JP6111161B2 - 流体取扱装置および流体取扱方法 - Google Patents
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Description
(マイクロ流路チップの構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係るマイクロ流路チップ100の構成を示す図である。図1Aは、マイクロ流路チップ100の平面図であり、図1Bは、図1Aに示されるA−A線の断面図である。
第1チップ120は、所定の溝および貫通孔が形成された第1基板130に、ダイヤフラム部141が形成された第1フィルム140を熱圧着で接合することによって作製される。このとき、第1フィルム140のダイヤフラム部141が外部に向けて突出するように、第1フィルム140と、第1基板130の第1溝131が形成された面とが接合される。なお、第1基板130に第1フィルム140を接合した後に、吸引などの手段によりダイヤフラム部141を形成してもよい。
次に、マイクロ流路チップ100の使用方法について、図3を参照して説明する。図3A,Bは、マイクロ流路チップ100の使用方法を説明するためのマイクロ流路チップ100の部分拡大断面図である。本実施の形態では、流体として液体を用いた例について説明する。
ここまで、接合層163が第2基板160と一体の場合について説明したが、接合層163は第2フィルム170と一体であってもよいし、第2基板160および第2フィルム170と別体であってもよい。
本実施の形態のマイクロ流路チップ100,100’,100”は、第2フィルム170が第1フィルム140より高い弾性率を有しているため、外部から力を加えなくても、流体流路を閉塞することができる。また、圧力室151内の圧力を調整することで、第1流路121から第2流路122に流れる流体の流れを容易に制御することができる。さらに、第1チップ120と第2チップ150を積層すると、接合層163に応力が集中するため、第2フィルム170を第1フィルム140に押し付けることで、確実に流体流路を閉塞することができる。
(マイクロ流路チップの構成)
本発明の実施の形態2に係るマイクロ流路チップ200は、第2基板260が2枚の基板によって構成されている点において、実施の形態1に係るマイクロ流路チップ100と異なる。そこで、実施の形態1に係るマイクロ流路チップ100と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略し、主として実施の形態1に係るマイクロ流路チップ100と異なる部分について説明する。
以上のように、実施の形態2に係るマイクロ流路チップ200は、実施の形態1に係るマイクロ流路チップ100と同じ効果を有する。また、実施の形態2に係るマイクロ流路チップ200は、第3基板280および第4基板290を積層することで連通路262を形成しているため、基板の面方向に延びる連通路262を容易に形成することができる。
(マイクロ流路チップの構成)
本発明の実施の形態3に係るマイクロ流路チップ300は、隔壁および圧力室をそれぞれ複数有する点において、実施の形態2に係るマイクロ流路チップ200と異なる。そこで、実施の形態2に係るマイクロ流路チップ200と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略し、主として実施の形態2に係るマイクロ流路チップ200と異なる部分について説明する。
次に、マイクロ流路チップ300の使用方法について、図10および図11を参照して説明する。図10A〜Cおよび図11A,Bは、マイクロ流路チップ300の使用態様を説明するためのマイクロ流路チップ300の断面図である。本実施の形態では、流体として液体を用いた例について説明する。
以上のように、実施の形態3に係るマイクロ流路チップ300は、実施の形態2に係るマイクロ流路チップ200と同じ効果を有する。また、上記のとおり、実施の形態3に係るマイクロ流路チップ300は、特定量の液体を繰り返し送液することが可能である。
120,320 第1チップ
121 第1流路
122 第2流路
123 隔壁
124 液体導入口
125 液体取出口
130,330 第1基板
131 第1溝
132 第2溝
133 第1貫通孔
134 第2貫通孔
140,340 第1フィルム
141 ダイヤフラム部
150,250,350 第2チップ
151 圧力室
160,260,360 第2基板
161,361,362,363 凹部
162、262 連通路
163,163’,163” 接合層
170,370 第2フィルム
280,380 第3基板
281 底側凹部
282 連通溝
290,390 第4基板
291 第3貫通孔
321 第3流路
322 第4流路
323 第5流路
324 第6流路
325 第1隔壁
326 第2隔壁
331 第3溝
332 第4溝
333 第5溝
334 第6溝
351 第1圧力室
352 第2圧力室
353 第3圧力室
354 第1連通路
355 第2連通路
356 第3連通路
367 接続路
381 第1底側凹部
382 第2底側凹部
383 第3底側凹部
384 接続溝
385 第1連通溝
386 第2連通溝
387 第3連通溝
388 第5貫通孔
Claims (7)
- 第1溝を一方の面に有する第1基板と、前記第1基板の前記一方の面に貼り付けられた樹脂からなる第1フィルムと、前記第1フィルムおよび前記第1溝から構成される流体流路内に配置される隔壁と、を有し、前記第1フィルムの前記隔壁と対応する部分に撓み変位可能領域が形成された第1チップと、
凹部が一方の面に開口し、前記凹部と外部とを連通した連通路を有する第2基板と、前記凹部の前記一方の面の開口を塞ぐように、前記第2基板の前記一方の面に密着させて配置されたエラストマーからなる第2フィルムとを有する第2チップと、を含み、
前記第2フィルムの弾性率は、前記第1フィルムの弾性率より高く、
前記第1チップおよび前記第2チップは、前記第1フィルムおよび前記第2フィルムを介して前記隔壁と前記凹部とが向かい合い、前記第1フィルムを前記隔壁に押し付けるように積層され、
前記凹部内を陰圧にすることによって、前記第2フィルムが前記凹部内に引き込まれるとともに、前記第1フィルムが前記凹部に向けて湾曲して、前記第1フィルムと前記隔壁との間に隙間が生じて前記流体流路が開かれる、
流体取扱装置。 - 前記第2基板は、前記凹部の開口縁部および前記第2フィルムの間に配置され、前記第2基板および前記第2フィルムを密着させるための接合層をさらに有する、請求項1に記載の流体取扱装置。
- 前記第2基板は、
底側凹部と、前記底側凹部の開口部に接続した連通溝とが同一面に形成された第3基板と、
前記第3基板の前記底側凹部および前記連通溝が形成された面に積層され、前記底側凹部に対応した位置に貫通孔が形成された第4基板と、
を含み、
前記連通路は、前記連通溝および前記第4基板から構成され、
前記凹部は、前記底側凹部および前記貫通孔から構成され、
前記第2フィルムは、前記第4基板の、前記第3基板と対向する面と反対側の面に配置されている、
請求項1または請求項2に記載の流体取扱装置。 - 前記接合層は、前記凹部の開口の周囲に形成された、前記第2フィルム側へ突出する凸部である、請求項2または請求項3に記載の流体取扱装置。
- 前記接合層は、前記第2フィルムの前記第2基板と密着させる面に形成された凸部である、請求項2または請求項3に記載の流体取扱装置。
- 前記接合層は、前記第2基板および前記第2フィルムと別体である、請求項2または請求項3に記載の流体取扱装置。
- 請求項1に記載の流体取扱装置を使用して流体を取り扱う方法であって、
前記第1フィルムと前記隔壁との間に隙間を有する前記第1チップに前記第2チップを積層させることによって前記隙間を塞ぐステップと、
前記流体流路内に流体を導入するステップと、
前記凹部内の気体を吸引することによって前記凹部内を陰圧にするステップと、を含み、
前記凹部内が陰圧になることによって、前記凹部を覆う前記第2フィルムが前記凹部内に引き込まれるとともに、前記第1フィルムが前記凹部に向けて湾曲して、前記第1フィルムと前記隔壁との間に隙間が生じて前記流体流路が開かれる、
流体取扱方法。
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