JP5278438B2 - 固定装置及び固定装置を用いた固定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、固定装置及びその固定装置を用いた固定方法に関する。
μTAS(Total Analysis System)は、医療や環境測定の分野で用いられる化学分析システムであり、これを利用して微量の試料の分析が行われる。μTASには、小型化されたポンプ、バルブ、センサなどが集積化されている。
μTASには、ガラスやプラスチックの基板の表面に溝や槽を形成して作成されるものがある。このような基板を以下チップと称す。チップを用いて試料の分析を行う場合、チップの溝や槽に試料や試薬を供給する必要がある。また、チップの溝や槽に供給された液体試料、固体試料に対して攪拌や混合などの処理を行うために、チップに外部から圧力等を加える必要がある。
チップに対するこれらの操作は、チューブ接続器具を用いて次のように行われる。チューブの一端を、試料や試薬または圧力などをチップに供給するための供給装置に接続する。そして、チューブのもう一端を嵌合部(例:ソケット)に接続する。チップにはソケットと接続可能な接続部材(例:プラグ)が具備されている。ソケットがカバーに具備されている場合は、そのカバーをチップに接続させることによって、ソケットとプラグを接続することができる。ソケットがプラグに接続されると、チューブを介して、供給装置からチップに試料などが供給される。
チップに上述した操作を行う際には、チップとカバーとの間にある程度の間隔を設けなければならない。例えば、チップにカバーを装着させるためには、まず初めに、チップを所定の位置に設置する。その操作を実行するためには、チップとカバーとの間にチップを操作するための空間的余裕が必要となる。例えば、人がチップを所定の位置に設置させる場合は、チップとカバーとの間に人の手が自由に動かせるだけの空間が必要になる。また、設置装置を用いてチップを所定の位置に設置する場合は、チップとカバーとの間にその設置装置を用いるための空間が必要になる。また、チップの設置具合を視認によって確認するためにはチップの視認性を確保する必要がある。このためにも、チップとカバーとの間には空間的余裕が必要となる。
特許文献1には、基板の穴に試料プローブをほぼ均一な量でスポッティングする試料溶液スポッティング装置が開示されている。この装置では、マイクロタイタープレートという容器の穴に保持された試料を吸引するために、吸引針の先端部を容器の穴に挿入する。この装置は、吸引針を保持するホルダが上下方向へ移動する機構を有している。特許文献1の装置は次のように動作する。なお、ホルダをカバー部101、装置の一部であってチップを設置するための部材を基板102、容器をチップ103と呼ぶこととする。
初めに、チップ103を基板102に設置するためにカバー部101を上に移動させる(図19B)。カバー部101は、当該カバー部101をチップ103に垂直方向に移動させる機構を利用して、チップ103に垂直方向であって上方向に移動する。このようにすることによって、チップの操作性、視認性を確保することができ、チップ103を基板101上に設置することができる。
チップ103が基板102上に設置された後、カバー部101は、チップ103に垂直方向であって下方向に移動して、当該チップ103に接続される(図19A)。そして、吸引針の先端部が容器に垂直に下ろされて、穴に含まれた試料に到達する。
しかしながら、特許文献1に開示された装置のように、チップとカバーとの間の空間的余裕を大きく設けるのは好ましくない。なぜなら、チップとカバー部との間隔が大きくなれば、装置は巨大化、複雑化する。また、カバー部のソケットにチューブを接続する場合、長いチューブが必要となる(図19B)。チューブが長くなると、その取り扱いが複雑になる。さらに、チューブは弾性であるため、チューブ内に圧力が加わると膨張する。そのため、チューブが長くなるとチューブ内の圧力を制御するのが難しくなる。加えて、試薬を供給する場合においては、チューブが長いと、チューブ内に溜まってしまう試薬の容量(デッドボリューム)が増えてしまう。
従って、チップとカバーとの間隔は出来るだけ小さくするのが望ましい。
本発明の目的は、チップと嵌合する嵌合部と当該チップとを嵌合させるための固定装置であって、チップと嵌合部との間にできる空間的余裕が小さい装置を提供することを目的とする。
本発明の装置は、基板と、基板上に配置されるチップと嵌合する嵌合手段を有するカバー手段と、基板の第1の接合手段と回動可能に接合され、さらに、カバー手段の第2の接合手段と接合された回動アーム手段と、第1の接合手段または第2の接合手段がチップ面またはチップ面と平行な面に沿って移動することによって、嵌合手段とチップとを略平行状態に維持したまま嵌合手段とチップとを嵌合させる平行維持手段と、を有する。嵌合手段はチップに対して回動自在である。
本発明によって、チップと嵌合部を嵌合させるための固定装置であって、チップとカバーとの間にできる空間的余裕が小さい装置を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面には同一の要素には同一の符号が付してある。また、重複する説明については説明を省略する。
なお、本発明は必ずしも下記の実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
[第1の実施形態]
第1の実施形態では、基板と、基板上に配置されるチップと嵌合する嵌合部を有するカバー部と、基板の第1の接合部と回動可能に接合され、さらに、カバー部の第2の接合部と接合された回動アーム部と、第1の接合部または第2の接合部がチップ面またはチップ面と平行な面に沿って移動することによって、嵌合部とチップとを略平行状態に維持したまま嵌合部とチップとを嵌合させる平行維持機構と、を有し、嵌合部が基板に対して回動自在である固定装置について説明する。
第1の実施形態では、基板と、基板上に配置されるチップと嵌合する嵌合部を有するカバー部と、基板の第1の接合部と回動可能に接合され、さらに、カバー部の第2の接合部と接合された回動アーム部と、第1の接合部または第2の接合部がチップ面またはチップ面と平行な面に沿って移動することによって、嵌合部とチップとを略平行状態に維持したまま嵌合部とチップとを嵌合させる平行維持機構と、を有し、嵌合部が基板に対して回動自在である固定装置について説明する。
基板には、回動アーム部が基板の第1の接合部と回動可能に接合されている。回動アーム部はカバー部の第2の接合部と接合する。カバー部は嵌合部を有する。嵌合部は、基板上に配置されるチップと嵌合する。嵌合部は、基板に対して回動自在である。
さらに、第1の接合部または第2の接合部は、チップ面と平行な面に沿って移動することができる。このような構成にすることによって、嵌合部とチップとを略平行状態に維持したまま、嵌合部とチップとを嵌合させることが可能となる。
基板上に設置されたチップと嵌合部とを嵌合させるときに、本装置がどのように動作するかについて以下に説明する。本装置の動作は、カバー部の端部を回転中心として当該カバー部を回転させた状態から、嵌合部とチップとを平行にする第1の動作と、嵌合部とチップとを平行状態に維持したまま、嵌合部とチップとを嵌合させる第2の動作を有する。すなわち、図1の状態から図2の状態にするのが第1の動作である。図2の状態から図3の状態にするのが第2の動作である。便宜上、図1乃至3を用いて動作の説明をするが、本実施形態は図1乃至3の構成に限定されるものではない。
