JP2022042642A - 微小流路形成部材 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のプレート状部材で構成される新規な微小流路形成部材を提供すること。【解決手段】複数のプレート状部材１２，１４の重ね合わせ構造とされて重ね合わせ面２０，４８間に血液又は薬液が流れる微小流路５６が形成された微小流路形成部材１０であって、複数のプレート状部材１２，１４が相互に重ね合わされて圧接されることで貼り合わされており、複数のプレート状部材１２，１４の重ね合わせ面２０，４８には、相互に重ね合わされることで複数のプレート状部材１２，１４を重ね合わせ方向と直交する方向で位置決めする傾斜面２４，５２がそれぞれ設けられていると共に、微小流路５６の端部が複数のプレート状部材１２，１４の少なくとも１つを貫通するトンネル構造とされて、傾斜面２４，５２が微小流路５６の端部の周壁に設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、血液や薬液などの流路であって流路断面積が小さくされた制限流路などを構成する微小流路を備えた微小流路形成部材に関するものである。

従来から、血液や薬液などの流路において微小流路が必要とされる場合がある。例えば、薬液投与の流路上に設定されて薬液流量を制限するオリフィス流路や、少量の採血に際して用いられる毛細管流路の如きである。

かくの如き微小流路の形成部材としては、従来から国際公開第２０１７／１２２３７２号（特許文献１）に開示されている。具体的には、微小断面積の凹溝を表面に沿って形成した第１のプレート状部材に対して第２のプレート状部材を重ね合わせて、かかる凹溝を覆蓋することで第１及び第２のプレート状部材の重ね合わせ面間に沿って延びる微小流路を形成したものである。

国際公開第２０１７／１２２３７２号

しかしながら、複数のプレート状部材を重ね合わせ方向に圧接させて貼り合わせる方法の場合、各プレート状部材の重ね合わせ面を含む外面形状は圧接させるのに適した平坦面形状にしなければならず、形状の自由度が低い。また、例えば、チューブを複数のプレート状部材に接続しようとする場合、チューブ側が円筒状であるのに対して、プレート状部材側が多角形となってしまい、形状が合わない。また、プレート状部材の重ね合わせによる段差などの影響もあって、円筒状のチューブと複数のプレート状部材との間に微小隙間が形成され易くなり、リークの原因となるおそれがあった。

本発明の解決課題は、複数のプレート状部材で構成される新規な微小流路形成部材を提供することにある。本発明の１つの態様では、複数のプレート状部材の重ね合わせ面を含む外面形状の形状自由度を向上させることができる。本発明の１つの態様では、流路におけるリーク等の接続異常を生じ難くできる。

以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。

第１の態様は、複数のプレート状部材の重ね合わせ構造とされて重ね合わせ面間に血液又は薬液が流れる微小流路が形成された微小流路形成部材であって、前記複数のプレート状部材が相互に重ね合わされて圧接されることで貼り合わされており、該複数のプレート状部材の重ね合わせ面には、相互に重ね合わされることで該複数のプレート状部材を重ね合わせ方向と直交する方向で位置決めする傾斜面がそれぞれ設けられていると共に、前記微小流路の端部が該複数のプレート状部材の少なくとも１つを貫通するトンネル構造とされて、該傾斜面が該微小流路の端部の周壁に設けられているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、貼り合わされる複数枚のプレート状部材の少なくとも一枚にトンネル構造とされた微小流路の端部が予め形成されることから、当該微小流路の端部が形成された部分におけるプレート状部材の貼り合わせ面を含む外面形状は、圧着というプレート状部材の貼り合わせ方法によって制限されることなく設計することができる。

一枚のプレート状部材により形成されるトンネル構造の流路の壁部に傾斜面を設けることにより、傾斜面の重ね合わせ部分に対しても重ね合わせ方向の圧力を作用させて、プレート状部材間の確実な貼り合わせを実現できる。即ち、それらプレート状部材が圧接によって貼り合わされる際に、プレート状部材を重ね合わせ方向と平行に広がる段差部によって位置決めしようとすると、当該段差部に圧力が有効に作用せず、プレート状部材が段差部において貼り合わされないおそれがある。そこで、プレート状部材の重ね合わせ方向に対して傾斜する傾斜面を設けることにより、傾斜面の重ね合わせ部分に対しても重ね合わせ方向の圧力を作用させて、プレート状部材間の貼り合わせを傾斜面においても実現した。その結果、プレート状部材の重ね合わせ面間に形成される微小流路において、流体密性が確保される。

プレート状部材の各傾斜面が相互に重ね合わされることによって、重ね合わされたプレート状部材が重ね合わせ方向と直交する面方向で位置決めされる。これにより、プレート状部材が適切な重ね合わせ状態で圧接されて貼り合わされることから、プレート状部材のずれなどが生じ難い。

微小流路の端部がプレート状部材を貫通するトンネル構造とされていることにより、例えば、１つのプレート状部材に形成された溝を当該プレート状部材に貼り合わされる他のプレート状部材で覆うことによって微小流路の端部が形成されている場合に比べて、微小流路の端部の周壁に貼り合わせによる段差などが形成され難い。それ故、例えば、微小流路の端部にチューブなどの別の器具を接続する場合に、接続部分において血液又は薬液のリーク等の接続異常を生じ難くできる。

第２の態様は、第１の態様に記載された微小流路形成部材において、トンネル構造とされた前記微小流路の端部の少なくとも一部が、前記プレート状部材において別の器具に接続される接続部に設けられているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、接続部が複数のプレート状部材に跨って形成される場合に比して、重ね合わせによる段差などが接続部の表面に形成され難く、接続部の表面を滑らかな形状とし易い。それ故、例えば、別の器具としての外部管路が接続部に接続される場合に、接続部と外部管路の重ね合わせ面間における液漏れなどが低減され得る。

