JP2020197420A - 樹脂成形体、ならびにこれを含む回転ステージおよび流体取扱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に作製可能であり、かつ回転体とこれを支持するケースとの位置合わせを高精度に行うことが可能な樹脂成形体の提供を提供する。【解決手段】樹脂成形体は、ケースと、回転軸を中心として前記ケースに回転可能に保持される回転体と、を有する。前記回転体は、径方向外縁に、前記回転軸を中心とする円周上に配置された凸状または凹状の第１目盛部を有し、前記ケースは、前記回転体を保持したときに前記第１目盛部に隣接する位置に、前記回転軸を中心とする円周上に配置された凸状または凹状の第２目盛部を有する。前記第１目盛部および第２目盛部のうちいずれか一方が主尺であり、他方が前記主尺に対応する副尺である。【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂成形体、ならびにこれを含む回転ステージおよび流体取扱装置に関する。

従来、各種製品の検査や、各種部材の加工や組み立て用の装置として、回転ステージが知られている。回転ステージは、回転体と、当該回転体をその回転軸を中心に回転可能に収容するケースとを有する。当該回転ステージによれば、回転体を所望の角度回転させることで、回転体上に固定された対象物の位置や向きを制御することが可能であり、対象物の検査や加工等を行うことができる。

このような回転ステージでは、回転体の回転開始位置や回転角度を精密に制御する必要がある。そこで例えば図１に示すように、回転ステージ１０の回転体１およびケース２の双方に、位置合わせ用のマーク３を付すことで、回転体の回転開始位置を決定したり、回転体の回転角度を把握したりすることが一般的であった。

一方、複数のチャンバーを内部に有する回転体と、これをその回転軸を中心に回転可能に保持するケースとを有する流体取扱装置も提案されている（例えば、特許文献１）。当該流体取扱装置では、各チャンバーに解析に必要な試薬や検体等が充填されており、回転体の側壁には、各チャンバーと外部とを繋ぐ複数の連通孔が配置されている。また、ケースの外壁にも、当該連通孔と同じ高さに貫通孔が設けられている。当該流体取扱装置では、例えば所望のチャンバーの連通孔とケースの貫通孔との位置合わせを行い、貫通孔側からシリンジを挿入して、特定のチャンバー内の試薬等を取り出す。その後、回転体を回転させて、他のチャンバーの連通孔と貫通孔との位置合わせを行い、他のチャンバーに当該試薬を導入する。これにより、回転体内（チャンバー内）で検体と試薬との混合等を行うことができる。

当該流体取扱装置では、回転体の貫通孔とケースの連通孔との位置がずれると、ケース側からシリンジを挿入しても、チャンバーに連通させることができない。したがって、当該流体取扱装置においても、回転体とケースとの相対的な位置を正確に制御することが重要であった。

一方で従来、角度を正確に測定するため、円盤とこれを囲む枠とからなり、枠の内縁に主尺、円盤の外縁に副尺を設けた分度器が提案されている（特許文献２）。また、２つの同心円状のリングを有し、外側のリングの内縁に主尺、内側のリングの外縁に副尺を設けた測量装置等も提案されている（特許文献３）。

特表２０１２−５２２９９６号公報 実公昭６０−１４８９１３号公報 実公昭５８−４２６１２号公報

図１に示すように、回転体１およびケース２に２つのマーク３を付した回転ステージ１０では、各マーク３の頂点どうしを繋いだ線の傾きを特定したり、頂点どうしの距離を測定したりすることで、回転体１およびケース２の位置合わせや、回転体１の回転角度の特定を行っていた。しかしながら、マーク３どうしの距離や傾きの測定の際に、誤差が生じやすく、回転体１とケース２とを高精度に位置合わせすることは難しかった。

また、上述の流体取扱装置においても、図１に示す回転ステージと同様に、回転体およびケースの双方に、位置合わせを行うためのマークを付し、回転体の回転開始位置を正確に制御することが考えられる。しかしながら、上述のように、マークを付しただけでは、高精度に位置合わせをすることが難しく、より高精度に回転体とケースとの位置を制御可能な装置の提供が望まれていた。

ここで、特許文献２や特許文献３のように、円盤状の物に主尺およびこれに対応する副尺を設けることは一見自明であるように思える。しかしながら、正確に角度を測定するためには、特許文献２や特許文献３のように金属に目盛りを付与することが通常であり、高精度な位置合わせのために樹脂成形体に主尺および副尺を設けることはこれまで想到し得ないことであった。

本発明は、簡便な方法で作製可能であり、かつ回転体とこれを支持するケースとの位置合わせを高精度に行うことが可能な樹脂成形体や、これを用いた回転ステージや流体取扱装置の提供を目的とする。

本発明は、以下の樹脂成形体を提供する。
ケースと、回転軸を中心として前記ケースに回転可能に保持される回転体と、を有する樹脂成形体であって、前記回転体が、径方向外縁に、前記回転軸を中心とする円周上に配置された凸状または凹状の第１目盛部を有し、前記ケースが、前記回転体を保持したときに前記第１目盛部に隣接する位置に、前記回転軸を中心とする円周上に配置された凸状または凹状の第２目盛部を有し、前記第１目盛部および第２目盛部のうちいずれか一方が主尺であり、他方が前記主尺に対応する副尺である、樹脂成形体。

