JP3880931B2 - プレートの組立構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インテグレーテッド・ケミストリと呼ばれる技術分野で使用されるマイクロチップ（例えば、キャピラリ電気泳動チップ）の作成等に広く適用することができるプレートの組立構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガラスやプラスチックのマイクロチップの内部に数１０μｍから２００μｍ程度の微細溝を作り、その微細溝を液体の流路や反応槽，分離精製検出槽として使用して、マイクロチップに複雑な化学システムを集積するインテグレーテッド・ケミストリと呼ばれる技術が知られている。このインテグレーテッド・ケミストリによれば、様々な試験に使用される微細溝が形成されたマイクロチップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐ）を分析化学に限定して使用する場合にはμ−ＴＡＳ（Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼称し、また、マイクロチップを反応だけに限定して使用する場合にはマイクロリアクターと呼称するようになっている。このインテグレーテッド・ケミストリは、分析等の各種試験を行う場合、空間が小さいので拡散分子の輸送時間が短くてすみ、また、液相の熱容量が極めて小さい等の優れた利点を有しているため、ミクロ空間を分析や化学合成等に利用しようとする技術分野において注目を集めている。なお、ここでいう試験とは、分析，測定，合成，分解，混合，分子輸送，溶媒抽出，固相抽出，相分離，相合流，分子補捉，培養，加熱，冷却等の操作・手段を単一又は複合させて行うものである。
【０００３】
このようなインテグレーテッド・ケミストリにおいて、例えば、生化学の分野における試験において使用されるキャピラリ電気泳動チップは、ガラスやプラスチックのチップの内部に１０μｍ〜２００μｍ程度の微細な溝又は円形の凹部等を形成し、この微細溝又は凹部を液体の流路や反応槽等として使用し、核酸やタンパク質等の生体物質やその他の低分子物質といった極微量物質を分離同定するために使用されるものであり、取り扱う物質の体積がナノリットルからピコリットルの微小なものであるから、微細溝を精度良く形成することが求められる。
【０００４】
ここで、ガラスやプラスチックの内部に微細溝（中空部）を形成する方法として、ブロー成形やロストコア法があるが、これらの方法では、例えば、数十μｍ角の断面の微細溝を高精度に形成するのは困難である。従って、ガラス又はプラスチックプレートの表面に微細溝を形成し、この微細溝が形成されたプレートの表面に蓋部材（別のプレート）を接合する方法が採用される。この２枚のプレートを接合する方法としては、超音波溶着，振動溶着，レーザー溶着，インサート成形（特許文献１参照）及び接着（特許文献２及び３参照）が一般的に知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−５８４３７号公報（例えば、段落番号０００５〜０００６参照）
【特許文献２】
特開２０００−２４６０９２号公報（例えば、段落番号０００４〜０００６，００４６参照）
【特許文献３】
特開２０００−２８８３８１号公報（例えば、段落番号０００４〜０００６，００４７参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、超音波溶着及び振動溶着は、どちらも接合し合う材料を局所的ではあるが溶融させることになるため、例えば、数十μｍ角程度の断面の中空部が変形する虞があり、しかも特殊な設備を必要としてコスト高になり、採用することができない。
【０００７】
また、レーザー溶着は、微細溝の形状が複雑な場合に溶着時間が長時間になると共に、特殊な設備が必要になり、生産コストの高騰を招くという問題を有している。
【０００８】
また、特許文献１に開示されたインサート成形は、射出成形金型のキャビティ内に、微細溝が形成されたプラスチックプレートを予め収容しておき、そのプラスチックプレートの表面に微細溝を覆うフィルムを配置した後、キャビティ内に蓋部材となるプラスチックを射出し、キャピラリ電気泳動チップを形成するものであるが、金型形状が複雑化し、生産コストの高騰を招くという問題を有している。
【０００９】
さらに、接着は、微細溝が形成されたプレートの表面に蓋部材を接着剤で固着するものであるが、単にプレートと蓋部材とを貼り合わせると、接着剤が微細溝内に押し出され、微細溝内に流入した接着剤が微細溝の断面積を変化させたり、微細溝を塞ぐという不具合を生じる虞がある。但し、このような不具合の発生を防止できれば、特殊な設備がいらず、低コストで効率的にキャピラリ電気泳動チップを形成することができる。
【００１０】
そのため、特許文献２及び３に開示されたように、接着剤としてエネルギー線硬化性組成物を使用し、微細溝に対応する接着剤以外の接着剤にエネルギー線を照射して硬化させた後、微細溝内の接着剤のみを溶剤による洗浄等で取り除くようにした技術が開発された。しかし、このような技術は、生産性を考慮する実際の生産現場において簡単に実施することが困難であり、高価な設備も必要となるという問題を有していた。
【００１１】
そこで、本発明は、微細溝内に接着剤が流入することがなく、微細溝が形成されたプレートに蓋部材を簡単に接着固定することができるプレートの組立構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で充填材が浸透させられるようになっている。なお、本発明における凹部とは、流路となる溝形状、貯蔵・反応等に使用される円形又は矩形の凹部などの他、試験をするのに必要となる所定の形状を有する凹部をいう。
【００１３】
請求項２の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記プレートのシール面と前記蓋部材との間に両部材間の隙間を埋める充填材が配置されたことを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。また、前記蓋部材は、前記プレートの仕切溝のうちの前記シール面近傍に対応する位置に開口する充填材注入孔が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から前記仕切溝に注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられるようになっている。
【００１５】
請求項４の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。また、前記蓋部材は、前記プレートの仕切溝に少なくとも一部が重なる位置に充填材注入孔が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられるようになっている。
【００１６】
請求項５の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。また、前記蓋部材は、前記プレートの凹部の端部側で且つ前記シール面に対応する位置に開口する充填材注入孔が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられるようになっている。
【００１７】
請求項６の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材の少なくとも一方には、相手部材に突き当てられることにより、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されている。
【００１８】
請求項７の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートの前記蓋部材固定面と前記蓋部材の少なくとも一方には、相手部材に突き当てられることにより、前記プレートの前記蓋部材固定面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されている。
【００１９】
請求項８の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材には、互いに突き合わされることにより、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されている。
【００２０】
請求項９の発明は、上記請求項６〜８のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記スペーサ突起が、前記凹部に近い部位から遠い部位に向かうにしたがって、密から粗の形成密度で形成されている。
【００２１】
請求項１０の発明は、上記請求項６〜９のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材の少なくとも一方には、前記隙間の寸法よりも小さな突出高さの凸部が相手部材に当接しないように形成されている。
【００２２】
請求項１１の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートと前記蓋部材との間には、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサが配置されている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。尚、以下の各実施の形態は、キャピラリ電気泳動チップとして使用されるプレートを例示して説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態に係るプレート１の組立構造を示すものである。ここで、図１は、プレート１の平面図であり、このプレート１に組み付けられる蓋部材２側の構成を二点鎖線で示している。また、図２は、蓋部材２の平面図であり、図３は、図１のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す断面図である。また、図４は、図３の一部拡大断面図である。
【００２５】
これらの図に示すプレート１及び蓋部材２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）で形成されており、同一の材料で形成されるのが好ましい。このように、プレート１と蓋部材２を同一の材料で形成することにより、プレート１と蓋部材２の表面電荷を同一にできるため、電気泳動の際の試料に対する電気浸透流を均一にすることができ、試料の流れを一定にできる。また、プレート１と蓋部材２を同一の材料で形成することにより、後述する充填材のプレート１及び蓋部材２に対するふるまいが同一になり、毛細管現象による充填材の動きが円滑化する。
【００２６】
プレート１は、そのほぼ中央部に細長い直線状の微細溝（凹部）３が形成されている。この微細溝３は、断面形状がほぼ正方形（例えば、一辺の長さが５〜１０００μｍの正方形）であり、全長が数センチメートルの長さである。そして、この微細溝３の両端部には、平面形状が円形の試料受け穴（凹部）４がそれぞれ形成されており、この試料受け穴４と微細溝３とが連通するようになっている（図１参照）。また、この試料受け穴４及び微細溝３の周囲には、試料受け穴４及び微細溝３を取り囲むようにシール面５が形成され、このシール面５の周囲に仕切溝６を境にして蓋部材固定面７が形成されている。尚、本実施の形態において、シール面５と蓋部材固定面７はほぼ同一平面になるように形成されている。また、微細溝３は、図３及び図４（ｂ）に示すように、断面形状が正方形となるように形成されており、本実施の形態では一辺の長さが０．３ｍｍの大きさに形成されている。また、仕切溝６は、図３及び図４（ａ）に示すように、断面形状が正方形となるように形成されており、一辺の長さが１ｍｍの大きさに形成されている。
【００２７】
