JP2004270935A - Micro fluid element, pressing mechanism, and flow rate adjusting method - Google Patents
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Abstract
Description
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ことができるマイクロ流体素子及びこのマイクロ流体素子の流量調節方法に関する。 The present invention relates to a microfluidic device capable of opening and closing a flow path through which a fluid flows and adjusting the flow rate of the fluid, and a method of adjusting the flow rate of the microfluidic device.
マイクロ流体素子は、微小な流路が形成された微小ケミカルデバイスとして、反応槽、電気泳動カラム、膜分離機構などに接続されて使用される。
このマイクロ流体素子は、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。
なお、マイクロ流体素子は、マイクロ流体デバイス、マイクロフルイディックデバイス、マイクロファブリケイテッドデバイス、ラブオンチップ、マイクロトータルアナリティカルシステム(μ−TAS)とも呼ばれるものであり、内部に微小な毛細管状の流路が形成された素子をいう。
The microfluidic device is used as a microchemical device in which a microchannel is formed, connected to a reaction tank, an electrophoresis column, a membrane separation mechanism, and the like.
This microfluidic device has a capillary channel inside, and is used for microreaction devices (microreactors) such as chemistry and biochemistry, integrated DNA analysis devices, microelectrophoresis devices, and microchromatography devices. It can be used as an analytical device, a microdevice for preparing an analytical sample such as mass spectrum or liquid chromatography, a physicochemical processing device such as extraction, membrane separation, and dialysis, and a spotter for microarray production.
Note that the microfluidic device is also called a microfluidic device, a microfluidic device, a microfabricated device, a lab-on-a-chip, or a micro total analytical system (μ-TAS). Means an element on which is formed.
本出願人によって出願された特許文献1ないし特許文献3には、溝を有する部材の上に柔軟なフィルム状部材を設けて溝を毛細管状の流路とし、このフィルム状部材(ダイヤフラム)を、重錘、ピンチ、アクチュエータ、ネジなどのダイヤフラム圧迫機構で圧迫して変位させることができるマイクロ流体デバイスが開示されている。これらのマイクロ流体素子では、フィルム状部材(ダイヤフラム)の位置調整によって、流路内の流体の流量を調節することができる。
上記マイクロ流体素子では、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バネ式クランプ等の各種アクチュエータや、マイクロ流体デバイスと一体化されたネジ式圧迫機構が採用されている。
In
In the microfluidic device, various actuators such as a spring-type clamp that are not integrated with the microfluidic device and a screw-type compression mechanism that is integrated with the microfluidic device are employed as the diaphragm compression mechanism.
また本出願人によって出願された特許文献4には、流量調節用の流体によりダイヤフラムを変位させる機構が開示されている。
しかしながら、上記マイクロ流体素子では、流量調節の対象となる流路の幅が10〜300μm程度と非常に小さいため、流路に対するダイヤフラム圧迫機構の位置決めに高い精度を要し、そのため、マイクロ流体素子の固定機構やダイヤフラム圧迫機構の構造が複雑化し、高価になるという欠点があった。
また、ネジ式の圧迫機構を用いる場合には、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、ダイヤフラムに対してネジ回転方向の力が働くため、ダイヤフラム等を損傷しやすく、特に、小型のマイクロ流体素子にこの機構を採用することは困難であった。
また、流量調節用の流体を用いるマイクロ流体素子では、流量調節用の流体の配管が必要となるため、マイクロ流体素子を小型化するのが困難であった。さらに、マイクロ流体素子ごとに上記流体用の圧力制御装置が必要となるため、装置構成が複雑となり、操作性やコスト面で不利であった。
When a screw-type compression mechanism is used, it is relatively easy to adjust the cross-sectional area of the flow path during compression, but when compressing the diaphragm, a force in the screw rotation direction acts on the diaphragm. Therefore, the diaphragm and the like are easily damaged, and it has been particularly difficult to employ this mechanism in a small microfluidic device.
Further, in the case of a microfluidic device using a fluid for adjusting a flow rate, a pipe for a fluid for adjusting a flow rate is required. Further, since a pressure control device for the fluid is required for each microfluidic device, the configuration of the device becomes complicated, which is disadvantageous in terms of operability and cost.
本発明が解決しようとする課題は、構造を簡略化することができ、かつ流量調節時における損傷を防ぐことができ、しかも操作性に優れ、コスト面でも有利なマイクロ流体素子および流量調節方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a microfluidic device and a flow control method which can simplify the structure, prevent damage during flow control, are excellent in operability, and are advantageous in cost. To provide.
本発明者らは、ダイヤフラムを押圧して変位させる押圧機構を設け、この押圧機構を、回動または曲げ変形により変位可能な可動押圧部材によってダイヤフラムを押圧するように構成することによって、上記課題を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。 The present inventors have provided a pressing mechanism that presses and displaces the diaphragm, and configured the pressing mechanism to press the diaphragm by a movable pressing member that can be displaced by rotation or bending deformation, thereby solving the above problem. The present inventors have found that it can be solved, and completed the present invention based on this finding.
即ち、本発明は、毛細管状の流路(5)と該流路(5)に対して変位可能なダイヤフラム(7)とを有するマイクロ流体素子本体(11)と、前記ダイヤフラム(7)を押圧して変位させる押圧機構(12)を備え、前記押圧機構(12)は、回動することによりマイクロ流体素子本体(11)に対し変位可能な可動押圧部材(15)を備え、該可動押圧部材(15)によって前記ダイヤフラム(7)を押圧することができるように構成されているマイクロ流体素子を提供する。 That is, the present invention provides a microfluidic device main body (11) having a capillary channel (5) and a diaphragm (7) displaceable with respect to the channel (5), and presses the diaphragm (7). And a movable pressing member (15) displaceable with respect to the microfluidic device main body (11) by rotating the movable pressing member (15). According to (15), there is provided a microfluidic device configured to be able to press the diaphragm (7).
また、本発明は毛細管状の流路(5)と該流路(5)に対して変位可能なダイヤフラム(7)とを有するマイクロ流体素子本体(11)と、前記ダイヤフラム(7)を押圧して変位させる押圧機構(27)を備え、前記押圧機構(27)は、弾性的な曲げ変形によりマイクロ流体素子本体(11)に対し変位可能な可動押圧部材(29)を備え、該可動押圧部材(29)によって前記ダイヤフラム(7)を押圧することができるように構成されているマイクロ流体素子を提供する。 The present invention also provides a microfluidic device body (11) having a capillary channel (5) and a diaphragm (7) displaceable with respect to the channel (5), and presses the diaphragm (7). And a movable pressing member (29) displaceable with respect to the microfluidic device main body (11) by elastic bending deformation. (29) A microfluidic device configured to be able to press the diaphragm (7).
また、本発明は、毛細管状の流路(5)と該流路(5)に対して変位可能なダイヤフラム(7)とを有するマイクロ流体素子本体(181)の、前記ダイヤフラム(7)を押圧して変位させる押圧機構(192)であって、回動することによりマイクロ流体素子本体(181)に対し変位可能な可動押圧部材(195)を備え、該可動押圧部材(195)によって前記ダイヤフラム(7)を押圧することができるように構成されている押圧機構を提供する。 The present invention also provides a microfluidic device body (181) having a capillary channel (5) and a diaphragm (7) displaceable with respect to the channel (5), pressing the diaphragm (7). A movable pressing member (195) that can be displaced relative to the microfluidic device main body (181) by rotating, and the diaphragm () is moved by the movable pressing member (195). 7) A pressing mechanism configured to be able to press is provided.
また、本発明は、前記マイクロ流体素子の流路内の流体流量を調節する方法であって、可動押圧部材の変位量を調整することによって、流量調節を行う流量調節方法を提供する。 The present invention also provides a method of adjusting a flow rate of a fluid in a flow path of the microfluidic device, wherein the flow rate is adjusted by adjusting a displacement amount of a movable pressing member.
本発明のマイクロ流体素子では、次の効果を得ることができる。
(1)回動または曲げ変形により変位可能な可動押圧部材によってダイヤフラムを押圧する押圧機構を備えているので、簡単な構造の押圧機構によって、ダイヤフラム押圧位置を精度よく定めることができる。
このため、ダイヤフラム押圧位置決めの精度を低下させることなく、マイクロ流体素子の構造を簡略化することができる。
従って、マイクロ流体素子の小型化および低コスト化が可能となる。
(2)回動または曲げ変形により可動押圧部材を変位させてダイヤフラムを押圧することができるため、ネジ式の押圧機構を用いる従来品と異なり、ダイヤフラムが損傷をうけるのを防ぐことができる。従って、マイクロ流体素子の耐久性を向上させることができる。
(3)可動押圧部材を指や移動機構などにより下方に移動させることによってダイヤフラムを押圧することができるため、容易な操作で流量調節が可能である。
(4)流量調節用の流体を用いる従来品に比べ、付帯装置(流体の圧力制御装置など)が不要となり、装置構成が簡単となる。従って、操作性およびコストの点で有利である。
(5)ダイヤフラム押圧位置および非押圧位置において可動押圧部材の姿勢を維持することができる押圧機構を用いることによって、容易かつ正確な流量調節が可能となる。
(6)ダイヤフラム押圧位置または非押圧位置において可動押圧部材が係止するロック機構を採用することによって、流路の開度を一定に維持することができる。従って、容易かつ正確な流量調節が可能となる。
(7)可動押圧部材が第一および第二アームを備え、これらがそれぞれ異なるダイヤフラムを押圧することができる構成を採用することによって、複数のダイヤフラムを独立的に変位させることができる。従って、複数の流路を独立的に流量調節することができる。
(8)前記第一および第二アームのうち一方のアームが前記ダイヤフラムのうち一方を押圧するときに、他方のアームが前記ダイヤフラムのうち他方を押圧しない構成を採用することによって、一回の操作で、2つの流路のうち一方を開き、他方を閉じることができる。
従って、これら2つの流路のうち一方を閉じる操作と他方を開く操作を別々に行う必要がなく、流路の切り替えを容易かつ短時間で行うことができる。
(9)前記押圧機構がマイクロ流体素子本体に対し着脱自在である構成を採用することによって、押圧機構を、使用済みのマイクロ流体素子から取り外して再利用することができる。従って、マイクロ流体素子の製造コストを抑えることができる。
The following effects can be obtained with the microfluidic device of the present invention.
(1) Since the pressing mechanism for pressing the diaphragm by the movable pressing member that can be displaced by rotation or bending deformation is provided, the diaphragm pressing position can be accurately determined by the pressing mechanism having a simple structure.
For this reason, the structure of the microfluidic device can be simplified without lowering the accuracy of the diaphragm pressing positioning.
Therefore, the size and cost of the microfluidic device can be reduced.
(2) Since the diaphragm can be pressed by displacing the movable pressing member by rotation or bending deformation, the diaphragm can be prevented from being damaged unlike a conventional product using a screw-type pressing mechanism. Therefore, the durability of the microfluidic device can be improved.
(3) Since the diaphragm can be pressed by moving the movable pressing member downward with a finger or a moving mechanism, the flow rate can be adjusted by an easy operation.
(4) Ancillary devices (such as a fluid pressure control device) are not required as compared with a conventional product using a fluid for flow control, and the device configuration is simplified. Therefore, it is advantageous in terms of operability and cost.
(5) By using a pressing mechanism capable of maintaining the posture of the movable pressing member at the diaphragm pressing position and the non-pressing position, the flow rate can be easily and accurately adjusted.
(6) By adopting a lock mechanism in which the movable pressing member is locked at the diaphragm pressing position or the non-pressing position, the opening degree of the flow path can be kept constant. Therefore, the flow rate can be adjusted easily and accurately.
(7) A plurality of diaphragms can be independently displaced by adopting a configuration in which the movable pressing member includes first and second arms, which can press different diaphragms. Therefore, the flow rates of the plurality of flow paths can be independently adjusted.
(8) When one of the first and second arms presses one of the diaphragms, the other arm does not press the other of the diaphragms, so that one operation is performed. Thus, one of the two flow paths can be opened and the other can be closed.
Therefore, it is not necessary to separately perform the operation of closing one of the two flow paths and the operation of opening the other of the flow paths, and the switching of the flow paths can be performed easily and in a short time.
(9) By employing a configuration in which the pressing mechanism is detachable from the microfluidic device main body, the pressing mechanism can be removed from the used microfluidic device and reused. Therefore, the manufacturing cost of the microfluidic device can be reduced.