第３の態様は、第２の態様に記載された微小流路形成部材において、前記接続部が外方に向かって突出して設けられているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、接続部が外方に突出していることによって、外部管路等の別の器具を容易に接続することができる。例えば、外部管路の接続部側の端部が弾性を有するチューブで構成される場合には、外部管路を接続部に外挿状態で嵌め合せることによって、接続部と外部管路の間に隙間が形成され難い。

第４の態様は、第２又は第３の態様に記載された微小流路形成部材において、前記接続部が設けられた前記プレート状部材において、前記傾斜面は、該接続部に向かって該プレート状部材が次第に厚肉となる向きに傾斜して設けられているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、接続部が突出するプレート状部材の端部の厚さを大きくすることができて、接続部を大きく確保することができる。これにより、接続部の内孔を含んで構成される微小流路の端部を大きな自由度で設計することが可能になる。

第５の態様は、第２～第４の何れか１つの態様に記載された微小流路形成部材において、前記微小流路が、前記複数のプレート状部材の重ね合わせ面間において非円形の断面形状で形成されている一方、前記接続部の内孔が該微小流路よりも円形に近い断面形状で形成されているものである。

本態様の微小流路形成部材のように、複数のプレート状部材の重ね合わせ面間に形成される微小流路は、例えば多角形断面形状や半円形状などの非円形の断面形状の方が、円形の断面形状よりも複数のプレート状部材の重ね合わせ面間に形成し易く、製造が容易になり得る。

接続部の内孔は、円形に近い断面形状とされることにより、成形時の熱収縮などに起因する変形による部材寸法精度の低下が抑えられ得る。また、肉厚を均一にすることで外周面の断面形状を円形状に精度良く成形することができ、その結果、接続部に外部管路を外挿状態で接続する場合に、接続部分に隙間が形成され難い。

第２～第５の何れか１つの態様において、好適には、前記接続部の外周面形状と内周面形状の少なくとも一方が円形とされる。これによれば、接続部の外周面形状と内周面形状の少なくとも一方を円形としたことにより、外部管路の内腔と微小流路の接続が容易となる。しかも、例えば嵌入や圧入などによる外部管路と接続部の接続に際して、矩形の接続部において問題になり易い角部や辺部の隙間を防止し得て、外部管路と接続部との間において隙間が抑えられ得る。これにより、外部管路の内腔と微小流路とを含む流路において、外部空間に対する密閉性の向上が図られている。その結果、当該流路を流れる液体の予期しない漏れや、液体の外気への接触に起因する酸化等の問題などを防止することができる。

また、第２～第５の何れか１つの態様において、好適には、前記接続部が前記複数のプレート状部材のうちの１つに一体的に形成される。これによれば、接続部が複数のプレート状部材に跨って形成される場合に比して、重ね合わせによる段差などが接続部の表面に形成され難く、接続部の表面を滑らかな形状とし易い。それ故、例えば、外部管路が接続部に接続される場合に、接続部分における液漏れなどが低減され得る。

第６の態様は、第１～第５の何れか１つの態様に記載された微小流路形成部材において、前記複数のプレート状部材がシクロオレフィンポリマーとシクロオレフィンコポリマーの少なくとも一方によって形成されているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、複数のプレート状部材は、重ね合わせ面を表面処理して圧接させることにより、重ね合わせ面が化学的に結合されて相互に貼り合わされる。これにより、接着や溶着などによる貼り合わせに比して、接着剤や溶融した樹脂材料などが微小流路に入ることによる微小流路の形状変化や閉塞が防止される。

しかも、シクロオレフィンポリマーとシクロオレフィンコポリマーは、何れも成形時の流動性が高く、金型からの形状転写性に優れていることから、微小流路を精度よく成形することができる。

第７の態様は、第１～第６の何れか１つの態様に記載された微小流路形成部材において、前記複数のプレート状部材の重ね合わせ面には、位置決め凸部と位置決め凹部の少なくとも各一方が前記微小流路から離れた位置に設けられており、該位置決め凸部が該位置決め凹部に挿入されることで該複数のプレート状部材が重ね合わせ方向と直交する方向で位置決めされているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、傾斜面の重ね合わせによる位置決め作用に加えて、位置決め凸部が位置決め凹部の内面に係止されることによる位置決め作用も発揮されることから、複数のプレート状部材を重ね合わせ方向と直交する方向でより効果的に位置決めすることができる。

第８の態様は、第１～第７の何れか１つの態様に記載された微小流路形成部材において、前記複数のプレート状部材の重ね合わせ面における前記傾斜面を外れた部分が、該複数のプレート状部材の重ね合わせ方向と略直交して広がる平坦面とされているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、複数のプレート状部材の重ね合わせ面が傾斜面と平坦面で構成されることによって、複数のプレート状部材が圧接によって広い範囲で貼り合わされる。なお、本態様において、複数のプレート状部材の重ね合わせ面は、傾斜面以外の全体が厳密に平坦面である必要はなく、例えば、第７の態様に示す位置決め凸部と位置決め凹部のような凹凸等が適宜に形成され得る。

第９の態様は、第１～第８の何れか１つの態様に記載された微小流路形成部材において、前記傾斜面が略一定の傾斜角度で広がる平面とされているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、複数のプレート状部材を相互に圧接する際に、傾斜面の全体に略一定の圧力が作用することから、傾斜面の全体を略一様に貼り合わせることができる。これにより、傾斜面における部分的な貼り合わせ不良などが生じ難く、微小流路の流体密性がより優れた信頼性をもって確保されることになる。

第１０の態様は、第１～第９の何れか１つの態様に記載された微小流路形成部材において、前記複数のプレート状部材の重ね合わせ方向と直交する面に対する前記傾斜面の傾斜角度が１°～４５°の範囲に設定されているものである。