蓋部材２は、プレート１の平面形状とほぼ同様の大きさに形成されたプレート部材であり、微細溝３の両端部側にそれぞれ充填材注入孔８が一対づつ形成されている。この充填材注入孔８は、プレート１のシール面５の外側に位置し、且つ一部が仕切溝６上に開口するようになっている。そして、微細溝３の一端部側の充填材注入孔８及び他端部側の充填材注入孔８は、微細溝３を中心とした対象位置に、それぞれ一対形成されている。また、この蓋部材２には、プレート１の試料受け穴４，４に対応する位置に貫通孔１０，１０が形成されている。
【００２８】
このような構成の本実施の形態によれば、プレート１は、その蓋部材固定面７に接着剤が塗布される。また、蓋部材２は、蓋部材固定面７に対応する位置に接着剤が塗布される。なお、本実施の形態において、接着剤は、難接着性樹脂材料であるＰＰの接着性に優れたもの、例えば、シアノアクリレート系接着剤が使用され、表面が有機アミン系のプライマーによってプライマー処理された部分に塗布される。そして、例えば、図１のプレート１の第１側面１１ａに図２の蓋部材２の第１側面１１ｂを重ね、図１のプレート１の第２側面１２ａに図２の蓋部材２の第２側面１２ｂを重ねて、このプレート１と蓋部材２の重ね合わせた状態がずれないように図示しない把持手段で保持し、プレート１と蓋部材２とを接着固定する。次いで、充填材が充填材注入孔８から注入される。この充填材は、後述する毛細管（毛管）現象の利用に適するように、粘度が小さいものがよい。また、充填材の硬化に時間を要すると、シール面５に流入された充填材が動いてしまう虞があるので、硬化時間の短い充填材が好ましい。例えば、スリーボンド社のＵＶ硬化形接着剤３０４２（商品名）などが好適である。尚、プレート１の第１側面１１ａ及び第２側面１２ａと、蓋部材２の第１側面１１ｂ及び第２側面１２ｂは、プレート１と蓋部材２を重ね合わせ、これら両者（１，２）を固定する際の基準面となる。そして、第１側面１１ａ，１１ｂと第２側面１２ａ，１２ｂとが略直交するようになっている。
【００２９】
充填材注入孔８から注入された充填材は、図４（ａ）に拡大して示すように、仕切溝６内に溜まり、プレート１のシール面５と蓋部材２の下面１３との微小隙間１４にまで達すると、毛細管現象によりプレート１のシール面５と蓋部材２の下面１３との間の微小隙間１４に急速に浸透する。この際、充填材は、図４（ｂ）に示すように、プレート１のシール面５と蓋部材２の下面１３との間の微小隙間１４に毛細管現象で浸透するようになっているため、プレート１と蓋部材２との隙間が急激に大きくなる微細溝３内には毛細管現象によって流入するようなことがなく、且つ微細溝３の側壁３ａを上方に延長した部分まで充填材が浸透する。その結果、図４（ｂ）に示すように、微細溝３の断面形状が所望の矩形断面形状に精度良く形成される。尚、プレート１及び蓋部材２を射出成形により形成した場合には、プレート１及び蓋部材２の表面に射出成形金型の面性状が転写されることになり、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に数ミクロンの微小隙間１４ができ、この微小隙間１４によって毛細管現象が生じるものと考えられている。
【００３０】
このようにして、プレート１に蓋部材２が取り付けられることにより、キャピラリ電気泳動チップ（マイクロチップ）１５が形成される。そして、このキャピラリ電気泳動チップ１５は、蓋部材２の一方の貫通孔１０から微細溝３内に電気泳動用緩衝液や分子ふるい用ポリマ等の分離用媒体を充填し、蓋部材２の他方の貫通孔１０から微細溝３の一端に試料を導入した後、微細溝３の両端に高電圧を印加して、試料を微細溝３内で移動させ、その電荷や分子量の差などにより特定物質を分離し、これをＵＶ吸収や蛍光などにより検出するために使用される。
【００３１】
以上のように、本実施の形態によれば、プレート１は、微細溝３及び試料受け穴４を取り囲むように形成されたシール面５とこのシール面５を取り囲むように形成された蓋部材固定面７とが仕切溝６によって隔てられているため、蓋部材２が蓋部材固定面７に接着剤で固定され、余分な接着剤が仕切溝６内に流入することがあっても、仕切溝６が接着剤のダム機能を発揮し、余分な接着剤が仕切溝６に捕捉されることにより、接着剤がシール面５を越えて微細溝３や試料受け穴４内に流入するようなことがなく、微細溝３や試料受け穴４が接着剤で塞がれたり、微細溝３や試料受け穴４の断面形状が接着剤によって変化するようなことがない。しかも、本実施の形態によれば、図４（ｂ）に示すように、プレート１のシール面５と蓋部材２との間の微小隙間１４には充填材を毛細管現象によって浸透させるようになっているため、プレート１と蓋部材２との間の隙間が急激に大きくなる微細溝３や試料受け穴４内に充填材が流入することがなく、且つ、充填材が微細溝３の側壁３ａを上方に延長した部分まで浸透する。したがって、本実施の形態において、蓋部材２が所定位置に接着されたプレート１をキャピラリ電気泳動チップ１５として使用する場合、微細溝３内を電気泳動する試料の動きが充填材によって妨げられるというような不具合を発生するようなことがない。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に充填材を毛細管現象で確実に浸透させることができるため、微細溝３内に圧力をかけて試験等を行う場合にも、プレート１と蓋部材２の間から試料が漏出するようなことがない。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、プレート１と蓋部材２との隙間が急激に大きくなる微細溝３内には毛細管現象によって充填材が流入するようなことがなく、且つ微細溝３の側壁３ａを上方に延長した部分まで接着剤が浸透するため、試料の流路の断面形状を設定どおりに均一に確保でき（試料の流路断面積のばらつきを防止でき）、試料の流れが安定化し、試験精度が向上する。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、プレート１と蓋部材２との固定は接着剤による接着とする一方、微細溝３のシールは微小隙間１４に浸透させた充填材によって行うように構成されているので、次に述べるような作用効果を有する。
【００３５】
すなわち、プレート１と蓋部材２とを接着固定することについては、プレート１及び蓋部材２を形成する樹脂材料に対して良好な接着強さを有する接着剤を適宜選択することができるので、例えばポリプロピレンのような難接着性の樹脂材料によりプレート１及び蓋部材２が形成されている場合であっても、十分な接着強さで両部材を接着することができる。また、このようにして、プレート１と蓋部材２とを、樹脂材料の種類にかかわらず、 十分な接着強さを有して接着固定することができるので、プレート１のシール面５と蓋部材２の下面１３により構成される微小隙間１４に充填される充填材は、プレート１及び蓋部材２に対する接着性をそれほど気にすることなく、充填しやすいものを選択することが可能となる。
【００３６】
尚、本実施の形態において、プレート１及び蓋部材２を耐薬品性に優れたＰＰで形成する態様を例示したが、これに限られず、プレート１及び蓋部材２をポリカーボネート（ＰＣ），ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ），紫外線硬化樹脂，ガラス等によって形成するようにしてもよい。また、本実施の形態において、プレート１と蓋部材２を固定する接着剤は、シアノアクリレートを例示したが、これに限られず、プレート１及び蓋部材２の材料に応じて適宜選択される。また、本実施の形態において、充填材としてＵＶ硬化系接着剤を例示したが、これに限られず、毛細管現象の作用によって微小隙間１４に浸透し、微細溝３の側壁３ａを上方へ延長した部分まで微小隙間１４を埋めることができ、且つ微小隙間１４の僅かな寸法変化によって隙間を生じない程度の接着性（プレート１及び蓋部材２との接着強度）を有する材料であればよい。
【００３７】
また、本実施の形態においては、プレート１と蓋部材２とを接着固定した後に、シール面５に充填材を注入する態様を例示したが、これに限られず、プレート１と蓋部材２とを把持手段により保持した上で、まず充填材をシール面５に注入・浸透させた後に、蓋部材固定面７に接着剤を注入し、プレート１と蓋部材２とを接着固定してもよい。
【００３８】
また、本実施の形態においては、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に毛細管現象によって充填材を浸透させる態様を示したが、微細溝３が比較的大きく、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に毛細管現象によって充填材を浸透させるほどの精密な作業を必要としない場合には、極めて薄い樹脂フィルムをプレート１のシール面５と蓋部材２との間に挟み込んだり、また、微細溝３側に突出しない程度の量の充填材をプレート１のシール面５と蓋部材２との間に介装させ、両部材１，２間の隙間を塞ぐようにしてもよい。このようにしても、微細溝３内からの試料の漏出を防止でき、難接着性のプレート１と蓋部材２とを重ねて固定することが可能になる。
【００３９】
（第１変形例）
図５及び図６は、上述の実施の形態の第１変形例に係るプレート１の組立構造を示す図である。
【００４０】
これらの図に示す本変形例は、充填材注入孔８の位置のみが前記第１の実施の形態と相違しており、他の構成は前記第１の実施の形態と同様である。すなわち、本変形例は、充填材注入孔８がプレート１のシール面５，仕切溝６及び蓋部材固定面７に跨って開口するように形成されている。
【００４１】
このような構成の本変形例によれば、充填材注入孔８から充填材を滴下した場合、シール面５上に滴下された充填材がプレート１のシール面５と蓋部材２との微小隙間１４に毛細管現象で浸透すると共に、その他の余分な充填材が仕切溝６内に流出するか、又は、仕切溝６内に滴下された充填材が仕切溝６内からプレート１のシール面５と蓋部材２との微小隙間１４に毛細管現象で浸透する。したがって、本変形例は、上述の第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
（第２変形例）
図７及び図８は、上述の実施の形態の第２変形例に係るプレート１の組立構造を示す図である。
【００４３】
これらの図に示す本変形例は、微細溝３の両端部に開口する蓋部材２の貫通孔１６が充填材注入孔としても使用されるようになっている。この本変形例の場合は、充填材を貫通孔１６から滴下する際に、滴下する位置を微細溝３とは反対側のシール面５上であって、貫通孔１６の壁面に沿う位置（図８の斜線部分１７）を目標にすることが好ましい。このような位置に接着剤を滴下すれば、滴下した充填材がシール面５と蓋部材２との微小隙間１４から毛細管現象で浸透し、充填材が微細溝３内に流入するのを防止することが可能になる。尚、蓋部材２の貫通孔１６は、試料受け穴４の周囲に充分なシール面５が確保できるような大きさに形成されており、試料受け穴４よりも大径に形成されている。
【００４４】
（第３変形例）
図９及び図１０は、上述の実施の形態の第３変形例に係るプレート１の組立構造を示す図である。
【００４５】
これらの図に示す本変形例は、充填材注入孔８の位置のみが上述の実施の形態と相違しており、他の構成は上述の実施の形態と同様である。すなわち、本変形例は、充填材注入孔８がプレート１のシール面５に開口するように形成されている。
【００４６】
このような構成の本変形例によれば、蓋部材２をプレート１の蓋部材固定面７に接着固定した後、充填材注入孔８から充填材を滴下した場合、シール面５上に滴下された充填材がプレート１のシール面５と蓋部材２との微小隙間１４に毛細管現象で浸透する。したがって、本変形例は、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。尚、充填材注入孔８から充填材を注入する際には、図９に示すように、充填材注入孔８のうちの微細溝３に対して遠い部分（黒塗り部分１８）に滴下することが好ましい。このようにすれば、蓋部材２とプレート１との組み付け誤差が生じ、充填材注入孔８が微細溝３側にズレを生じても、充填材が微細溝３内に直接流入するのを防止することができる。
【００４７】
（第４変形例）
図１１及び図１２は、上述の実施の形態の第４変形例に係るプレート１の組立構造を示すものである。
【００４８】