本発明のマイクロ流体素子は、毛細管状の流路と該流路に対して変位可能なダイヤフラムとを有するマイクロ流体素子本体と、前記ダイヤフラムを押圧して変位させる押圧機構を備え、前記押圧機構が、回動することによりマイクロ流体素子本体に対し変位可能な可動押圧部材を備え、この可動押圧部材によって前記ダイヤフラムを押圧することができるように構成されている。
前記押圧機構は、弾性的な曲げ変形によりマイクロ流体素子本体に対し変位可能な可動押圧部材を備え、この可動押圧部材によって前記ダイヤフラムを押圧することができる構成であってもよい。
可動押圧部材は、マイクロ流体素子本体に対し接近および離間する方向に変位可能に構成することができる。
本発明では、回動または曲げ変形により変位可能な可動押圧部材によってダイヤフラムを押圧する押圧機構を備えているので、簡単な構造の押圧機構によって、ダイヤフラム押圧位置を精度よく定めることができる。
このため、ダイヤフラム押圧位置決めの精度を低下させることなく、マイクロ流体素子の構造を簡略化することができ、マイクロ流体素子の小型化および低コスト化が可能となる。
また、回動または曲げ変形により可動押圧部材を変位させてダイヤフラムを押圧することができるため、ネジ式の押圧機構を用いる従来品と異なり、ダイヤフラムが損傷をうけるのを防ぐことができる。従って、マイクロ流体素子の耐久性を向上させることができる。
また、可動押圧部材を指や移動機構などにより下方に移動させることによってダイヤフラムを押圧することができるため、容易な操作で流量調節が可能である。
また、流量調節用の流体を用いる従来品に比べ、付帯装置(流体の圧力制御装置など)が不要となり、装置構成が簡単となる。従って、操作性およびコストの点で有利である。
なお、本発明において、ダイヤフラムの変位とは、流路断面積を変化させて流路内の流体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、押圧を停止すると完全に未変位状態に復元できることが望ましいが、これに限定されず、復元が不完全となってもよい。
The microfluidic device of the present invention includes a microfluidic device main body having a capillary channel and a diaphragm displaceable with respect to the channel, and a pressing mechanism for pressing and displacing the diaphragm, wherein the pressing mechanism is provided. A movable pressing member that is displaceable with respect to the microfluidic device body by rotating, and is configured such that the diaphragm can be pressed by the movable pressing member.
The pressing mechanism may include a movable pressing member that can be displaced with respect to the microfluidic device main body by elastic bending deformation, and the movable pressing member may press the diaphragm.
The movable pressing member can be configured to be displaceable in a direction approaching and separating from the microfluidic device main body.
In the present invention, since the pressing mechanism that presses the diaphragm by the movable pressing member that can be displaced by rotation or bending deformation is provided, the pressing position of the diaphragm can be accurately determined by the pressing mechanism having a simple structure.
Therefore, the structure of the microfluidic device can be simplified without lowering the accuracy of the diaphragm pressing positioning, and the microfluidic device can be reduced in size and cost.
Further, since the diaphragm can be pressed by displacing the movable pressing member by rotating or bending deformation, unlike the conventional product using a screw-type pressing mechanism, it is possible to prevent the diaphragm from being damaged. Therefore, the durability of the microfluidic device can be improved.
Further, since the diaphragm can be pressed by moving the movable pressing member downward with a finger or a moving mechanism, the flow rate can be adjusted by an easy operation.
Further, as compared with a conventional product using a fluid for adjusting a flow rate, an auxiliary device (such as a pressure control device for a fluid) is not required, and the device configuration is simplified. Therefore, it is advantageous in terms of operability and cost.
In the present invention, the displacement of the diaphragm refers to the movement of the diaphragm for changing the cross-sectional area of the flow path to change the fluid flow rate in the flow path. Further, it is desirable that the diaphragm can be completely restored to the non-displaced state when the pressing is stopped. However, the present invention is not limited to this, and the restoration may be incomplete.
前記押圧機構は、前記ダイヤフラムの少なくとも1つを押圧する位置および押圧しない位置において、可動押圧部材の姿勢を維持することができるように構成されていることが好ましい。
この構成によれば、容易かつ正確な流量調節が可能となる。
なお、上記ダイヤフラムを押圧する位置とは、ダイヤフラムによって流路が完全に閉塞する位置でもよいし、流路が閉塞していない位置でもよい。
It is preferable that the pressing mechanism is configured to be able to maintain the posture of the movable pressing member at a position where at least one of the diaphragms is pressed and a position where no pressing is performed.
According to this configuration, the flow rate can be easily and accurately adjusted.
The position where the diaphragm is pressed may be a position where the flow path is completely closed by the diaphragm or a position where the flow path is not closed.
前記押圧機構は、前記ダイヤフラムの少なくとも1つを押圧する位置または押圧しない位置において可動押圧部材が係止するロック機構を有する構成を採用できる。
ロック機構を採用することによって、流路の開度を一定に維持することができる。従って、容易かつ正確な流量調節が可能となる。
The pressing mechanism may be configured to have a lock mechanism that locks the movable pressing member at a position where at least one of the diaphragms is pressed or a position where no pressing is performed.
By employing the lock mechanism, the opening degree of the flow path can be kept constant. Therefore, the flow rate can be adjusted easily and accurately.
前記押圧機構は、可動押圧部材を変位させる移動機構を備え、この移動機構が、可動押圧部材に対し回動可能な操作部を備え、この操作部を回動させることにより可動押圧部材を変位させることができるように構成することができる。
この構成によれば、操作部を回動させる簡単な操作によって、流量調節を行うことができる。
前記押圧機構は、前記操作部と可動押圧部材との間に付勢部材が設けられ、この付勢部材が、前記ダイヤフラムの少なくとも1つを押圧する位置および押圧しない位置において、その弾性により可動押圧部材の姿勢を維持することができるように構成することができる。
この構成によれば、押圧機構の構造を簡略化することができる。
The pressing mechanism includes a moving mechanism that displaces the movable pressing member, the moving mechanism includes an operation unit that is rotatable with respect to the movable pressing member, and the movable pressing member is displaced by rotating the operating unit. It can be configured to be able to.
According to this configuration, the flow rate can be adjusted by a simple operation of rotating the operation unit.
In the pressing mechanism, an urging member is provided between the operation unit and the movable pressing member, and the urging member elastically moves and presses at least one of the diaphragms at a position where the urging member presses at least one of the diaphragms. The configuration can be such that the posture of the member can be maintained.
According to this configuration, the structure of the pressing mechanism can be simplified.
前記押圧機構は、可動押圧部材を変位させる移動機構を備え、この移動機構が、可動押圧部材に対し平行移動可能とされ、この移動機構の平行移動により可動押圧部材を変位させることができるように構成することができる。
この構成によれば、流量調節を容易な操作で行うことができる。
The pressing mechanism includes a moving mechanism for displacing the movable pressing member. The moving mechanism is configured to be movable in parallel with respect to the movable pressing member, so that the movable pressing member can be displaced by the parallel movement of the moving mechanism. Can be configured.
According to this configuration, the flow rate can be adjusted by an easy operation.
前記可動押圧部材は、第一および第二アームを備え、これらアームが、それぞれ異なるダイヤフラムを押圧することができるように構成することができる。
この構成によれば、複数のダイヤフラムを独立的に変位させることができる。従って、複数の流路を独立的に流量調節することができる。
The movable pressing member may include first and second arms, and these arms may be configured to be able to press different diaphragms, respectively.
According to this configuration, the plurality of diaphragms can be displaced independently. Therefore, the flow rates of the plurality of flow paths can be independently adjusted.
本発明のマイクロ流体素子は、前記マイクロ流体素子本体が、主流路から分岐した第一および第二の流路を有し、前記ダイヤフラムが、第一流路に対し変位可能な第一のダイヤフラムと、第二流路に対し変位可能な第二のダイヤフラムとを有し、前記第一および第二アームが、これらのうち一方のアームが前記ダイヤフラムのうち一方を押圧するときに、他方のアームが前記ダイヤフラムのうち他方を押圧しないように構成することができる。
この構成によれば、一回の操作で、2つの流路のうち一方を開き、他方を閉じることができる。
従って、これら2つの流路のうち一方を閉じる操作と他方を開く操作を別々に行う必要がなく、流路の切り替えを、容易かつ短時間で行うことができる。
In the microfluidic device of the present invention, the microfluidic device main body has first and second flow paths branched from a main flow path, and the diaphragm is capable of being displaced with respect to the first flow path, A second diaphragm displaceable relative to a second flow path, wherein the first and second arms are configured such that when one of these arms presses one of the diaphragms, the other arm is It can be configured so that the other of the diaphragms is not pressed.
According to this configuration, one of the two flow paths can be opened and the other can be closed by one operation.
Therefore, there is no need to separately perform an operation of closing one of the two flow paths and an operation of opening the other of the flow paths, and the switching of the flow paths can be performed easily and in a short time.
前記可動押圧部材は、押圧により変形可能な緩衝部材を介して前記ダイヤフラムを押圧することができるように構成することができる。
緩衝部材は、押圧により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、コイルバネなどのバネ、ゴム、エラストマーなどの弾性体、発泡ポリエチレンや発泡ポリウレタンなどの多孔質体、綿などの繊維、スライドカムと弾性体の組み合わせ構造などを挙げることができる。
The movable pressing member can be configured to be able to press the diaphragm via a buffer member that can be deformed by pressing.
The buffer member is not particularly limited as long as it has a characteristic of being deformed by pressing.
For example, a spring such as a coil spring, an elastic body such as rubber or elastomer, a porous body such as foamed polyethylene or polyurethane, a fiber such as cotton, a combination structure of a slide cam and an elastic body, and the like can be given.
本発明では、前記可動押圧部材と前記ダイヤフラムとの間に仲介部材を設け、前記可動押圧部材が、この仲介部材を介して前記ダイヤフラムを押圧することができる構成を採用することができる。
仲介部材は、ダイヤフラムに固定されている構成とすることができる。仲介部材は、ダイヤフラムに固定された構成に限定されず、例えば、マイクロ流体素子本体に対し位置決めされたガイド内に、可動押圧部材にもダイヤフラムにも固定されない状態で設けることもできる。
また、仲介部材は、フィルム状部材などに固定されて、ダイヤフラムの変位方向には可動であるが、ダイヤフラムに平行な方向には不動である構成とすることもできる。
仲介部材は、球状、半球状、筒状、柱状、円錐台状、角錐台状の凸状体であることが好ましい。その材質としては、鋼などの金属、ガラス、合成樹脂などを採用できる。
In the present invention, it is possible to adopt a configuration in which an intermediate member is provided between the movable pressing member and the diaphragm, and the movable pressing member can press the diaphragm via the intermediate member.
The intermediate member may be configured to be fixed to the diaphragm. The intermediate member is not limited to the configuration fixed to the diaphragm. For example, the intermediate member may be provided in a guide positioned with respect to the microfluidic device main body without being fixed to the movable pressing member or the diaphragm.
Further, the intermediate member may be fixed to a film-shaped member or the like, and may be movable in a direction in which the diaphragm is displaced, but may be immovable in a direction parallel to the diaphragm.
The intermediary member is preferably a spherical, hemispherical, cylindrical, columnar, truncated cone, or truncated pyramid-shaped convex body. As the material, metal such as steel, glass, synthetic resin and the like can be adopted.
本発明において、前記押圧機構は、前記マイクロ流体素子本体と一体化してもよいし、マイクロ流体素子本体に対し着脱自在に構成してもよい。
押圧機構をマイクロ流体素子本体に対し着脱自在とする場合、押圧機構はマイクロ流体素子本体から独立した部材とされ、押圧機構をマイクロ流体素子本体の所定位置に装着することによってマイクロ流体素子を得ることができる。
押圧機構は、前記可動押圧部材を備えており、マイクロ流体素子本体の所定位置に装着したときに、前記可動押圧部材によって前記ダイヤフラムを押圧することができるものであればその形状は任意である。
押圧機構は、前記マイクロ流体素子本体の、ダイヤフラムが形成された面に密着できる面を有するものが好ましい。押圧機構としては、例えばこの密着面が平面であるものを挙げることができ、この密着面を構成する板状部を有することが好ましい。
押圧機構が板状部を有する場合には、可動押圧部材は、板状部に設けられた欠損部(孔部や切欠)を通して前記ダイヤフラムを押圧することができる。前記板状部の素材は特に限定されないが、剛性の高い素材が好ましい。
前記押圧機構をマイクロ流体素子本体に装着するには、例えば次に示す機構を使用することができる。マイクロ流体素子を利用する装置、例えば分析装置や合成装置に設けられた蓋部に押圧機構を固定しておき、この蓋部を開閉のため回動させたときにダイヤフラムが可動押圧部材により押圧される位置にマイクロ流体素子本体を固定する位置決めピンなどを設けることができる。
前記押圧機構を、マイクロ流体素子本体に対し着脱自在とすることによって、比較的高価な押圧機構を、使用済みのマイクロ流体素子から取り外して再利用することができる。従って、マイクロ流体素子の製造コストを抑えることができる。
In the present invention, the pressing mechanism may be integrated with the microfluidic device main body, or may be configured to be detachable from the microfluidic device main body.