本態様の微小流路形成部材によれば、傾斜面の傾斜角度が１°以上とされることにより、複数のプレート状部材の重ね合わせ方向と直交する方向における位置決め作用が有効に発揮される。傾斜面の傾斜角度が４５°以下とされることにより、傾斜面において重ね合わせ方向の圧力が有効に及ぼされて、複数のプレート状部材が傾斜面において貼り合わされる。

本発明によれば、複数のプレート状部材で構成される新規な微小流路形成部材を提供することができる。本発明の１つの態様では、複数のプレート状部材の重ね合わせ面を含む外面形状の形状自由度を向上させることができる。本発明の１つの態様では、流路におけるリーク等の接続異常を生じ難くできる。

本発明の第１の実施形態としての微小流路形成部材を示す正面図 図１に示す微小流路形成部材の平面図 図１に示す微小流路形成部材の左側面図 図１のＩＶ－ＩＶ断面図 図２のＶ－Ｖ断面図 図１に示す微小流路形成部材の分解斜視図 図１のＡ部を拡大して示す図 図７の平面図 図７の左側面図 図１に示す微小流路形成部材を構成する第１のプレート状部材の製造工程を説明する要部断面図 本発明の第２の実施形態としての微小流路形成部材を示す平面図 図１１に示す微小流路形成部材の分解斜視図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１～５には、第１の実施形態としての微小流路形成部材１０が示されている。微小流路形成部材１０は、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が重ね合わされて貼り合わされた構造を有している。以下の説明において、原則として、上下方向とは、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４の重ね合わせ方向である図１中の上下方向を言う。

第１のプレート状部材１２は、図６にも示すように、略角丸四角板形状とされた本体部１６と、本体部１６から突出する流入側接続部１８ａ及び流出側接続部１８ｂとを備えている。本体部１６は、第２のプレート状部材１４と重ね合わされる重ね合わせ面２０が、第１の平坦面２２と第１の傾斜面２４を含んで構成されている。

第１の平坦面２２は、第１のプレート状部材１２の厚さ方向（上下方向）に対して、略直交して広がる平面とされている。第１のプレート状部材１２の第１の平坦面２２には、四隅部分において開口する位置決め凹部２６が設けられている。位置決め凹部２６は、後述する凹溝２８から離れた外周側に配されている。

第１の傾斜面２４は、第１の平坦面２２を接続部１８ａ，１８ｂが設けられた先端側（図１中の左側）に外れた本体部１６の先端部に設けられており、先端側に向かって上傾している。これにより、本体部１６は、第１の傾斜面２４の形成部分において、接続部１８ａ，１８ｂが突出する先端側に向かって次第に厚肉となっている。本体部１６は、第１の傾斜面２４の形成部分の厚さ寸法が、第１の平坦面２２の形成部分の厚さ寸法以上とされている。本実施形態の第１の傾斜面２４は、略一定の傾斜角度で傾斜する平面とされている。尤も、例えば、傾斜角度が徐々に変化する凸状又は凹状の湾曲面や、傾斜角度が段階的に変化する折れ面などであっても良い。

第１の傾斜面２４の第１の平坦面２２の延長（図１中の一点鎖線）に対する傾斜角度θ（図１参照）は、１°≦θ≦４５°の範囲に設定されることが望ましい。より好適には、第１の傾斜面２４の傾斜角度θは、５°≦θ≦３０°の範囲に設定される。本実施形態では、第１の傾斜面２４の傾斜角度θが２５°とされている。

本体部１６には、凹溝２８が形成されている。凹溝２８は、第１の平坦面２２に開口している。凹溝２８は、非円形断面を有しており、本実施形態では略矩形断面とされている。凹溝２８は、略一定の断面形状で延びている。凹溝２８は、略Ｕ字状に折り返して延びており、両端部が何れも第１の傾斜面２４側に位置している。

本体部１６には、流入側トンネル状流路３０ａと流出側トンネル状流路３０ｂが形成されている。トンネル状流路３０ａ，３０ｂは、本体部１６における第１の傾斜面２４の形成部分を貫通して形成されている。トンネル状流路３０ａ，３０ｂは、凹溝２８の両端部の各一方に連通されている。トンネル状流路３０ａ，３０ｂは、互いに平行に設けられて、略直線的に延びている。トンネル状流路３０ａ，３０ｂは、後述する微小流路５６よりも円形に近い断面形状で形成されており、本実施形態では略円形断面とされている。

流入側接続部１８ａは、本体部１６に一体形成されており、図７，８に示すように、本体部１６から長さ方向（図１中の左右方向）で外側へ突出している。流入側接続部１８ａは、外周面形状と内周面形状の少なくとも一方が略円形とされており、本実施形態では、図９に示すように、外周面形状と内周面形状の両方が略円形とされた円筒形状とされている。これにより、流入側接続部１８ａの内孔３２ａは、後述する微小流路５６よりも円形に近い断面形状で形成されている。流入側接続部１８ａの内孔３２ａは、一方の端部が流入側接続部１８ａの先端において外部に開放されていると共に、他方の端部が流入側トンネル状流路３０ａに連通されている。

なお、流入側接続部１８ａは、外周面が略円筒形状とされて、板状の部分から先端側へ突出していることによって、意匠的な纏まりのある部分として認識される。また、流入側接続部１８ａは、後述する流入側外部管路５８ａを接続するという特定の機能を有する部分であって、外周面が略円筒形状とされていることにより、流入側外部管路５８ａの外挿による接続に際して接続部分における隙間の形成を防いで血液の漏れを防止するという効果を奏する。更に、流入側接続部１８ａは、板材の貼り合わせによって形成されたプレート状部に対して、略円筒形の外周面形状という特別な意匠を具備することによって、看取する者の注意を引き、看取する者に美感を起こさせるに足りる。流出側接続部１８ｂも同様である。