なお、本明細書では、図面を用いて説明する際に用いる上下左右の方向を次のように定義する。チップ面またはチップ面と平行な面に垂直方向であって、嵌合部からチップへの方向を下方向という。チップ面またはチップ面と平行な面に垂直方向であって、チップから嵌合部への方向を上方向という。チップ面またはチップ面と平行な面に平行方向であって、図面を見て右の方向を右方向という。チップ面またはチップ面と平行な面に平行方向であって、図面を見て左の方向を左方向という。
はじめに、本装置を動作させる前に、チップ103を、基板102の所定の位置に配置する(図1)。所定の位置とは、本装置を用いて、チップに平行な状態の嵌合部をチップに接触させたときに、カバー部と嵌合部とが嵌合する位置である。
図1に示すように、嵌合部を有するカバー部101は、チップに対して端部を回転中心として回転した状態にある。これは、カバー部101がチップ103に対して回動自在であるからである。図1では、嵌合部とカバー部101が一体となっている。カバー部101は、基板102の第1の接合部に回動可能に接合されている。このような構成によって、嵌合部をチップに対して回動することを可能としている。
このように嵌合部をチップに対して回転させることによって、チップと嵌合部との間に十分な空間的余裕を確保することができる。そのため、本装置ではチップ103を基板102上に配置しやすい。
次に、第1の動作を実行する。すなわち、嵌合部をチップに対して回動させて、嵌合部とチップとを平行にする。図1の例では、カバー部101からチップ103の方向の力を当該カバー部101に与える。すなわち、カバー部101から下方向の力を当該カバー部101に与える。すると、図2に示すように、カバー部101とチップ103とが略平行状態になる。
次に、第2の動作を実行する。すなわち、嵌合部とチップとを略平行状態に維持したまま、嵌合部とチップとを嵌合させる。嵌合部とチップとを近づけると、本装置では、第1の接合部または第2の接合部がチップ面またはチップ面と平行な面に沿って移動する。図2の例では、カバー部101に下方向の力を付与すると、カバー部101は下方向に移動する。さらに、カバー部101の下方向の移動と同時に、第2の接合部がチップ面と平行な面に沿って移動する。第2の接合部は右方向へ移動する。これらの移動が同時に実行されることによって、嵌合部とチップとが略平行状態を維持したまま嵌合する。
このように、本装置では、嵌合部とチップとを略平行状態にしたまま、嵌合部とチップとを嵌合することができる。さらに、チップ操作時にカバー部101を回転させることによって、チップの操作性、視認性を得るための空間をカバー部とチップとの間に確保することが可能となる。また、カバー部とチップとの間の空間を必要最小限にすることができるため、固定装置の小型化、簡略化が可能となる。
本装置は、平行維持機構によって、チップとカバー部とを略平行状態に維持したまま、嵌合部の接続部材とチップの接続部材とを嵌合させることができる。平行維持機構の重要性について、次に説明する。
平行維持機構を有しない装置の構成は、例えば、図20に示すようなものとなる。図20に示す装置では、嵌合部を有するカバー部101の一端が基板102に回動可能に接続されている。そして、この構成によって、カバー部101を回転させて傾斜させることができる。その結果、チップ103とカバー部101との間に空間を確保することができる。当該空間はチップ103に対する操作性と視認性を確保する。
しかしながら、図20に示す装置では、嵌合部とチップとを正確に嵌合することができない。これは、嵌合部とチップが平行でない状態で、嵌合部とチップとが接触するからである。図20の装置を使用した場合における、嵌合部の接続部材とチップの接続部材を接続させたときに生じる問題点を、図21A〜図21Cを用いて次に説明する。
例えば、図21Aに示すように、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104がぶつかり合ってしまい、嵌合できない。
または、図21Bに示すように、いずれかの接続部材が曲がってしまう。このような状態は、接続部材の破損を招くため望ましくない。
または、図21Cに示すように、プラグ状のチップの接続部材104がソケット状の嵌合部の接続部材105より小さくなる。このような状態では、プラグとソケットが噛み合わず、試料や圧力の供給漏れを招いてしまう。
または、上述した問題を避けるために対策を講ずることもできる。すなわち、嵌合部の接続部材の移動が第1の接合部301を中心とした円軌道であることを利用して、予め、接続部材をその円軌道に対応した形状にすることが可能である。しかし、このような形状は通常の接続部材の形状よりも複雑になるため望ましくない。
以上、説明したとおり、平行維持機構を有しない装置では、嵌合部とチップとの間に空間を確保することはできるが、嵌合部の接続部材とチップの接続部材とを正確に嵌合することができないという問題がある。本装置では、平行維持機構をさらに設けることによって、嵌合部とチップとの間に空間を確保しつつ、嵌合部の接続部材とチップの接続部材とを正確に嵌合させることを可能とする。
前述した本装置の動作に関する説明は、チップを基板上に設置した後に、嵌合部とチップとを嵌合させるまでの動作であった。以下、嵌合部とチップとを嵌合させた後に、それらを離す動作について説明する。
この後の動作は、嵌合部とチップとを平行に維持したまま、嵌合部とチップとを離す第3の動作と、嵌合部をチップに対して回動させて、嵌合部とチップとの間に空間的余裕を設ける第4の動作となる。
嵌合部とチップとを離す第3の動作は次のとおりである。図3の状態のカバー部101に上方向の力を与える。すると、カバー部101がチップ103から離れ、上方向へ移動する。さらに、カバー部101の上方向の移動と同時に、第2の接合部がチップ面と平行な面に沿って左方向に移動する。これらの移動が同時に実行されることによって、嵌合していた嵌合部とチップとが略平行状態を維持したまま離れる(図2)。
そして、嵌合部をチップに対して回動させて、嵌合部とチップとの間に空間的余裕を設ける。図1では、嵌合部を有するカバー部101をチップ103に対して回転させることができる。
以上の動作によって、嵌合していたチップと嵌合部とを離すことができる。さらに、当該動作によって、嵌合部とチップとの間に空間的余裕を確保できる。嵌合部は、チップと平行のまま上方向へ移動するので、嵌合部の接続部材及びチップの接続部材の破損を防止することができる。
平行維持機構には、スコットラッセル機構を利用することができる。スコットラッセル機構とは、ある直線運動を、入力に対してほぼ直角の方向の直線運動に変換する機構のことを指す。本発明の場合、嵌合部に作用する力であってチップ面に垂直方向の力の一部が、スコットラッセル機構によって、チップ面に平行方向の力に変換される。そして、第1の接合部または第2の接合部が、チップ面または当該チップ面と平行な面に沿って移動する。なお、ここでいう、チップ面とは、嵌合部が固定されるチップの面を指す。
以上、説明したとおり、本装置によって、嵌合部とチップとの間の空間的余裕を小さくしつつも、チップへの操作性、視認性を得るための空間を嵌合部とチップとの間に確保することができる。さらに、嵌合部とチップとを略平行状態にしたまま、嵌合部とチップとを嵌合することが可能となる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態では、図1、図2、図3を用いて第2の実施形態の固定装置について説明する。
第2の実施形態では、図1、図2、図3を用いて第2の実施形態の固定装置について説明する。