本発明は、以下の回転ステージおよび流体取扱装置を提供する。
上述の樹脂成形体を含む、回転ステージ。
上述の樹脂成形体を含む、流体取扱装置。

本発明の樹脂成形体は、射出成形等により容易に作製が可能である。また、回転体とケースとの位置合わせを高精度で行うことが可能であるため、各種回転ステージや流体取扱装置に適用可能である。

図１は、従来の回転ステージの一例を示す平面図である。 図２Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂成形体の一例を示す平面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示す樹脂成形体が有する回転体の正面図であり、図２Ｃは、図２Ａに示す樹脂成形体が有するケースの正面図である。 図３Ａは、図２Ａの点線で囲んだ領域の部分拡大図であり、図３Ｂは、当該領域の変形例を示す部分拡大図である。 図４Ａは、本発明の第２の実施の形態に係る樹脂成形体の一例を示す平面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示す樹脂成形体の正面図であり、図４Ｃは、図４Ｂに示す樹脂成形体のＡ−Ａ線での断面図である。 図５Ａは、図４に示す樹脂成形体が有する回転体の平面図であり、図５Ｂは、当該回転体の正面図である。 図６Ａは、図４に示す樹脂成形体が有するケースの平面図であり、図６Ｂは、当該ケースの正面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る樹脂成形体について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面に示されている寸法または寸法の比率は、説明をわかりやすくするため、実際の寸法または寸法の比率とは異なる場合がある。

１．第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態に係る樹脂成形体１００の平面図を図２Ａに示し、当該樹脂成形体１００が有する回転体１１０の正面図を図２Ｂに示し、当該樹脂成形体１００が有するケース１２０の正面図を図２Ｃに示す。

図２Ａに示すように、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂成形体１００は、回転体１１０と、ケース１２０とを有する。当該樹脂成形体１００は、回転体１１０の少なくとも一部をケース１２０に収容して使用される。以下、本実施の形態の樹脂成形体１００が、回転体１１０上に被検査対象や被加工物等（図示せず、以下単に「対象物」とも称する）を固定し、対象物の検査や加工等を行うための回転ステージに使用される場合を例に説明する。ただし、本実施の形態の樹脂成形体１００の用途は、これに限定されない。

本実施の形態の樹脂成形体１００が有する回転体１１０は、対象物（図示せず）を固定するとともに、必要に応じて回転させるための部材である。当該回転体１１０は、対象物を固定するためのステージ１１２と、ステージ１１２の一端に配置され、後述のケース１２０に嵌め込むための円柱状の台座部１１３と、当該台座部１１３のステージ１１２側の面に配置された第１目盛部１１１とを有する。

ステージ１１２は、本実施の形態では、略円柱状であり、台座部１１３との接合部と反対側の面に、対象物を固定するための円柱状の凹部１１２ａを有する。本実施の形態のステージ１１２では、凹部１１２ａに対象物の一端を嵌合させることで、対象物を固定する。ただし、ステージ１１２の形状は当該形状に限定されず、対象物の形状や大きさに合わせて適宜選択される。例えばステージ１１２が、対象物を嵌合させるための凸部や、対象物を固定するためのベルト等を有していてもよい。さらに、ステージの外形も略円柱状に制限されず、どのような形状であってもよい。

一方、台座部１１３は、後述のケース１２０の凹部１２２ａに嵌め込むための円柱上の領域である。台座部１１３は、回転体１１０をケース１２０に収容し、ステージ１１２上に対象物（図示せず）を固定した際、回転体１１０が傾いたり、回転体１１０がケース１２０から脱落したりすることがないように、ケース１２０の凹部１２２ａに嵌め込まれる。なお、台座部１１３の形状は、回転軸Ｘを中心に回転可能にケース１２０に回転体１１０を設置できればその形状は特に制限されず、例えば円錐台状や円錐状、半球状等であってもよい。また、台座部１１３のステージ１１２側の面は円形状であることが好ましいが、その直径は、ステージ１１２の大きさや、対応するケース１２０の凹部１２２ａの形状に合わせて適宜選択される。また、台座部１１３の回転軸Ｘ方向の高さも、ケース１２０の凹部１２２ａの深さ等に合わせて適宜選択される。

当該台座部１１３は、ステージ１１２と取り外し可能に構成されていてもよく、一体に形成されていてもよい。なお、台座部１１３のステージ１１２と反対側の面には、回転体１１０を回転させるための駆動軸（図示せず）嵌め込み用の凹部等（図示せず）が配置されていてもよい。

また、第１目盛部１１１は、台座部１１３のステージ１１２側の面の径方向外縁部に配置された線状の目盛の集合体である。当該第１目盛部１１１は、回転体１１０をケース１２０に収容する際の位置を決めたり、ケース１２０に収容された回転体１１０の位置を調整したり、回転体１１０の回転角度を把握したりするために用いられる。

