JP5565299B2 - マイクロ流路デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 長尺な板状をなし、その片面に形成され、一端面に半円形状に開口する溝を有する一対の半割体で構成され、該半割体同士を接合してなるマイクロ流路デバイスを製造する方法であって、
前記一対の半割体の前記片面同士を重ねて接合して、前記溝同士間で、一端側から見た開口形状が円形の吐出口を有する流路を構成する第1の工程と、
前記流路に流体を供給して、該流体を前記吐出口から吐出させつつ、前記一対の半割体のうちの少なくとも一方の半割体の一端面を研削して、双方の半割体の一端面同士を前記半割体の長手方向の同じ位置に揃える第2の工程とを有することを特徴とするマイクロ流路デバイスの製造方法。
前記第2の工程では、前記一方の半割体の一端面を前記他方の半割体の一端面と同じ位置に来るまで研削する上記(1)に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
図1は、本発明のマイクロ流路デバイスの製造方法で製造されたマイクロ流路デバイスの第1実施形態を示す斜視図、図2は、図1中のA−A線断面図(図1に示すマイクロ流路デバイスの使用状態を示す縦断面図)、図3は、図1中の矢印B方向から見た図、図4〜図10は、それぞれ、本発明のマイクロ流路デバイスの製造方法の各工程を順に示す縦断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1および図2中の上側を「基端」、「上」または「上方」、下側を「先端」、「下」または「下方」と言う。また、図4〜図10中(図11についても同様)の左側を「基端」、右側を「先端」と言う。また、図1中では、見易くするためにマイクロ流路デバイスの厚さ方向を誇張して模式的に図示しており、マイクロ流路デバイスの厚さ、長さ、幅の比率は実際とは大きく異なる。
図4に示すように、マイクロ流路デバイス1の母材となる材料、すなわち、板部材3aおよび3bをそれぞれ用意する。そして、板部材3aの接合面34と板部材3bの接合面34とが対向するように配置する。このとき、板部材3aの先端面36と板部材3bの先端面36とが板部材長手方向でほぼ同じ位置となるように、板部材3aと板部材3bと配置する。
次に、図5に示すように、板部材3aと板部材3bとを接近させて、接合面34同士を重ねる。このとき、板部材3aの先端面36と板部材3bの先端面36とが板部材長手方向に互いにズレてしまうことがある。図5に示す状態では、板部材3aの先端面36が板部材3bの先端面36よりも若干突出している。この突出した部分(突出部37)は、次工程以降で解消される。
次に、板部材3bの接続口351および352と、液体(流体)Wが予め充填されたタンク(図示せず)とをチューブ(図示せず)で接続する。このチューブの長手方向の途中には、ポンプ(図示せず)が設置されている。そして、ポンプを作動させる。これにより、図6に示すように、液体Wを第1の流路21、第2の流路22、第3の流路23に供給して、吐出口26から吐出させることができる。
次に、図7に示すように、液体Wを吐出口26から吐出させたままで、回転軸50に回転可能に支持された砥石車(研削砥石)40を板部材3aの先端面36(突出部37)に当接させる。この状態から砥石車40を板部材3aの先端面36に押し付けつつ、回転軸50に回りに回転させる。これにより、板部材3aの先端面36が徐々に研削される(研磨される)。
なお、研削加工に代えて、NC切削加工を用いてもよい。
また、前記製造方法では、液体供給工程を省略することもできる。
図11は、本発明のマイクロ流路デバイスの製造方法で製造されたマイクロ流路デバイスの第2実施形態を示す縦断面図である。
本実施形態は、第3の流路の形状が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
21 第1の流路(第1のマイクロ流路)
22 第2の流路(第2のマイクロ流路)
23 第3の流路(第3のマイクロ流路)
231 大径部
232 小径部
233 テーパ部
26 吐出口
3a、3b 板部材(半割体)
31 第1の溝
32 第2の溝
33 第3の溝
34 接合面
351、352 接続口
36 先端面(一端面)
37 突出部
20 収納容器
40 砥石車(研削砥石)
50 回転軸
301、302 チューブ
L1 第1の液体
L2 第2の液体
L3 混合液
M 吐出液
W 液体(流体)
φd 直径
θ テーパ角度
Claims (14)
- 長尺な板状をなし、その片面に形成され、一端面に半円形状に開口する溝を有する一対の半割体で構成され、該半割体同士を接合してなるマイクロ流路デバイスを製造する方法であって、
前記一対の半割体の前記片面同士を重ねて接合して、前記溝同士間で、一端側から見た開口形状が円形の吐出口を有する流路を構成する第1の工程と、
前記流路に流体を供給して、該流体を前記吐出口から吐出させつつ、前記一対の半割体のうちの少なくとも一方の半割体の一端面を研削して、双方の半割体の一端面同士を前記半割体の長手方向の同じ位置に揃える第2の工程とを有することを特徴とするマイクロ流路デバイスの製造方法。 - 前記第1の工程では、前記一対の半割体の前記片面同士を重ねて接合した際、前記一対の半割体のうちの少なくとも一方の半割体の一端面が、他方の半割体の一端面よりも突出しており、
前記第2の工程では、前記一方の半割体の一端面を前記他方の半割体の一端面と同じ位置に来るまで研削する請求項1に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。 - 前記第2の工程では、前記一方の半割体の一端面に対する研削を開始するのに先立って、前記流路への前記流体の供給を開始する請求項1または2に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記第2の工程では、前記流路への前記流体の供給を停止するのに先立って、前記一方の半割体の一端面に対する研削を停止する請求項1ないし3のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記流体は、液体である請求項1ないし4のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記吐出口から吐出される前記流体の流量は、10〜500μL/秒である請求項1ないし5のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記第2の工程での前記一方の半割体の一端面に対する研削は、研削砥石を用いて行なう請求項1ないし6のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記研削砥石を回転させて前記研削を行なう請求項7に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記第1の工程での前記一対の半割体同士の接合は、融着で行なう請求項1ないし8のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記各半割体は、それぞれ、前記溝の少なくとも最先端部にその内径が前記半割体の長手方向に沿って一定の内径一定部を有する請求項1ないし9のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記各半割体は、それぞれ、前記溝の一端側の部分にその内径が一端方向に向かって漸減するテーパ部を有する請求項1ないし10のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記テーパ部のテーパ角度は、前記半割体の長手方向に沿って変化している請求項11に記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記各半割体は、それぞれ、樹脂材料で構成されている請求項1ないし12のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
- 前記吐出口の直径は、20〜500μmである請求項1ないし13のいずれかに記載のマイクロ流路デバイスの製造方法。
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