第2の実施形態の装置は、基板102を有する。基板102にチップ103が配置される。基板102の第1の接合部301には、回動アーム部201が回動可能に接合されている。回動アーム部201の第2の接合部302には、カバー部101が接合されている。回動アーム部201の第1の接合部301と第2の接合部302との間には、第3の接合部303が位置する。第3の接合部303には、支持アーム部202が回動可能に接合されている。さらに、支持アーム部202は、カバー部101の第4の接合部304に接合されている。カバー部101には、チップと嵌合する嵌合部が含まれている。
また、第4の接合部304は支持アーム部202が回動可能に接合されている。
本装置の回動アーム部201とカバー部101と支持アーム部202とは連動する。
また、本装置は、平行維持機構203と、間隔制御機構204と、回転(傾け)制御機構205とを備える。平行維持機構203は、基板上に配置されるチップ103とカバー部101とを略平行状態に維持したまま、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104とを嵌合させる。間隔制御機構204は、カバー部101とチップ103との間隔を制御する。回転制御機構205は、カバー部101とチップ103とが成す角度401を制御する。
さらに、本装置は、平行維持機構203を実現するために、カバー部101にカバースライド部501を有する。回動アーム部201の第2の接合部302は、カバースライド部501をスライドする。
さらに、間隔制御機構204が、カバー部101とチップ103とを平行状態に維持したまま、これらの間に空間的余裕を設ける。本実施形態では、間隔制御機構204を実現するために引付部503を有する。引付部503は、第2の接合部302から第4の接合部304の方へ当該第2の接合部302を引き付け、第2の接合部302をカバースライド部501の第4の接合部側に引き寄せる。ここで、第2の接合部302が移動できる範囲はカバースライド部501のみに限定される。そして、回動アーム部201と支持アーム部202とが成す角402を一定角度に保たれる。
回動アーム部201と基板102には、回転制御機構205が接続されている。回転制御機構205としては、例えば捻りバネが用いられる。回転制御機構205は、嵌合部とチップとが成す角度401を制御する。嵌合部とチップとが成す角度401とは、図1に示すように、嵌合部の延長線と、チップの延長線とが成す角度である。
次に本装置の動作について説明する。
本装置の動作は、カバー部101が回転している状態から当該カバー部101とチップ103とを平行にする第1の動作と、カバー部101とチップ103とを平行状態を維持したまま、嵌合部の接続部材とチップの接続部材とを嵌合させる第2の動作を有する。すなわち、図1の状態から図2の状態にするのが第1の動作である。図2の状態から図3の状態にするのが第2の動作である。
はじめに、第1の動作を実行する。すなわち、カバー部101とチップ103とを近づけて、これらを平行にする。カバー部101に、回転制御機構205がカバー部101を回転させる力よりも大きな力を下方向に与える。そして、回動アーム部201が第1の接合部301を軸にして回動する。カバー部101と支持アーム部202と回動アーム部201とは連動している。そのため、カバー部101と支持アーム部202も回動アーム部201の動きに合わせて動く。このとき、回動アーム部201と支持アーム部202とが成す角402は、一定の角度に保たれる。
回動アーム部201が回動すると、図2の状態になる。第3の接合部303からみて、第4の接合部304とは逆の方の支持アーム部202の端部(支持アーム部の端部)が、基板102と接する。そのため、支持アーム部202の端部の下方向への動きは制限される。
間隔制御機構204は、カバー部101とチップ103の間に一定の間隔を設ける(図2)。これは、回動アーム部201と支持アーム部202とが成す角402が一定の角度を保つためである。一定の間隔とは、嵌合部とチップとが触れない程度の間隔である。嵌合部の接続部材またはチップの接続部材が突起状部材である場合、この一定の間隔は、少なくとも、嵌合部の接続部材とチップの接続部材とが互いに触れない程度であることが望ましい。
次に、第2の動作を実行する。すなわち、カバー部101とチップ103とが平行である状態を維持したまま、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104とを嵌合させる。
カバー部101とチップ103とが平行である状態を維持したまま、カバー部101をチップ103に付勢させるためには、例えば、第3の接合部303の位置を次のように調整すれば良い。支持アーム部202及び回動アーム部201のそれぞれの中央を第3の接合部303とする。そして、第3の接合部303を軸として、各アーム部が互いに回動可能になるように接合する。ここで、回動アーム部201の第3の接合部303から第2の接合部302までの長さを長さAとし、第2の接合部302をカバースライド部501に位置させる。また、回動アーム部201の第3の接合部303から第1の接合部301までの長さも長さAとする。さらに、支持アーム部202の第3の接合部303から第4の接合部304までの長さを長さAとする。第3の接合部303から基板102に接する支持アーム部202の端部までの長さも長さAとする。第1の接合部、第2の接合部、第3の接合部、第4の接合部にて接合される部材はそれぞれが回動可能である。
カバー部101に下方向の力が付与されると、基板102に接する支持アーム部202の端部が、右方向に基板102上をスライドする。そして、第2の接合部302も、右方向にカバースライド部501をスライドする。このように、支持アーム部202の端部と第2の接合部302とが同じ方向に動くことによって、カバー部101と基板102とを平行にしたまま、カバー部101を基板102の方へ移動させることができる。
ちなみに、この時にカバー部101に付与される力は、回転制御機構205が回動アーム部201を回転させる力と、引付部が第2の接合部302を引き付ける力との和よりも大きい。
上述の動作によって、カバー部101とチップ103とが略平行状態のまま、カバー部101が基板102の方へ移動する。そして、最終的に、図3に示すように、カバー部101が有する接続部材105とチップ103が有する接続部材104とが嵌合する。
回転制御機構205は固定装置外に設けても良い。例えば、モータなどの動力源を有する動力源装置を本装置とは別途用意して、その動力源装置を用いて嵌合部とチップとが成す角度を制御しても良い。また、本装置を利用する者が、利用時に嵌合部とチップとが成す角度を適宜手動で制御しても良い。
回転制御機構205は捻りバネに限定されるものではない。カバー部101の嵌合部とチップ103とが成す角度401をゼロより大きくできるものであれば良い。
図1に示した間隔制御機構204は一例であり、間隔制御機構はこれに限定されるものではない。間隔制御機構204は、嵌合部とカバー部101とを平行状態に維持した状態で、嵌合部とカバー部101との間に空間的余裕を設ける機構を有していれば良い。間隔制御機構204は、回動アーム部201と支持アーム部202とが第3の接合部303を軸に回動する範囲を制御して、嵌合部とチップ103との間隔を制御しても良い。本実施形態では、間隔制御機構204として、引付部に引付バネを用いているが、引付部はこれに限定されるものではない。引付部は第2の接続部302を第4の接続部304の方へ引き付ける力を有しておれば良く、例えば、ゴムなどの弾性体を用いることができる。
チップ103の接続部材と嵌合部の接続部材とは、各接続部材がお互いに接触し、嵌合するものであれば良い。例えば、接続部材をソケットとプラグとすることができ、チップの接続部材をソケット、嵌合部の接続部材をプラグにしても良い。