流出側接続部１８ｂは、流入側接続部１８ａと略同じ円筒形状とされている。流出側接続部１８ｂは、本体部１６に一体形成されており、流入側接続部１８ａと同じ方向へ向かって本体部１６から突出している。流出側接続部１８ｂの内孔３２ｂは、一方の端部が流出側接続部１８ｂの先端において外部に開放されていると共に、他方の端部が流出側トンネル状流路３０ｂに連通されている。接続部１８ａ，１８ｂは、互いに異なる形状やサイズであっても良い。なお、接続部１８ａ，１８ｂの外周面形状は、接続対象となる別の器具の形状に応じて変更可能であり、例えば、ねじを形成したり、たけのこ状の形状としたりすることもできる。

トンネル状流路３０ａ，３０ｂと接続部１８ａ，１８ｂの内孔３２ａ，３２ｂを有する第１のプレート状部材１２は、例えば、以下のような金型３４を用いて成形される。即ち、図１０に示すように、第１のプレート状部材１２の第１の傾斜面２４よりも基端側が、厚さ方向に分割された基端分割金型３６，３８によって成形される。更に、第１のプレート状部材１２は、第１の傾斜面２４が設けられた部分と接続部１８ａ，１８ｂが、厚さ方向に移動可能で第１の傾斜面２４を成形する先端分割金型４０と、長さ方向に移動可能なスライド金型４２と、スライド金型４２に対して長さ方向に移動可能なピン金型４４，４４とによって成形される。

スライド金型４２は、本体部１６の先端面と第１の傾斜面２４に対する裏面とを成形すると共に、長さ方向に延びる円筒形状の貫通孔４５，４５を備えている。この貫通孔４５，４５の中央に接続部１８ａ，１８ｂの内孔３２ａ，３２ｂを成形するピン金型４４，４４が先端側から挿入されており、ピン金型４４，４４の基端側の端面が基端分割金型３６における凹溝２８の成形部分に長さ方向で突き当てられている。

そして、基端分割金型３６，３８と、先端分割金型４０と、スライド金型４２と、ピン金型４４，４４とを組み合わせた金型３４の内部に形成されるキャビティ４６に合成樹脂材料を充填して成形することにより、第１のプレート状部材１２が形成される。

接続部１８ａ，１８ｂは、貫通孔４５，４５の壁内面によって外周面が成形されることから、接続部１８ａ，１８ｂの外周面にパーティングラインは形成されない。接続部１８ａ，１８ｂの内孔３２ａ，３２ｂは、ピン金型４４，４４によって成形されることから、接続部１８ａ，１８ｂの内周面にもパーティングラインは形成されない。

第２のプレート状部材１４は、上下方向視において第１のプレート状部材１２の本体部１６と略対応する形状とされている。第２のプレート状部材１４は、第１のプレート状部材１２に比して薄肉とされている。第２のプレート状部材１４において、第１のプレート状部材１２と重ね合わされる重ね合わせ面４８は、第２の平坦面５０と第２の傾斜面５２を含んで構成されている。

第２の平坦面５０は、第２のプレート状部材１４の厚さ方向である上下方向に対して、略直交して広がる平面とされている。第２のプレート状部材１４の第２の平坦面５０には、四隅部分において突出する位置決め凸部５４が設けられている。位置決め凸部５４は、後述する第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４の重ね合わせ状態において、第１のプレート状部材１２の位置決め凹部２６と対応する位置に設けられている。

第２の傾斜面５２は、第２の平坦面５０を外れた長さ方向（図１中の左右方向）の先端部に設けられており、長さ方向の先端側（図１中の左側）に向かって上傾している。これにより、第２のプレート状部材１４は、第２の傾斜面５２の形成部分において、先端側に向かって次第に薄肉となっている。本実施形態の第２の傾斜面５２は、略一定の傾斜角度で傾斜する平面とされているが、例えば、傾斜角度が徐々に変化する湾曲面や、傾斜角度が段階的に変化する折れ面などであっても良い。第２の傾斜面５２は、第１の傾斜面２４と対応する形状や傾き、位置で形成されている。第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が重ね合わされた状態において、第１の傾斜面２４と第２の傾斜面５２は略隙間なく重ね合わされることが望ましい。

第２の傾斜面５２の第２の平坦面５０の延長（図１中の一点鎖線）に対する傾斜角度θ（図１参照）は、第１の傾斜面２４の傾斜角度と略同じとされている。第２の傾斜面５２の傾斜角度θは、１°≦θ≦４５°の範囲に設定されることが望ましい。より好適には、第２の傾斜面５２の傾斜角度θは、５°≦θ≦３０°の範囲に設定される。本実施形態では、第２の傾斜面５２の傾斜角度θは２５°とされている。

第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４は、好適には、透明乃至は半透明とされている。そして、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４の間に形成される微小流路５６（後述）が、外部から視認可能とされる。特に、微小流路５６に対する血液や薬液などの液体の浸入を外部から目視で確認できることが望ましい。尤も、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４は、必ずしも全体が透明乃至は半透明である必要はなく、微小流路５６の全体を外部から目視できる必要もない。第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４は、不透明であっても良い。

第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４は、例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの合成樹脂によって形成されている。好適には、成形時の転写性などに優れたＣＯＰやＣＯＣが採用される。

ＣＯＰとＣＯＣの少なくとも一方によって形成された第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４は、必要に応じて表面処理された重ね合わせ面２０，４８が重ね合わされた状態で、加熱されつつ相互に押し付ける方向の圧縮力を及ぼされて圧接されることにより、化学的な結合によって相互に固着される。重ね合わせ面２０，４８の表面処理としては、例えば、光を照射することによる光表面活性処理が好適に採用され得る。即ち、例えば所定波長の紫外光を重ね合わせ面２０，４８に照射することにより、重ね合わせ面２０，４８に親水性の表面改質層が形成される。そして、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が重ね合わせ面２０，４８を重ね合わせた状態で加熱プレスされることにより、重ね合わせ面２０，４８の表面改質層が相互に固着して、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が貼り合わされる。なお、重ね合わせ面２０，４８の表面処理としては、光による表面改質の他、プラズマによる表面改質なども適宜に採用され得る。

