリット案内９４内を摺動した。ノブ９６を初
期位置から約７ｍｍ押し下げると、凸状カム１００がス
リット案内９４の下端から外れ、鋸歯状カム部９７ｄで
押されて回転して案内板９３の鋸歯案内部９３ａに当た
り、ノブ９６から指を外すと、凸状カム１００は、案内
板９３の鋸歯案内部９３ａの中間である準安定位置９３
ｂに着座した。この時、回転カム９９によって摺動子第
二部材１０１がダイヤフラム７方向に押され、スプリン
グ１０２によって摺動子第三部材１０３がダイヤフラム
７方向に付勢されて、鋼球１２がダイヤフラム７を圧迫
し、流路５の水の流れを遮断した。次いで、ノブ９６を
再び指で押し下げたところ、再び鋸歯状カム部９７ｄが
回転カム９９側面の凸状カム１００を下方に押して、凸
状カム１００が案内板９３の二つの鋸歯部９３ａから外
れ、回転してスリット案内９４に嵌り込む。ノブ９６か
ら指を外すと、スプリング１０２による上方への付勢に
よって、凸状カム１００はスリット案内９４内を摺動し
て、回転カム９９は上方に移動し、最初の状態に復帰し
た。この操作を繰り返したところ、ダイヤフラムの圧迫
と解除が繰り返された。

【００４４】次に本発明の第六の実施例を図２２により
説明する。図において、円筒状の案内部１０５の周面に
上下方向に延びる貫通孔１０５ａが形成され、貫通孔１
０５ａには適宜間隔で三つの腕部１０６ａ、１０６ｂ、
１０６ｃが延びる略三つ又状の切り換え部材１０６が係
止部材として設けられ、その中心である回転の支点Ｏで
貫通孔１０５ａの壁面に支持されている。貫通孔１０５
ａには上下に段差部１０５ｂ、１０５ｃが形成されてお
り、両段差部１０５ｂ、１０５ｃにいずれかの腕部１０
６ｂ、１０６ｃが当接することによって切り換え部材１
０６の回動範囲が制限される。案内部１０５内には略円
柱形状の摺動子１０７が進退可能に配設されており、中
途部には径方向即ち水平方向に貫通する段付き孔部１０
８が形成されている。段付き孔部１０８は切り換え部材
１０６側で上面１０８ａと下面１０８ｂとで仕切孔部の
内径が仕切られた小孔部１０８ｃを形成し、反対側で孔
部の内径が大きい大孔部１０８ｄを形成した段差付きの
空間形状とされている。そして段付き孔部１０８の小孔
部１０８ｃ側には切り換え部材１０６の作動腕部１０６
ａが進入している。段付き孔部１０８を挟んで切り換え
部材１０６と反対側の案内部１０５の内面には作動腕部
１０６ａに一端が連結された圧縮状態のコイルバネ１０
９の他端を連結する留め部１１０が設けられている。そ
して切り換え部材１０６について第一腕部１０６ｂが貫
通孔１０５ａの下側段差部１０５ｂに当接した位置まで
回動すると、作動腕部１０６ａが段付き孔部１０８の上
面１０８ａを押動して摺動子１０７を非押圧位置に上昇
させ（図２２（ａ）参照）、逆に第二腕部１０６ｃが貫
通孔１０５ａの上側段差部１０５ｃに当接した位置まで
回動すると、作動腕部１０６ａが段付き孔部１０８の下
面１０８ｂを押動して摺動子１０７を押圧位置に降下さ
せることになる（図２２（ｂ）参照）。コイルバネ１０
９は非押圧位置と押圧位置とで安定するために作動腕部
１０６ａを各位置で安定して保持する。