本装置では、嵌合部とチップとが平行のまま、嵌合部とチップとが嵌合する。従って、本装置を用いて、カバー部及びチップの両方に均一に圧力を印可した状態で、カバー部とチップを圧着させることができる。
本実施形態における固定装置では、カバースライド部としてカバー部の孔を設けているが、カバースライド部の形態はこれに限定されるものではない。例えば、回動アーム部がカバー部の表面上をスライドして、ある一定の長さをスライドしたら回動アーム部のスライドが止まるような仕組みにしても良い。この仕組みは、例えばカバースライド部の一端に回動アーム部のスライドを止めるための部材を設置することによって実現できる。
固定装置の基板102は、その一部にくぼみを有していても良い。図1に示すように、当該くぼみは、支持アーム部202の一端が基板102に接した時に、チップ103とカバー部101とを平行にするために設けられている。チップ103とカバー部101とが平行になるようだったら、くぼみは不要である。
支持アーム部202の一端が基板102上を移動する際は、支持アーム部202の一端は基板102上を滑動しても良いし、その他の移動方法を利用しても良い。支持アーム部202の一端に車輪を設けて、その車輪を基板102上で転がしても良い。カバースライド部をスライドする第2の接合部も同様である。
支持アーム部202の一端が接触して移動するのは、基板102上だけに限定されるものではない。例えば、支持アーム部202の一端が、チップ103上を移動しても良い。
図1に示すように、引付部503は、第2の接合部302とカバー部101とを接続しても良いが、回動アーム部201とカバー部101とを接続しても良い。引付部503は、第2の接続部302を第3の接続部304の方へ引き付けて、カバー部101とチップ103との間隔を作ることができれば良い。
本実施形態では、本装置の動作を説明する際に、カバー部101に下方向の力を付与したが、力を付与する部品はこれに限定されるものではない。カバー部101は、回動アーム部201または支持アーム部202と連動している。従って、回動アーム部201または支持アーム部202に力を付与しても良い。
図1では、カバー部101が基板102よりも上に設置されているが、各部品の位置関係はこれに限定されるものではない。カバー部101は基板102の下に設置されていても良い。
回動可能に接合するための方式は、接合された各部品が回動することが出来る方式であれば良い。例えば、ピン接合を用いることができる。
嵌合部の接続部材とチップの接続部材は、それらの部材に遊びを持たせた構造にしても良い。遊びを持たせることによって、それら接続部材の配置の不具合、加工の不具合等を補償することができる。例えば、図22に示すように、チップの接続部材104と、嵌合部の接続部材105の嵌合部位に遊び空間106を設ける。すると、チップの接続部材104と嵌合部の接続部材105との接続が多少ずれたとしても、最終的にはこれらを嵌合させることができる。
また、嵌合部に固定されるチップの固定面、または、チップに固定される嵌合部の固定面に遊びを持たせても良い。これらの固定面に遊びを設けることによって、嵌合部とチップとの固定の不具合等を補償することができる。嵌合部の固定面に遊びを設ける方法の一例を次に説明する。カバー部を、アーム部と、嵌合部と、に分ける。アーム部は、回動アーム部と支持アーム部とに接合する。嵌合部は、チップに固定される面を持つ。嵌合部は、アーム部の中央の接合部を軸として回動可能なように、当該アーム部に接合される。そして、回動制御部材を設けて、嵌合部がチップと平行である状態を0度とした場合に、嵌合部の回動が−5度(−(π/180)×5rad)から+5度(+(π/180)×5rad)ぐらいに収まるようにする。このような構成にすることによって、チップの固定面に対して10度((π/180)×10rad)程度の遊びを嵌合部の固定面に設けることができる。
以上説明したとおり、固定装置を第2の実施形態のような構成にすることによって、カバー部101とチップ103との間の空間的余裕を小さくしつつも、チップ103への操作性、視認性を得るための空間をカバー部101とチップ103との間に確保することができる。さらに、カバー部101とチップ103とを略平行状態にしたまま、嵌合部とチップとを嵌合することができる。
[第3の実施形態]
第3の実施形態では、支持アーム部の動きを制限する支持アーム軌道ガイドを有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1、2の実施形態の応用であるため、第1、2の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第3の実施形態では、支持アーム部の動きを制限する支持アーム軌道ガイドを有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1、2の実施形態の応用であるため、第1、2の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第3の実施形態に係る固定装置を図4に示す。図4に示す装置は、支持アーム軌道ガイド206を有する。支持アーム軌道ガイド206は、支持アーム部202が動く軌道を決定する。支持アーム部202は支持アームピン507を具備する。支持アームピン507を支持アーム軌道ガイド206に沿って移動させる。これにより、支持アーム部202の移動を制限することができる。
本装置では、カバー部101に下方向の力を付与すると、支持アームピン507は初めに円軌道を描くように移動する。そして、支持アームピン507が基板102と同程度の高さに達すると、円軌道を描く支持アームピン507の動きが終了する。これにより、カバー部101とチップ103とが平行になる。
このとき、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104とが接触しない程度に、カバー部101とチップ103とは離れている。
その後、支持アームピン507は、右方向へ、支持アーム軌道ガイド206に沿って移動する。それと同時に、第2の接合部302がカバースライド部を右方向へ移動する。これらの動作に伴って、チップ103に平行な状態を維持したまま、カバー部101がチップ103の方へ移動する。そして、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104とが嵌合する。
このように、支持アーム軌道ガイド206は、支持アーム部202の動きの軌道を制御するだけでなく、支持アーム部202に連動する回動アーム部201とカバー部101との動きも制御する。そのため、支持アーム軌道ガイド206によって、間隔制御機構、平行維持機構の両方を実現することが可能となる。
支持アーム軌道ガイド206を設けると、装置の部品を減らすことができる。これは、支持アーム軌道ガイド206で、間隔制御機構と平行維持機構との両方を実現することができるからである。そのため、装置に必要な部品を減らすことができる。例えば、図4に示すとおり、第3の実施形態の装置では引付部503(図1)は不要である。
支持アーム軌道ガイド206は、支持アーム部202の軌道を制御することができればよく、その材料は特に限定されない。
支持アームピン507は、支持アーム部202を支持アーム軌道ガイド206に沿って動かすことを可能とするものであれば、その形状や材料は特に限定されない。
以上のとおり、第3の実施形態では、支持アーム軌道ガイド206を有する固定装置について説明した。支持アーム軌道ガイド206を有することによって、固定装置の部品を減らすことができ、装置の簡略化、小型化が可能となる。
[第4の実施形態]