第１のプレート状部材１２の第１の傾斜面２４と、第２のプレート状部材１４の第２の傾斜面５２とが、相互に重ね合わされることにより、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が重ね合わせ方向と直交する方向で位置決めされている。本実施形態では、第１の傾斜面２４と第２の傾斜面５２が長さ方向（図１中の左右方向）の片側に設けられており、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が長さ方向で位置決めされている。

なお、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４を重ね合わせ方向と直交する方向で位置決めするために、重ね合わせ方向と略平行な段差面を設けると、段差面には圧接方向の力が作用し得ない。それ故、段差面間が十分な強度で固着されないおそれがあると共に、段差面間の流体密性が十分に確保されないおそれがある。また、傾斜面２４，５２や段差面などの位置決め構造がないと、第１のプレート状部材と第２のプレート状部材が、平坦な重ね合わせ面の形状に限定されることとなり、重ね合わせ方向の圧接に際して、重ね合わせ方向と直交する方向で相対変位して、正しい位置で貼り合わされないおそれがある。

本実施形態では、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が重ね合わされることによって、第１のプレート状部材１２の位置決め凹部２６に第２のプレート状部材１４の位置決め凸部５４が挿入される。そして、位置決め凸部５４が位置決め凹部２６の内面に係止されることにより、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が重ね合わせ方向と直交する方向において位置決めされる。なお、位置決め凹部２６と位置決め凸部５４は、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４の重ね合わせ方向において面積が十分に小さい。それ故、位置決め凹部２６と位置決め凸部５４の形成部分が固着されていなくても、第１，第２のプレート状部材１２，１４の固着強度に影響し難い。例えば、位置決め凹部２６に挿入された位置決め凸部５４をレーザーで溶融させる、或いは、位置決め凹部２６と位置決め凸部５４の間に接着剤を介在させるなどして、位置決め凸部５４が位置決め凹部２６の内面に固着されていても良い。

第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４を位置決めする第１，第２の傾斜面２４，５２が、重ね合わせ方向に対して傾斜していることにより、重ね合わせ方向に及ぼされる圧縮力が第１，第２の傾斜面２４，５２の重ね合わせ部分にも作用する。これにより、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が、第１，第２の傾斜面２４，５２の重ね合わせ部分においても圧接されて有効に固着される。それ故、後述する微小流路５６の端部がトンネル状流路３０ａ，３０ｂとされていても、凹溝２８とトンネル状流路３０ａ，３０ｂとの接続部分において、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が相互に固着されていることで流体密性が確保される。

第１の傾斜面２４及び第２の傾斜面５２の傾斜角度θが１°以上とされていることにより、第１の傾斜面２４と第２の傾斜面５２の重ね合わせによる位置決め作用を有効に発揮させることができる。また、第１，第２の傾斜面２４，５２が幅広となり過ぎたり、トンネル状流路３０ａ，３０ｂが長くなりすぎたりすることも避けられる。第１の傾斜面２４及び第２の傾斜面５２の傾斜角度θが４５°以下とされていることにより、第１，第２の平坦面２２，５０の重ね合わせ方向である上下方向に及ぼされる外力（圧縮力）を、第１，第２の傾斜面２４，５２の重ね合わせ部分にもより効率的に作用させることができる。更に、傾斜角度θが４５°以下とされていることにより、第１，第２の傾斜面２４，５２の重ね合わせによる位置決め作用も一層有効に得ることができる。従って、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が、相互に位置決めされた状態で、第１，第２の傾斜面２４，５２を含む広い範囲において有効に貼り合わされる。

第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が重ね合わされて固着されることにより、第１のプレート状部材１２に設けられた凹溝２８の開口が、第２のプレート状部材１４によって覆蓋される。これにより、図４，５に示すように、微小流路形成部材１０の内部には、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４の重ね合わせ面２０，４８間において、微小流路５６が形成されている。凹溝２８が略矩形断面とされていることから、凹溝２８の開口を第２のプレート状部材１４の第２の平坦面５０で覆って形成された微小流路５６は、図４に示すように、非円形の断面形状で形成されており、本実施形態では略矩形断面とされている。

微小流路５６の両端部は、第１のプレート状部材１２に設けられたトンネル状流路３０ａ，３０ｂを介して、第１のプレート状部材１２に設けられた接続部１８ａ，１８ｂの内孔３２ａ，３２ｂに連通されている。これにより、微小流路形成部材１０の内部に形成された微小流路５６は、接続部１８ａ，１８ｂにおいて外部に開放されている。このように、微小流路５６は、中間部分が凹溝２８の開口を第２のプレート状部材１４を覆って形成されていると共に、両端部分がトンネル状流路３０ａ，３０ｂ及び接続部１８ａ，１８ｂの内孔３２ａ，３２ｂによって構成されたトンネル構造とされている。微小流路５６は、両端部分が接続部１８ａ，１８ｂに設けられている。

トンネル状流路３０ａ，３０ｂ及び接続部１８ａ，１８ｂの内孔３２ａ，３２ｂが、第１のプレート状部材１２にトンネル構造で予め形成されている。それ故、トンネル状流路３０ａ，３０ｂの形成部分における第１のプレート状部材１２の重ね合わせ面２０の形状は、圧接による貼り合わせという第１，第２のプレート状部材１２，１４の貼り合わせ方法によって制限されることなく、大きな自由度で設計することができて、重ね合わせ面２０の当該部分に第１の傾斜面２４を設けることができる。