図２Ａの破線で囲んだ領域の部分拡大図を図３Ａに示す。図３Ａに示すように、本実施の形態の樹脂成形体１００では、回転体１１０が有する第１目盛部１１１と後述のケース１２０が有する第２目盛部１２１とが、回転軸Ｘを中心とする同心円上に、かつ、これらが隣接するように配置される。本実施の形態では、回転体１１０が有する第１目盛部１１１が主尺であり、後述のケース１２０が有する第２目盛部１２１がこれに対応する副尺（バーニヤ）である。ただし、第１目盛部１１１が副尺、第２目盛部１２１が主尺であってもよい。

また、本実施の形態では、図２Ａに示すように、台座部１１３の外縁部全周に第１目盛部１１１が配置されているが、台座部１１３の外縁部の一部のみに第１目盛部１１１が配置されていてもよい。また、第１目盛部１１１が、台座部１１３の外縁部の複数箇所に分かれて配置されていてもよい。

ここで、第１目盛部１１１は、図３Ａに示すように、回転体１１０の基準位置を表すための１つの基準線１１１ａと、基準線１１１ａを中心に、等間隔に配置された複数の補助線１１１ｂと、を有する。本実施の形態では、第１目盛部１１１の一目盛が０．２°である。ただし、第１目盛部１１１の一目盛は、当該数値に限定されず、必要な精度に合わせて適宜選択される。基準線１１１ａおよび補助線１１１ｂはそれぞれ、台座部１１３の表面より上方に突出するように、すなわち凸状に形成されている。

第１目盛部１１１の基準線１１１ａおよび補助線１１１ｂの平面視形状は、これらの指し示す位置が正確に把握できる限りにおいて特に制限されない。本実施の形態では、基準線１１１ａおよび補助線１１１ｂを回転体１１０の回転軸Ｘを中心とする円の径方向に延在する直線状としているが、図３Ｂの変形例のように三角形状であってもよく、多角形状であってもよい。また、回転軸Ｘを中心とする円に沿って第１目盛部１１１（基準線１１１ａおよび補助線１１１ｂ）を切断したときの断面形状も特に制限されず、例えば矩形状であってもよく、三角形状であってもよく、半円状等であってもよい。

本実施の形態では、基準線１１１ａの長さより、補助線１１１ｂの長さを短くし、基準線１１１ａを認識しやすくしている。ただし、基準線１１１ａと補助線１１１ｂとの形状を変えたり、基準線１１１ａや補助線１１１ｂを着色したり、高さを変えたりして、基準線１１１ａを認識しやすくしてもよい。

また、本実施形態では、第１目盛部１１１（基準線１１１ａおよび補助線１１１ｂ）の表面状態と、この周囲の領域、すなわち台座部１１３の表面状態とが異なる。そのため、第１目盛部１１１（基準線１１１ａおよび補助線１１１ｂ）を着色しなくても、目盛を容易に読み取ることができる。なお、第１目盛部１１１や台座部１１３の表面状態は、回転体１１０を作製する際の金型の表面状態によって適宜調整できる。

一方、本実施の形態の樹脂成形体１００のケース１２０は、上述の回転体１１０の台座部１１３を収容するための凹部１２２ａを有するケース本体部１２２と、ケース本体部１２２の上面であって、回転体１１０を収容したときに回転体１１０の第１目盛部１１１に隣接する位置に配置された第２目盛部１２１と、を有する。

本実施の形態において、ケース本体部１２２は、略直方体状の外形を有し、一方の面に、回転体１１０を収容するための円柱状の凹部１２２ａが配置されている。当該凹部１２２ａの内径は、回転体１１０の台座部１１３の外径よりわずかに大きく設定されている。また、ケース本体部１２２には、回転体１１０を、回転させる駆動軸（図示せず）を挿入するための貫通孔（図示せず）等がさらに配置されていてもよい。

第２目盛部１２１は、ケース本体部１２２の凹部１２２ａの開口縁の径方向外側に配置された、線状の目盛の集合体である。なお、本実施の形態では、凹部１２２ａの開口縁の一部領域の径方向外側にのみ、第２目盛部１２１が配置されている。ただし、凹部１２２ａの開口縁全ての径方向外側に第２目盛部１２１が配置されていてもよい。また、第２目盛部１２１が、複数箇所に分かれて配置されていてもよい。

ここで、本実施の形態の第２目盛部１２１は、図３Ａに示すように、回転体１１０の基準位置を示す１つの基準線１２１ａと、当該基準線１２１ａの両側に配置された６本ずつ、計１２本の補助線１２１ｂとを有する。前述のように、本実施の形態では、第２目盛部１２１が第１目盛部１１１の副尺（バーニヤ）となっており、第１目盛部１１１の５目盛が、第２目盛部１２１の６目盛に相当するように、補助線１２１ｂが配置されている。したがって、本実施の形態では、第２目盛部１２１の一目盛が、０．１６７°である。ただし、第２目盛部１２１の間隔はこれに限定されず、必要な精度に合わせて適宜選択される。ここで、基準線１２１ａおよび補助線１２１ｂは、ケース本体部１２２の表面より上方に突出するように、すなわち凸状に形成されている。