第4の実施形態では、支持アーム部の動きを制限する支持アーム軌道ガイドを有する固定装置であって、第3の実施形態とは異なるものについて説明する。なお、本実施形態は第1または第3の実施形態の応用であるため、第1または第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第4の実施形態では、支持アーム部の動きを制限する支持アーム軌道ガイドを有する固定装置であって、第3の実施形態とは異なるものについて説明する。なお、本実施形態は第1または第3の実施形態の応用であるため、第1または第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第4の実施形態に係る固定装置を図5に示す。本装置の支持アーム軌道ガイド206は、円軌道部分と楕円軌道部分を含む。また、本装置の支持アーム部202の長さは、第1、第3の実施形態の固定装置の支持アーム部よりも短い。図5に示す装置は、支持アーム軌道ガイド206を有する。支持アーム軌道ガイド206は、支持アーム部202が動く軌道を決定している。支持アーム部202は支持アームピン507を具備する。支持アームピン507を支持アーム軌道ガイド206に沿って移動させる。これにより、支持アーム部202の動きを制限することができる。
本装置では、カバー部101に下方向の力を付与すると、支持アームピン507は初めに支持アーム軌道ガイド206の円軌道部分を移動する。そして、支持アームピン507が、直線403の位置に達すると、カバー部101とチップ103とが平行になる。
このとき、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104とが接触しない程度に、カバー部101とチップ103とは離れている。
その後、支持アームピン507は支持アーム軌道ガイド206の楕円軌道部分を移動する。同時に、カバー部101は、基板102に平行な状態を維持したまま、基板102の方へ移動する。そして、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104が嵌合する。
支持アームピン507は、第3の接合部303としても良い。その場合、支持アームピン507を新たに設けなくても良い。支持アームピン507は支持アーム部202の動きを軌道に沿わせるよう制御できるものであれば良い。
以上説明したとおり、第4の実施形態では、支持アーム部202の動きを制限する支持アーム軌道ガイド206を有する固定装置であって、第3の実施形態とは異なるものについて説明した。このように、支持アーム軌道ガイド206は様々な形態を取ることが可能であり、例えば、支持円軌道部分と楕円軌道部分を含むことができる。
[第5の実施形態]
第5の実施形態では、カバー部の動きを制限するカバー部軌道ガイドを有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第4の実施形態の応用であるため、第1乃至第4の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第5の実施形態では、カバー部の動きを制限するカバー部軌道ガイドを有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第4の実施形態の応用であるため、第1乃至第4の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第5の実施形態に係る固定装置を図6に示す。図6に示す装置は、カバー部軌道ガイド207を有する。カバー部軌道ガイド207は、カバー部101が動く軌道を決定している。カバー部101はカバーピン508を具備する。カバーピン508をカバー部軌道ガイド207に沿って移動させる。これにより、カバー部101の動きを制限することができる。
本装置では、カバー部101に下方向の力を付与すると、カバーピン508が初めに円軌道を描くように移動する。そして、カバーピン508が直線404の位置に達すると、カバー部101とチップ103とが平行になる。そして、カバーピン508の軌道が円軌道から直線軌道に変わる。
このとき、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104とが接触しない程度に、カバー部101とチップ103とは離れている。
その後、カバーピン508はカバー部軌道ガイド207に沿って、下方向に移動する。同時に、カバー部101は基板102に平行な状態を維持したまま、基板102の方へ移動する。そして、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104が嵌合する。
このように、カバー部軌道ガイド207は、カバー部101の動きの軌道を制御するだけでなく、カバー部101に連動する回動アーム部201と支持アーム部202の動きも制御する。そのため、カバー部軌道ガイド207によって、間隔制御機構、平行維持機構の両方を実現することが可能となる。
カバー部軌道ガイド207を設けると、装置の部品を減らすことができる。これは、カバー部軌道ガイド207で、間隔制御機構と平行維持機構との両方を実現することができるからである。そのため、装置に必要な部品を減らすことができる。例えば、図6に示すとおり、第5の実施形態の装置では引付部503(図1)は不要である。
以上説明したとおり、第5の実施形態では、カバー部101の動きを制限するカバー部軌道ガイド207を有する固定装置について説明した。このように、カバー部軌道ガイド207を有することによって、固定装置の部品を減らすことができ、装置の簡略化、小型化が可能となる。
[第6の実施形態]
第6の実施形態では、カバー部の動きを制限するカバー部軌道ガイドを有する固定装置であって、第5の実施形態とは異なるものについて説明する。なお、本実施形態は第1乃至第5の実施形態の応用であるため、第1乃至第5の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第6の実施形態では、カバー部の動きを制限するカバー部軌道ガイドを有する固定装置であって、第5の実施形態とは異なるものについて説明する。なお、本実施形態は第1乃至第5の実施形態の応用であるため、第1乃至第5の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第6の実施形態の固定装置を図7に示す。図7に示す装置は、カバー部軌道ガイド207を有する。カバー部軌道ガイド207は、カバー部101が動く軌道を決定する。第4の接合部304はカバー部軌道ガイド207によってその動きが制限されており、これによって、カバー部101の動きが制限される。
本装置では、カバー部101に下方向の力を付与すると、初めに、第4の接合部304が円軌道を描くように移動する。そして、第4の接合部304が直線405の位置に達すると、カバー部101とチップ103とが平行になる。そして、第4の接合部304の軌道が円軌道から直線軌道に変わる。
このとき、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104とが接触しない程度に、カバー部101とチップ103とは離れている。
その後、第4の接合部304はカバー部軌道ガイド207に沿って下方向に移動する。同時に、基板102に平行な状態を維持したまま、カバー部101が基板102の方へ移動する。そして、嵌合部の接続部材105とチップの接続部材104とが嵌合する。
以上説明したとおり、第6の実施形態では、カバー部101の動きを制限するカバー部軌道ガイド207を有する固定装置であって、第5の実施形態とは異なるものについて説明した。このように、カバー部軌道ガイド207は様々な形態を取ることが可能である。また、第4の接合部304をカバー部軌道ガイド207に沿って移動させ、カバー部101の動きを制限することができる。