When the pressing mechanism is detachable from the microfluidic device main body, the pressing mechanism is a member independent of the microfluidic device main body, and the microfluidic device is obtained by mounting the pressing mechanism at a predetermined position of the microfluidic device main body. Can be.
The pressing mechanism includes the movable pressing member, and may have any shape as long as the diaphragm can be pressed by the movable pressing member when mounted on a predetermined position of the microfluidic device main body.
It is preferable that the pressing mechanism has a surface that can be in close contact with the surface of the microfluidic device body on which the diaphragm is formed. As the pressing mechanism, for example, a mechanism having a flat contact surface can be given, and it is preferable to have a plate-shaped portion constituting the contact surface.
When the pressing mechanism has a plate-shaped portion, the movable pressing member can press the diaphragm through a defective portion (a hole or a notch) provided in the plate-shaped portion. The material of the plate portion is not particularly limited, but a material having high rigidity is preferable.
In order to mount the pressing mechanism on the microfluidic device main body, for example, the following mechanism can be used. A pressing mechanism is fixed to a lid provided in a device using a microfluidic element, for example, an analyzer or a synthesizer, and when the lid is rotated for opening and closing, the diaphragm is pressed by a movable pressing member. A positioning pin or the like for fixing the microfluidic device main body can be provided at a position.
By making the pressing mechanism detachable from the microfluidic device main body, a relatively expensive pressing mechanism can be removed from a used microfluidic device and reused. Therefore, the manufacturing cost of the microfluidic device can be reduced.
本発明の押圧機構は、毛細管状の流路と該流路に対して変位可能なダイヤフラムとを有するマイクロ流体素子本体の、前記ダイヤフラムを押圧して変位させる押圧機構であって、回動することによりマイクロ流体素子本体に対し変位可能な可動押圧部材を備え、該可動押圧部材によって前記ダイヤフラムを押圧することができるように構成されている。 The pressing mechanism of the present invention is a pressing mechanism that presses and displaces the diaphragm of a microfluidic device main body having a capillary flow path and a diaphragm that can be displaced with respect to the flow path. And a movable pressing member that can be displaced with respect to the microfluidic device main body, so that the diaphragm can be pressed by the movable pressing member.
本発明のマイクロ流体素子の流量調節方法は、上記マイクロ流体素子の流路内の流体流量を調節する方法であって、可動押圧部材の変位量を調整することによって、流量調節を行うことを特徴とする。 The method for adjusting the flow rate of a microfluidic device according to the present invention is a method for adjusting the fluid flow rate in the flow path of the microfluidic device, wherein the flow rate is adjusted by adjusting a displacement amount of a movable pressing member. And
<実施例1>
図1および図2は、本発明のマイクロ流体素子の第一の実施例を示すものである。図2において(a)はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、(b)はダイヤフラムを変位させた状態を示す。
ここに示すマイクロ流体素子は、毛細管状の流路5と流路5に対して変位可能なダイヤフラム7とを有するマイクロ流体素子本体11と、ダイヤフラム7を押圧して変位させる押圧機構12を備えている。なお、以下、マイクロ流体素子本体を、単に素子本体という。
素子本体11は、基材1上に、第一樹脂層2、第二樹脂層3、および第三樹脂層4が順次積層されて構成されている。樹脂層2、3、4は、エネルギー線硬化性組成物で構成することができる。第三樹脂層4には、押圧により弾性変形可能となる材料が使用される。
第二樹脂層3には、流路5が形成されている。流路5の延在方向の途中部分は、拡幅された広幅部6となっている。広幅部6の形状は円形とすることができる。
広幅部6に対向する部分の第三樹脂層4は、ダイヤフラム7となっている。ダイヤフラム7は、押圧機構12によって下方に向けて弾性的に変位し、流路5の開度を調整できるようになっている。
流路5の両端部に相当する位置の第三樹脂層4には、それぞれ流入口8および流出口9が形成されており、流体を流入口8から流路5に導入し、流出口9から導出することができるようになっている。
流入口8および流出口9に相当する位置の第三樹脂層4には、それぞれルアーフィッティング10a、10bが設けられている。
<Example 1>
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the microfluidic device of the present invention. 2A shows a state in which the diaphragm is not displaced, and FIG. 2B shows a state in which the diaphragm is displaced.
The microfluidic device shown here includes a microfluidic device
The
The
The portion of the
An
押圧機構12は、素子本体11に固定された固定部材13と、固定部材13に設けられた支軸19を中心として回動(揺動)する可動押圧部材15と、可動押圧部材15が係止する係止用部材21(ロック機構)とを備えている。
固定部材13は、板状の基部13aと、基部13aの両端から上方に延びる延出部13b、13bとからなり、断面コ字形に形成されている。延出部13b、13bには、それぞれ軸受け14が設けられている。支軸19は、軸受け14に挿通したピン20によって構成されている。
可動押圧部材15は、板状の押圧部材本体15aと、押圧部材本体15aの基端部に形成された円筒形部分16と、押圧部材本体15aの先端部に形成された略L字板状の係止部18と、押圧部材本体15aの下面に下方に突出して形成された押圧部17とを備えている。
円筒形部分16には、軸受け16aが形成されている。
The
The fixing
The movable pressing
The
押圧部17は、下方に向けて縮径する略円錐形とされ、ダイヤフラム7を押圧できる位置(好ましくはダイヤフラム7の中心に相当する位置)に形成されている。押圧部17は、係止部18よりも押圧部材本体15aの基端側に設けるのが好ましい。
係止用部材21は、可動押圧部材15の係止部18が係止する段部22を有する。係止用部材21は、上端が流入口8方向(図中左方)に変位する方向に弾性的に変形可能とされている。係止用部材21は、可動押圧部材15を円筒形部分16方向(図中右方)に弱く付勢する位置に形成するのが好ましい。
The
The locking
〔基材1、第一及び第二樹脂層2、3の作製〕
幅2.5cm×長さ7.5cm×厚さ3mmの大日本インキ化学工業株式会社製ポリスチレン「ディックスチレンXC510」(以下[p1]と称する)製の基材1上に、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、非流動性かつ不完全硬化の状態の第一樹脂層2(厚み98μm)を形成した。
第一樹脂層2の上に、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となる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、照射部の組成物を非流動性かつ不完全硬化状態とした。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、断面略矩形の溝状の流路5及び広幅部6を有する第二樹脂層3(厚み98μm)を形成した。
このようにして、第二樹脂層3に、幅150μm 、深さ98μm 、長さ50mmの溝状の流路5と、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、基材1、第一樹脂層2及び第二樹脂層3の積層体である部材[A1]を作製した。
[Production of
Using a bar coater on a
An energy-ray-curable composition [e1] is further applied on the
Thus, a groove-shaped
〔第三樹脂層4の作製〕
二村化学社製ポリプロピレン二軸延伸フィルム「FOR」(厚さ30μm、図示せず)のコロナ処理面に、バーコーターを用いてエネルギー線硬化性組成物[e2]を塗布し、これにエネルギー線として紫外線を1秒間照射して、非流動性かつ不完全硬化の状態の塗膜とし、この塗膜を第二樹脂層3上に積層した。
前記ポリプロピレン二軸延伸フィルム側から上記紫外線をさらに30秒間照射し、上記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]の硬化物からなる第三樹脂層4(厚さ64μm )を形成すると同時に、第二樹脂層3の表面に固着させた。又この時、第一樹脂層2、第二樹脂層3も同時に硬化した。
前記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、広幅部6に相対する第三樹脂層4の部分がダイヤフラム7となった素子本体11を作製した。
[Production of Third Resin Layer 4]
An energy ray-curable composition [e2] is applied to the corona-treated surface of a biaxially oriented polypropylene film “FOR” (thickness: 30 μm, not shown) manufactured by Nimura Chemical Co. using a bar coater, and the energy ray is applied to the composition. Ultraviolet rays were irradiated for 1 second to form a non-flowable and incompletely cured coating film, and this coating film was laminated on the
The third resin layer made of a cured product of the energy ray-curable composition [e2] by irradiating the ultraviolet ray from the polypropylene biaxially stretched film side for another 30 seconds to completely cure the coating film in an incompletely cured state. 4 (thickness: 64 μm) was formed and simultaneously fixed to the surface of the
By peeling the biaxially stretched polypropylene film, an element
〔押圧機構の作製〕
大日本インキ化学工業株式会社製ポリスチレン「ディックスチレンSR−500−1」(ハイインパクトポリスチレン)(以下[p2]と称する)で形成した断面コ字形の部材(長さ10mm、幅6mm、高さ6mm)に、ドリルにて軸受け14となる貫通孔(直径0.62mm)を穿ち、固定部材13とした。
可動押圧部材15をポリスチレン(p2)で作製した。可動押圧部材15は、板状の押圧部材本体15a(寸法:20mm×6mm×1mm)の基端部および先端部に、それぞれ円筒形部分16(直径4mm)および係止部18を有する形状とした。押圧部17は、先端が球面状とされた略円錐形(先端部のR:0.25mm)とし、押圧部材本体15aの先端から約3mmの位置に形成した。円筒形部分16には、軸受け16aとなる貫通孔(直径0.61mm)を形成した。
直径0.6mmの鉄製のピン20を、可動押圧部材15の軸受け16aと固定部材13の軸受け14に通し、このピン20(支軸19)を支点として可動押圧部材15が回動できるようにした。
固定部材13を第三樹脂層4の表面にエポキシ系接着剤にて接着した。
ポリスチレン(p2)で作製した係止用部材21を、第三樹脂層4の表面にエポキシ系接着剤にて接着した。
[Production of pressing mechanism]
U-shaped member (length 10 mm,
The movable pressing
An
The fixing
The locking
〔その他の構造の形成〕
素子本体11の流路5の両端部に相当する位置の第三樹脂層4に流入口8と流出口9(いずれも直径0.5mm)を形成した。
流入口8および流出口9に相当する位置の第三樹脂層4に、それぞれルアーフィッティング10a、10bをエポキシ樹脂で接着した。
以上のようにして、マイクロ流体素子を得た。
[Formation of other structures]
An
A microfluidic device was obtained as described above.
実施例1で使用したエネルギー線硬化性組成物の調製方法を以下に示す。
〔エネルギー線硬化性組成物[e1]の調製〕
大日本インキ化学工業株式会社製の3官能ウレタンアクリレートオリゴマー「ユニディックV4263」(平均分子量2000)60部、第一工業製薬株式会社製の1,6−ヘキサンジオールジアクリレート「ニューフロンティアHDDA」20部、第一工業製薬株式会社製の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「N−177E」20部、光重合開始剤としてチバガイギー社製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン「イルガキュアー184」5部、及び重合遅延剤として関東化学社製の2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン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。なお、特にことわりがない限り、「部」は「質量部」を意味する。
The method for preparing the energy ray-curable composition used in Example 1 is described below.
[Preparation of energy ray-curable composition [e1]]
60 parts of a trifunctional urethane acrylate oligomer “Unidick V4263” (average molecular weight 2000) manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., and 20 parts of 1,6-hexanediol diacrylate “New Frontier HDDA” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. 20 parts of nonylphenoxy polyethylene glycol (n = 17) acrylate “N-177E” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 5 parts of 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone “Irgacure 184” manufactured by Ciba-Geigy as a photopolymerization initiator, And 0.5 part of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. as a polymerization retarder was uniformly mixed to prepare an energy ray-curable composition [e1].
Table 1 shows the tensile modulus and elongation at break of the ultraviolet ray cured product of the energy ray-curable composition [e1]. The contact angle with water was 13 degrees. Unless otherwise specified, “parts” means “parts by mass”.