これらの図に示す本変形例においてプレート１は、シール面５を取り囲むように所定幅の蓋部材固定面７が形成され、この蓋部材固定面７の外側に固定逃げ部２０が形成され、接着剤を塗布する面積が少なくて済むように構成されているが、他の構成は上述の実施の形態と同様である。尚、プレート１の固定逃げ部２０は、蓋部材２に接触しないように、蓋部材固定面７よりも僅かに凹んでいればよい。また、蓋部材固定面７の幅寸法Ｗは、蓋部材２をプレート１に固定できるだけの充分な接着強度が得られればよく、プレート１の設計条件等に応じて適宜決定される。
【００４９】
（第５変形例）
図１３は、上述の実施の形態の第５変形例に係るプレートの組立構造を示すものである。
【００５０】
本変形例は、プレート１に蓋部材２を接着固定するようになっている上述の実施の形態に対し、プレート１の蓋部材固定面７に複数個形成された略円柱状の突起２１を蓋部材２の係合穴２２に嵌合した後、突起２１の先端を溶融等してかしめることにより、プレート１に蓋部材２を組み付け固定するようになっている。
【００５１】
このような構成の本変形例によれば、プレート１と蓋部材２とが接着固定するのに難しい材料である場合に、プレート１と蓋部材２を確実に固定することができる。しかも、本変形例によれば、プレート１の突起２１を位置決めピンとして機能させ、プレート１に蓋部材２を高精度で位置決め固定することができる。
【００５２】
尚、本変形例は、プレート１側に突起２１を形成し、蓋部材２側に係合穴２２を形成する態様を例示したが、これに限られず、プレート１と蓋部材２のいずれか一方に突起２１を形成し、プレート１と蓋部材２のいずれか他方に係合穴２２を形成すればよい。また、突起２１と係合穴２２の形成箇所は、微細溝３の形状やプレート１上のスペース等に応じて適宜決定されるが、微細溝３近傍におけるプレート１と蓋部材２との固定強度を可能な限り高めるため、蓋部材固定面７のうちの仕切溝６の近傍位置に決定するのが好ましい。
【００５３】
［第２の実施の形態］
図１４〜図１７は、本発明の第２の実施の形態に係るプレート１の組立構造を示すものである。これらの図に示すように、本実施の形態は、プレート１のシール面５及びこのシール面５に対向する蓋部材２の面（下面）１３の少なくとも一方に、スペーサ突起３１が適当な間隔で複数形成されている。
【００５４】
例えば、図１４は、プレート１のシール面５に適当な間隔で複数のスペーサ突起３１が形成された状態を示すものである。そして、図１６は、このスペーサ突起３１が形成されたプレート１に蓋部材２を重ねて接着した状態を示すものであり、図１４のプレート１の第１側面１１ａに図１５の蓋部材２の第１側面１１ｂを重ね、且つ図１４のプレート１の第２側面１２ａに図１５の蓋部材２の第２側面１２ｂを重ねるようにして接着した状態を示すものである。この図１６に示すように、プレート１のシール面５に形成されたスペーサ突起３１を対向する蓋部材２に当接させることにより、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材３２が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を生じさせることができるようになっている。すなわち、プレート１のシール面５に形成されるスペーサ突起３１の突起高さは、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材３２が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を生じさせることができる程度の寸法になっている。
【００５５】
図１７は、プレート１のシール面５に形成されたスペーサ突起３１の形状を示すものである。この図に示すように、スペーサ突起３１は、図１７（ｂ）に示す円柱状又は図１７（ｃ）に示す略半球状に形成されることが製作上において好ましいが、これに限定されるものではなく、円錐台形状やその他の形状の突起でもよい。
【００５６】
図１５は、蓋部材２のうちのプレート１に接着される下面１３に、図１７で示したようなスペーサ突起３１が適当な間隔で複数形成される態様を示すものである。また、図１４に示すように、プレート１のシール面５にスペーサ突起３１を形成し、且つ、蓋部材２のうちの接着される下面１３にスペーサ突起３１を形成して、それら各スペーサ突起３１を対向する相手部材に突き当てて、プレート１のシール面４と蓋部材２との間に、充填材３２が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を生じさせるようにしてもよい。
【００５７】
（第１変形例）
図１８及び図１９は、本実施の形態の第１変形例を示すものである。先ず本変形例は、図１８に示すように、プレート１の蓋部材固定面７にスペーサ突起３３が適当な間隔で複数形成される態様を示すものである。このプレート１の蓋部材固定面７は、既に第１の実施の形態において説明したように、シール面５の周囲に微細溝３で隔てられるように形成された部分であり、シール面５とほぼ同一平面上に位置するように形成されている。したがって、このプレート１の蓋部材固定面７に形成されるスペーサ突起３３は、シール面５に形成されるスペーサ突起３１とほぼ同一の突起高さに形成される（図１４及び図１６参照）。その結果、プレート１の蓋部材固定面７に形成されたスペーサ突起３３を蓋部材２の下面１３に突き当てるように、プレート１上に蓋部材２を重ねれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が生じる。
【００５８】
また、図１９に示すように、蓋部材２のうちのプレート１の蓋部材固定面７に対応する面（下面）１３に、スペーサ突起３３が適当な間隔で複数形成される態様にしてもよい。この場合のスペーサ突起３３の突起高さは、図１８の場合と同様に、蓋部材固定面７に形成されたスペーサ突起３３と同一の突起高さに形成される。その結果、蓋部材２の下面１３に形成されたスペーサ突起３３をプレート１の蓋部材固定面７に突き当てるように、蓋部材２とプレート１とを重ねれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が生じる。尚、スペーサ突起３３は、プレート１の蓋部材固定面７及び蓋部材２の両方に形成するようにしてもよい。
【００５９】
（第２変形例）
図２０〜図２２は、本実施の形態の第２変形例を示すものである。先ず本変形例は、図２０に示すように、プレート１の固定逃げ部２０にスペーサ突起３４が適当な間隔で複数形成される態様を示すものである。このプレート１の固定逃げ部２０は、既に第１の実施の形態において説明したように、シール面５の周囲に凹むように形成された部分である。したがって、このプレート１の固定逃げ部２０に形成されるスペーサ突起３４は、固定逃げ部２０がシール面５よりも凹んだ寸法を加えた突起高さに形成される（図２１参照）。その結果、プレート１の固定逃げ部２０に形成されたスペーサ突起３４を蓋部材２の下面１３に突き当てるように、プレート１上に蓋部材２を重ねれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が生じる。
【００６０】
また、図２２に示すように、蓋部材２のうちのプレート１の固定逃げ部２０に対応する面（下面）１３に、スペーサ突起３４が適当な間隔で複数形成される態様にしてもよい。この場合のスペーサ突起３４の突起高さは、図２０の場合と同様に、固定逃げ部２０がシール面５及び蓋部材固定面７よりも凹んだ寸法を加えた突起高さに形成される。その結果、蓋部材２の下面１３に形成されたスペーサ突起３４をプレート１の固定逃げ部２０に突き当てるように、蓋部材２とプレート１とを重ねれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が生じる。尚、スペーサ突起３４は、プレート１の固定逃げ部２０及び蓋部材２の両方に形成するようにしてもよい。
【００６１】
（本実施の形態の効果）
このような構成の本実施の形態によれば、プレート１と蓋部材２の少なくとも一方に形成されたスペーサ突起３１，３３，３４により、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を形成することができるため、仮にプレート１や蓋部材２に反り等の変形が生じていても、その反り等の変形を矯正するようにプレート１と蓋部材２とを押さえ合わせて、充填材をプレート１のシール面５と蓋部材２との隙間に毛細管現象で浸透させることができ、プレート１の微細溝３の周囲（プレート１と蓋部材２との隙間）を確実にシールすることができる。
【００６２】
［第３の実施の形態］
図２３は、本発明の第３の実施の形態を示すものであり、第１の実施の形態のプレート１と蓋部材２との間にスペーサ３５を介在させる態様を示すものである。
【００６３】
この図２３において、プレート１の蓋部材固定面７には、シール面５を囲むような仕切溝６が形成され、この仕切溝６には、球状，円柱等の柱状又は円筒等の筒状等のスペーサ３５が複数収容されるようになっている。そして、スペーサ３５が収容されたプレート１上に蓋部材（図示せず）を重ね合わせることにより、プレート１のシール面４と蓋部材との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が形成される。
【００６４】
尚、本実施の形態において、仕切溝６を外側から取り囲むようなスペーサ収容溝を別途形成し、このスペーサ収容溝にスペーサ３５を収容してもよい。
【００６５】
以上のような本実施の形態は、プレート１と蓋部材（２）との間に収容されたスペーサ３５により、プレート１のシール面５と蓋部材（２）との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を形成することができるため、仮にプレート１や蓋部材（２）に反り等の変形が生じていても、その反り等の変形を矯正するようにプレート１と蓋部材（２）とを押さえ合わせて、充填材をプレート１のシール面５と蓋部材（２）との隙間に毛細管現象で浸透させることができ、プレート１の微細溝３の周囲（プレート１と蓋部材（２）の隙間）を確実にシールすることができる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、スペーサ３５を仕切溝６内に収容するようになっている。これにより、スペーサ３５が間違って微細溝３内に侵入するようなことがなく、スペーサ３５によって微細溝３が詰まるような不都合を生じることがない。また、スペーサ３５がプレート１から脱落する虞もない。
【００６７】
［第４の実施の形態］
図２４は、本発明の第４の実施の形態を示すものであり、プレート１と蓋部材２の密着力を高めるための態様を例示するものである。
【００６８】
先ず、図２４（ａ）は、プレート１のシール面５とこれに対向する蓋部材２の下面１３に、それぞれスペーサ突起３１の突起高さよりも低い凸部４０ａ，４０ｂを形成し、プレート１のスペーサ突起３１と凸部４０ａ又はプレート１の凸部４０ａと凸部４０ａの間に、蓋部材２の凸部４０ｂを挿入するように、プレート１と蓋部材２とを重ね合わせる態様を示している。このような態様によれば、スペーサ突起３１と凸部４０ｂ、又は凸部４０ａと凸部４０ｂの間に接着性を有する充填材が浸透する隙間が形成され、第１の実施の形態におけるプレート１に比べて、プレート１及び蓋部材２と充填材との接する表面積が大きくなることにより、プレート１と蓋部材２との密着力が大きくなり、微細溝３周囲のシール性能を向上させることができる。
【００６９】
次に、図２４（ｂ）は、プレート１のスペーサ突起３１ａ，３１ａ間に蓋部材２のスペーサ突起３１ｂを挿入するように、プレート１と蓋部材２とを重ね合わせる態様を示している。この図に示す態様によれば、各スペーサ突起３１ａ，３１ｂ間に充填材が毛細管現象で浸透する程度の隙間が形成され、第１の実施の形態におけるプレート１に比べて、プレート１及び蓋部材２と充填材との接する表面積が大きくなることにより、プレート１と蓋部材２との密着力が大きくなり、微細溝３周囲のシール性能を向上させることができる。
【００７０】