[第7の実施形態]
第7の実施形態では、チップを基板に押さえつけるチップ押さえ部を有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第6の実施形態の応用であるため、第1乃至第6の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第7の実施形態では、チップを基板に押さえつけるチップ押さえ部を有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第6の実施形態の応用であるため、第1乃至第6の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第7の実施形態の固定装置を図8に示す。図8に示す装置は、チップ103を基板102に押さえつけるチップ押さえ部107を有する。チップ押さえ部107は、チップ103に平行な状態でカバー部101がチップ103に近づく際に、チップ103を基板102に押さえつける(図9)。
そのため、基板上でチップ103の位置がずれることなく、嵌合部の接続部材105とチップ104の接続部材とを嵌合させることができる(図10)。
なお、図8乃至10のチップ押さえ部107は、嵌合部及びチップの手前側にあり、その一部がチップを押さえつけるものとする。従って、チップ押さえ部107がチップ全面を覆うということはない。
チップ押さえ部107の端部は第1の接合部301に回動可能に接合されている。そして、チップ押さえ部107のもう一方の端部は支持アーム部202と接合されている。このような構造を取ることによって、チップ押さえ部107は、カバー部101、回動アーム部201、または支持アーム部202に連動する。
支持アーム部202の端部は、チップ押さえ部107の一部をスライドする。このような構造にすることによって、カバー部101に付与される下方向の力は、回動アーム部201と支持アーム部202とを介して、チップ押さえ部107に伝わる。チップ押さえ部107に下方向の力が付与されるため、チップ押さえ部107がチップ103を押さえつけることができる。
チップ押さえ部107のチップ103に触れる部分の材料は、基板102上に配置されたチップ103を押さえつけることができ、さらに、チップ103を傷つけない弾性体材料などが望ましい。
以上説明したとおり、第7の実施形態では、チップ103を基板102に押さえつけるチップ押さえ部107を有する固定装置について説明した。このように、チップ押さえ部107を有することによって、基板102上に配置したチップ103の位置ずれを防止することができ、嵌合部の接続部材とチップの接続部材とを正確に嵌合させることができる。
[第8の実施形態]
第8の実施形態では、支持アーム部の端部を基板上に保持することが可能な支持アーム保持部を有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第7の実施形態の応用であるため、第1乃至第7の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第8の実施形態では、支持アーム部の端部を基板上に保持することが可能な支持アーム保持部を有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第7の実施形態の応用であるため、第1乃至第7の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第8の実施形態の固定装置を図11に示す。図11に示す装置は、支持アーム部202の端部を基板102に保持することが可能な支持アーム保持部504を有する。回転制御機構によって、基板102に接した状態の支持アーム部202には常に上方向の力が作用している。しかし、この支持アーム保持部504によって、基板102に接した状態の支持アーム部202に作用する上方向の力は制御される。従って、基板102に接する支持アーム部202の端部は、上方向に移動せずに横方向のみに移動する。これにより、嵌合部の接続部材とチップの接続部材とを嵌合させるときに、カバー部101とチップ103との平行状態を安定して維持することができる。
以上説明したとおり、第8の実施形態では、支持アーム部202の端部を基板102に保持するこが可能な支持アーム保持部504を有する固定装置について説明した。本固定装置では、支持アーム部202の端部の動きが横方向のみに制限される。そのため、嵌合部の接続部材とチップの接続部材とを嵌合させるときに、カバー部101とチップ103との平行状態を安定して維持することができる。
[第9の実施形態]
第9の実施形態では、カバー部とチップとの間に一定の間隔を設ける間隔制御機構の様々な形態について図12乃至15を用いて説明する。なお、本実施形態は第1乃至第8の実施形態の応用であるため、第1乃至第8の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第9の実施形態では、カバー部とチップとの間に一定の間隔を設ける間隔制御機構の様々な形態について図12乃至15を用いて説明する。なお、本実施形態は第1乃至第8の実施形態の応用であるため、第1乃至第8の実施形態と同じ点については説明を省略する。
カバー部101とチップ103にはある一定の間隔を設けるために、基板102と接する支持アーム部の端部と第2の接合部302とを繋ぐ圧縮バネ505を設けても良い。圧縮バネ505の力は、基板102と接する支持アーム部202の端部と第2の接合部302とを離す方向に働く。そのため、基板102と接する支持アーム部202の端部が基板102に接したときに、回動アーム部201と支持アーム部202とが成す角402を一定角度に保つことができる。結果、カバー部101とチップ103との間にある一定の間隔を設けることができる。
なお、圧縮バネ505は、第1の接合部と第4の接合部とに繋がれていても良い。
または、図13に示すように、捻りバネ506を第3の接合部303に設けても良い。捻りバネ506の一端は回動アーム部201に繋がっている。捻りバネ506の他端は支持アーム部202に繋がっている。図13の場合、捻りバネ506は、基板102と接する支持アーム部202の端部と第2の接合部302とを離す方向に働く。基板102と接する支持アーム部202の端部が基板102に接したときに、回動アーム部201と支持アーム部202とが成す角402を一定角度に保つことができる。結果、カバー部101とチップ103との間に一定の間隔を設けることができる。
または、図14に示すように、回動アーム部201と支持アーム部202自体に、圧縮バネ機構(図示を省略)を具備する。力が大きくかかっていない状態では、図示するように、圧縮バネ機構が伸びた状態になることによって、接合部303がカバー部101と一定の間隔に保たれる。その結果、回動アーム部201と支持アーム部202とが成す角402を一定角度に保つことができる。その結果、カバー部101とチップ103との間に一定の間隔を設けることができる。支持アーム部202の端部が基板102に接し、さらに力がカバー部101に印加されたときには、回動アーム部201と支持アーム部202は、圧縮バネ機構によって短くなり、その結果、カバー部101とチップ103が嵌合する。