〔エネルギー線硬化性組成物[e2]の調製〕
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、ソマール株式会社製のアクリレート混合物「サートマーC2000」60部、上記「N−177E」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。
[Preparation of energy ray-curable composition [e2]]
40 parts of the above “Unidick V-4263”, 60 parts of an acrylate mixture “Sartomer C2000” manufactured by Somar Co., which mainly contains ω-tetradecanediol diacrylate and ω-pentadecanediol diacrylate, and “N-177E” 20 parts, 5 parts of the above-mentioned “Irgacure 184” as a photopolymerization initiator, and 0.1 part of the above 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene as a polymerization retarder were mixed together to form an energy ray-curable composition. Compound [e2] was prepared.
〔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)を用いた。エネルギー線の照射は、窒素雰囲気中で行った。
[Energy beam irradiation]
Ultraviolet rays of 50 mW / cm 2 (using a Multilight 200 light source unit manufactured by Ushio Inc.) were used as energy rays. Irradiation with energy rays was performed in a nitrogen atmosphere.
〔流路の開閉試験〕
ルアーフィッティング10a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(流体)を流路5に注入し、流出口9から流出させ、ルアーフィッティング10bに接続された軟質塩化ビニル製チューブ(図示せず)を通して系外に導出した。
図2(a)に示すように、可動押圧部材15に下方への力が加えられていない状態(通常状態)(ダイヤフラム非押圧位置)では、可動押圧部材15が下方に回動していないため、ダイヤフラム7は押圧されない。このため、ダイヤフラム7は変位しておらず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
[Opening / closing test of flow path]
Water (fluid) colored with methylene blue (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is supplied to the
As shown in FIG. 2A, in a state where no downward force is applied to the movable pressing member 15 (normal state) (diaphragm non-pressing position), the movable pressing
図2(b)に示すように、可動押圧部材15を指でダイヤフラム7方向(素子本体11に接近する方向:図中下方)に押圧し、支軸19を支点として可動押圧部材15を回動させた。
これによって、押圧部17がダイヤフラム7を押圧して下方に変位させ、流路5の広幅部6に入り込んだダイヤフラム7によって流路5の断面積が減少し、着色水の流量が低下した。
可動押圧部材15をさらに回動させ、流路5が完全に塞がれる位置(ダイヤフラム押圧位置)までダイヤフラム7を変位させたところ、流路5における着色水の流れが遮断された。
この際、可動押圧部材15の係止部18を係止用部材21の段部22にて係止させ、可動押圧部材15を押圧しなくても着色水の流れが遮断された状態が維持されることを確認した。
係止用部材21に対する可動押圧部材15の係止を解除したところ、可動押圧部材15が上方(素子本体11から離間する方向)に回動し、ダイヤフラム7が弾性的に上方に変位し、着色水が再び流路5を流れることが確認された。
このように、このマイクロ流体素子では、可動押圧部材15の変位量を調整することによって、流路5での流体流量を調節できた。
As shown in FIG. 2B, the movable pressing
As a result, the
When the movable pressing
At this time, the locking
When the locking of the movable pressing
Thus, in this microfluidic device, the flow rate of the fluid in the
本実施例のマイクロ流体素子では、次の効果を得ることができる。
(1)可動押圧部材15の回動によって押圧部17がダイヤフラム7を押圧するように構成されているので、簡単な構造の押圧機構12によって、押圧部17がダイヤフラム7を押圧する位置を精度よく定めることができる。
このため、ダイヤフラム押圧位置決めの精度を低下させることなく、マイクロ流体素子の構造を簡略化することができる。
従って、マイクロ流体素子の小型化および低コスト化が可能となる。
(2)可動押圧部材15の回動により下方に移動する押圧部17によってダイヤフラム7を押圧することができる。このため、ネジ式の押圧機構を用いる従来品と異なり、ダイヤフラム7に無理な力が加えられることがなく、ダイヤフラム7が損傷をうけるのを防ぐことができる。従って、マイクロ流体素子の耐久性を向上させることができる。
(3)可動押圧部材15を指などにより下方に回動させることによってダイヤフラム7を押圧することができるため、容易な操作で流量調節が可能である。
(4)流量調節用の流体を用いる従来品に比べ、付帯装置(流体の圧力制御装置など)が不要となり、装置構成が簡単となる。従って、操作性およびコストの点で有利である。
(5)可動押圧部材15を、下方に回動させた状態で係止用部材21(ロック機構)に係止させることができるので、可動押圧部材15を押圧しなくても着色水の流れを遮断した状態を維持することができる。すなわち、係止用部材21によって、流路5の開度を一定に維持することができる。
従って、容易かつ正確な流量調節が可能となる。
(6)可動押圧部材15が、基端部に設けられた支軸19を支点として回動するようになっているので、先端部に設けられた係止部18において上下動幅が最も大きくなる。このため、係止部18を係止用部材21に係止させることによって、流路5の開度を一定に維持することができる。従って、容易かつ正確な流量調節が可能となる。
また、押圧部17を、係止部18(先端部)よりも押圧部材本体15aの基端側に設けることによって、係止部18の上下動幅を押圧部17の上下動幅に比べ大きくすることができる。従って、押圧部17の高さ位置調整の精度を高めることができる。
The microfluidic device of the present embodiment has the following advantages.
(1) Since the
For this reason, the structure of the microfluidic device can be simplified without lowering the accuracy of the diaphragm pressing positioning.
Therefore, the size and cost of the microfluidic device can be reduced.
(2) The
(3) Since the
(4) Ancillary devices (such as a fluid pressure control device) are not required as compared with a conventional product using a fluid for flow control, and the device configuration is simplified. Therefore, it is advantageous in terms of operability and cost.
(5) Since the movable pressing
Therefore, the flow rate can be adjusted easily and accurately.
(6) Since the movable pressing
Further, by providing the
<実施例2>
図3は、本発明のマイクロ流体素子の第二の実施例を示すものである。図3において(a)はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、(b)はダイヤフラムを変位させた状態を示す。本実施例は、仲介部材を用いたマイクロ流体素子の例である。
以下の説明において、実施例1との共通部分については、同一の符号を用いて説明を省略する場合がある。
本実施例のマイクロ流体素子では、押圧部23が円筒形(直径3mm、高さ3mm)に形成されている。押圧部23の下面は平坦に形成されている。
ダイヤフラム7の上面(広幅部6と反対の側)には、仲介部材として凸状部材である鋼球25(直径0.5mm)が固定されている。鋼球25は、ダイヤフラム7のほぼ中心に相当する位置に設けるのが好ましい。鋼球25は、エネルギー線硬化性組成物[e2]の硬化物によりダイヤフラム7に固定されている。
<Example 2>
FIG. 3 shows a second embodiment of the microfluidic device of the present invention. 3A shows a state where the diaphragm is not displaced, and FIG. 3B shows a state where the diaphragm is displaced. This embodiment is an example of a microfluidic device using an intermediate member.
In the following description, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description may be omitted.
In the microfluidic device of this embodiment, the
A steel ball 25 (0.5 mm in diameter), which is a convex member, is fixed to the upper surface of the diaphragm 7 (the side opposite to the wide portion 6) as an intermediate member. The
〔流路の開閉試験〕
実施例1と同様にして、着色水を流路5に導入した。
図3(a)に示すように、通常状態では、ダイヤフラム7は変位しておらず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
図3(b)に示すように、可動押圧部材15を下方に押圧して回動させ、係止用部材21に係止させると、押圧部23が鋼球25を下方に押圧し、ダイヤフラム7が鋼球25により下方に押圧されて変位し、流路5が塞がれ、着色水の流れが遮断された。
図3(a)に示すように、係止用部材21に対する可動押圧部材15の係止を解除したところ、流路5内の着色水の流れが回復した。
[Opening / closing test of flow path]
Colored water was introduced into the
As shown in FIG. 3A, in the normal state, the
As shown in FIG. 3B, when the movable pressing
As shown in FIG. 3A, when the locking of the movable pressing
本実施例のマイクロ流体素子では、ダイヤフラム7を押圧する鋼球25がダイヤフラム7に固定されているため、ダイヤフラム7に対する可動押圧部材15の相対位置が変動した場合でも、ダイヤフラム7が押圧される位置が常に一定となる。従って、流路5内の流体の流量を、精度よく調節することが可能である。
また、各部材の寸法精度が低い場合でも正確な流量調節が可能となるため、マイクロ流体素子の製造が容易となり、製造コストを抑えることができる。
また、可動押圧部材15の位置が変化した場合でも、下方以外の方向の力(例えば水平方向の力)がダイヤフラム7に伝わりにくいため、ダイヤフラム7の損傷を防止できる。
In the microfluidic device of the present embodiment, since the
In addition, since the flow rate can be accurately adjusted even when the dimensional accuracy of each member is low, it is easy to manufacture the microfluidic device and the manufacturing cost can be reduced.
Further, even when the position of the movable pressing
<実施例3>
図4は、本発明のマイクロ流体素子の第三の実施例を示すものである。図4において(a)はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、(b)はダイヤフラムを若干変位させた状態を示し、(c)はダイヤフラムをさらに変位させた状態を示す。本実施例は、緩衝部材を用いたマイクロ流体素子の例である。
本実施例のマイクロ流体素子では、円筒形の押圧部23(直径3mm、高さ2mm)の下面側に、円板状の緩衝部材24(直径3mm、厚さ1mm)が設けられている。緩衝部材24は、押圧により変形可能な材料であるポリウレタン(日本エラストラン社製の「エラストラン564」、以下[p3]と称する)製とし、ゴム系接着剤で押圧部23に接着した。
係止用部材26は、可動押圧部材15の係止部18が係止する第一および第二の段部22a、22bを有する。第二の段部22bは、第一の段部22aよりも低い位置に設けられている。段部22a、22bの高低差は0.5mmとした。その他の構成は、実施例2と同様とした。
<Example 3>
FIG. 4 shows a third embodiment of the microfluidic device of the present invention. 4A shows a state in which the diaphragm is not displaced, FIG. 4B shows a state in which the diaphragm is slightly displaced, and FIG. 4C shows a state in which the diaphragm is further displaced. This embodiment is an example of a microfluidic device using a buffer member.
In the microfluidic device of this embodiment, a disk-shaped buffer member 24 (
The locking
〔流路の開閉試験〕
実施例1と同様にして、着色水を流路5に導入した。
図4(a)に示すように、通常状態では、ダイヤフラム7は変位しておらず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
図4(b)に示すように、可動押圧部材15を下方に押圧して回動させ、係止部18を第一段部22aに係止させると、緩衝部材24が鋼球25を下方に押圧し、ダイヤフラム7が鋼球25により下方に押圧されて変位し、流路5が狭くなり、着色水の流量が減少した。
図4(c)に示すように、可動押圧部材15をさらに下方に回動させ、係止部18を第二段部22bに係止させると、緩衝部材24が鋼球25を下方に押圧し、ダイヤフラム7が変位し、流路5が塞がれ、着色水の流れが遮断された。
図4(b)および図4(c)に示す状態では、緩衝部材24は、鋼球25に接する部分が薄くなる方向に変形した。
図4(a)に示すように、係止用部材26に対する可動押圧部材15の係止を解除したところ、流路5内の着色水の流れが回復した。
[Opening / closing test of flow path]
Colored water was introduced into the
As shown in FIG. 4A, in the normal state, the
As shown in FIG. 4B, when the movable pressing
As shown in FIG. 4C, when the movable pressing
In the state shown in FIG. 4B and FIG. 4C, the
As shown in FIG. 4A, when the locking of the movable pressing
本実施例のマイクロ流体素子では、押圧部23の下面側に、押圧により変形可能な緩衝部材24が設けられているので、鋼球25の下方移動距離は、押圧部23の下方移動距離に比べて小さくなる。
従って、鋼球25の移動距離に比べ、可動押圧部材15の回動距離を大きく設定でき、ダイヤフラム7の変位量の微調整が容易となる。例えば、流路5の深さが微小(例えば約100μm)である場合でも、流路5の広さ(断面積)を精度よく所望の値に設定することができる。
また、可動押圧部材15の回動距離を大きく設定できるため、係止用部材26(ロック機構)の寸法精度が低い場合でも、可動押圧部材15を確実に係止用部材26に係止させることができる。このため、マイクロ流体素子の製造が容易となり、製造コストを抑えることができる。
In the microfluidic device of the present embodiment, since the
Therefore, the turning distance of the movable pressing
Further, since the turning distance of the movable pressing
<実施例4>
図5は、本発明のマイクロ流体素子の第四の実施例を示すものである。図5において(a)は本実施例のマイクロ流体素子の平面図、(b)及び(c)は該マイクロ流体素子の縦断面図であり、(b)はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、(c)はダイヤフラムを変位させた状態を示す。本実施例は、曲げ変形により変位する可動押圧部材を有するマイクロ流体素子の例である。
押圧機構27は、素子本体11に固定された固定部材28と、固定部材28に固定された可動押圧部材29と、可動押圧部材29が係止する係止用部材21(ロック機構)とを備えている。
可動押圧部材29は、板状の押圧部材本体29aと、押圧部材本体29aの先端側部分29cに形成された略L字板状の係止部18と、押圧部材本体29aの先端側部分29c下面に下方に突出して形成された押圧部17とを備えている。
可動押圧部材29は、押圧部材本体29aの基端部29bにおいて固定部材28に固定されている。
押圧部材本体29aは可撓性を有し、弾性的に曲げ変形可能となっている。このため、可動押圧部材29は、基端側(基端部29b)が固定部材28に固定され、先端側(先端側部分29c)が、押圧部材本体29aの曲げ変形により上下動(素子本体11に対し接近および離間する方向への変位)可能となっている。
押圧部17が先端側部分29cに設けられているため、可動押圧部材29は、上下動可能な先端側においてダイヤフラム7を押圧できるようになっている。
<Example 4>
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the microfluidic device of the present invention. 5A is a plan view of the microfluidic device of the present embodiment, FIGS. 5B and 5C are longitudinal sectional views of the microfluidic device, and FIG. 5B shows a state where the diaphragm is not displaced. , (C) shows a state in which the diaphragm is displaced. The present embodiment is an example of a microfluidic device having a movable pressing member that is displaced by bending deformation.