次に、図２４（ｃ）は、プレート１の図示しないスペーサ突起間に形成した凸部４１ａと蓋部材２に形成した凸部４１ｂとを突き合わせるように、プレート１と蓋部材２とを重ね合わせる態様を示している。この図の態様によれば、隣り合う凸部４１ａ，４１ｂ間には、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が形成され、第１の実施の形態におけるプレート１に比べて、プレート１及び蓋部材２と充填材との接する表面積が大きくなることにより、プレート１と蓋部材２との密着力が大きくなり、微細溝３周囲のシール性能を向上させることができる。尚、この図に示す凸部４１ａ，４１ｂをスペーサ突起として利用することが可能である。
【００７１】
次に、図２４（ｄ）は、プレート１のスペーサ突起３１，３１間に、スペーサ突起３１の高さの半分以下の高さ寸法の凸部４２ａを形成し、この凸部４２ａ，とほぼ同様の凸部４２ｂを蓋部材２にも形成する態様を示している。この図の態様によれば、スペーサ突起３１，３１間の隙間に凸部４２ａ，４２ｂが位置しているため、第１の実施の形態におけるプレート１に比べて、プレート１及び蓋部材２と充填材との接する表面積が大きくなることにより、プレート１と蓋部材２との密着力が大きくなり、微細溝３周囲のシール性能を向上させることができる。
【００７２】
［第５の実施の形態］
図２５は、本発明の第５の実施の形態を示すものであり、スペーサ突起３１の形成例を示すものである。
【００７３】
先ず、図２５（ａ）は、シール面５に隣接する複数のスペーサ突起３１の間隔をほぼ均等に形成する態様を例示している。また、図２５（ｂ）は、シール面５に形成するスペーサ突起３１の間隔が、微細溝３から離れるに従って密から粗に変化する態様を例示している。この図２５（ｂ）の構成によれば、微細溝３から離れた位置では充填材の流動抵抗が小さく、微細溝３の近傍では充填材の流動抵抗が大きくなる。その結果、図２５（ｂ）の構成によれば、充填材が微細溝３に流れ込むのをより一層効果的に防止できる。
【００７４】
ここで、図２５（ａ），（ｂ）に示すように、微細溝３に最も近いスペーサ突起３１は、微細溝３から所定間隔だけ離れた位置に形成されるようになっている。このように構成することにより、プレート１のシール面５と蓋部材（図示せず）との間を毛細管現象で浸透してきた充填材が、微細溝３側に出っ張るような不具合を未然に防止することができる。
【００７５】
［その他の実施の形態］
尚、本発明は、上述したプレート１に蓋部材２を固定する態様（プレート１に蓋部材２を接着固定する態様（図１〜図４参照）と、プレート１の突起２１に蓋部材２の係合穴２２を嵌合してかしめ固定する態様（図１３参照））に限られず、蓋部材２を超音波溶着，振動溶着，レーザー溶着等によってプレート１の蓋部材固定面７に固定するようにしてもよい。このように、超音波溶着，振動溶着，レーザー溶着で蓋部材２をプレート１に固定する態様は、蓋部材２及びプレート１の双方を部分的に溶かすことになるが、溶融固着する部分が仕切溝６によってシール面５及び微細溝３から隔てられているため、微細溝３及び試料受け穴４の形状精度に悪影響を与えるようなことがない。
【００７６】
また、本発明において、微細溝３の断面形状は、上記実施の形態の形状に限られず、半円形，Ｕ字形，略三角形やその他の形状でもよい。
【００７７】
また、本発明において、仕切溝６の断面形状は、上記実施の形態の形状に限られず、半円形，Ｕ字形，略三角形やその他の形状でも良い。
【００７８】
また、本発明における上記実施の形態の微細溝３の平面形状は、直線形状（図１参照）に限定されず、十字形状，Ｙ字形状，湾曲形状やその他の複雑な形状の微細溝３を有するプレート１の組立構造に適用することができる。また、本発明は、溝幅や溝深さが一定の微細溝３を有するプレート１の組立構造に適用されることはもちろんであるが、溝幅や溝深さが可変である微細溝３を有するプレート１の組立構造に適用することができる。
【００７９】
また、上述の各実施の形態は、説明の便宜上、生化学の分野の試験に供せられるキャピラリ電気泳動チップ１５を例示して説明したが、本発明は、これに限られず、合成化学，物理化学，分析化学等の生化学以外の化学的な試験に供される凹部が形成されたプレートの組立部に広く適用することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プレートは、その凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成され、蓋部材固定面に蓋部材が固定され、シール面と蓋部材との微小隙間に充填材を毛細管現象で浸透させるようになっているため、凹部の側壁を上方へ延長した部分まで充填材が浸透して、シール面と蓋部材との微小隙間を確実に埋めることができるものの、充填材が凹部内に流入するような不具合を生じることがない。したがって、本発明によれば、プレートの凹部の形状精度を損なうことなくプレートに蓋部材を接合することができる。
【００８１】
また、本発明は、プレートと蓋部材の少なくとも一方に形成されたスペーサ突起により、プレートのシール面と蓋部材との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を形成することができるため、仮にプレートや蓋部材に反り等の変形が生じていても、その反り等の変形を矯正するようにプレートと蓋部材とを押さえ合わせて、充填材をプレートのシール面と蓋部材との隙間に毛細管現象で浸透させることができ、プレートの凹部の周囲（プレートと蓋部材との隙間）を確実に充填材でシールすることができる。
【００８２】
また、本発明は、プレートと蓋部材の間にスペーサを介在させることにより、プレートのシール面と蓋部材との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を形成することができるため、仮にプレートや蓋部材に反り等の変形が生じていても、その反り等の変形を矯正するようにプレートと蓋部材とを押さえ合わせて、充填材をプレートのシール面と蓋部材との隙間に毛細管現象で浸透させることができ、プレートの凹部の周囲（プレートと蓋部材との隙間）を確実に充填材でシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る蓋部材の平面図である。
【図３】図１のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は図３の一部を拡大して示す断面図であり、図４（ｂ）は図１のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す断面図（充填状態を模式的に示す図）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図８】図７のプレートの表面に蓋部材を接着する状態を示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の第３変形例に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の第４変形例に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の第５変形例に係るプレートの組立構造を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る蓋部材の平面図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの組立構造を示す断面図であり、微細溝に対して直角に断面した図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係るスペーサ突起を示す図である。図１７（ａ）はスペーサ突起と微罪溝との関係を示す平面図である。また、図１７（ｂ）はスペーサ突起の一例を示す斜視図であり、図１７（ｃ）はスペーサ突起の他の一例を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの第１変形例を示す平面図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る蓋部材の第１変形例を示す平面図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの第２変形例を示す平面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの組立構造を示す断面図であり、微細溝に対して直角に断面して示す図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る蓋部材の第２変形例を示す平面図である。
【図２３】本発明の第３の実施の形態に係るプレートの平面図である。
【図２４】本発明の第４の実施の形態に係るプレートの組立構造を示す断面図である。図２４（ａ）は第１例を示す断面図、図２４（ｂ）は第２例を示す断面図、図２４（ｃ）は第３例を示す断面図、図２４（ｄ）は第４例を示す断面図である。
【図２５】本発明の第５の実施の形態に係るプレートの一部拡大平面図である。図２５（ａ）がスペーサ突起をほぼ均等の間隔で形成する態様を示す図であり、図２５（ｂ）がスペーサ突起の形成密度を変化させる態様を示す図である。
【符号の説明】
１……プレート、２……蓋部材、３……微細溝（凹部）、４……試料受け穴（凹部）、５……シール面、６……仕切溝、７……蓋部材固定面、８……充填材注入孔、３１，３１ａ，３１ｂ，３３，３４……スペーサ突起、３５……スペーサ、４０ａ，４０ｂ……凸部、４１ａ，４１ｂ……凸部（スペーサ突起）、４２ａ，４２ｂ……凸部
【発明の属する技術分野】
この発明は、インテグレーテッド・ケミストリと呼ばれる技術分野で使用されるマイクロチップ（例えば、キャピラリ電気泳動チップ）の作成等に広く適用することができるプレートの組立構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガラスやプラスチックのマイクロチップの内部に数１０μｍから２００μｍ程度の微細溝を作り、その微細溝を液体の流路や反応槽，分離精製検出槽として使用して、マイクロチップに複雑な化学システムを集積するインテグレーテッド・ケミストリと呼ばれる技術が知られている。このインテグレーテッド・ケミストリによれば、様々な試験に使用される微細溝が形成されたマイクロチップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐ）を分析化学に限定して使用する場合にはμ−ＴＡＳ（Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼称し、また、マイクロチップを反応だけに限定して使用する場合にはマイクロリアクターと呼称するようになっている。このインテグレーテッド・ケミストリは、分析等の各種試験を行う場合、空間が小さいので拡散分子の輸送時間が短くてすみ、また、液相の熱容量が極めて小さい等の優れた利点を有しているため、ミクロ空間を分析や化学合成等に利用しようとする技術分野において注目を集めている。なお、ここでいう試験とは、分析，測定，合成，分解，混合，分子輸送，溶媒抽出，固相抽出，相分離，相合流，分子補捉，培養，加熱，冷却等の操作・手段を単一又は複合させて行うものである。
【０００３】
このようなインテグレーテッド・ケミストリにおいて、例えば、生化学の分野における試験において使用されるキャピラリ電気泳動チップは、ガラスやプラスチックのチップの内部に１０μｍ〜２００μｍ程度の微細な溝又は円形の凹部等を形成し、この微細溝又は凹部を液体の流路や反応槽等として使用し、核酸やタンパク質等の生体物質やその他の低分子物質といった極微量物質を分離同定するために使用されるものであり、取り扱う物質の体積がナノリットルからピコリットルの微小なものであるから、微細溝を精度良く形成することが求められる。
【０００４】
ここで、ガラスやプラスチックの内部に微細溝（中空部）を形成する方法として、ブロー成形やロストコア法があるが、これらの方法では、例えば、数十μｍ角の断面の微細溝を高精度に形成するのは困難である。従って、ガラス又はプラスチックプレートの表面に微細溝を形成し、この微細溝が形成されたプレートの表面に蓋部材（別のプレート）を接合する方法が採用される。この２枚のプレートを接合する方法としては、超音波溶着，振動溶着，レーザー溶着，インサート成形（特許文献１参照）及び接着（特許文献２及び３参照）が一般的に知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−５８４３７号公報（例えば、段落番号０００５〜０００６参照）