【００４５】従って図２２（ａ）に示すように、切り換
え部材１０６の第一腕部１０６ｂが貫通孔１０５ａの下
側段差部１０５ｂに当接した位置で、摺動子１０７はダ
イヤフラム７の非押圧位置にある。この状態から、第二
腕部１０６ｃを同図（ｂ）に示すように押動すると切り
換え部材１０６が反時計回りに回転し、作動腕部１０６
ａが段付き孔部１０８の下面１０８ｂをコイルバネ１０
９の付勢力に抗して下方に押動する。これによって第二
腕部１０６ｃは貫通孔１０５ａの上側段差部１０５ｃに
当接した位置で停止し、押圧位置に移動した摺動子１０
７は鋼球１２を介してダイヤフラム７を変位させた状態
に保持され流路５を閉鎖する。次に摺動子１０７を非押
圧位置に戻すには同図（ｂ）に示す位置にある第一腕部
１０６ｂを押動して切り換え部材１０６を時計回りに回
転させればよい。本第六の実施の形態において、複数の
位置でエネルギー的に安定するバネ１０９を有し、少な
くともその一つの安定位置において、バネ１０９の弾性
力によって摺動子１０７がダイヤフラム７を変位させ、
他方の安定位置においてダイヤフラム７の変位を解除す
ることを特徴とする機構は、種々の変形例を採用でき
る。例えば、切り換え部材１０６の操作する腕部を１つ
としてもよく、電気回路の開閉に用いるトグルスイッチ
型の機構、コイルバネ１０９又はその代わりの板バネが
摺動子１０７を貫通した孔部１０８の中でなく、案内部
１０５の孔１０５ａ又は凹部中に設けられていて操作す
る腕部を一方向に付勢する機構や、或いは１つの操作す
る腕部が複数の切り換え位置でエネルギー的に安定にな
る機構が、切り替え部材又は円筒内壁に固定されたカム
とそれを圧迫する方向に付勢されたバネとによる機構、
等を採用してもよい。

【００４６】＜実施例６＞実施例６として、第六の実施
例のマイクロ流体デバイスの製法と開閉試験を説明す
る。 〔圧迫機構の作製〕図２２に示されたように、摺動子１
０７と案内部１０５とでダイヤフラム作動機構が構成さ
れ、案内部１０５は寸法が外形９ｍｍ、内径７ｍｍ、長
さ２０ｍｍである。 〔流路の開閉試験〕切り替え部材１０６の案内部１０５
外にある作動腕部１０６ｂ、１０６ｃを、図２２
（ａ）、（ｂ）に示すように交互に指で押して流路開閉
試験を行った。即ち、切り替え部材１０６の第二腕部１
０６ｃを、図２２（ａ）に示すように反時計回り方向に
指で押したところ、切り替え部材１０６は図２２（ｂ）
に示した状態で安定し、作動腕部１０６ａによって摺動
子１０７が下方に付勢され、ダイヤフラムが圧迫されて
水の流通が遮断された。次いで、切り替え部材１０６の
第一腕部１０６ｂを押したところ、切り替え部材１０６
が時計回りに回転して図２２（ａ）の状態で安定し、ダ
イヤフラム７の圧迫が解除されて水が流通した。

【００４７】尚、上述の各実施例では仲介部材を構成す
る鋼球１２はダイヤフラム７に固着する構成にしたが、
これに代えて摺動子に固着するようにしてもよく、或い
はダイヤフラム７と摺動子のいずれにも固着されていな
い構成でもよい。また上述の各実施例では、鋼球１２を
第三樹脂層４のダイヤフラム７に直接固着することとし
たが、第三樹脂層４の上面に更に保護層を設けてその上
面または下面、或いは第三樹脂層４の表面に鋼球を設け
てもよい。図２３は第二の実施例にこのような構成を採
用したマイクロ流体デバイスの変形例の要部縦断面図で
ある。図中、ダイヤフラム７を含む第三樹脂層４の上に
例えば上記材料ｅ１またはｅ２からなる樹脂層の保護層
１１２を積層したものであり、保護層１１２の上に案内
部１３を固着し、保護層１１２の内側即ち第三樹脂層４
側の面（摺動子３５側の面でもよい）に鋼球１２を固着
した構成である。この様な構成を採用すれば、摺動子３
５による押圧時に直接第三樹脂層４やダイヤフラム７に
負荷や衝撃がかからないためにこれらの部材を保護で
き、損傷を防止できることになる。この場合、損傷に応
じて保護層１１２のみを交換等すればよい。或いは第三
樹脂層４に図４及び５に示すように円筒状の案内部１３
を固着し、案内部１３内のダイヤフラム７上に保護層１
１２を載置または固着してもよい。また上述の各実施例
等において、流路５に広幅部６は設けなくてもよい。ま
た鋼球１２を設けなくても良い。