The
The movable pressing
The movable pressing
The pressing
Since the
〔流路の開閉試験〕
図5(b)に示すように、可動押圧部材29が、ダイヤフラム7を押圧しない通常位置にあるときには、ダイヤフラム7は変位しておらず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
図5(c)に示すように、可動押圧部材29を指などで下方に押圧し、押圧部材本体29aを曲げ変形させることによって、押圧部17がダイヤフラム7を押圧する位置まで移動させた。この際、係止部18を係止用部材21に係止させた。
これによって、ダイヤフラム7が変位し、流路5が塞がれ、着色水の流れが遮断された。
図5(b)に示すように、係止用部材21に対する可動押圧部材29の係止を解除したところ、押圧部材本体29aは、未変形状態(通常位置)に弾性的に復元し、着色水の流れが回復した。
[Opening / closing test of flow path]
As shown in FIG. 5B, when the movable pressing
As shown in FIG. 5C, the movable pressing
As a result, the
As shown in FIG. 5B, when the locking of the movable pressing
本実施例のマイクロ流体素子では、押圧部材本体29aの曲げ変形により押圧部17がダイヤフラム7を押圧するように構成されているので、簡単な構造の押圧機構27によって、押圧部17がダイヤフラム7を押圧する位置を精度よく定めることができる。
このため、ダイヤフラム押圧位置決めの精度を低下させることなく、マイクロ流体素子の構造を簡略化することができる。従って、マイクロ流体素子の小型化および低コスト化が可能となる。
また、曲げ変形した状態の可動押圧部材29への押圧を停止することによって、可動押圧部材29は、押圧部材本体29aの弾性的な復元力により通常位置に戻るため、ダイヤフラム7を直ちに未変位状態に戻すことができる。従って、流量設定値を迅速に変更することが可能である。
また、可動押圧部材29は、基端部29bが固定部材28に固定され、先端側部分29cが上下動可能であり、この先端側部分29cに設けられた押圧部17によってダイヤフラム7を押圧できるように構成されているので、押圧部材本体29aのサイズを小さくでき、その設置面積を小さくできる。
また、可動押圧部材29の先端部において上下動幅が最も大きくなるため、先端部の係止部18を係止用部材21に係止させることによって、流路5の開度を一定に維持することができる。従って、容易かつ正確な流量調節が可能となる。
また、押圧部17を、係止部18(先端部)よりも押圧部材本体29aの基端側に設けることによって、係止部18の上下動幅を押圧部17の上下動幅に比べ大きくすることができる。従って、押圧部17の高さ位置調整の精度を高めることができる。
In the microfluidic device of the present embodiment, since the
For this reason, the structure of the microfluidic device can be simplified without lowering the accuracy of the diaphragm pressing positioning. Therefore, the size and cost of the microfluidic device can be reduced.
In addition, when the pressing of the movable pressing
The movable pressing
In addition, since the vertical movement width is the largest at the distal end of the movable pressing
Further, by providing the
<実施例5>
図6〜図10は、本発明のマイクロ流体素子の第五の実施例を示すものである。図6は2つのダイヤフラムのうち一方を変位させた状態を示し、図7は2つのダイヤフラムをいずれも変位させていない状態を示し、図8は2つのダイヤフラムのうち他方を変位させた状態を示す。
ここに示すマイクロ流体素子は、素子本体31と押圧機構32とを備えている。
素子本体31には、主流路(図示略)から分岐した第一および第二の流路5a、5bが形成され、これら流路5a、5bには、それぞれ第一および第二の広幅部6a、6bが設けられている。流路5a、5bの端部には、それぞれ第一および第二流出口(図示略)が形成されている。
広幅部6a、6bに対向する部分の第三樹脂層4は、それぞれ第一および第二のダイヤフラム7a、7bとなっている。
ダイヤフラム7a、7bには、それぞれ第一および第二の鋼球25a、25b(仲介部材または凸状部材)が固定されている。
<Example 5>
FIGS. 6 to 10 show a fifth embodiment of the microfluidic device of the present invention. 6 shows a state in which one of the two diaphragms is displaced, FIG. 7 shows a state in which none of the two diaphragms is displaced, and FIG. 8 shows a state in which the other of the two diaphragms is displaced. .
The microfluidic device shown here includes a
First and
The portions of the
First and
押圧機構32は、素子本体31に固定された固定部材33と、固定部材33に設けられた支持部材34に支持されて回動(揺動)する可動押圧部材35と、可動押圧部材35を回動させる移動機構36とを備えている。
固定部材33は、筒状の基部37と、基部37の底板部37a上に形成された支持部材34と、基部37に取り付けられた連絡板38とを備えている。
基部37は、鉄板からなる底板部37a(厚さ0.2mm)上に、断面コ字形の本体37b(フェノール樹脂製)を有する角筒状に形成されている。
支持部材34は、断面コ字形に形成され、一端部34aおよび他端部34bにおいて可動押圧部材35を支持するようになっている。
底板部37aの一端側および他端側には、それぞれストッパ39a、39bが形成されている。
The
The fixing
The
The
可動押圧部材35は、中央部40aから互いに異なる方向に延びる第一および第二アーム40b、40cを備えている。
第一アーム40bと第二アーム40cとは、互いに交差する方向に形成されている。このため、可動押圧部材35は、第一および第二アーム40b、40cのうち一方がほぼ水平であるときに、他方が斜め上方に延びるように形成されている。
第一アーム40bは、厚さ0.2mmの鉄板からなる第一アーム本体40eと第一押圧部23a(直径2mm、高さ2mm)とを備えている。第二アーム40cは、厚さ0.2mmの鉄板からなる第二アーム本体40fと第二押圧部23b(直径2mm、高さ2mm)とを備えている。
可動押圧部材35は、中央部40aを中心として回動(揺動)可能とされ、反時計回り方向に回動したときに第一アーム40bが第一ストッパ39aに当接し、時計回り方向に回動したときに第二アーム40cが第二ストッパ39bに当接するようになっている。
押圧部23a、23bは、それぞれ第一および第二アーム本体40e、40fの下面に形成され、それぞれ底板部37aに形成された孔部37e、37fを通して上下動できるようになっている。
The movable pressing
The
The
The movable pressing
The
移動機構36は、操作部41と、操作部41からほぼ垂直に延びる作動アーム42と、姿勢維持機構43とを備えている。
操作部41は、連絡板38に設けられた回転軸38aを中心として回動するように構成されている。
作動アーム42は、固定部材33の上板部37cに設けられた孔部37dに挿通している。
姿勢維持機構43は、作動アーム42の先端に設けられた孔部44内に設けられたコイルバネ45(付勢部材)と、コイルバネ45によって作動アーム先端方向に付勢された鋼球46(凸状部材)とを備えている。
The moving
The
The
The
〔流路の開閉試験〕
図6に示すように、操作部41を、上板部37cに当接するまで時計回り方向に回動させた状態では、作動アーム42は左方(反時計回り方向)に傾き、コイルバネ45によって付勢された鋼球46が第一アーム40bを下方に押圧する。
これによって、可動押圧部材35は、支持部材34の一端部34aを支点として左方に傾き、第一アーム40bが第一ストッパ39aに当接する状態となる。
このため、第一押圧部23aは第一鋼球25aを下方に押圧し、第一ダイヤフラム7aが下方に変位し、第一流路5aが塞がれ、着色水の流れが遮断された。
第一アーム40bによって第一ダイヤフラム7aが押圧されたときには、第二アーム40cは斜め上方に延びる状態となるため、第二ダイヤフラム7bは押圧されない。
従って、着色水は、主流路(図示略)から第二流路5bに流れ、第二流出口から流出した。
この状態では、コイルバネ45によって付勢された鋼球46によって第一アーム40bが下方に押圧される。操作部41の回動により鋼球46が右方に移動すると、作動アーム42の先端と第一アーム40bとの距離が短くなるため、コイルバネ45に加えられる圧縮力が大きくなる。このため、コイルバネ45の反発力により、可動押圧部材35の姿勢が安定に維持される。
[Opening / closing test of flow path]
As shown in FIG. 6, in a state where the
As a result, the movable pressing
For this reason, the first
When the
Therefore, the colored water flowed from the main flow path (not shown) to the
In this state, the
図7に示すように、操作部41を反時計回り方向に回動させると、作動アーム42はほぼ鉛直方向に向き、鋼球46は、可動押圧部材35の中央部40aに設けられた凹部40dに達した。
これによって、可動押圧部材35は支持部材34の一端部34aおよび他端部34bに支持された状態となり、水平面に対する第一および第二アーム40b、40cの傾きはほぼ同じとなった。
このため、第一および第二押圧部23a、23bは、いずれも鋼球25a、25bを押圧していない状態となり、ダイヤフラム7a、7bは変位せず、着色水は主流路(図示略)から流路5a、5bの双方に流れ、第一および第二流出口から流出した。
この状態では、コイルバネ45によって付勢された鋼球46によって中央部40aが下方に押圧されるため、可動押圧部材35が支持部材34の一端部34aおよび他端部34bで支持されることから、可動押圧部材35の姿勢が安定に維持された。
As shown in FIG. 7, when the
As a result, the movable pressing
Therefore, the first and second
In this state, since the
図8に示すように、操作部41を上板部37cに当接するまで反時計回り方向に回動させると、作動アーム42は反時計回り方向に傾き、鋼球46が第二アーム40cを下方に押圧する。これによって、可動押圧部材35は、支持部材34の他端部34bを支点として右方に傾き、第二アーム40cが第二ストッパ39bに当接する状態となる。
このため、第二押圧部23bが第二鋼球25bを下方に押圧し、第二ダイヤフラム7bが下方に変位し、第二流路5bが塞がれ、着色水の流れが遮断された。
第二アーム40cによって第二ダイヤフラム7bが押圧されたときには、第一アーム40bは斜め上方に延びる状態となるため、第一ダイヤフラム7aは押圧されない。
従って、着色水は、主流路(図示略)から第一流路5aに流れ、第一流出口から流出した。
この状態では、操作部41の回動により鋼球46が左方に移動するとコイルバネ45に加えられる圧縮力が大きくなるため、コイルバネ45の反発力により、可動押圧部材35の姿勢が安定に維持された。
図6に示すように、操作部41を再び時計回り方向に回動させると、第一ダイヤフラム7aが下方に変位し、第一流路5aが塞がれ、着色水は第二流路5bに流れ、第二流出口から流出した。
As shown in FIG. 8, when the
For this reason, the second
When the
Therefore, the colored water flowed from the main flow path (not shown) to the
In this state, when the
As shown in FIG. 6, when the
本実施例では、可動押圧部材35が第一および第二アーム40b、40cを備え、これらがそれぞれ異なるダイヤフラム7a、7bを押圧することができるので、2つのダイヤフラム7a、7bを独立的に変位させることができる。
従って、複数の流路を独立的に流量調節することができる。
In the present embodiment, the movable pressing
Therefore, the flow rates of the plurality of flow paths can be independently adjusted.