流入側接続部１８ａと流出側接続部１８ｂには、図２に示すように、別の器具としての流入側外部管路５８ａと流出側外部管路５８ｂが接続される。外部管路５８ａ，５８ｂは、少なくとも接続部１８ａ，１８ｂへの接続側の端部が可撓性を有するチューブ６０ａ，６０ｂとされている。チューブ６０ａ，６０ｂは、好適には弾性を有しており、弾性的な拡径変形が許容されることが望ましい。そして、チューブ６０ａ，６０ｂが接続部１８ａ，１８ｂに外挿状態で嵌着されることにより、外部管路５８ａ，５８ｂが接続部１８ａ，１８ｂに対して隙間なく接続される。

特に、接続部１８ａ，１８ｂが円形の外周面形状を有していることから、円形断面とされたチューブ６０ａ，６０ｂの内周面が接続部１８ａ，１８ｂの外周面に対して隙間なく密着し易くなっている。接続部１８ａ，１８ｂの外周面は、パーティングラインが形成されておらず、凹凸の少ない滑らかな筒状面とされており、接続部１８ａ，１８ｂの外周面の凹凸による隙間の形成も回避される。

外部管路５８ａ，５８ｂの内腔は、微小流路５６よりも断面積が大きくされている。従って、例えば、微小流路５６が外部管路５８ａ，５８ｂの流量を制限するオリフィス通路とされており、微小流路形成部材１０が流量制御部としての機能を有している。

なお、例えば、流入側接続部１８ａに流入側外部管路５８ａが接続されると共に、流出側接続部１８ｂが開放状態又は略封鎖状態とされて、血液などの液体が毛細管現象によって流入側接続部１８ａの開口から微小流路５６に浸入するようにしても良い。このような構造の微小流路形成部材は、例えば、小動物から所定量の血液を採取するための採血具として好適に用いられ得る。

本実施形態に従う微小流路形成部材１０によれば、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が貼り合わされる際に、第１の傾斜面２４と第２の傾斜面５２が重ね合わされることで、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が長さ方向で相互に位置決めされる。

さらに、第１のプレート状部材１２の位置決め凹部２６に第２のプレート状部材１４の位置決め凸部５４が挿入されることによって、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が幅方向（図２中の上下方向）でも位置決めされる。

また、第１の傾斜面２４と第２の傾斜面５２は、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４が貼り合わされる際の圧縮力の入力方向に対して傾斜している。それ故、圧縮力の分力が第１の傾斜面２４と第２の傾斜面５２の重ね合わせ方向に作用して、第１の傾斜面２４と第２の傾斜面５２が相互に押し付けられる。これにより、第１の傾斜面２４と第２の傾斜面５２が圧接によって有効に貼り合わされて、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４がより広い範囲で貼り合わされる。特に、凹溝２８とトンネル状流路３０ａ，３０ｂの境界付近において、第１のプレート状部材１２と第２のプレート状部材１４がしっかりと貼り合わされることにより、微小流路５６における液漏れが効果的に防止される。

図１１には、第２の実施形態としての微小流路形成部材７０が示されている。微小流路形成部材７０は、全体として略角丸四角板形状を有しており、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４が重ね合わされて貼り合わされた構造を有している。以下の説明において、第１の実施形態と実質的に同一の部材及び部位については、図中に同一の符号を付すことにより、説明を省略する。また、上下方向とは、原則として、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４の重ね合わせ方向である図１１中の紙面直交方向を言う。

第１のプレート状部材７２は、図１２に示すように、略角丸四角板形状を有する本体部７６と、本体部７６の１つの辺部から突出する流入側接続部１８ａと、本体部７６の他の１つの辺部から突出する流出側接続部１８ｂとを備えている。本体部７６における第２のプレート状部材７４との重ね合わせ面７８は、接続部１８ａ，１８ｂが設けられた２つの辺部において第１の傾斜面８０とされていると共に、第１の傾斜面８０を外れた部分が第１の平坦面８２とされている。

第１の傾斜面８０は、接続部１８ａ，１８ｂが突出する２つの辺部において、外方（図１１中の左方及び下方）に向かって本体部７６が次第に厚肉となる方向に傾斜している。第１の傾斜面８０は、２方向にそれぞれ略一定の傾斜角度で傾斜しており、２つの平面からなる形状とされている。本体部７６における第１の傾斜面８０の形成部分には、トンネル構造で貫通する流入側トンネル状流路３０ａと流出側トンネル状流路３０ｂが形成されている。換言すれば、第１の傾斜面８０は、流入側トンネル状流路３０ａと流出側トンネル状流路３０ｂの周壁外面の一部に設けられている。流入側トンネル状流路３０ａが流入側接続部１８ａの内孔３２ａに連通されていると共に、流出側トンネル状流路３０ｂが流出側接続部１８ｂの内孔３２ｂに連通されている。

第１の平坦面８２は、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４の重ね合わせ方向に対して略直交して広がっている。第１の平坦面８２には、凹溝８４が開口している。本実施形態の凹溝８４は、図１１に破線で示すように、第１の平坦面８２の周方向に延びている。凹溝８４の一方の端部は、流入側トンネル状流路３０ａを介して、流入側接続部１８ａの内孔３２ａに連通されている。凹溝８４の他方の端部は、流出側トンネル状流路３０ｂを介して、流出側接続部１８ｂの内孔３２ｂに連通されている。

第２のプレート状部材７４は、図１２に示すように、上下方向視において、第１のプレート状部材７２の本体部７６と対応する略角丸四角形とされている。第２のプレート状部材７４における第１のプレート状部材７２の本体部７６との重ね合わせ面８６は、２つの辺部が第２の傾斜面８８とされていると共に、第２の傾斜面８８を外れた部分が第２の平坦面９０とされている。