【００４８】図２４および図２５は、本発明の第七実施
例を示すものである。図に示すマイクロ流体デバイス本
体Ｄ６は、基材１上に、第一樹脂層１１５、第二樹脂層
１１６、第三樹脂層１１７および第四樹脂層１１８が順
次積層されて構成されている。第一樹脂層１１５は、厚
さ９８μｍのエネルギー線硬化性組成物［ｅ１］硬化物
で形成されており、第一流路１１９となる略直線状の欠
損部（幅１５０μｍ）を有している。第三樹脂層１１７
は、厚さ９８μｍのエネルギー線硬化性組成物［ｅ１］
硬化物で形成されており、第二流路１２０となる略直線
状の欠損部（幅１５０μｍ）を有する。この欠損部の一
方の端部には直径６００μｍの円形の広幅部６が形成さ
れている。第一流路１１９と連絡流路１２１と第二流路
１２０とで全体の流路１２２を構成する。第二樹脂層１
１６は、厚さ９８μｍのエネルギー線硬化性組成物［ｅ
１］硬化物で形成されており、第一流路１１９と第二流
路１２０の各一方の端部を連通させる連絡流路１２１と
なる略直径２００μｍの円形の貫通孔を有している。第
四樹脂層１１８は、厚さ９８μｍのエネルギー線硬化性
組成物［ｅ２］硬化物で形成されており、第三樹脂層１
１７の広幅部６に対応する部分がダイヤフラム７とな
る。第一流路１１９の他方の端部に相当する位置の樹脂
層１１６、１１７、１１８に流入口８（直径０．５ｍ
ｍ）を形成し、第二流路１２０の他方の端部に相当する
位置の第四樹脂層１１８に流出口９（直径０．５ｍｍ）
を形成した。

【００４９】このようなマイクロ流体デバイス本体Ｄ６
を、上述したマイクロ流体デバイス本体Ｄ、Ｄ１…に代
えて用いること以外は第一乃至第六の実施例や第一乃至
第十二変形例と同様にして、マイクロ流体デバイスを作
製した。 〔流路の開閉試験〕実施例１〜５と同様にして、流路の
開閉試験を行ったところ、ダイヤフラム７を変位させる
と、ダイヤフラム作動機構２０による押圧位置でダイヤ
フラム７は連絡流路１２１の周縁部に当接して連絡流路
１２１が塞がれ、着色水の流通が遮断された。非押圧位
置では、ダイヤフラム７が連絡流路１２１を開放するた
め、着色水の流れが回復した。

【００５０】

【発明の効果】本発明によるマイクロ流体デバイスは、
案内部でダイヤフラムの変位を生じさせることで高い位
置決め精度を必要とすることなく流路に対応してダイヤ
フラムを精密に変位させることができ、極めて微細な断
面積を有する流路を流れる流体の流動停止や流動開始等
の流動制御や流量の調節等を容易に行える。

【００５１】また案内部に誘導されてダイヤフラムを変
位させる可動部材を設けたから、可動部材でダイヤフラ
ムを押圧することでダイヤフラムにねじる力を作用させ
ることなく簡単且つ高精度に変位させることができる。
また可動部材に緩衝部材を設けてダイヤフラムに対する
可動部材の押圧を制御するようにしたから、マイクロ流
体デバイスに含まれる各部材が薄層で小さくても緩衝部
材を介して可動部材の負荷をダイヤフラムに伝達するこ
とで負荷を低減して損傷を防止することができる。また
ダイヤフラムと可動部材との間に仲介部材を設けたか
ら、仲介部材を介して可動部材で押動することで負荷を
仲介部材に集中できる上にダイヤフラムがねじられるこ
となく圧迫でき、損傷を防止できる。また流路にはダイ
ヤフラムに対応して流路の幅を広げた広幅部を設けたた
め、流路が極めて微細で小さな断面積であっても流路断
面積が他の部分より大きい広幅部で制御を行うことで精
度の高い流量制御を行えることになる。