第２目盛部１２１の基準線１２１ａおよび補助線１２１ｂの平面視形状は、これらの指し示す位置が正確に把握できる限りにおいて特に制限されない。本実施の形態では、基準線１２１ａおよび補助線１２１ｂを回転体１１０の回転軸Ｘを中心とする円の径方向に延在する直線状としているが、図３Ｂの変形例のように三角形状であってもよく、多角形状であってもよい。また、第２目盛部１２１の基準線１２１ａおよび補助線１２１ｂの平面視形状は、第１目盛部１１１の基準線１１１ａおよび補助線１１１ｂの形状と同一であってもよく、異なっていてもよい。

また、回転軸Ｘを中心とする円に沿って第２目盛部１２１（基準線１２１ａおよび補助線１２１ｂ）を切断したときのその断面形状も特に制限されず、例えば矩形状であってもよく、三角形状であってもよく、半円状等であってもよい。

本実施の形態では、基準線１２１ａの長さより、補助線１２１ｂの長さを短くし、基準線１２１ａを認識しやすくしている。ただし、基準線１２１ａと補助線１２１ｂとの形状を変えたり、基準線１２１ａや補助線１２１ｂを着色したりして、基準線１２１ａを認識しやすくしてもよい。また、図３Ａに示すように、一部の補助線１２１ｂの長さを他の補助線１２１ｂの長さより長く、もしくは短くして、目盛をさらに読みやすくしてもよい。

また、本実施形態では、第２目盛部１２１（基準線１２１ａおよび補助線１２１ｂ）の表面状態と、その周囲の領域、すなわちケース本体部１２２の表面状態とが異なる。そのため、第２目盛部１２１（基準線１２１ａおよび補助線１２１ｂ）を着色しなくても、目盛を容易に読み取ることができる。なお、第２目盛部１２１やケース本体部１２２の表面状態は、ケース１２０を作製する際の金型の表面状態によって適宜調整できる。

上述の回転体１１０およびケース１２０の材料は特に制限されず、樹脂成形体の用途に応じ、耐熱性や耐薬品性等、各種性能を勘案して選択される。回転体１１０およびケース１２０の材料の例には、ポリプロピレン、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、ポリカーボネート等が含まれる。また、回転体１１０およびケース１２０は同一の材料から形成されていてもよく、異なる材料から形成されていてもよい。

上述の回転体１１０およびケース１２０は個別に、射出成形により作製することが好ましい。射出成形によれば、上述の第１目盛部１１１および第２目盛部１２１を別途レーザ加工等によって作製する必要がなく、効率よく樹脂成形体１００を作製できる。

（樹脂成形体の使用方法）
以下、本実施の形態の樹脂成形体１００を回転ステージに使用する場合を例に、樹脂成形体１００の使用方法を説明する。まず、樹脂成形体１００を使用する際、上述の回転体１１０の第１目盛部１１１、およびケース１２０の第２目盛部１２１が所定の位置関係になるように位置合わせを行う。具体的には、回転体１１０をケース１２０に収容し、回転体１１０の第１目盛部１１１の基準線１１１ａが、ケース１２０の第２目盛部１２１の基準線１２１ａに対向しているか、すなわちこれらが一直線上に配置されているかを確認する。そして、第１目盛部１１１の基準線１１１ａおよび第２目盛部１２１の基準線１２１ａの位置が一直線上にない場合、第１目盛部１１１の基準線１１１ａが、ケース１２０の第２目盛部１２１のどの補助線１２１ｂと、一直線上となっているかを確認する。第１目盛部１１１の基準線１１１ａが、第２目盛部１２１の基準線１２１ａに近い補助線１２１ｂと一直線上になっている場合、これらのずれ量が少ないといえる。一方で、第１目盛部１１１の基準線１１１ａが、第２目盛部１２１の基準線１２１ａから遠い補助線１２１ｂと一直線上になっている場合には、ずれ量が多いといえる。第１目盛部１１１の基準線１１１ａの位置を確認する際、第１目盛部１１１の補助線１１１ｂおよび第２目盛部１２１の補助線１２１ｂを利用して、より詳しくずれ量を読み取ってもよい。第１目盛部１１１および第２目盛部１２１の読み取りは、例えば上面からデジタルカメラやＦＡカメラ等で撮影した画像を拡大し、判断してもよい。また、接触式や非接触式の変位計等で凹凸部をスキャンし、目盛の合致状態を計測してもよい。

第１目盛部１１１の基準線１１１ａおよび第２目盛部１２１の基準線１２１ａのずれが許容範囲外である場合には、再度回転体１１０を収容し直す、もしくは回転体１１０を所望の角度、回転させて回転体１１０の位置を調整する。その後、必要に応じて、第１目盛部１１１の基準線１１１ａの位置を再度確認してもよい。そして、上記ずれを許容範囲としたうえで、当該樹脂成形体１００の回転体１１０のステージ１１２上に対象物を固定し、回転体１１０を任意の方向に回転させ、所望の操作（製品の検査や加工、組み立て等）を行う。