第２の傾斜面８８は、２つの辺部において外周に向けて第２のプレート状部材７４が薄肉となる方向に傾斜している。第２の傾斜面８８は、２方向に向かってそれぞれ略一定の傾斜角度で傾斜しており、２つの平面からなる形状とされている。第２の傾斜面８８は、第１のプレート状部材７２の第１の傾斜面８０に対応する形状や傾斜角度とされており、第１の傾斜面８０に対して略隙間なく重ね合わせることが可能とされている。

第２の平坦面９０は、第１の平坦面８２と略対応する形状とされており、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４の重ね合わせ方向に対して略直交して広がっている。

第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４は、重ね合わせ面７８，８６が相互に重ね合わされて貼り合わされている。第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４は、貼り合わされる際に重ね合わせ方向で相互に押し付けられる。

第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４は、重ね合わされた状態において、相互に重ね合わされた第１の傾斜面８０と第２の傾斜面８８によって、重ね合わせ方向と直交する方向で相互に位置決めされている。本実施形態では、第１の傾斜面８０と第２の傾斜面８８の重ね合わせによって、図１１中の上下方向と左右方向の直交２方向において位置決め作用が発揮されるようになっている。また、図１１中の上下方向と左右方向の各片側にのみ第１，第２の傾斜面８０，８８が設けられていることから、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４の製造上の寸法誤差などは許容される。

第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４が、重ね合わされた状態で貼り合わされることによって、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４の重ね合わせ面間に微小流路９２が形成される。微小流路９２は、第１のプレート状部材７２の凹溝８４の開口が第２のプレート状部材７４によって覆われることにより形成されている。微小流路９２の両端部は、トンネル状流路３０ａ，３０ｂを介して、接続部１８ａ，１８ｂの内孔３２ａ，３２ｂに連通されている。

本実施形態の微小流路形成部材７０によれば、第１の傾斜面８０と第２の傾斜面８８の重ね合わせによって、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４が重ね合わせ方向と直交する全方位において位置決めされる。これにより、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４を適切な相対位置に位置決めしつつ、より広い範囲で固着することができる。特に、前記実施形態のような位置決め凹部２６と位置決め凸部５４を設けることなく、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４を面方向の全方位において位置決めすることもできる。

第１の傾斜面８０及び第２の傾斜面８８は、第１のプレート状部材７２の本体部７６及び第２のプレート状部材７４の周方向で隣り合う２辺に設けられており、他の２辺には設けられていない。これにより、例えば、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４に寸法や形状の誤差がある場合には、第２のプレート状部材７４が第１のプレート状部材７２に対して第１，第２の傾斜面８０，８８のない２辺側へ適宜に移動する。それ故、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４に寸法や形状の誤差があっても、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４が浮き上がることなく略密着した状態で重ね合わされる。

また、トンネル構造とされた微小流路９２の両端部（トンネル状流路３０ａ，３０ｂ）を異なる２方向に延びるように形成することができる。これにより、微小流路９２の経路の設計自由度を大きくすることができると共に、外部管路５８ａ，５８ｂの取り回しの自由度も大きく得られる。

なお、本実施形態では、２方向に傾斜する傾斜面として、直交２方向に傾斜する第１，第２の傾斜面８０，８８を例示したが、例えば、直交しない２方向に傾斜するように第１，第２の傾斜面８０，８８を設定することもできる。要するに、第１のプレート状部材７２と第２のプレート状部材７４において第１，第２の傾斜面８０，８８が設けられる周方向で隣り合う２辺は、必ずしも略直角をなしていなくても良く、鋭角や鈍角をなす２辺に傾斜面を設けることもできる。なお、第１，第２の傾斜面８０，８８は、必ずしも平面を組み合わせた形状に限定されず、湾曲面や折れ面を採用することもできる。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態に示した微小流路５６，９２の経路や断面形状は、特に限定されるものではない。

前記実施形態では、流入側トンネル状流路３０ａと流出側トンネル状流路３０ｂを有する微小流路５６を例示したが、例えば、採血具に用いられる微小流路形成部材では、流出側トンネル状流路３０ｂは設けられていなくても良い。その際、流出側トンネル状流路３０ｂに代えて、例えば少なくとも一方のプレート状部材を板厚方向に貫通する開放孔を、必要に応じてフィルタ等を介して外部に開放させて形成することができる。この場合には、血圧や毛細管現象によって微小流路５６に血液が導入されて、外部に流出することなく保持される。また、微小流路の両端が外部流路に接続される場合に、微小流路は、少なくとも一方の端部がトンネル構造とされていれば良い。

前記実施形態では、第１，第２のプレート状部材１２，１４において、第１のプレート状部材１２だけにトンネル状流路３０ａ，３０ｂが形成されている例を示したが、例えば、複数のプレート状部材にトンネル状流路を形成することもできる。この場合に、各トンネル状流路は、複数のプレート状部材に跨ることなく、それぞれ１つのプレート状部材を貫通するように形成される。

前記実施形態のような第１のプレート状部材１２の本体部１６から外方へ向かって突出する接続部１８は、必須ではない。例えば、トンネル状流路３０に外部管路５８の端部が挿入されて接続されるようにしても良い。また、接続部１８は、第１のプレート状部材１２に一体形成されていなくても良く、第１のプレート状部材１２に対して別部品として後付けされて設けられていても良い。

接続部１８は、円筒形状に限定されない。例えば、外部管路５８が外挿状態で接続される場合には、内周面を円形以外の断面形状としても、接続部分での液密性を確保することができる。同様に、外部管路５８が内挿状態で接続される場合には、外周面を円形以外の断面形状としても、接続部分での液密性を確保することができる。なお、接続部１８は、内周面と外周面の両方が円形以外の断面形状とされていても良い。