本実施例では、可動押圧部材35が、第一および第二アーム40b、40cを備えている。これらアーム40b、40cは、第一アーム40bによって第一ダイヤフラム7aが押圧されるときに、第二アーム40cにより第二ダイヤフラム7bが押圧されないようになっている。さらに、これらアーム40b、40cは、第二アーム40cによって第二ダイヤフラム7bが押圧されるときに、第一アーム40bにより第一ダイヤフラム7aが押圧されないようになっている。
このため、一回の操作で、2つの流路5a、5bのうち一方を開き、他方を閉じることができる。
従って、流路5a、5bのうち一方を閉じる操作と他方を開く操作を別々に行う必要がなく、流路5a、5bの切り替えを容易かつ短時間で行うことができる。
In this embodiment, the movable pressing
Thus, one operation can open one of the two
Therefore, there is no need to separately perform the operation of closing one of the
また、本実施例では、コイルバネ45と鋼球46とを有する姿勢維持機構43を備えているので、可動押圧部材35を、反時計回り方向に傾いた状態(図6)、傾斜していない状態(図7)、または時計回り方向に傾いた状態(図8)としたときに、その姿勢を安定に維持することができる。
従って、第一および第二流路5a、5bにおける流量調節を精度よく行うことができる。
また、操作部41を回動させる簡単な操作によって、第一および第二流路5a、5bにおける流量調節を行うことができる。
Further, in this embodiment, since the
Therefore, the flow rates in the first and
Further, the flow rate in the first and
本発明では、付勢部材として、コイルバネ45の代わりに、例えば安全ピン状の棒バネや板バネを用いた移動機構も可能である。
例えば、付勢部材が圧縮されて装着されており、ダイヤフラム7aが押圧される第一の安定位置(図6)から、ダイヤフラム7a、7bが押圧されない第二の安定位置(図7)に移行する際に、付勢部材がより大きく圧縮されるような機構、すなわち複数の位置でそれぞれエネルギー的に安定となる機構も可能である。
In the present invention, a moving mechanism using, for example, a safety pin-shaped bar spring or a leaf spring as the urging member instead of the
For example, the urging member is compressed and mounted, and shifts from a first stable position (FIG. 6) where the
<実施例6>
図11ないし図13は、本発明のマイクロ流体素子の第六の実施例を示すものである。図11は2つのダイヤフラムのうち一方を変位させた状態を示し、図12は2つのダイヤフラムのうち他方を変位させた状態を示す。
ここに示すマイクロ流体素子は、流路5a、5bとダイヤフラム7a、7bとを有する素子本体31と、ダイヤフラム7を押圧して変位させる押圧機構52を備えている。
<Example 6>
FIGS. 11 to 13 show a sixth embodiment of the microfluidic device of the present invention. FIG. 11 shows a state in which one of the two diaphragms is displaced, and FIG. 12 shows a state in which the other of the two diaphragms is displaced.
The microfluidic device shown here includes a
押圧機構52は、素子本体31に固定された固定部材53と、固定部材53に対し回動(揺動)可能な可動押圧部材55と、可動押圧部材55を回動させる移動機構56とを備えている。
可動押圧部材55は、中央部60aから互いに異なる方向に延びる第一および第二アーム60b、60cを備えている。
第一アーム60bと第二アーム60cとは、互いに交差する方向に形成されている。このため、可動押圧部材55は、第一および第二アーム60b、60cのうち一方がほぼ水平であるときに、他方が斜め上方に延びるように形成されている。
可動押圧部材55は、中央部60aに設けられた中央凸部60dを支点として回動(揺動)可能とされている。
第一アーム60bは、第一アーム本体60eと第一押圧部23aとを備え、第二アーム60cは、第二アーム本体60fと第二押圧部23bとを備えている。
The
The movable pressing
The
The movable pressing
The
移動機構56は、操作部61と、操作部61からほぼ垂直に延びる作動アーム部62と、コイルバネ65(付勢部材)とを備えている。
操作部61は、固定部材53に設けられた回転軸53aを中心として回動するように構成されている。
コイルバネ65の上端は、作動アーム部62に設けられた孔部64の天面に達し、その下端は、可動押圧部材55の中央部60aに取り付けられた略半球状のバネ受け部66(付勢部材受け部)に達している。コイルバネ65は常時圧縮された状態とされる。
The moving
The
The upper end of the
〔流路の開閉試験〕
図11に示すように、操作部61を、固定部材53の段部53bに当接するまで時計回り方向に回動させた状態では、作動アーム部62は左方に傾き、コイルバネ65の上部が左方に傾き、コイルバネ65の弾性によりバネ受け部66に加えられる押圧力が、コイルバネ65の左部で大きくなる。
これによって、可動押圧部材55は、中央凸部60dを中心として、第二アーム60cが固定部材53の底板部53cに当接するまで左方(反時計回り方向)に傾いた。このため、第一押圧部23aが第一鋼球25aを下方に押圧し、第一ダイヤフラム7aが下方に変位し、第一流路5aが塞がれ、着色水の流れが遮断された。
従って、着色水は、主流路(図示略)から第二流路5bに流れ、第二流出口から流出した。
[Opening / closing test of flow path]
As shown in FIG. 11, in a state where the
As a result, the movable pressing
Therefore, the colored water flowed from the main flow path (not shown) to the
図12に示すように、操作部61を、固定部材53の段部53bに当接するまで反時計回り方向に回動させた状態では、作動アーム部62は右方に傾き、コイルバネ65の上部が右方に傾き、コイルバネ65の弾性によりバネ受け部66に加えられる押圧力が、コイルバネ65の右部で大きくなる。
これによって、可動押圧部材55は、第一アーム60bが固定部材53の底板部53aに当接するまで右方(時計回り方向)に傾いた。このため、第二押圧部23bが第二鋼球25bを下方に押圧し、第二ダイヤフラム7bが下方に変位し、第二流路5bが塞がれ、着色水の流れが遮断された。
従って、着色水は、主流路(図示略)から第一流路5aに流れ、第一流出口から流出した。
図11に示すように、操作部61を再び時計回り方向に回動させると、第一ダイヤフラム7aが下方に変位し、第一流路5aが塞がれ、着色水は第二流路5bに流れた。
図11および図12に示す状態では、操作部61の回動により作動アーム部62の傾きが小さくなるとコイルバネ65に加えられる圧縮力が大きくなるため、コイルバネ65の反発力により、可動押圧部材55の姿勢が安定に維持された。
As shown in FIG. 12, in a state where the
As a result, the movable pressing
Therefore, the colored water flowed from the main flow path (not shown) to the
As shown in FIG. 11, when the
In the state shown in FIGS. 11 and 12, the compression force applied to the
本実施例では、実施例5と同様に、第一および第二流路5a、5bにおいて、独立的に流量調節することができる。また、流路5a、5bの切り替えを容易に行うことができる。
本実施例では、移動機構56がコイルバネ65を有するので、可動押圧部材55を、反時計回り方向に傾いた状態(図11)、または時計回り方向に傾いた状態(図12)としたときに、その姿勢を安定に維持することができる。
従って、操作部61を回動させる簡単な操作によって、第一および第二流路5a、5bの流量調節を精度よく行うことができる。
また、押圧機構52の構造を簡略化することができる。
In this embodiment, similarly to the fifth embodiment, the flow rate can be independently adjusted in the first and
In this embodiment, since the moving
Therefore, the flow rate of the first and
Further, the structure of the
<実施例7>
図14は、本発明のマイクロ流体素子の第七の実施例を示すものである。図14において(a)はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、(b)はダイヤフラムを変位させた状態を示す。
ここに示すマイクロ流体素子は、流路5とダイヤフラム7とを有する素子本体11と、ダイヤフラム7を押圧して変位させる押圧機構72とを備えている。
押圧機構72は、素子本体11に固定された固定部材73と、固定部材73に固定された可動押圧部材74と、可動押圧部材74を変位させる移動機構75とを備えている。
<Example 7>
FIG. 14 shows a seventh embodiment of the microfluidic device of the present invention. 14A shows a state where the diaphragm is not displaced, and FIG. 14B shows a state where the diaphragm is displaced.
The microfluidic device shown here includes an
The
固定部材73は、箱状の基部77と、基部77内に設けられた中間板78とを備えている。
可動押圧部材74は、長板状の押圧部材本体80(長さ10mm、厚さ0.2mm)と、押圧部材本体80の下面側に設けられた押圧部23(直径2mm、高さ2mm)とを備えている。
押圧部材本体80は可撓性を有し、弾性的に曲げ変形可能となっている。
押圧部材本体80は、基部77の底板部77aの上面に固定された基端部80aと、基端部80aから先端方向に向けて斜め上方に延びる中間部80bと、先端部80cとを有する。押圧部23は先端部80cの下面側に設けられている。
可動押圧部材74は、押圧部材本体80を曲げ変形させることによって、鋼球25がダイヤフラム7を押圧しない通常位置(図14(a))から、鋼球25がダイヤフラム7を押圧する位置(図14(b))まで変位するようになっている。
The fixing
The movable pressing
The pressing member
The pressing member
The movable pressing
移動機構75は、操作部81と、略球状の回動中心部82と、回動中心部82から下方に延びる作動アーム83とを備えており、回動中心部82を中心として回動可能とされている。
操作部81は棒状に形成され、上板部77bに形成された孔部77cに挿通している。
回動中心部82は、上板部77bに形成された受け部77dに回動可能に取り付けられている。
作動アーム83は、可動押圧部材74に沿って中間板78に形成された長穴状の孔部78aに挿通している。
The moving
The
The
The
〔流路の開閉試験〕
図14(a)に示すように、操作部81を、作動アーム83が孔部78aの周縁部に当接するまで反時計回り方向に回動させた状態では、押圧部材本体80は未変形であり、押圧部23は鋼球25を押圧していない。この状態では、ダイヤフラム7は変位しておらず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
この状態では、操作部81を時計回り方向に回動させようとすると、押圧部材本体80が作動アーム83によって下方に押圧されるため、押圧部材本体80の反発力により可動押圧部材74の姿勢が安定に維持された。
[Opening / closing test of flow path]
As shown in FIG. 14A, in a state where the
In this state, when the
図14(b)に示すように、操作部81を、作動アーム83が孔部78aの周縁部に当接するまで時計回り方向に回動させた状態では、作動アーム83が押圧部材本体80の先端方向に移動し、中間部80bを下方に押圧する。
これによって、押圧部材本体80は、中間部80bにおいて下方に曲げ変形し、押圧部23は下方に移動する。
このため、押圧部23が鋼球25を下方に押圧し、ダイヤフラム7が下方に変位し、流路5が塞がれ、着色水の流れが遮断された。
As shown in FIG. 14B, in a state where the
As a result, the pressing
For this reason, the
この状態では、作動アーム83が中間部80bの湾曲部分80dより先端側に位置するため、操作部81を反時計回り方向に回動させようとすると、押圧部材本体80が作動アーム83によってさらに下方に押圧されることになる。このため、押圧部材本体80の反発力により可動押圧部材74の姿勢が安定に維持された。
図14(a)に示すように、操作部81を再び反時計回り方向に回動させると、押圧部材本体80が弾性的に未変形状態に復元し、着色水の流れが回復した。
In this state, since the
As shown in FIG. 14A, when the
本実施例では、押圧部材本体80の曲げ変形により押圧部23がダイヤフラム7を押圧するように構成されているので、簡単な構成の押圧機構72によって、ダイヤフラム7が押圧される位置を精度よく定めることができる。
このため、ダイヤフラム押圧位置決めの精度を低下させることなく、マイクロ流体素子の構造を簡略化することができる。従って、マイクロ流体素子の小型化および低コスト化が可能となる。
また、曲げ変形した状態の押圧部材本体80への押圧を停止することによって、可動押圧部材74は、押圧部材本体80の弾性的な復元力により通常位置に戻るため、ダイヤフラム7を直ちに未変位状態に戻すことができる。従って、流量設定値を迅速に変更することが可能である。
In the present embodiment, since the
For this reason, the structure of the microfluidic device can be simplified without lowering the accuracy of the diaphragm pressing positioning. Therefore, the size and cost of the microfluidic device can be reduced.