なお、上記回転体１１０の回転は、回転体１１０に接続された駆動装置（図示せず）等によって行うことができる。駆動装置は、回転体１１０と嵌合される駆動軸と、当該駆動軸を回転させるためのモータと、当該モータを制御するための制御部等を有する装置とすることができる。制御部は、回転体１１０を、回転軸を中心として回転させることが可能であれば、その構成は特に制限されず、例えば演算装置、制御装置、記憶装置、入力装置、および出力装置等を含む公知のコンピュータやマイコン等によって構成される。

（変形例）
上記説明では、ステージ１１２の直径より台座部１１３の直径が大きい場合を例に説明したが、ステージ１１２の直径のほうが台座部１１３の直径より大きくてもよい。この場合、ステージ１１２の外縁部に第１目盛部１１１が配置される。

（効果）
以上のように、本発明では、第１目盛部１１１および第２目盛部１２１を有するため、細かく回転体１１０とケース１２０との位置合わせを行うことができる。その結果、回転体１１０に保持された対象物の検査や加工等を精密に行うことができる。また、第１目盛部１１１および第２目盛部１２１が位置合わせのために主に使用される構造であるため、射出成形等により樹脂を成形して形成しても精度に影響が生じ難い。またさらに上述の実施の形態では、第１目盛部１１１および第２目盛部１２１が凸状の構造であるため、回転体１１０およびケース１２０をそれぞれ射出成形により容易に作製できる。

２．第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態に係る樹脂成形体２００の平面図を図４Ａに示し、当該樹脂成形体２００の正面図を図４Ｂに示し、図４ＢにおけるＡ−Ａ線での断面図を図４Ｃに示す。また、当該樹脂成形体２００が有する回転体２１０の平面図を図５Ａに示し、当該回転体の正面図を図５Ｂに示し、ケース２２０の平面図を図６Ａに示し、ケース２２０の正面図を図６Ｂに示す。

図４Ａ〜図４Ｃに示すように、本発明の第２の実施の形態に係る樹脂成形体２００は、回転体２１０の回転軸Ｘを中心として回転可能に、回転体２１０がケース２２０に収容される。以下、本実施の形態の樹脂成形体２００が、検体や試薬等の液体や気体（以下、単に「流体」ともいう）を取り扱うための流体取扱装置に使用される場合を例に説明する。ただし、本実施の形態の樹脂成形体２００の用途は、これに限定されない。

回転体２１０は、略円筒状の側壁２１５と、当該側壁２１５内に配置された複数のチャンバー２１６と、側壁２１５の外側およびチャンバー２１６内部を連通する複数の連通孔２１７と、チャンバー２１６を覆う蓋部２１４と、側壁２１５の上面に配置された第１目盛部２１１と、を有する。

回転体２１０の側壁２１５は、チャンバー２１６の外壁を担う領域であり、図４Ｃに示すように、その内部には、側壁２１５内の空間を区画する内壁２１８が設けられている。当該側壁２１５および内壁２１８は、底面（図示せず）と接合されている。本実施形態では、側壁２１５の外径が一定であるが、例えば底面に向かって幅が狭くなるようなテーパー状であってもよい。側壁２１５の高さや直径は、内部に配置するチャンバー２１６の体積や、チャンバー２１６の数に応じて適宜選択される。

また、図４Ｃおよび図５Ｂに示すように、側壁２１５の高さ方向中央付近には、各チャンバー２１６と、側壁２１５の外側とを連通する複数の連通孔２１７が形成されている。複数の連通孔２１７は、回転軸Ｘの軸方向における同一の高さにそれぞれ配置されている。

連通孔２１７の外側開口部２１９の形状は、特に限定されないが、使用するシリンジの先端の形状と相補的な形状が好ましい。連通孔２１７の外側開口部２１９の形状の例には、円形、楕円形、矩形が含まれる。本実施の形態では、連通孔２１７の外側開口部２１９の形状が、円形状である。

また、チャンバー２１６は、側壁２１５と、内壁２１８と、底面（図示せず）とに囲まれた領域である。当該チャンバー２１６は、流体を一時的に保管するとともに、流体などを反応させる反応槽としても機能する。チャンバー２１６の数は、特に限定されない。チャンバー２１６の数は、本実施の形態では８個であるが、解析に必要な工程に応じて適宜設定できる。各チャンバー２１６の大きさも特に限定されない。各チャンバー２１６は、同じ大きさであってもよく、異なる大きさであってもよい。

一方、第１目盛部２１１は、図５Ａに示すように、側壁２１５の上面の径方向外縁部に、側壁２１５の上面より突出するように（凸状に）配置された線状の目盛の集合体である。当該第１目盛部２１１は、回転体２１０をケース２２０に収容する際の位置を決めたり、ケース２２０に収容された回転体２１０の位置を調整したり、回転体２１０の回転角度を把握するために用いられる。本実施の形態の樹脂成形体２００では、側壁２１５の上面の外縁部全てに第１目盛部２１１が配置されているが、側壁２１５の上面の一部のみに第１目盛部２１１が配置されていてもよい。また、第１目盛部２１１が、側壁２１５の上面の複数箇所に分かれて配置されていてもよい。