【００５２】また本発明によるマイクロ流体デバイスの
流量調節方法は、可動部材を案内部で誘導してダイヤフ
ラムを変位させ流路を流れる流体の流量を制御するよう
にしたから、可動部材の位置決めを精密に行う必要がな
く微細な流路であってもダイヤフラムを用いて高精度に
流量制御を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施例によるマイクロ流体デ
バイス本体を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側
面図である。

【図２】 図１（ａ）に示すマイクロ流体デバイス本体
のＡ−Ａ線縦断面図である。

【図３】 マイクロ流体デバイスのダイヤフラム作動機
構を示す要部斜視図である。

【図４】 第二の実施例によるダイヤフラム作動機構の
摺動子と案内部を示す分解斜視図である。

【図５】 ダイヤフラム作動機構の変位状態を示す縦断
面図で、（ａ）は摺動子がダイヤフラムの非押圧位置に
ある状態を示す図、（ｂ）は摺動子が押圧位置にある状
態を示す図である。

【図６】 第三の実施例によるダイヤフラム作動機構の
摺動子と案内部を示す図で、（ａ）は摺動子が非押圧位
置にある状態を示す図、（ｂ）は摺動子が押圧位置にあ
る状態を示す図である。

【図７】 第四の実施例によるダイヤフラム作動機構の
摺動子と案内部を示す分解斜視図である。

【図８】 ダイヤフラム作動機構の変位状態を示す縦断
面図で、（ａ）は摺動子が非押圧位置にある状態を示す
図、（ｂ）は摺動子が押圧位置にある状態を示す図であ
る。

【図９】 （ａ）は摺動子と案内部の第一変形例を示す
斜視図、（ｂ）は同じく第二変形例を示す斜視図であ
る。

【図１０】 摺動子と案内部の第三変形例を示す斜視図
である。

【図１１】 摺動子と案内部の第四変形例を示す斜視図
である。

【図１２】 摺動子と案内部の第五変形例を示す斜視図
である。

【図１３】 摺動子と案内部の第六変形例を示す斜視図
である。

【図１４】 摺動子と案内部の第七変形例を示す斜視図
である。

【図１５】 摺動子と案内部のロック機構を示す第八変
形例を示す縦断面図である。

【図１６】 摺動子と案内部のロック機構を示す第九変
形例を示す縦断面図である。

【図１７】 摺動子と案内部のロック機構を示す第十変
形例を示す縦断面図である。

【図１８】 摺動子と案内部のロック機構を示す第十一
変形例を示す縦断面図である。

【図１９】 摺動子と案内部のロック機構を示す第十二
変形例を示す縦断面図であって、（ａ）は非押圧位置、
（ｂ）は押圧位置を示す図である。

【図２０】 本発明の第五の実施例を示す摺動子と案内
部の分解斜視図である。

【図２１】 第五の実施例による摺動子と案内部の縦断
面図である。

【図２２】 本発明の第六の実施例による摺動子と案内
部の作動機構を示す縦断面図であって、（ａ）は摺動子
が非押圧位置にある図、（ｂ）は摺動子が押圧位置にあ
る図である。

【図２３】 本発明の他の変形例を示すマイクロ流体デ
バイスの要部縦断面図である。

【図２４】 本発明の第七の実施例によるマイクロ流体
デバイス本体を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は
同図（ａ）におけるＢ−Ｂ線縦断面図である。