【特許文献２】
特開２０００−２４６０９２号公報（例えば、段落番号０００４〜０００６，００４６参照）
【特許文献３】
特開２０００−２８８３８１号公報（例えば、段落番号０００４〜０００６，００４７参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、超音波溶着及び振動溶着は、どちらも接合し合う材料を局所的ではあるが溶融させることになるため、例えば、数十μｍ角程度の断面の中空部が変形する虞があり、しかも特殊な設備を必要としてコスト高になり、採用することができない。
【０００７】
また、レーザー溶着は、微細溝の形状が複雑な場合に溶着時間が長時間になると共に、特殊な設備が必要になり、生産コストの高騰を招くという問題を有している。
【０００８】
また、特許文献１に開示されたインサート成形は、射出成形金型のキャビティ内に、微細溝が形成されたプラスチックプレートを予め収容しておき、そのプラスチックプレートの表面に微細溝を覆うフィルムを配置した後、キャビティ内に蓋部材となるプラスチックを射出し、キャピラリ電気泳動チップを形成するものであるが、金型形状が複雑化し、生産コストの高騰を招くという問題を有している。
【０００９】
さらに、接着は、微細溝が形成されたプレートの表面に蓋部材を接着剤で固着するものであるが、単にプレートと蓋部材とを貼り合わせると、接着剤が微細溝内に押し出され、微細溝内に流入した接着剤が微細溝の断面積を変化させたり、微細溝を塞ぐという不具合を生じる虞がある。但し、このような不具合の発生を防止できれば、特殊な設備がいらず、低コストで効率的にキャピラリ電気泳動チップを形成することができる。
【００１０】
そのため、特許文献２及び３に開示されたように、接着剤としてエネルギー線硬化性組成物を使用し、微細溝に対応する接着剤以外の接着剤にエネルギー線を照射して硬化させた後、微細溝内の接着剤のみを溶剤による洗浄等で取り除くようにした技術が開発された。しかし、このような技術は、生産性を考慮する実際の生産現場において簡単に実施することが困難であり、高価な設備も必要となるという問題を有していた。
【００１１】
そこで、本発明は、微細溝内に接着剤が流入することがなく、微細溝が形成されたプレートに蓋部材を簡単に接着固定することができるプレートの組立構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で充填材が浸透させられるようになっている。なお、本発明における凹部とは、流路となる溝形状、貯蔵・反応等に使用される円形又は矩形の凹部などの他、試験をするのに必要となる所定の形状を有する凹部をいう。
【００１３】
請求項２の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記プレートのシール面と前記蓋部材との間に両部材間の隙間を埋める充填材が配置されたことを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。また、前記蓋部材は、前記プレートの仕切溝のうちの前記シール面近傍に対応する位置に開口する充填材注入孔が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から前記仕切溝に注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられるようになっている。
【００１５】
請求項４の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。また、前記蓋部材は、前記プレートの仕切溝に少なくとも一部が重なる位置に充填材注入孔が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられるようになっている。
【００１６】
請求項５の発明は、プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造に関するものである。このプレートの組立構造において、前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成されている。また、前記蓋部材は、前記プレートの凹部の端部側で且つ前記シール面に対応する位置に開口する充填材注入孔が形成されている。そして、前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられるようになっている。
【００１７】
請求項６の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材の少なくとも一方には、相手部材に突き当てられることにより、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されている。
【００１８】
請求項７の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートの前記蓋部材固定面と前記蓋部材の少なくとも一方には、相手部材に突き当てられることにより、前記プレートの前記蓋部材固定面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されている。
【００１９】
請求項８の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材には、互いに突き合わされることにより、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されている。
【００２０】
請求項９の発明は、上記請求項６〜８のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記スペーサ突起が、前記凹部に近い部位から遠い部位に向かうにしたがって、密から粗の形成密度で形成されている。
【００２１】
請求項１０の発明は、上記請求項６〜９のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材の少なくとも一方には、前記隙間の寸法よりも小さな突出高さの凸部が相手部材に当接しないように形成されている。
【００２２】
請求項１１の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、次のような特徴的な構成を備えるものである。すなわち、前記プレートと前記蓋部材との間には、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサが配置されている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。尚、以下の各実施の形態は、キャピラリ電気泳動チップとして使用されるプレートを例示して説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態に係るプレート１の組立構造を示すものである。ここで、図１は、プレート１の平面図であり、このプレート１に組み付けられる蓋部材２側の構成を二点鎖線で示している。また、図２は、蓋部材２の平面図であり、図３は、図１のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す断面図である。また、図４は、図３の一部拡大断面図である。
【００２５】
これらの図に示すプレート１及び蓋部材２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）で形成されており、同一の材料で形成されるのが好ましい。このように、プレート１と蓋部材２を同一の材料で形成することにより、プレート１と蓋部材２の表面電荷を同一にできるため、電気泳動の際の試料に対する電気浸透流を均一にすることができ、試料の流れを一定にできる。また、プレート１と蓋部材２を同一の材料で形成することにより、後述する充填材のプレート１及び蓋部材２に対するふるまいが同一になり、毛細管現象による充填材の動きが円滑化する。
【００２６】
プレート１は、そのほぼ中央部に細長い直線状の微細溝（凹部）３が形成されている。この微細溝３は、断面形状がほぼ正方形（例えば、一辺の長さが５〜１０００μｍの正方形）であり、全長が数センチメートルの長さである。そして、この微細溝３の両端部には、平面形状が円形の試料受け穴（凹部）４がそれぞれ形成されており、この試料受け穴４と微細溝３とが連通するようになっている（図１参照）。また、この試料受け穴４及び微細溝３の周囲には、試料受け穴４及び微細溝３を取り囲むようにシール面５が形成され、このシール面５の周囲に仕切溝６を境にして蓋部材固定面７が形成されている。尚、本実施の形態において、シール面５と蓋部材固定面７はほぼ同一平面になるように形成されている。また、微細溝３は、図３及び図４（ｂ）に示すように、断面形状が正方形となるように形成されており、本実施の形態では一辺の長さが０．３ｍｍの大きさに形成されている。また、仕切溝６は、図３及び図４（ａ）に示すように、断面形状が正方形となるように形成されており、一辺の長さが１ｍｍの大きさに形成されている。
【００２７】
蓋部材２は、プレート１の平面形状とほぼ同様の大きさに形成されたプレート部材であり、微細溝３の両端部側にそれぞれ充填材注入孔８が一対づつ形成されている。この充填材注入孔８は、プレート１のシール面５の外側に位置し、且つ一部が仕切溝６上に開口するようになっている。そして、微細溝３の一端部側の充填材注入孔８及び他端部側の充填材注入孔８は、微細溝３を中心とした対象位置に、それぞれ一対形成されている。また、この蓋部材２には、プレート１の試料受け穴４，４に対応する位置に貫通孔１０，１０が形成されている。
【００２８】
このような構成の本実施の形態によれば、プレート１は、その蓋部材固定面７に接着剤が塗布される。また、蓋部材２は、蓋部材固定面７に対応する位置に接着剤が塗布される。なお、本実施の形態において、接着剤は、難接着性樹脂材料であるＰＰの接着性に優れたもの、例えば、シアノアクリレート系接着剤が使用され、表面が有機アミン系のプライマーによってプライマー処理された部分に塗布される。そして、例えば、図１のプレート１の第１側面１１ａに図２の蓋部材２の第１側面１１ｂを重ね、図１のプレート１の第２側面１２ａに図２の蓋部材２の第２側面１２ｂを重ねて、このプレート１と蓋部材２の重ね合わせた状態がずれないように図示しない把持手段で保持し、プレート１と蓋部材２とを接着固定する。次いで、充填材が充填材注入孔８から注入される。この充填材は、後述する毛細管（毛管）現象の利用に適するように、粘度が小さいものがよい。また、充填材の硬化に時間を要すると、シール面５に流入された充填材が動いてしまう虞があるので、硬化時間の短い充填材が好ましい。例えば、スリーボンド社のＵＶ硬化形接着剤３０４２（商品名）などが好適である。尚、プレート１の第１側面１１ａ及び第２側面１２ａと、蓋部材２の第１側面１１ｂ及び第２側面１２ｂは、プレート１と蓋部材２を重ね合わせ、これら両者（１，２）を固定する際の基準面となる。そして、第１側面１１ａ，１１ｂと第２側面１２ａ，１２ｂとが略直交するようになっている。
【００２９】
充填材注入孔８から注入された充填材は、図４（ａ）に拡大して示すように、仕切溝６内に溜まり、プレート１のシール面５と蓋部材２の下面１３との微小隙間１４にまで達すると、毛細管現象によりプレート１のシール面５と蓋部材２の下面１３との間の微小隙間１４に急速に浸透する。この際、充填材は、図４（ｂ）に示すように、プレート１のシール面５と蓋部材２の下面１３との間の微小隙間１４に毛細管現象で浸透するようになっているため、プレート１と蓋部材２との隙間が急激に大きくなる微細溝３内には毛細管現象によって流入するようなことがなく、且つ微細溝３の側壁３ａを上方に延長した部分まで充填材が浸透する。その結果、図４（ｂ）に示すように、微細溝３の断面形状が所望の矩形断面形状に精度良く形成される。尚、プレート１及び蓋部材２を射出成形により形成した場合には、プレート１及び蓋部材２の表面に射出成形金型の面性状が転写されることになり、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に数ミクロンの微小隙間１４ができ、この微小隙間１４によって毛細管現象が生じるものと考えられている。