また、当該第１目盛部２１１は、後述のケース２２０が有する第２目盛部２２１と、回転軸Ｘを中心とする同心円上に、かつ、これらが対向するように配置される。本実施の形態では、回転体２１０が有する第１目盛部２１１が主尺であり、後述のケース２２０が有する第２目盛部２２１がこれに対応する副尺であるが、第１目盛部２１１が副尺、第２目盛部２２１が主尺であってもよい。なお、当該第１目盛部２１１は、側壁２１５の上面に配置されている以外は、上述の第１の実施の形態の第１目盛部２１１と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。

なお、本実施の形態においても、第１目盛部２１１の表面状態と、その周囲の領域、すなわち側壁２１５の表面状態とが異なる。そのため、第１目盛部２１１を着色しなくても、目盛を容易に読み取ることができる。なお、第１目盛部２１１や側壁２１５の表面状態は、回転体２１０を作製する際の金型の表面状態によって適宜調整できる。

一方、回転体２１０の蓋部２１４は、回転体２１０の側壁２１５の上面の一部、およびチャンバー２１６を覆う部材である。蓋部２１４は、チャンバー２１６内部の流体が、回転体２１０の上部から外部に流出しないように抑制可能であれば特に制限されず、本実施の形態では、円形状のフィルムである。また、当該蓋部２１４は、外壁２１５の上面に配置された第１目盛部２１１の内側の領域に配置されている。

当該蓋部２１４は、取り外し不可能に側壁２１５や内壁２１８等に貼着されていてもよく、取り外し可能に側壁２１５や内壁２１８等に取り付けられていてもよい。蓋部２１４のチャンバー２１６側の面には、チャンバー２１６を確実に密閉するため、チャンバー２１６の形状に対応する弾性部材等が配置されていてもよい。

一方、ケース２２０は、回転体２１０の回転軸Ｘを中心として回転体２１０を回転可能に収容することが可能であればよく、本実施の形態のケース２２０は、ケース本体部２２２とシリンジ（図示せず）を挿入するためのシリンジ挿入部２２４と、第２目盛部２２１と、を有する。

ケース本体部２２２は、図６Ｂに示すように、回転体２１０を囲む外壁２２２ａと、第２目盛部２２１を配置するための位置決め部２２２ｃと、外壁２２２ａおよび位置決め部２２２ｃを支持する支持部２２２ｂとを有する。

ケース本体部２２２における外壁２２２ａは、回転体２１０を囲む円筒状の領域であり、その内径は、回転体２１０の外径よりもわずかに大きく設定されている。また、外壁２２２ａは、シリンジ挿入部２２４と接続されている。

ケース本体部２２２における支持部２２２ｂは、外壁２２２ａおよび位置決め部２２２ｃを支持するための領域であり、本実施の形態では、略直方体状の筐体である。本実施の形態の支持部２２２ｂ内部には、加熱冷却装置（図示せず）や、回転体１１０を回転させるための駆動装置（図示せず）等を設置することができる。

一方、ケース本体部２２２における位置決め部２２２ｃは、第２目盛部２２１を配置するための領域であり、本実施の形態では、第２目盛部２２１を配置する天面とこれを支える二つの柱とから構成されており、その天面が上述の外壁２２２ａと接合されている。ただし、位置決め部２２２ｃの形状は、第２目盛部２２１を第１目盛部２１１に対向するように配置可能であれば特に制限されない。また、本実施の形態では、位置決め部２２２ｃが、シリンジ挿入部２２４とケース本体部２２２を挟んで対向するように配置されているが、当該位置に限定されず、例えば、シリンジ挿入部２２４に隣接して配置されていてもよく、シリンジ挿入部２２４を覆うように配置されていてもよい。

一方、位置決め部２２２ｃ上に配置される第２目盛部２２１は、図６Ａに示すように、位置決め部２２２ｃの回転体２１０側の端部に、位置決め部２２２ｃの表面より上方に突出するように（凸状に）配置された線状の目盛の集合体である。当該第２目盛部２２１は、回転体２１０の側壁２１５の上面に配置された第１目盛部２１１と対向するように配置されている。第１目盛部２１１と第２目盛部２２１との回転軸Ｘの軸方向の高さは、同じであってもよく異なっていてもよい。本実施の形態では、これらが同じ高さに配置されているが、上面から第１目盛部２１１および第２目盛部２２１の位置関係を確認した際、第１目盛部２１１および第２目盛部２２１が隣接すればよく、第１目盛部２１１および第２目盛部２２１の高さは異なっていてもよい。