Further, by stopping the pressing on the
<実施例8>
図15および図16は、本発明のマイクロ流体素子の第八の実施例を示すものである。図15において(a)はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、(b)はダイヤフラムを変位させた状態を示す。
ここに示すマイクロ流体素子は、素子本体11と、押圧機構92とを備えている。
押圧機構92は、素子本体11に固定された筒状の固定部材93と、固定部材93に設けられた支持部材94に支持されて回動(揺動)する可動押圧部材95と、可動押圧部材95を回動させる移動機構96とを備えている。
支持部材94は、固定部材93の底板部93a上に形成されている。
Example 8
FIGS. 15 and 16 show an eighth embodiment of the microfluidic device of the present invention. FIG. 15A shows a state where the diaphragm is not displaced, and FIG. 15B shows a state where the diaphragm is displaced.
The microfluidic device shown here includes a
The
The
可動押圧部材95は、押圧部材本体97(長さ15mm、厚さ0.2mm)と、押圧部材本体97の下面側に設けられた押圧部23(直径2mm、高さ2mm)とを備えている。
押圧部材本体97は、長板状の主部98と、主部98の長さ方向中央に設けられた翼状部99とを備えている。翼状部99は主部98の両側に設けられており、支持部材94の受け部94aに支持されるようになっている。押圧部材本体97は、翼状部99を支点として回動するようになっている。
以下、翼状部99が形成された中央部よりも基端側(図中右方)の押圧部材本体97を基端側部分97aといい、中央部よりも先端側(図中左方)の押圧部材本体97を先端側部分97bという。
翼状部99は、主部98から側方に突出した板状の基部99aと、基部99aからさらに側方に突出した湾曲板状の先端部99bを備えている。先端部99bは下方に湾出し、下面側(外周面側)が支持部材94に支持されている。
押圧部23は、押圧部材本体97の先端部の下面側に設けられている。
The movable pressing
The pressing
Hereinafter, the pressing
The wing-shaped
The
移動機構96は、操作部100と、移動機構本体101と、作動部102とを備えており、可動押圧部材95の延在方向(図中左右方向)に平行移動可能となっている。
操作部100は、固定部材93の上板部93bに形成された孔部93cに挿通している。移動機構本体101は、固定部材93内に設けられ、支持部93dによって支持されている。作動部102は、移動機構本体101の下面から下方に突出して形成されている。
The moving
The
〔流路の開閉試験〕
図15(a)に示すように、移動機構96を右方に移動させた状態では、押圧部材本体97の基端側部分97aが作動部102によって下方に押圧され、押圧部材本体97は翼状部99を中心として右方に傾いた。この状態では、ダイヤフラム7は変位しておらず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
図15(b)に示すように、移動機構96を左方に移動させた状態では、押圧部材本体97の先端側部分97bが作動部102によって下方に押圧され、押圧部材本体97は翼状部99を中心として左方に傾いた。
このため、押圧部23が鋼球25を下方に押圧し、ダイヤフラム7が下方に変位し、流路5が塞がれ、着色水の流れが遮断された。
図15(a)に示すように、移動機構96を再び右方に移動させると、押圧部材本体97が右方に傾いた状態となり、着色水の流れが回復した。
[Opening / closing test of flow path]
As shown in FIG. 15A, when the moving
As shown in FIG. 15B, when the moving
For this reason, the
As shown in FIG. 15A, when the moving
作動部102が押圧部材本体97の中央部付近にあるときには、作動部102による押圧により翼状部99の基部99aがわずかに下方に弾性的に撓んだ状態となる。
よって、図15(a)および図15(b)に示す状態(作動部102が基端側部分97aまたは先端側部分97bにある状態)においては、移動機構96を押圧部材本体97の中央部方向に移動させようとすると、翼状部99の曲げ変形量が大きくなるため、その弾性により、押圧部材本体97の姿勢が安定に維持される。
When the operating
Therefore, in the state shown in FIG. 15A and FIG. 15B (the state in which the
本実施例では、左右に平行移動可能な移動機構96によって可動押圧部材95を回動させることができるようにされているので、可動押圧部材95を回動させる操作が容易である。
従って、流量調節を容易な操作で行うことができる。
In the present embodiment, since the movable pressing
Therefore, the flow rate can be adjusted by an easy operation.
<実施例9>
図17〜図20は、本発明のマイクロ流体素子の第九の実施例を示すものである。図17はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、図18はダイヤフラムを変位させた状態を示す。
ここに示すマイクロ流体素子は、素子本体11と押圧機構112とを備えている。
押圧機構112は、素子本体11に固定された固定部材113と、固定部材113に設けられた支持部材114に支持されて回動(揺動)する可動押圧部材115と、可動押圧部材115を回動させる移動機構116とを備えている。
固定部材113は、箱状の基部117と、基部117の底板部117a上に形成された支持部材114とを備えている。
支持部材114は、断面コ字形に形成され、受け部114aにおいて可動押圧部材115を支持するようになっている。
<Example 9>
FIGS. 17 to 20 show a ninth embodiment of the microfluidic device of the present invention. FIG. 17 shows a state where the diaphragm is not displaced, and FIG. 18 shows a state where the diaphragm is displaced.
The microfluidic device shown here includes a
The
The fixing
The
可動押圧部材115は、押圧部材本体120(長さ15mm、厚さ0.2mm)と、押圧部材本体120の下面側に設けられた押圧部23(直径2mm、高さ2mm)とを備えている。
押圧部材本体120は、長板状の主部121と、主部121の長さ方向中央に設けられた翼状部122とを備えている。翼状部122は主部121の両側に設けられており、支持部材114の受け部114aに支持されるようになっている。押圧部材本体120は、翼状部122を支点として回動するようになっている。
以下、翼状部122が形成された中央部よりも基端側(図中右方)の押圧部材本体120を基端側部分120aといい、中央部よりも先端側(図中左方)の押圧部材本体120を先端側部分120bという。
押圧部23は、押圧部材本体120の先端部の下面側に設けられている。
The movable
The pressing member
Hereinafter, the pressing member
The
移動機構116は、操作部123と、操作部123によって回動する回動体124と、可動押圧部材115を回動させる作動アーム125とを備えている。
操作部123は、昇降体126と、コイルバネ127(付勢部材)と、操作ロッド128とを備えている。
操作ロッド128は、昇降体126に形成された孔部126a内に設けられた円錐台状のヘッド部129と、ヘッド部129から下方に延びるロッド部130とを備えている。
コイルバネ127は、上端部から下端部に向けて徐々に径が大きくなるように形成され、上端部が操作ロッド128のヘッド部129の下面側に達し、下端部が基部117の上板部117bに達している。
回動体124は、略5角柱状に形成された回動体本体131と回動軸132とを備え、回動軸132を中心として回動できるようになっている。
回動体本体131の上部には、逆V字形に突出した切替凸部133が形成されている。切替凸部133の一方の面(図中左側の面)である第一面134と、他方の面(図中右側の面)である第二面135には、それぞれ係止凹部134a、135aが形成されている。
作動アーム125は、回動体本体131の下部に形成された孔部131a内に設けられたコイルバネ136(付勢部材)によって下方に付勢されている。
The moving
The
The
The
The
A switching
The
〔流路の開閉試験〕
図17に示すように、回動体124が反時計回り方向に回動した状態では、押圧部材本体120の基端側部分120aが作動アーム125によって下方に押圧され、押圧部材本体120は翼状部122を支点として右方(時計回り方向)に傾いている。このとき、操作ロッド128の先端は第二面135に位置する。この状態では、ダイヤフラム7は変位しておらず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
[Opening / closing test of flow path]
As shown in FIG. 17, when the
コイルバネ127は下方に向けて徐々に径が大きくなるようにされているため、操作ロッド128は、ヘッド部129を支点として先端が左右に移動する方向に変位可能である。
このため、操作部123の昇降体126を下方に押圧すると、コイルバネ127の弾性力に抗して操作ロッド128が下方に移動し、ロッド部130が傾きつつ、その先端が切替凸部133の第二面135に沿って下降し、係止凹部135aに達した。
昇降体126をさらに押圧すると、ロッド部130先端は係止凹部135aに係止し、ロッド部130が第二面135を下方に押圧し、回動体124は時計回り方向に回動した。
これによって、押圧部材本体120の先端側部分120bが作動アーム125によって下方に押圧され、押圧部材本体120は翼状部122を中心として左方(反時計回り方向)に傾いた。
このため、押圧部23が鋼球25を下方に押圧し、ダイヤフラム7が下方に変位し、流路5が塞がれ、着色水の流れが遮断された。
図18に示すように、昇降体126への押圧を停止すると、コイルバネ127の反発力により昇降体126は上方移動した。このとき、操作ロッド128の先端は第一面134に位置する。
Since the diameter of the
For this reason, when the elevating
When the elevating
As a result, the
For this reason, the
As shown in FIG. 18, when the pressing on the elevating
昇降体126を再度下方に押圧すると、ロッド部130先端が切替凸部133の第一面134に沿って下降し、係止凹部134aに達し、ロッド部130が第一面134を下方に押圧し、回動体124は反時計回り方向に回動した。
図17に示すように、押圧部材本体120は右方に傾いた状態となり、着色水の流れが回復した。
図17および図18に示す状態では、回動体124を回動させようとするとコイルバネ136に圧縮方向の力が加えられるため、可動押圧部材115の姿勢は安定に維持される。
When the elevating
As shown in FIG. 17, the pressing member
In the state shown in FIGS. 17 and 18, when the
本実施例では、操作部123を操作することによって可動押圧部材115を回動させることができるようにされているので、可動押圧部材115を回動させる操作が容易である。従って、流量調節を容易な操作で行うことができる。
また、可動押圧部材115の姿勢を安定に維持することができる。
In this embodiment, since the movable pressing
Further, the posture of the movable pressing
<実施例10>
図21および図22は、本発明のマイクロ流体素子の第十の実施例を示すものである。図21において(a)はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、(b)はダイヤフラムを変位させた状態を示す。
ここに示すマイクロ流体素子は、素子本体11と押圧機構142とを備えている。
押圧機構142は、素子本体11に固定された固定部材143と、固定部材143に設けられた支軸144を中心として回動する可動押圧部材145と、可動押圧部材145を回動させる移動機構146とを備えている。
可動押圧部材145は、板状の押圧部材本体147と、押圧部材本体147の基端部に形成された円筒形部分148と、押圧部材本体147の下面に形成された押圧部17とを備えている。可動押圧部材145は、円筒形部分148に設けられた支軸144を中心として回動するようになっている。
可動押圧部材145は、付勢部材(図示略)によって、上方(時計回り方向)に向けて付勢されていることが望ましい。
<Example 10>
FIG. 21 and FIG. 22 show a tenth embodiment of the microfluidic device of the present invention. 21A shows a state where the diaphragm is not displaced, and FIG. 21B shows a state where the diaphragm is displaced.