前記実施形態の微小流路形成部材１０は、２枚のプレート状部材１２，１４が重ね合わされた構造を有していたが、例えば、３枚以上のプレート状部材が重ね合わされて貼り合わされるようにもできる。また、互いに重ね合わされる複数のプレート状部材は、平面視においても同一の形状や大きさである必要はない。更にまた、１つのプレート状部材の一方の面に対して複数のプレート状部材を重ね合わせることも可能である。

プレート状部材１２，１４の平面視の形状は、略四角形に限定されない。プレート状部材の平面視の形状は、例えば、円形乃至は楕円形、四角以外の多角形、その他の異形などであっても良い。

プレート状部材１２，１４の重ね合わせ面２０，４８は、全体が傾斜面２４，５２とされていても良い。この場合には、例えば傾斜面２４，５２の傾斜角度を段階的に変化させるなどして、傾斜面２４，５２の重ね合わせによる位置決めが有効に実現されるようにすることが望ましい。

前記実施形態の第１の傾斜面２４は、第１のプレート状部材１２における本体部１６の辺部の全長に亘って設けられていたが、例えば、辺部の一部に部分的に設けられていても良い。同様に、第２の傾斜面５２は、第２のプレート状部材１４の辺部の一部に部分的に設けられていても良い。

プレート状部材１２，１４の重ね合わせ面２０，４８間に形成される微小流路の具体的形状や構造も限定されない。例えば複数本の独立した微小流路を形成したり、流路長さ方向の途中で分岐や合流等する微小流路を形成することも可能であるし、流路長さ方向で断面積が変化するような微小流路を形成することも可能である。また、そのような各種流路態様に応じて、複数の外部流路の接続部を適宜の構造で設けることが可能であり、トンネル構造の接続部と併せて、トンネル構造を有しない接続部も採用することが可能である。

第１，第２のプレート状部材は１２，１４の形成材料は、ＣＯＰとＣＯＣに限定されず、例示したような各種の合成樹脂材料が適宜に採用され得る。また、第１，第２のプレート状部材１２，１４の貼り合わせは、採用される樹脂材料などに応じて適切な方法が選択されるものであり、例えば、接着や溶着などの各種公知の方法で貼り合わされ得る。

１０，７０ 微小流路形成部材
１２，７２ 第１のプレート状部材
１４，７４ 第２のプレート状部材
１６，７６ 本体部
１８ａ 流入側接続部
１８ｂ 流出側接続部
２０，７８ 重ね合わせ面
２２，８２ 第１の平坦面
２４，８０ 第１の傾斜面
２６ 位置決め凹部
２８，８４ 凹溝
３０ａ 流入側トンネル状流路（微小流路の端部）
３０ｂ 流出側トンネル状流路（微小流路の端部）
３２ａ 内孔
３２ｂ 内孔
３４ 金型
３６ 基端分割金型
３８ 基端分割金型
４０ 先端分割金型
４２ スライド金型
４４ ピン金型
４５ 貫通孔
４６ キャビティ
４８，８６ 重ね合わせ面
５０，９０ 第２の平坦面
５２，８８ 第２の傾斜面
５４ 位置決め凸部
５６，９２ 微小流路
５８ａ 流入側外部管路
５８ｂ 流出側外部管路
６０ａ チューブ
６０ｂ チューブ

Claims (10)

1. 複数のプレート状部材の重ね合わせ構造とされて重ね合わせ面間に血液又は薬液が流れる微小流路が形成された微小流路形成部材であって、
   前記複数のプレート状部材が相互に重ね合わされて圧接されることで貼り合わされており、
   該複数のプレート状部材の重ね合わせ面には、相互に重ね合わされることで該複数のプレート状部材を重ね合わせ方向と直交する方向で位置決めする傾斜面がそれぞれ設けられていると共に、
   前記微小流路の端部が該複数のプレート状部材の少なくとも１つを貫通するトンネル構造とされて、該傾斜面が該微小流路の端部の周壁に設けられている微小流路形成部材。
2. トンネル構造とされた前記微小流路の端部の少なくとも一部が、前記プレート状部材において別の器具に接続される接続部に設けられている請求項１に記載の微小流路形成部材。
3. 前記接続部が外方に向かって突出して設けられている請求項２に記載の微小流路形成部材。
4. 前記接続部が設けられた前記プレート状部材において、前記傾斜面は、該接続部に向かって該プレート状部材が次第に厚肉となる向きに傾斜して設けられている請求項２又は３に記載の微小流路形成部材。
5. 前記微小流路が、前記複数のプレート状部材の重ね合わせ面間において非円形の断面形状で形成されている一方、
   前記接続部の内孔が該微小流路よりも円形に近い断面形状で形成されている請求項２～４の何れか１項に記載の微小流路形成部材。
6. 前記複数のプレート状部材がシクロオレフィンポリマーとシクロオレフィンコポリマーの少なくとも一方によって形成されている請求項１～５の何れか１項に記載の微小流路形成部材。
7. 前記複数のプレート状部材の重ね合わせ面には、位置決め凸部と位置決め凹部の少なくとも各一方が前記微小流路から離れた位置に設けられており、該位置決め凸部が該位置決め凹部に挿入されることで該複数のプレート状部材が重ね合わせ方向と直交する方向で位置決めされている請求項１～６の何れか１項に記載の微小流路形成部材。
8. 前記複数のプレート状部材の重ね合わせ面における前記傾斜面を外れた部分が、該複数のプレート状部材の重ね合わせ方向と略直交して広がる平坦面とされている請求項１～７の何れか１項に記載の微小流路形成部材。
9. 前記傾斜面が略一定の傾斜角度で広がる平面とされている請求項１～８の何れか１項に記載の微小流路形成部材。
10. 前記複数のプレート状部材の重ね合わせ方向と直交する面に対する前記傾斜面の傾斜角度が１°～４５°の範囲に設定されている請求項１～９の何れか１項に記載の微小流路形成部材。

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