ここで、第２目盛部２２１は、位置決め部２２２ｃ上に配置されている以外は、上述の第１の実施の形態の第２目盛部２２１と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。なお、本実施の形態においても、第２目盛部２２１の表面状態と、その周囲の領域、すなわち位置決め部２２２ｃの表面状態とが異なる。そのため、第２目盛部２２１を着色しなくても、目盛を容易に読み取ることができる。なお、第２目盛部２２１や位置決め部２２２ｃの表面状態は、ケース２２０を作製する際の金型の表面状態によって適宜調整できる。

ケース２２０におけるシリンジ挿入部２２４は、シリンジを挿入するための構造であり、シリンジ挿入部２２４の内面の形状は、シリンジと略相補的な形状であることが好ましい。シリンジ挿入部２２４は、ケース本体部２２２（外壁２２２ａ）の外側および内部を連通可能に構成されており、シリンジの先端が回転体２１０側の開口部（以下、「内側開口部」とも称する）２２７まで挿入できるように構成されている。すなわち、シリンジ挿入部２２４の内側開口部２２７の形状は、シリンジの先端と相補的な形状であることが好ましく、シリンジ挿入部２２４の外側の開口部（以下、「外側開口部」とも称する）２２８の形状は、シリンジの外形と相補的な形状であることが好ましい。シリンジ挿入部２２４の内側開口部２２７は、回転体２１０をケース２２０に収容したときの連通孔２１７の高さと同じ高さに配置される。

なお、本実施の形態に係る樹脂成形体２００では、シリンジを用いて液体をチャンバー２１６に対して出し入れ（操作）する際に、連通孔２１７の外側開口部２１９に流体が残留しないように、回転体２１０の連通孔２１７の外側開口部２１９の形状と、ケース２２０のシリンジ挿入部２２４の内側開口部２２７の形状とが、ほぼ同じであることが好ましい。より具体的には、回転体２１０に設けられた連通孔２１７の外側開口部２１９の面積と、シリンジ挿入部２２４の内側開口部２２７の面積との差を５％以下にすることが好ましい。これにより、シリンジを挿入したときに生じる隙間を極力少なくできる。

本実施の形態の回転体２１０およびケース２２０の材料は特に制限されず、樹脂成形体の用途に応じ、耐熱性や耐薬品性等、各種性能を勘案して選択される。回転体２１０およびケース２２０の材料の例には、ポリプロピレン、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、ポリカーボネート等が含まれる。また、回転体２１０およびケース２２０は同一の材料から形成されていてもよく、異なる材料から形成されていてもよい。また、回転体２１０の蓋部２１４は、金属製のシート等であってもよい。

上述の回転体２１０（側壁２１５や内壁等）およびケース２２０は個別に、射出成形により作製することが好ましい。回転体２１０およびケース２２０を射出成形により形成する場合、上述の第１目盛部２１１および第２目盛部２２１を別途レーザ加工によって形成する必要がなく、効率よく樹脂成形体２００を作製できる。なお、回転体２１０の蓋部２１４は、回転体２１０のチャンバー２１６内に所望の検体や試薬等を充填した後、側壁２１５や内壁２１８等に接着剤や溶着等により貼り合わせてもよい。

（樹脂成形体の使用方法）
本実施の形態の樹脂成形体２００を流体取扱装置に使用する場合を例に、樹脂成形体２００の使用方法を説明する。まず、樹脂成形体２００を使用する場合、上述の回転体２１０の第１目盛部２１１およびケース２２０の第２目盛部２２１が所定の位置関係になるように位置合わせを行う。具体的には、回転体２１０をケース２２０に収容し、回転体２１０の第１目盛部２１１の基準線が、ケース２２０の第２目盛部２２１の基準線に対向しているか、すなわちこれらが一直線上に配置されているかを確認する。そして、第１目盛部２１１の基準線および第２目盛部２２１の基準線の位置が一直線上にない場合、第１目盛部２１１の基準線が、ケース２２０の第２目盛部２２１のどの補助線と、一直線上となっているかを確認する。第１目盛部２１１の基準線が、第２目盛部２２１の基準線に近い補助線と一直線上になっている場合は、これらのずれ量が少ないといえる。一方で、第２目盛部２１１の基準線が、第２目盛部２２１の基準線から遠い補助線と一直線上になっている場合には、ずれ量が多いといえる。第１目盛部２１１の基準線の位置を確認する際、第１目盛部２１１の補助線および第２目盛部２２１の補助線を用いて、より詳しくずれ量を読み取ってもよい。

第１目盛部２１１の基準線および第２目盛部２２１の基準線のずれが許容範囲外である場合、再度回転体２１０を収容し直す、もしくは回転体２１０を所望の角度、回転させて回転体２１０の位置を調整する。その後、必要に応じて、第１目盛部２１１の基準線の位置を確認してもよい。

そして、回転体２１０の第１目盛部２１１の基準線と、ケース２２０の第２目盛部２２１の基準線とが所望の位置関係になったことを確認後、回転体２１０を一定方向に一定角度回転させる。そしてシリンジ挿入部２２４からシリンジを挿入し、所望のチャンバー２１６から試薬を取り出したり、所望のチャンバー２１６に検体等を導入したりして、チャンバー２１６内で各種反応や分析を行う。なお、チャンバー２１６への検体や試薬の導入は、回転体２１０をケース２２０に取り付ける前に行ってもよく、回転体２１０をケース２２０に取り付けた後に行ってもよい。