このときに、図15に示すような構成とすることにより、回動アーム部201と支持アーム部202を等量ずつ短くすることができる。つまり、回動アーム部201は、第1回動アーム片2011と第2回動アーム片2012を備える。第1回動アーム片2011及び第2回動アーム片2012は、相互に向かい合うギア部分を備える。第1回動アーム片2011と第2回動アーム片2012は、当該ギア部分の端部において、他方の回動アーム片と弾性体700を介して連結されている。向かい合うギア部分には、歯車701が噛み合わされている。当該歯車701が一方に回転すると、第1回動アーム片2011と第2回動アーム片2012は近付くように移動する。一方、当該歯車701が他方に回転すると、第1回動アーム片2011と第2回動アーム片2012は離れるように移動する。
支持アーム部202は、第1支持アーム片2021と第2支持アーム片2022を備える。第1支持アーム片2021及び第2支持アーム片2022は、相互に向かい合うギア部分を備える。第1支持アーム片2021と第2支持アーム片2022は、当該ギア部分の端部において、他方の支持アーム片と弾性体700を介して連結されている。向かい合うギア部分には、回動アーム部201と共通の歯車701が噛み合わされている。当該歯車701が一方に回転すると、第1支持アーム片2021と第2支持アーム片2022は近付くように移動する。一方、当該歯車701が他方に回転すると、第1支持アーム片2021と第2支持アーム片2022は離れるように移動する。このように、共通の歯車701の回転によって、相互の軸部材を移動させるので、回動アーム部201と支持アーム部202を等量ずつ移動させることができる。その結果、カバー部101とチップ103を平行に保ちつつ嵌合させることができる。
または、図16に示すように、引付バネ509を第1の接合部301、引付バネ510を第4の接合部304にそれぞれ繋げても良い。第1の接合部301と第4の接合部304には、スライドが可能なスライド部が設けられている。これにより、基板102と接する支持アーム部202の端部が当該基板102に接したときに、回動アーム部201と支持アーム部202とが成す角402を一定角度に保つことができる。結果、カバー部101とチップ103との間に一定の間隔を設けることができる。
以上説明したとおり、第9の実施形態では、カバー部101とチップ103との間に一定の間隔を設ける間隔制御機構の様々な形態について説明した。このように、間隔制御機構は様々な形態をとることが可能であり、間隔制御機構は本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
[第10の実施形態]
第10の実施形態では、嵌合部の接続部材に接続されたチューブを有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第9の実施形態の応用であるため、第1乃至第9の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第10の実施形態では、嵌合部の接続部材に接続されたチューブを有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第9の実施形態の応用であるため、第1乃至第9の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第10の実施形態の固定装置を図17に示す。図17に示す装置は、嵌合部の接続部材105に接続されたチューブ601を有する。チューブ601の一端は、試料や試薬、圧力等を供給する供給装置602に接続している。供給装置602から供給される試料や試薬、圧力等は、チューブ601と嵌合部の接続部材105とを介して、チップ103に供給される。
本発明の固定装置を用いると、使用するチューブ601を短くすることができる。図19A、図19Bに示すとおり、特許文献1の装置を用いた場合、基板にチップを設置する際には、長いチューブが必要となる。チューブが長くなると、その取り扱いが複雑になる、チューブ内の圧力制御が難しくなる、デッドボリュームが大きくなるなど、様々な問題が起こるため、長いチューブは望ましくない。本装置の場合、基板にチップを設置させる際に動かすカバー部の移動範囲が図19Bよりも小さいため、使用するチューブは短くて良い。
チューブは一般的用いられるものでよく、材料は特に限定されない。
以上説明したとおり、第10の実施形態では、嵌合部の接続部材に接続されたチューブを有する固定装置について説明した。第10の実施形態の固定装置では、チューブ601の長さを短くすることができるため、チューブ601の取り扱いが容易になる、チューブ601内の圧力制御がしやすくなる、デッドボリュームの容量を小さくできるなどの効果が得られる。
[第11の実施形態]
第11の実施形態では、基板に接触する支持アーム部の端部が基板に接合され、さらに、カバー部に回動可能に接続された嵌合部を有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第10の実施形態の応用であるため、第1乃至第10の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第11の実施形態では、基板に接触する支持アーム部の端部が基板に接合され、さらに、カバー部に回動可能に接続された嵌合部を有する固定装置について説明する。なお、本実施形態は第1乃至第10の実施形態の応用であるため、第1乃至第10の実施形態と同じ点については説明を省略する。
第11の実施形態の固定装置を図18に示す。図18に示す装置は、カバー部101の第6の接合部306がカバー部101の端に位置する。第6の接合部306に嵌合部108が回動可能に接合されている。嵌合部108は、嵌合部の回動範囲を制限する嵌合部枠109を有する。嵌合部108は接続部材110を有する。チップの接続部材104と嵌合部の接続部材110が嵌合する。図18では、カバー部101は嵌合部108の手前に位置し、嵌合部108とチップ103とがカバー部101の奥に位置している。
また、基板102に基板スライド部502が設けられている。基板の第5の接合部305に支持アーム部202の一端が接合されている。第5の接合部305は基板スライド部502をスライドすることができる。
回転制御機構208は、嵌合部108をカバー部101から離す方へ回転させるために付勢している。
本装置では、カバー部101と基板102とが常に平行状態を保つ。これは、図18に示すとおり、本装置の部品によってスコットラッセル機構が成り立っているためである。
次に本固定装置の動作について説明する。嵌合部108に下方向の力が作用すると、嵌合部108は回動して嵌合部枠109がカバー101に接触するまで回動する。嵌合部枠109は、嵌合部108が基板102上に配置されるチップ103と平行な状態になったら、嵌合部108の回動を止める役割を担っている。従って、嵌合部108の回動が止まると、嵌合部108とチップ103とは平行になり、カバー部101と嵌合部108とが一体となる。
このような状態で、さらに下方向の力を嵌合部108に作用させる。その力が、回転制御機構208が嵌合部108を回転させる力と、引付部503が第2の接合部302を引き付ける力の和よりも大きくなると、嵌合部108とカバー部101とが一体になった状態で、嵌合部108とチップ103とを平行な状態に維持したまま、嵌合部108をチップ103に近づけることができる。そして、嵌合部の接続部材110とチップ103の接続部材104とが嵌合する。
本発明は、このように、嵌合部のみを回転させる構成にすることが可能である。嵌合部を回転させるための部品を少なくすることによって、嵌合部を回転させるための力を軽減することが可能となる。
上記説明では、平行維持機構の一実現方法として、スコットラッセル機構の機能を利用したが、平行維持機構はそれだけに限定されるものではない。例えば平歯車とラックを組み合わせて、平行維持機構を実現することができる。