【００３０】
このようにして、プレート１に蓋部材２が取り付けられることにより、キャピラリ電気泳動チップ（マイクロチップ）１５が形成される。そして、このキャピラリ電気泳動チップ１５は、蓋部材２の一方の貫通孔１０から微細溝３内に電気泳動用緩衝液や分子ふるい用ポリマ等の分離用媒体を充填し、蓋部材２の他方の貫通孔１０から微細溝３の一端に試料を導入した後、微細溝３の両端に高電圧を印加して、試料を微細溝３内で移動させ、その電荷や分子量の差などにより特定物質を分離し、これをＵＶ吸収や蛍光などにより検出するために使用される。
【００３１】
以上のように、本実施の形態によれば、プレート１は、微細溝３及び試料受け穴４を取り囲むように形成されたシール面５とこのシール面５を取り囲むように形成された蓋部材固定面７とが仕切溝６によって隔てられているため、蓋部材２が蓋部材固定面７に接着剤で固定され、余分な接着剤が仕切溝６内に流入することがあっても、仕切溝６が接着剤のダム機能を発揮し、余分な接着剤が仕切溝６に捕捉されることにより、接着剤がシール面５を越えて微細溝３や試料受け穴４内に流入するようなことがなく、微細溝３や試料受け穴４が接着剤で塞がれたり、微細溝３や試料受け穴４の断面形状が接着剤によって変化するようなことがない。しかも、本実施の形態によれば、図４（ｂ）に示すように、プレート１のシール面５と蓋部材２との間の微小隙間１４には充填材を毛細管現象によって浸透させるようになっているため、プレート１と蓋部材２との間の隙間が急激に大きくなる微細溝３や試料受け穴４内に充填材が流入することがなく、且つ、充填材が微細溝３の側壁３ａを上方に延長した部分まで浸透する。したがって、本実施の形態において、蓋部材２が所定位置に接着されたプレート１をキャピラリ電気泳動チップ１５として使用する場合、微細溝３内を電気泳動する試料の動きが充填材によって妨げられるというような不具合を発生するようなことがない。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に充填材を毛細管現象で確実に浸透させることができるため、微細溝３内に圧力をかけて試験等を行う場合にも、プレート１と蓋部材２の間から試料が漏出するようなことがない。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、プレート１と蓋部材２との隙間が急激に大きくなる微細溝３内には毛細管現象によって充填材が流入するようなことがなく、且つ微細溝３の側壁３ａを上方に延長した部分まで接着剤が浸透するため、試料の流路の断面形状を設定どおりに均一に確保でき（試料の流路断面積のばらつきを防止でき）、試料の流れが安定化し、試験精度が向上する。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、プレート１と蓋部材２との固定は接着剤による接着とする一方、微細溝３のシールは微小隙間１４に浸透させた充填材によって行うように構成されているので、次に述べるような作用効果を有する。
【００３５】
すなわち、プレート１と蓋部材２とを接着固定することについては、プレート１及び蓋部材２を形成する樹脂材料に対して良好な接着強さを有する接着剤を適宜選択することができるので、例えばポリプロピレンのような難接着性の樹脂材料によりプレート１及び蓋部材２が形成されている場合であっても、十分な接着強さで両部材を接着することができる。また、このようにして、プレート１と蓋部材２とを、樹脂材料の種類にかかわらず、 十分な接着強さを有して接着固定することができるので、プレート１のシール面５と蓋部材２の下面１３により構成される微小隙間１４に充填される充填材は、プレート１及び蓋部材２に対する接着性をそれほど気にすることなく、充填しやすいものを選択することが可能となる。
【００３６】
尚、本実施の形態において、プレート１及び蓋部材２を耐薬品性に優れたＰＰで形成する態様を例示したが、これに限られず、プレート１及び蓋部材２をポリカーボネート（ＰＣ），ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ），紫外線硬化樹脂，ガラス等によって形成するようにしてもよい。また、本実施の形態において、プレート１と蓋部材２を固定する接着剤は、シアノアクリレートを例示したが、これに限られず、プレート１及び蓋部材２の材料に応じて適宜選択される。また、本実施の形態において、充填材としてＵＶ硬化系接着剤を例示したが、これに限られず、毛細管現象の作用によって微小隙間１４に浸透し、微細溝３の側壁３ａを上方へ延長した部分まで微小隙間１４を埋めることができ、且つ微小隙間１４の僅かな寸法変化によって隙間を生じない程度の接着性（プレート１及び蓋部材２との接着強度）を有する材料であればよい。
【００３７】
また、本実施の形態においては、プレート１と蓋部材２とを接着固定した後に、シール面５に充填材を注入する態様を例示したが、これに限られず、プレート１と蓋部材２とを把持手段により保持した上で、まず充填材をシール面５に注入・浸透させた後に、蓋部材固定面７に接着剤を注入し、プレート１と蓋部材２とを接着固定してもよい。
【００３８】
また、本実施の形態においては、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に毛細管現象によって充填材を浸透させる態様を示したが、微細溝３が比較的大きく、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に毛細管現象によって充填材を浸透させるほどの精密な作業を必要としない場合には、極めて薄い樹脂フィルムをプレート１のシール面５と蓋部材２との間に挟み込んだり、また、微細溝３側に突出しない程度の量の充填材をプレート１のシール面５と蓋部材２との間に介装させ、両部材１，２間の隙間を塞ぐようにしてもよい。このようにしても、微細溝３内からの試料の漏出を防止でき、難接着性のプレート１と蓋部材２とを重ねて固定することが可能になる。
【００３９】
（第１変形例）
図５及び図６は、上述の実施の形態の第１変形例に係るプレート１の組立構造を示す図である。
【００４０】
これらの図に示す本変形例は、充填材注入孔８の位置のみが前記第１の実施の形態と相違しており、他の構成は前記第１の実施の形態と同様である。すなわち、本変形例は、充填材注入孔８がプレート１のシール面５，仕切溝６及び蓋部材固定面７に跨って開口するように形成されている。
【００４１】
このような構成の本変形例によれば、充填材注入孔８から充填材を滴下した場合、シール面５上に滴下された充填材がプレート１のシール面５と蓋部材２との微小隙間１４に毛細管現象で浸透すると共に、その他の余分な充填材が仕切溝６内に流出するか、又は、仕切溝６内に滴下された充填材が仕切溝６内からプレート１のシール面５と蓋部材２との微小隙間１４に毛細管現象で浸透する。したがって、本変形例は、上述の第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
（第２変形例）
図７及び図８は、上述の実施の形態の第２変形例に係るプレート１の組立構造を示す図である。
【００４３】
これらの図に示す本変形例は、微細溝３の両端部に開口する蓋部材２の貫通孔１６が充填材注入孔としても使用されるようになっている。この本変形例の場合は、充填材を貫通孔１６から滴下する際に、滴下する位置を微細溝３とは反対側のシール面５上であって、貫通孔１６の壁面に沿う位置（図８の斜線部分１７）を目標にすることが好ましい。このような位置に接着剤を滴下すれば、滴下した充填材がシール面５と蓋部材２との微小隙間１４から毛細管現象で浸透し、充填材が微細溝３内に流入するのを防止することが可能になる。尚、蓋部材２の貫通孔１６は、試料受け穴４の周囲に充分なシール面５が確保できるような大きさに形成されており、試料受け穴４よりも大径に形成されている。
【００４４】
（第３変形例）
図９及び図１０は、上述の実施の形態の第３変形例に係るプレート１の組立構造を示す図である。
【００４５】
これらの図に示す本変形例は、充填材注入孔８の位置のみが上述の実施の形態と相違しており、他の構成は上述の実施の形態と同様である。すなわち、本変形例は、充填材注入孔８がプレート１のシール面５に開口するように形成されている。
【００４６】
このような構成の本変形例によれば、蓋部材２をプレート１の蓋部材固定面７に接着固定した後、充填材注入孔８から充填材を滴下した場合、シール面５上に滴下された充填材がプレート１のシール面５と蓋部材２との微小隙間１４に毛細管現象で浸透する。したがって、本変形例は、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。尚、充填材注入孔８から充填材を注入する際には、図９に示すように、充填材注入孔８のうちの微細溝３に対して遠い部分（黒塗り部分１８）に滴下することが好ましい。このようにすれば、蓋部材２とプレート１との組み付け誤差が生じ、充填材注入孔８が微細溝３側にズレを生じても、充填材が微細溝３内に直接流入するのを防止することができる。
【００４７】
（第４変形例）
図１１及び図１２は、上述の実施の形態の第４変形例に係るプレート１の組立構造を示すものである。
【００４８】
これらの図に示す本変形例においてプレート１は、シール面５を取り囲むように所定幅の蓋部材固定面７が形成され、この蓋部材固定面７の外側に固定逃げ部２０が形成され、接着剤を塗布する面積が少なくて済むように構成されているが、他の構成は上述の実施の形態と同様である。尚、プレート１の固定逃げ部２０は、蓋部材２に接触しないように、蓋部材固定面７よりも僅かに凹んでいればよい。また、蓋部材固定面７の幅寸法Ｗは、蓋部材２をプレート１に固定できるだけの充分な接着強度が得られればよく、プレート１の設計条件等に応じて適宜決定される。
【００４９】
（第５変形例）
図１３は、上述の実施の形態の第５変形例に係るプレートの組立構造を示すものである。
【００５０】
本変形例は、プレート１に蓋部材２を接着固定するようになっている上述の実施の形態に対し、プレート１の蓋部材固定面７に複数個形成された略円柱状の突起２１を蓋部材２の係合穴２２に嵌合した後、突起２１の先端を溶融等してかしめることにより、プレート１に蓋部材２を組み付け固定するようになっている。
【００５１】
このような構成の本変形例によれば、プレート１と蓋部材２とが接着固定するのに難しい材料である場合に、プレート１と蓋部材２を確実に固定することができる。しかも、本変形例によれば、プレート１の突起２１を位置決めピンとして機能させ、プレート１に蓋部材２を高精度で位置決め固定することができる。
【００５２】
尚、本変形例は、プレート１側に突起２１を形成し、蓋部材２側に係合穴２２を形成する態様を例示したが、これに限られず、プレート１と蓋部材２のいずれか一方に突起２１を形成し、プレート１と蓋部材２のいずれか他方に係合穴２２を形成すればよい。また、突起２１と係合穴２２の形成箇所は、微細溝３の形状やプレート１上のスペース等に応じて適宜決定されるが、微細溝３近傍におけるプレート１と蓋部材２との固定強度を可能な限り高めるため、蓋部材固定面７のうちの仕切溝６の近傍位置に決定するのが好ましい。
【００５３】
［第２の実施の形態］
図１４〜図１７は、本発明の第２の実施の形態に係るプレート１の組立構造を示すものである。これらの図に示すように、本実施の形態は、プレート１のシール面５及びこのシール面５に対向する蓋部材２の面（下面）１３の少なくとも一方に、スペーサ突起３１が適当な間隔で複数形成されている。
【００５４】