The microfluidic device shown here includes the device
The
The movable
It is desirable that the movable pressing
移動機構146は、棒状の操作部151と、略円板状のカム152とを備えている。
操作部151は、固定部材143に形成された孔部143aに挿通している。
カム152は、中心152aからやや離れた位置に回転軸153が設けられており、この回転軸153を中心として回動するようになっている。カム152の周縁部には、平坦部154が形成されている。
平坦部154は、回転軸153からの距離が比較的大きくなる位置に形成されている。すなわち、平坦部154と回転軸153との間の距離は、平坦部154と中心152aとの間の距離よりも長くなっている。
The moving
The
The
The
〔流路の開閉試験〕
図21(a)に示すように、操作部151を、孔部143aの周縁部に当接するまで時計回り方向に回動させた状態では、カム152の最下部と回転軸153との距離が比較的短いため、可動押圧部材145は下方に押圧されていない。この状態では、ダイヤフラム7は変位しておらず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
図21(b)に示すように、操作部151を、孔部143aの周縁部に当接するまで反時計回り方向に回動させた状態では、カム152の最下部と回転軸153との距離が比較的長いため、可動押圧部材145がカム152によって下方に押圧された。これによって、可動押圧部材145が反時計回り方向に回動し、押圧部17がダイヤフラム7を押圧し、ダイヤフラム7が下方に変位し、流路5が塞がれ、着色水の流れが遮断された。この際、平坦部154を押圧部材本体147にほぼ平行にすることによって、カム152が位置決めされ、可動押圧部材145の姿勢が安定に維持された。
図21(a)に示すように、操作部151を再び時計回り方向に回動させると、可動押圧部材145が時計回り方向に回動し、ダイヤフラム7が未変位状態となり、着色水の流れが回復した。
[Opening / closing test of flow path]
As shown in FIG. 21A, when the
As shown in FIG. 21B, in a state where the
As shown in FIG. 21A, when the
本実施例では、操作部151を操作することによって可動押圧部材145を回動させることができるので、可動押圧部材145を回動させる操作が容易である。従って、流量調節を容易な操作で行うことができる。
また、カム152が平坦部154を有するので、ダイヤフラム7が押圧された状態でカム152を位置決めし、可動押圧部材145の姿勢を安定に維持することができる。
In the present embodiment, since the movable pressing
Further, since the
<実施例11>
図23は、本発明のマイクロ流体素子の第十一の実施例を示すものである。図23において(a)はダイヤフラムを変位させていない状態を示し、(b)はダイヤフラムを変位させた状態を示す。
ここに示すマイクロ流体素子は、素子本体11と押圧機構162とを備えている。
押圧機構162は、素子本体11に固定された固定部材163と、固定部材163に固定された可動押圧部材164と、可動押圧部材164が係止する係止用部材165(ロック機構)とを備えている。
可動押圧部材164は、板状の押圧部材本体166と、押圧部材本体166の下面に形成された押圧部17とを備えている。
押圧部材本体166は、固定部材163から素子本体11に平行に延びる基部167と、基部167の先端から上方に延びる延出部168とを備えた略L字形に形成されている。
押圧部17は、基部167の先端側部分167bの下面に形成されている。
基部167の基端部167aは固定部材163に固定されている。
押圧部材本体166は可撓性を有し、弾性的に曲げ変形可能となっている。
このため、可動押圧部材164は、基端側(基端部167a)が固定部材163に固定され、先端側(先端側部分167b)が、押圧部材本体166の曲げ変形により上下動(素子本体11に対し接近および離間する方向への変位)可能となっている。
押圧部17が先端側部分167bに設けられているため、可動押圧部材164は、上下動可能な先端側においてダイヤフラム7を押圧できるようになっている。
延出部168の前面側(係止用部材165側)には、係止用部材165の係止部165aに係止する段部168aが形成されている。
可動押圧部材164は、押圧部材本体166が未変形状態にあるときに、押圧部17がダイヤフラム7を押圧し、かつ押圧部材本体166を上方に曲げ変形させたときにダイヤフラム7を押圧しないように構成されている。
<Example 11>
FIG. 23 shows an eleventh embodiment of the microfluidic device of the present invention. 23A shows a state where the diaphragm is not displaced, and FIG. 23B shows a state where the diaphragm is displaced.
The microfluidic device shown here includes an
The
The movable
The pressing member
The
A
The pressing member
For this reason, the movable pressing
Since the
On the front side (the locking
The movable
〔流路の開閉試験〕
図23(a)に示すように、延出部168を上方に移動させることによって、押圧部材本体166の基部167を上方に弾性的に曲げ変形させ、段部168aを、係止用部材165の係止部165aに係止させた状態では、押圧部17はダイヤフラム7を押圧せず、流路5内の流体は抵抗なく流れた。
図23(b)に示すように、延出部168を係止用部材165から離れる方向に移動させると、段部168aが係止部165aから離れ、押圧部材本体166が未変形状態となる。
この状態では、押圧部材本体166の弾性的な復元力により押圧部17が下降してダイヤフラム7を下方に押圧し、ダイヤフラム7の変位により流路5が塞がれ、着色水の流れが遮断された。
図23(a)に示すように、延出部168を上方に移動させ、再び押圧部材本体166を曲げ変形させると、着色水の流れが回復した。
[Opening / closing test of flow path]
As shown in FIG. 23A, by moving the extending
As shown in FIG. 23B, when the extending
In this state, the
As shown in FIG. 23A, when the extending
本実施例のマイクロ流体素子では、可動押圧部材164が未変形状態でダイヤフラム7を押圧するように構成されているので、押圧部材本体166の弾性的な復元力によりダイヤフラム7を確実に変位させることができる。
従って、流量調節を精度よく行うことができる。
In the microfluidic device of the present embodiment, since the movable pressing
Therefore, the flow rate can be adjusted accurately.
<実施例12>
図24は、本発明のマイクロ流体素子の第十二の実施例を示すものである。
ここに示すマイクロ流体素子は、素子本体181と押圧機構192とを備えている。
素子本体181は、素子本体11と同様に、基材1上に樹脂層2、3、4が積層されて構成され、樹脂層3には、広幅部6を有する流路5が形成されている。広幅部6に相当する部分の樹脂層4はダイヤフラム7となっており、該ダイヤフラム7の上面に鋼球25a(仲介部材)が接着されている。
押圧機構192は、固定部材193と、固定部材193に対し回動(揺動)する可動押圧部材195と、可動押圧部材195を回動させる移動機構36とを備えている。
固定部材193は、基部197と、基部197の底板部197a上に形成された支持部材34と、基部197に取り付けられた連絡板38とを備えている。
基部197は、底板部197a(板状部)上に、断面コ字形の本体197bを備えている。底板部197aは、平坦な板状とされ、長さおよび幅が素子本体181とほぼ同じとされている。
底板部197aには、第一押圧部23aに相当する位置に孔部197cが形成されており、孔部197cを通して第一押圧部23aが鋼球25aを介してダイヤフラム7を押圧できるようになっている。
底板部197aには、ルアーフィッティング10a、10bに相当する位置に、切欠198が設けられている。
可動押圧部材195は、第二押圧部23bを備えていないこと以外は、前述の可動押圧部材35と同様の構成である。
押圧機構192は、底板部197aの下面を樹脂層4の上面に密着させることによって、素子本体181に装着できるようになっている。
押圧機構192は、素子本体181に対して着脱自在とされている。
<Example 12>
FIG. 24 shows a twelfth embodiment of the microfluidic device of the present invention.
The microfluidic device shown here includes an
The element
The
The fixing
The
A
The
The movable
The
The
〔流路の開閉試験〕
素子本体181を、位置決めピン(図示略)を用いてステージ(図示略)上に固定し、押圧機構192を、孔部197cとダイヤフラム7の位置が一致するように素子本体181上に重ね合わせた。
実施例5と同様にして、流路の開閉試験を行った。押圧機構192によりダイヤフラム7を変位させると着色水の流通が遮断され、押圧機構192による押圧を停止しダイヤフラム7を未変位状態にすると着色水の流れが回復した。
[Opening / closing test of flow path]
The element
A flow channel opening / closing test was performed in the same manner as in Example 5. When the
本実施例では、押圧機構192が素子本体181に対し着脱自在であるので、比較的高価な部品である押圧機構192を、使用済みのマイクロ流体素子から取り外して再利用することができる。従って、マイクロ流体素子の製造コストを抑えることができる。
In this embodiment, since the
<実施例13>
図25および図26は、本発明のマイクロ流体素子に使用できる素子本体の他の例を示すものである。
ここに示す素子本体171は、基材1上に、第一樹脂層172、第二樹脂層173、第三樹脂層174、および第四樹脂層175が順次積層されて構成されている。
第一樹脂層172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、流路176となる直線状の欠損部(幅150μm)を有する。
第三樹脂層174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、流路177となる直線状の欠損部(幅150μm)を有する。この欠損部の一端には直径600μmの円形の広幅部6が形成されている。
第二樹脂層173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、前記流路176と流路177を連通させる連絡流路178となる直径200μmの円形の貫通孔を有する。
第四樹脂層175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174の広幅部6に対応する部分がダイヤフラム7となる。
流路176の端部に相当する位置の樹脂層173、174、175に流入口8(直径0.5mm)を形成し、流路177の端部に相当する位置の第四樹脂層175(直径0.5mm)に流出口9を形成した。
<Example 13>
FIGS. 25 and 26 show another example of an element body that can be used in the microfluidic element of the present invention.
The
The
The
The
The
An inlet 8 (0.5 mm in diameter) is formed in the
素子本体171を、素子本体11または素子本体31に代えて用いること以外は実施例1〜11と同様にして、マイクロ流体素子を作製した。ただし、押圧機構32、52(図6〜図13を参照)を採用する場合には、2つの押圧部23a、23bのうち一方がダイヤフラム7を押圧するようにした。
A microfluidic device was manufactured in the same manner as in Examples 1 to 11, except that the
〔流路の開閉試験〕
実施例1〜11と同様にして、流路の開閉試験を行ったところ、押圧機構によりダイヤフラム7を変位させると、ダイヤフラム7は連絡流路178の周縁部に当接して連絡流路178が塞がれ、着色水の流通が遮断された。
押圧機構による押圧を停止し、ダイヤフラム7を未変位状態にすると、着色水の流れが回復した。
[Opening / closing test of flow path]
When the opening and closing test of the flow channel was performed in the same manner as in Examples 1 to 11, when the
When the pressing by the pressing mechanism was stopped and the
5、176、177、178・・・流路
5a・・・第一の流路
5b・・・第二の流路、
7・・・ダイヤフラム
7a・・・第一のダイヤフラム
7b・・・第二のダイヤフラム
11、31、171、181・・・マイクロ流体素子本体
12、27、32、52、72、92、112、142、162、192・・・押圧機構
15、29、35、55、74、95、115、145、164・・・可動押圧部材
21、26、165・・・係止用部材(ロック機構)
24・・・緩衝部材
25、25a、25b・・・鋼球(仲介部材)
36、56、75、96、116、146・・・移動機構
40b、60b・・・第一アーム
40c、60c・・・第二アーム
41、61、81、100、123、151・・・操作部
65・・・コイルバネ(付勢部材)
5, 176, 177, 178 ... flow
7
24 ...
36, 56, 75, 96, 116, 146 moving
Claims (15)
前記押圧機構(12)は、回動することによりマイクロ流体素子本体(11)に対し変位可能な可動押圧部材(15)を備え、該可動押圧部材(15)によって前記ダイヤフラム(7)を押圧することができるように構成されていることを特徴とするマイクロ流体素子。 A microfluidic device main body (11) having a capillary channel (5) and a diaphragm (7) displaceable with respect to the channel (5), and a pressing mechanism for pressing and displacing the diaphragm (7) (12)
The pressing mechanism (12) includes a movable pressing member (15) displaceable with respect to the microfluidic device main body (11) by rotating, and presses the diaphragm (7) by the movable pressing member (15). A microfluidic device characterized by being configured so as to be able to perform the method.
前記押圧機構(27)は、弾性的な曲げ変形によりマイクロ流体素子本体(11)に対し変位可能な可動押圧部材(29)を備え、該可動押圧部材(29)によって前記ダイヤフラム(7)を押圧することができるように構成されていることを特徴とするマイクロ流体素子。 A microfluidic device main body (11) having a capillary channel (5) and a diaphragm (7) displaceable with respect to the channel (5), and a pressing mechanism for pressing and displacing the diaphragm (7) (27)
The pressing mechanism (27) includes a movable pressing member (29) that can be displaced with respect to the microfluidic device main body (11) by elastic bending deformation, and presses the diaphragm (7) by the movable pressing member (29). A microfluidic device characterized in that it is configured to be capable of
前記ダイヤフラムが、第一流路(5a)に対し変位可能な第一のダイヤフラム(7a)と、第二流路(5b)に対し変位可能な第二のダイヤフラム(7b)とを有し、
前記第一および第二アーム(40b、40c)は、これらのうち一方のアームが前記ダイヤフラムのうち一方を押圧するときに、他方のアームが前記ダイヤフラムのうち他方を押圧しないように構成されている請求項8に記載のマイクロ流体素子。 The microfluidic device main body (31) has first and second flow paths (5a, 5b) branched from a main flow path,
The diaphragm has a first diaphragm (7a) displaceable with respect to the first flow path (5a) and a second diaphragm (7b) displaceable with respect to the second flow path (5b),
The first and second arms (40b, 40c) are configured such that when one of these arms presses one of the diaphragms, the other arm does not press the other of the diaphragms. A microfluidic device according to claim 8.
回動することによりマイクロ流体素子本体(181)に対し変位可能な可動押圧部材(195)を備え、該可動押圧部材(195)によって前記ダイヤフラム(7)を押圧することができるように構成されていることを特徴とする押圧機構(192)。 A pressing mechanism for pressing and displacing the diaphragm (7) of a microfluidic device main body (181) having a capillary channel (5) and a diaphragm (7) displaceable with respect to the channel (5). (192)
A movable pressing member (195) that is displaceable with respect to the microfluidic device body (181) by rotating is provided, and the diaphragm (7) can be pressed by the movable pressing member (195). A pressing mechanism (192).
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-
2004
- 2004-02-18 JP JP2004041358A patent/JP2004270935A/en not_active Withdrawn
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