以上、第11の実施形態では、基板102に接触する支持アーム部202の端部が当該基板102に接合され、さらに、カバー部101に回動可能に接続された嵌合部108を有する固定装置について説明した。このように、カバー部101に回動可能に接続された嵌合部108を有することによって、回転制御機構の部品の数を少なくすることができる。そのため、小さい力で嵌合部を回転させることが可能になる。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、2008年10月17日に出願された日本出願特願2008−268905を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、μTASなどのチップを用いて試料の分析を行う場合に採用される。
101 カバー部
102 基板
103 チップ
104 チップの接続部材
105 嵌合部の接続部材
107 チップ押さえ部
108 嵌合部
109 嵌合部枠
110 嵌合部の接続部材
201 回動アーム部
2011 第1回動アーム片
2012 第2回動アーム片
202 支持アーム部
2021 第1支持アーム片
2022 第2支持アーム片
203 平行維持機構
204 間隔制御機構
205 回転制御機構
206 支持アーム軌道ガイド
207 カバー部軌道ガイド
208 回転制御機構
301 第1の接合部
302 第2の接合部
303 第3の接合部
304 第4の接合部
305 第5の接合部
306 第6の接合部
401 嵌合部とチップとが成す角度
402 回動アーム部と支持アーム部とが成す角
501 カバースライド部
502 基板スライド部
503 引付部
504 支持アーム保持部
505 圧縮バネ
506 捻りバネ
507 支持アームピン
508 カバーピン
509 引付バネ
510 引付バネ
601 チューブ
602 供給装置
102 基板
103 チップ
104 チップの接続部材
105 嵌合部の接続部材
107 チップ押さえ部
108 嵌合部
109 嵌合部枠
110 嵌合部の接続部材
201 回動アーム部
2011 第1回動アーム片
2012 第2回動アーム片
202 支持アーム部
2021 第1支持アーム片
2022 第2支持アーム片
203 平行維持機構
204 間隔制御機構
205 回転制御機構
206 支持アーム軌道ガイド
207 カバー部軌道ガイド
208 回転制御機構
301 第1の接合部
302 第2の接合部
303 第3の接合部
304 第4の接合部
305 第5の接合部
306 第6の接合部
401 嵌合部とチップとが成す角度
402 回動アーム部と支持アーム部とが成す角
501 カバースライド部
502 基板スライド部
503 引付部
504 支持アーム保持部
505 圧縮バネ
506 捻りバネ
507 支持アームピン
508 カバーピン
509 引付バネ
510 引付バネ
601 チューブ
602 供給装置
Claims (20)
- 基板と、
前記基板上に配置されるチップと嵌合する嵌合手段を有するカバー手段と、
前記基板の第1の接合手段と回動可能に接合され、さらに、前記カバー手段の第2の接合手段と接合された回動アーム手段と、
前記第1の接合手段または前記第2の接合手段がチップ面または前記チップ面と平行な面に沿って移動することによって、前記嵌合手段と前記チップとを略平行状態に維持したまま前記嵌合手段と前記チップとを嵌合させる平行維持手段と、を有し、
前記嵌合手段がチップに対して回動自在である固定装置。 - 前記嵌合手段と前記チップとの間隔を制御する間隔制御手段をさらに有する請求項1に記載の固定装置。
- 前記嵌合手段と前記チップとが成す角度を制御する回転制御手段をさらに有する請求項1または2に記載の固定装置。
- 前記平行維持手段が、
前記嵌合手段に作用する力であって、前記チップ面と平行な面に垂直方向の力を、
前記チップ面と平行な面に平行方向の力に変換することを可能とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の固定装置。 - 前記平行維持手段が、
スコットラッセル機構によって実現されている請求項1乃至4のいずれか一項に記載の固定装置。 - 前記回動アーム手段の前記第1の接合手段と前記第2の接合手段との間に位置する第3の接合手段と回動可能に接合し、さらに前記カバー手段の第4の接合手段に接合する支持アーム手段をさらに有する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の固定装置。
- 前記嵌合手段が前記カバー手段に回動可能に接合され、
前記回動アーム手段の前記第1の接合手段と前記第2の接合手段との間に位置する第3の接合手段と回動可能に接合し、さらに前記カバー手段の第4の接合手段と回動可能に接合し、さらに、前記基板の第5の接合手段とに接合する支持アーム手段を有し、
前記平行維持手段で前記第1の接合手段が移動する場合には、前記第4の接合手段が前記チップ面または前記チップ面と平行な面に沿って移動し、
前記平行維持手段で前記第2の接合手段が移動する場合には、前記第5の接合手段が前記チップ面または前記チップ面と平行な面に沿って移動する請求項1乃至6のいずれか一項に記載の固定装置。 - 前記間隔制御手段が、
前記回動アーム手段と前記支持アーム手段とが第3の接合手段を軸に回動する範囲を制御して、前記嵌合手段と前記チップとの間隔を制御する請求項6または7に記載の固定装置。 - 前記支持アーム手段の端部が前記基板又は前記チップと接触して、前記嵌合手段と前記チップとの間隔を制御する請求項6乃至8のいずれか一項に記載の固定装置。
- 前記支持アーム手段の端部が前記基板又は前記チップと接触したときに前記嵌合手段と前記チップが略平行状態であり、
前記支持アーム手段の端部が前記基板また前記チップと接触して、前記基板上または前記チップ上を移動する方向と、前記第2の接合手段がチップ面または前記チップ面と平行な面に沿って移動する方向とが同一方向である請求項6乃至9のいずれか一項に記載の固定装置。 - 前記支持アーム手段の端部に位置する第5の接合手段に接合され、さらに、前記第1の接合手段と回動可能に接合されたチップ押さえ手段を有する請求項6乃至10のいずれか一項の記載の固定装置。
- 前記支持アーム手段又は前記カバー手段が動く軌道を制限する軌道制限ガイドを有する請求項6乃至11のいずれか一項に記載の固定装置。
- 前記軌道制限ガイドが、
前記平行維持手段に含まれる請求項12に記載の固定装置。 - 前記軌道制限ガイドが、
前記間隔制御手段に含まれる請求項12または13に記載の固定装置。 - 前記第2の接合手段に、前記第2の接合手段から前記第4の接合手段の方へ、前記第2の接合手段を引き付ける引付手段が位置する請求項6乃至14のいずれか一項に記載の固定装置。
- 前記第4の接合手段に、前記第4の接合手段から前記第2の接合手段の方へ、前記第4の接合手段を引き付ける引付手段が位置する請求項6乃至15のいずれか一項に記載の固定装置。
- 前記嵌合手段に、チューブが接続されている請求項1乃至16のいずれか一項に記載の固定装置。
- 前記嵌合手段と前記チップが、それぞれ接続部材を有する請求項1乃至17のいずれか一項に記載の固定装置。
- 前記間隔制御手段が、
少なくとも前記カバー手段の接続部材と前記チップの接続部材とが互いに触れない程度の間隔を、前記嵌合手段の接続部材と前記チップの接続部材との間に設ける請求項18に記載の固定装置。 - 請求項1乃至19記載の固定装置を用いて、前記嵌合手段と前記チップとを嵌合させる固定方法。
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