例えば、図１４は、プレート１のシール面５に適当な間隔で複数のスペーサ突起３１が形成された状態を示すものである。そして、図１６は、このスペーサ突起３１が形成されたプレート１に蓋部材２を重ねて接着した状態を示すものであり、図１４のプレート１の第１側面１１ａに図１５の蓋部材２の第１側面１１ｂを重ね、且つ図１４のプレート１の第２側面１２ａに図１５の蓋部材２の第２側面１２ｂを重ねるようにして接着した状態を示すものである。この図１６に示すように、プレート１のシール面５に形成されたスペーサ突起３１を対向する蓋部材２に当接させることにより、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材３２が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を生じさせることができるようになっている。すなわち、プレート１のシール面５に形成されるスペーサ突起３１の突起高さは、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材３２が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を生じさせることができる程度の寸法になっている。
【００５５】
図１７は、プレート１のシール面５に形成されたスペーサ突起３１の形状を示すものである。この図に示すように、スペーサ突起３１は、図１７（ｂ）に示す円柱状又は図１７（ｃ）に示す略半球状に形成されることが製作上において好ましいが、これに限定されるものではなく、円錐台形状やその他の形状の突起でもよい。
【００５６】
図１５は、蓋部材２のうちのプレート１に接着される下面１３に、図１７で示したようなスペーサ突起３１が適当な間隔で複数形成される態様を示すものである。また、図１４に示すように、プレート１のシール面５にスペーサ突起３１を形成し、且つ、蓋部材２のうちの接着される下面１３にスペーサ突起３１を形成して、それら各スペーサ突起３１を対向する相手部材に突き当てて、プレート１のシール面４と蓋部材２との間に、充填材３２が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を生じさせるようにしてもよい。
【００５７】
（第１変形例）
図１８及び図１９は、本実施の形態の第１変形例を示すものである。先ず本変形例は、図１８に示すように、プレート１の蓋部材固定面７にスペーサ突起３３が適当な間隔で複数形成される態様を示すものである。このプレート１の蓋部材固定面７は、既に第１の実施の形態において説明したように、シール面５の周囲に微細溝３で隔てられるように形成された部分であり、シール面５とほぼ同一平面上に位置するように形成されている。したがって、このプレート１の蓋部材固定面７に形成されるスペーサ突起３３は、シール面５に形成されるスペーサ突起３１とほぼ同一の突起高さに形成される（図１４及び図１６参照）。その結果、プレート１の蓋部材固定面７に形成されたスペーサ突起３３を蓋部材２の下面１３に突き当てるように、プレート１上に蓋部材２を重ねれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が生じる。
【００５８】
また、図１９に示すように、蓋部材２のうちのプレート１の蓋部材固定面７に対応する面（下面）１３に、スペーサ突起３３が適当な間隔で複数形成される態様にしてもよい。この場合のスペーサ突起３３の突起高さは、図１８の場合と同様に、蓋部材固定面７に形成されたスペーサ突起３３と同一の突起高さに形成される。その結果、蓋部材２の下面１３に形成されたスペーサ突起３３をプレート１の蓋部材固定面７に突き当てるように、蓋部材２とプレート１とを重ねれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が生じる。尚、スペーサ突起３３は、プレート１の蓋部材固定面７及び蓋部材２の両方に形成するようにしてもよい。
【００５９】
（第２変形例）
図２０〜図２２は、本実施の形態の第２変形例を示すものである。先ず本変形例は、図２０に示すように、プレート１の固定逃げ部２０にスペーサ突起３４が適当な間隔で複数形成される態様を示すものである。このプレート１の固定逃げ部２０は、既に第１の実施の形態において説明したように、シール面５の周囲に凹むように形成された部分である。したがって、このプレート１の固定逃げ部２０に形成されるスペーサ突起３４は、固定逃げ部２０がシール面５よりも凹んだ寸法を加えた突起高さに形成される（図２１参照）。その結果、プレート１の固定逃げ部２０に形成されたスペーサ突起３４を蓋部材２の下面１３に突き当てるように、プレート１上に蓋部材２を重ねれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が生じる。
【００６０】
また、図２２に示すように、蓋部材２のうちのプレート１の固定逃げ部２０に対応する面（下面）１３に、スペーサ突起３４が適当な間隔で複数形成される態様にしてもよい。この場合のスペーサ突起３４の突起高さは、図２０の場合と同様に、固定逃げ部２０がシール面５及び蓋部材固定面７よりも凹んだ寸法を加えた突起高さに形成される。その結果、蓋部材２の下面１３に形成されたスペーサ突起３４をプレート１の固定逃げ部２０に突き当てるように、蓋部材２とプレート１とを重ねれば、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が生じる。尚、スペーサ突起３４は、プレート１の固定逃げ部２０及び蓋部材２の両方に形成するようにしてもよい。
【００６１】
（本実施の形態の効果）
このような構成の本実施の形態によれば、プレート１と蓋部材２の少なくとも一方に形成されたスペーサ突起３１，３３，３４により、プレート１のシール面５と蓋部材２との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を形成することができるため、仮にプレート１や蓋部材２に反り等の変形が生じていても、その反り等の変形を矯正するようにプレート１と蓋部材２とを押さえ合わせて、充填材をプレート１のシール面５と蓋部材２との隙間に毛細管現象で浸透させることができ、プレート１の微細溝３の周囲（プレート１と蓋部材２との隙間）を確実にシールすることができる。
【００６２】
［第３の実施の形態］
図２３は、本発明の第３の実施の形態を示すものであり、第１の実施の形態のプレート１と蓋部材２との間にスペーサ３５を介在させる態様を示すものである。
【００６３】
この図２３において、プレート１の蓋部材固定面７には、シール面５を囲むような仕切溝６が形成され、この仕切溝６には、球状，円柱等の柱状又は円筒等の筒状等のスペーサ３５が複数収容されるようになっている。そして、スペーサ３５が収容されたプレート１上に蓋部材（図示せず）を重ね合わせることにより、プレート１のシール面４と蓋部材との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が形成される。
【００６４】
尚、本実施の形態において、仕切溝６を外側から取り囲むようなスペーサ収容溝を別途形成し、このスペーサ収容溝にスペーサ３５を収容してもよい。
【００６５】
以上のような本実施の形態は、プレート１と蓋部材（２）との間に収容されたスペーサ３５により、プレート１のシール面５と蓋部材（２）との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を形成することができるため、仮にプレート１や蓋部材（２）に反り等の変形が生じていても、その反り等の変形を矯正するようにプレート１と蓋部材（２）とを押さえ合わせて、充填材をプレート１のシール面５と蓋部材（２）との隙間に毛細管現象で浸透させることができ、プレート１の微細溝３の周囲（プレート１と蓋部材（２）の隙間）を確実にシールすることができる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、スペーサ３５を仕切溝６内に収容するようになっている。これにより、スペーサ３５が間違って微細溝３内に侵入するようなことがなく、スペーサ３５によって微細溝３が詰まるような不都合を生じることがない。また、スペーサ３５がプレート１から脱落する虞もない。
【００６７】
［第４の実施の形態］
図２４は、本発明の第４の実施の形態を示すものであり、プレート１と蓋部材２の密着力を高めるための態様を例示するものである。
【００６８】
先ず、図２４（ａ）は、プレート１のシール面５とこれに対向する蓋部材２の下面１３に、それぞれスペーサ突起３１の突起高さよりも低い凸部４０ａ，４０ｂを形成し、プレート１のスペーサ突起３１と凸部４０ａ又はプレート１の凸部４０ａと凸部４０ａの間に、蓋部材２の凸部４０ｂを挿入するように、プレート１と蓋部材２とを重ね合わせる態様を示している。このような態様によれば、スペーサ突起３１と凸部４０ｂ、又は凸部４０ａと凸部４０ｂの間に接着性を有する充填材が浸透する隙間が形成され、第１の実施の形態におけるプレート１に比べて、プレート１及び蓋部材２と充填材との接する表面積が大きくなることにより、プレート１と蓋部材２との密着力が大きくなり、微細溝３周囲のシール性能を向上させることができる。
【００６９】
次に、図２４（ｂ）は、プレート１のスペーサ突起３１ａ，３１ａ間に蓋部材２のスペーサ突起３１ｂを挿入するように、プレート１と蓋部材２とを重ね合わせる態様を示している。この図に示す態様によれば、各スペーサ突起３１ａ，３１ｂ間に充填材が毛細管現象で浸透する程度の隙間が形成され、第１の実施の形態におけるプレート１に比べて、プレート１及び蓋部材２と充填材との接する表面積が大きくなることにより、プレート１と蓋部材２との密着力が大きくなり、微細溝３周囲のシール性能を向上させることができる。
【００７０】
次に、図２４（ｃ）は、プレート１の図示しないスペーサ突起間に形成した凸部４１ａと蓋部材２に形成した凸部４１ｂとを突き合わせるように、プレート１と蓋部材２とを重ね合わせる態様を示している。この図の態様によれば、隣り合う凸部４１ａ，４１ｂ間には、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間が形成され、第１の実施の形態におけるプレート１に比べて、プレート１及び蓋部材２と充填材との接する表面積が大きくなることにより、プレート１と蓋部材２との密着力が大きくなり、微細溝３周囲のシール性能を向上させることができる。尚、この図に示す凸部４１ａ，４１ｂをスペーサ突起として利用することが可能である。
【００７１】
次に、図２４（ｄ）は、プレート１のスペーサ突起３１，３１間に、スペーサ突起３１の高さの半分以下の高さ寸法の凸部４２ａを形成し、この凸部４２ａ，とほぼ同様の凸部４２ｂを蓋部材２にも形成する態様を示している。この図の態様によれば、スペーサ突起３１，３１間の隙間に凸部４２ａ，４２ｂが位置しているため、第１の実施の形態におけるプレート１に比べて、プレート１及び蓋部材２と充填材との接する表面積が大きくなることにより、プレート１と蓋部材２との密着力が大きくなり、微細溝３周囲のシール性能を向上させることができる。
【００７２】
［第５の実施の形態］
図２５は、本発明の第５の実施の形態を示すものであり、スペーサ突起３１の形成例を示すものである。
【００７３】
先ず、図２５（ａ）は、シール面５に隣接する複数のスペーサ突起３１の間隔をほぼ均等に形成する態様を例示している。また、図２５（ｂ）は、シール面５に形成するスペーサ突起３１の間隔が、微細溝３から離れるに従って密から粗に変化する態様を例示している。この図２５（ｂ）の構成によれば、微細溝３から離れた位置では充填材の流動抵抗が小さく、微細溝３の近傍では充填材の流動抵抗が大きくなる。その結果、図２５（ｂ）の構成によれば、充填材が微細溝３に流れ込むのをより一層効果的に防止できる。
【００７４】
ここで、図２５（ａ），（ｂ）に示すように、微細溝３に最も近いスペーサ突起３１は、微細溝３から所定間隔だけ離れた位置に形成されるようになっている。このように構成することにより、プレート１のシール面５と蓋部材（図示せず）との間を毛細管現象で浸透してきた充填材が、微細溝３側に出っ張るような不具合を未然に防止することができる。
【００７５】
［その他の実施の形態］