【図２５】 図２４に示すマイクロ流体デバイス本体の
構造を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 基材 ２，１１５ 第一樹脂層（第一層） ３，１１６ 第二樹脂層（第二層） ４，１１７ 第三樹脂層（第三層） ５，１２２ 流路 ６ 広幅部（流路） ７ ダイヤフラム １２ 鋼球（仲介部材） １３,４１,６０,６０′,６３,６７,７３,７５,８５,９
０,１０５ 案内部 ２０ ダイヤフラム作動機構 ２１,３５,５１,６２,６４,７１,７７,８０,８６,９５
摺動子（可動部材） ３２ ストッパ（係止部材） ４６，７６ 解除部材 ５４,７８,８３,８７ 係止部材 ５７ リターンスプリング（緩衝部材） １０２ スプリング（緩衝部材） １０６ 切り換え部材（係止部材） １１２ 保護層 １１８ 第四樹脂層（第四層）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 1/00 １０１ Ｇ０１Ｎ 1/00 １０１Ｌ １０１Ｍ 37/00 １０１ 37/00 １０１ Ｆターム(参考） 2G052 CA09 CA35 CA38 3H063 AA10 BB32 DA08 DB15 EE12 FF03 GG17 4G075 AA13 AA39 AA61 BA10 DA02 EC25 EE12 FA01 FB12

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 毛細管状の流路とこの流路に対して変位
   可能なダイヤフラムとからなるダイヤフラムバルブを有
   していて、前記ダイヤフラムの変位すべき部位に対応し
   てダイヤフラムを変位させるための案内部を設けたこと
   を特徴とするマイクロ流体デバイス。
2. 【請求項２】 前記案内部に誘導されてダイヤフラムを
   変位させる可動部材を設けてなる請求項１記載のマイク
   ロ流体デバイス。
3. 【請求項３】 前記可動部材に緩衝部材を設けてダイヤ
   フラムに対する可動部材の押圧を制御するようにした請
   求項２記載のマイクロ流体デバイス。
4. 【請求項４】 前記可動部材は案内部内で直線的に移動
   してダイヤフラムを押圧するようにした請求項２または
   ３記載のマイクロ流体デバイス。
5. 【請求項５】 前記ダイヤフラムと可動部材との間に仲
   介部材を設けてなる請求項２乃至４のいずれかに記載の
   マイクロ流体デバイス。
6. 【請求項６】 前記仲介部材はダイヤフラムと可動部材
   のいずれかに固着されている請求項５に記載のマイクロ
   流体デバイス。
7. 【請求項７】 前記流路にはダイヤフラムに対応して流
   路の幅を広げた広幅部を設けてなる請求項１乃至６のい
   ずれか記載のマイクロ流体デバイス。
8. 【請求項８】 前記流路は、流入側または流出側開口部
   の少なくとも一方が前記ダイヤフラムに対向して設けら
   れ、該ダイヤフラムの変位によって前記流入側または流
   出側開口部の少なくとも一方の開閉または開口断面積を
   制御するようにした請求項１乃至７のいずれか記載のマ
   イクロ流体デバイス。
9. 【請求項９】 前記案内部に対して可動部材をダイヤフ
   ラムの押圧位置と非押圧位置との間の適宜位置でロック
   するロック機構を備えてなる請求項２乃至８のいずれか
   記載のマイクロ流体デバイス。
10. 【請求項１０】 前記ロック機構は係止部材による係止
    構造である請求項９記載のマイクロ流体デバイス。
11. 【請求項１１】 前記係止部材は案内部に対して可動部
    材をダイヤフラムの押圧位置と非押圧位置とのいずれか
    一方または両方で係止させるようにした請求項１０記載
    のマイクロ流体デバイス。
12. 【請求項１２】 前記ダイヤフラムの上部に保護層を設
    け、該保護層を介してダイヤフラムを変位させるように
    した請求項１乃至１１のいずれか記載のマイクロ流体デ
    バイス。
13. 【請求項１３】 毛細管状の流路とこの流路に対して変
    位可能なダイヤフラムとからなるダイヤフラムバルブを
    有しているマイクロ流体デバイスであって、可動部材を
    案内部で誘導してダイヤフラムを変位させて前記流路を
    流れる流体の流量を制御するようにしたマイクロ流体デ
    バイスの流量調節方法。
14. 【請求項１４】 前記ダイヤフラムの変位状態で前記可
    動部材を案内部に対して係止保持するようにした請求項
    １３記載のマイクロ流体デバイスの流量調節方法。