また、上記回転体２１０の回転は、第１の実施の形態と同様に、回転体２１０と嵌合される駆動軸と、当該駆動軸を回転させるためのモータと、当該モータを制御するための制御部等を有する駆動装置等によって行うことができる。

（変形例）
上記の説明では、側壁２１５の上面の外縁部に第１目盛部２１１が配置されていたが、蓋部２１４の直径が大きい場合等には、蓋部２１４上に第１目盛部２１１が配置されていてもよい。

（効果）
以上のように、本発明の樹脂成形体２００は、第１目盛部２１１および第２目盛部２２１を有するため、細かく回転体２１０とケース２２０との位置合わせを行うことができる。したがって、シリンジをケース２２０のシリンジ挿入部２２４から挿入した際、確実に回転体２１０の側壁２１５に配置された連通孔２１７にシリンジの先端を到達させることができる。つまり、回転体２１０のチャンバー２１６内への流体の導入やチャンバー２１６からの流体の吸引を確実に行うことができる。したがって、精度よく検査等を行うことができる。本実施形態に係る樹脂成形体２００や、これを用いた流体取扱装置は、液体のみならず気体等の解析に適用可能である。また、第１目盛部２１１および第２目盛部２２１が位置合わせのために主に使用される構造であるため、射出成形等により樹脂を成形して形成しても精度に影響が生じ難い。またさらに上述の実施の形態では、第１目盛部２１１および第２目盛部２２１が凸状の構造であるため、回転体２１０およびケース２２０をそれぞれ射出成形により容易に作製できる。

（その他）
なお、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態では、第１目盛部１１１、２１１および第２目盛部１２１、２２１を凸状としているが、凹状の第１目盛部や第２目盛部を用いることもできる。凹状の金型は容易に作製できるが、凸状の金型も、凹型の金型をマスターモデルとし、その表面に厚メッキを行い、剥離する方法（電鋳）により作製することができる。

しかし、本発明において、凸状の第１目盛部および第２目盛部を用いることが好ましい。凸状の目盛部を用いることで、樹脂成形体を画像認識により拡大して観察する際に、影ができ難く、位置合わせがしやすくなるという利点を有する。また、樹脂成形体を作製しやすいという利点も有する。

本発明の樹脂成形体によれば、射出成形等により容易に作製が可能であり、かつ回転体とケースとの位置合わせを高精度で行うことが可能である。したがって、各種光学部品や、電子部品等の検査装置や、各種流体を取り扱うための流体取扱装置に適用することができる。

１、１１０、２１０ 回転体
２、１２０、２２０ ケース
３ マーク
１０ 回転ステージ
１００、２００ 樹脂成形体
１１１、２１１ 第１目盛部
１１１ａ 基準線
１１１ｂ 補助線
１１２ ステージ
１１２ａ 凹部
１１３ 台座部
１２１、２２１ 第２目盛部
１２２、２２２ ケース本体部
１２２ａ 凹部
２１４ 蓋部
２１５ 側壁
２１６ チャンバー
２１７ 連通孔
２１８ 内壁
２１９ 連通孔の外側開口部
２２２ａ 外壁
２２２ｂ 支持部
２２２ｃ 位置決め部
２２４ シリンジ挿入部
２２７ シリンジ挿入部の内側開口部
２２８ シリンジ挿入部の外側開口部

Claims (5)

1. ケースと、回転軸を中心として前記ケースに回転可能に保持される回転体と、を有する樹脂成形体であって、
   前記回転体が、径方向外縁に、前記回転軸を中心とする円周上に配置された凸状または凹状の第１目盛部を有し、
   前記ケースが、前記回転体を保持したときに前記第１目盛部に隣接する位置に、前記回転軸を中心とする円周上に配置された凸状または凹状の第２目盛部を有し、
   前記第１目盛部および第２目盛部のうちいずれか一方が主尺であり、他方が前記主尺に対応する副尺である、
   樹脂成形体。
2. 前記第１目盛部および前記第２目盛部の表面状態が、前記第１目盛部および前記第２目盛部の周囲の領域の表面状態と異なる、
   請求項１に記載の樹脂成形体。
3. 前記回転体が、
   略円筒状の側壁と、
   前記側壁内に配置された複数のチャンバーと、
   前記側壁の前記回転軸の軸方向における同一高さに配置された、前記各チャンバーおよび前記側壁の外側をそれぞれ連通する、複数の連通孔と、
   を有し、
   前記ケースが、
   前記回転体を回転可能に収容可能なケース本体と、
   前記ケース本体の前記回転体の前記連通孔に対応する高さに配置された、前記ケース本体の外側および内側を連通可能なシリンジ挿入部と、
   を有する、
   請求項１または２に記載の樹脂成形体。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂成形体を含む、
   回転ステージ。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂成形体を含む、
   流体取扱装置。

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