尚、本発明は、上述したプレート１に蓋部材２を固定する態様（プレート１に蓋部材２を接着固定する態様（図１〜図４参照）と、プレート１の突起２１に蓋部材２の係合穴２２を嵌合してかしめ固定する態様（図１３参照））に限られず、蓋部材２を超音波溶着，振動溶着，レーザー溶着等によってプレート１の蓋部材固定面７に固定するようにしてもよい。このように、超音波溶着，振動溶着，レーザー溶着で蓋部材２をプレート１に固定する態様は、蓋部材２及びプレート１の双方を部分的に溶かすことになるが、溶融固着する部分が仕切溝６によってシール面５及び微細溝３から隔てられているため、微細溝３及び試料受け穴４の形状精度に悪影響を与えるようなことがない。
【００７６】
また、本発明において、微細溝３の断面形状は、上記実施の形態の形状に限られず、半円形，Ｕ字形，略三角形やその他の形状でもよい。
【００７７】
また、本発明において、仕切溝６の断面形状は、上記実施の形態の形状に限られず、半円形，Ｕ字形，略三角形やその他の形状でも良い。
【００７８】
また、本発明における上記実施の形態の微細溝３の平面形状は、直線形状（図１参照）に限定されず、十字形状，Ｙ字形状，湾曲形状やその他の複雑な形状の微細溝３を有するプレート１の組立構造に適用することができる。また、本発明は、溝幅や溝深さが一定の微細溝３を有するプレート１の組立構造に適用されることはもちろんであるが、溝幅や溝深さが可変である微細溝３を有するプレート１の組立構造に適用することができる。
【００７９】
また、上述の各実施の形態は、説明の便宜上、生化学の分野の試験に供せられるキャピラリ電気泳動チップ１５を例示して説明したが、本発明は、これに限られず、合成化学，物理化学，分析化学等の生化学以外の化学的な試験に供される凹部が形成されたプレートの組立部に広く適用することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プレートは、その凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成され、蓋部材固定面に蓋部材が固定され、シール面と蓋部材との微小隙間に充填材を毛細管現象で浸透させるようになっているため、凹部の側壁を上方へ延長した部分まで充填材が浸透して、シール面と蓋部材との微小隙間を確実に埋めることができるものの、充填材が凹部内に流入するような不具合を生じることがない。したがって、本発明によれば、プレートの凹部の形状精度を損なうことなくプレートに蓋部材を接合することができる。
【００８１】
また、本発明は、プレートと蓋部材の少なくとも一方に形成されたスペーサ突起により、プレートのシール面と蓋部材との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を形成することができるため、仮にプレートや蓋部材に反り等の変形が生じていても、その反り等の変形を矯正するようにプレートと蓋部材とを押さえ合わせて、充填材をプレートのシール面と蓋部材との隙間に毛細管現象で浸透させることができ、プレートの凹部の周囲（プレートと蓋部材との隙間）を確実に充填材でシールすることができる。
【００８２】
また、本発明は、プレートと蓋部材の間にスペーサを介在させることにより、プレートのシール面と蓋部材との間に、充填材が毛細管現象で浸透できる程度の隙間を形成することができるため、仮にプレートや蓋部材に反り等の変形が生じていても、その反り等の変形を矯正するようにプレートと蓋部材とを押さえ合わせて、充填材をプレートのシール面と蓋部材との隙間に毛細管現象で浸透させることができ、プレートの凹部の周囲（プレートと蓋部材との隙間）を確実に充填材でシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る蓋部材の平面図である。
【図３】図１のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は図３の一部を拡大して示す断面図であり、図４（ｂ）は図１のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す断面図（充填状態を模式的に示す図）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の第１変形例に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第２変形例に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図８】図７のプレートの表面に蓋部材を接着する状態を示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の第３変形例に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の第４変形例に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の第５変形例に係るプレートの組立構造を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの平面図であり、このプレートに接着される蓋部材側の構成を二点鎖線で示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る蓋部材の平面図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの組立構造を示す断面図であり、微細溝に対して直角に断面した図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係るスペーサ突起を示す図である。図１７（ａ）はスペーサ突起と微罪溝との関係を示す平面図である。また、図１７（ｂ）はスペーサ突起の一例を示す斜視図であり、図１７（ｃ）はスペーサ突起の他の一例を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの第１変形例を示す平面図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る蓋部材の第１変形例を示す平面図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの第２変形例を示す平面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係るプレートの組立構造を示す断面図であり、微細溝に対して直角に断面して示す図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る蓋部材の第２変形例を示す平面図である。
【図２３】本発明の第３の実施の形態に係るプレートの平面図である。
【図２４】本発明の第４の実施の形態に係るプレートの組立構造を示す断面図である。図２４（ａ）は第１例を示す断面図、図２４（ｂ）は第２例を示す断面図、図２４（ｃ）は第３例を示す断面図、図２４（ｄ）は第４例を示す断面図である。
【図２５】本発明の第５の実施の形態に係るプレートの一部拡大平面図である。図２５（ａ）がスペーサ突起をほぼ均等の間隔で形成する態様を示す図であり、図２５（ｂ）がスペーサ突起の形成密度を変化させる態様を示す図である。
【符号の説明】
１……プレート、２……蓋部材、３……微細溝（凹部）、４……試料受け穴（凹部）、５……シール面、６……仕切溝、７……蓋部材固定面、８……充填材注入孔、３１，３１ａ，３１ｂ，３３，３４……スペーサ突起、３５……スペーサ、４０ａ，４０ｂ……凸部、４１ａ，４１ｂ……凸部（スペーサ突起）、４２ａ，４２ｂ……凸部
Claims (11)
- プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造であって、
前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成され、
前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で充填材が浸透させられることを特徴とするプレートの組立構造。 - プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造であって、
前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成され、
前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記プレートのシール面と前記蓋部材との間に両部材間の隙間を埋める充填材が配置されたことを特徴とするプレートの組立構造。 - プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造であって、
前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成され、
前記蓋部材は、前記プレートの仕切溝のうちの前記シール面近傍に対応する位置に開口する充填材注入孔が形成され、
前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から前記仕切溝に注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられることを特徴とするプレートの組立構造。 - プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造であって、
前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成され、
前記蓋部材は、前記プレートの仕切溝に少なくとも一部が重なる位置に充填材注入孔が形成され、
前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられることを特徴とするプレートの組立構造。 - プレートの表面に凹部が形成され、この凹部が形成されたプレートの表面に蓋部材が取り付けられるプレートの組立構造であって、
前記プレートは、前記凹部を取り囲むようにシール面が形成されると共に、このシール面と仕切溝によって隔てられる蓋部材固定面が形成され、
前記蓋部材は、前記プレートの凹部の端部側で且つ前記シール面に対応する位置に開口する充填材注入孔が形成され、
前記蓋部材固定面に前記蓋部材が固定され、前記充填材注入孔から注入された充填材が前記シール面と前記蓋部材との間に毛細管現象で浸透させられることを特徴とするプレートの組立構造。 - 前記プレートの前記シール面と前記蓋部材の少なくとも一方には、相手部材に突き当てられることにより、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプレートの組立構造。
- 前記プレートの前記蓋部材固定面と前記蓋部材の少なくとも一方には、相手部材に突き当てられることにより、前記プレートの前記蓋部材固定面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプレートの組立構造。
- 前記プレートの前記シール面と前記蓋部材には、互いに突き合わされることにより、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサ突起が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプレートの組立構造。
- 前記スペーサ突起が、前記凹部に近い部位から遠い部位に向かうにしたがって、密から粗の形成密度で形成されていることを特徴としている請求項６〜８のいずれか１項に記載のプレートの組立構造。
- 前記プレートの前記シール面と前記蓋部材の少なくとも一方には、前記隙間の寸法よりも小さな突出高さの凸部が相手部材に当接しないように形成されたことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のプレートの組立構造。
- 前記プレートと前記蓋部材との間には、前記プレートの前記シール面と前記蓋部材との間に前記充填材を毛細管現象で浸透させることができる程度の隙間を生じさせるスペーサが配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプレートの組立構造。
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