(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイヤフラムの形状の修正を容易に行うことができる流体取扱装置の製造方法を提供すること。【解決手段】流体取扱装置１００は、基板１２０と、基板１２０の一方の面に接合された、ダイヤフラム１１１を含むフィルム１１０とを有する。流体取扱装置１００の製造方法は、ダイヤフラム１１１用の凹部１３を有する第１金型１１と、フィルム１１０と、基板１２０と、第２金型１２とをこの順番で積層する工程と、フィルム１１０を挟んで凹部１３と対向する位置におけるフィルム１１０と基板１２０との間の空間に気体を導入するか、または凹部１３とフィルム１１０との間の空間から気体を吸引することで、凹部１３の内面にフィルム１１０の一部を接触させてダイヤフラム１１１を成形する工程とを含む。【選択図】図１
2020138283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の一方の面に接合された、ダイヤフラムを含むフィルムとを有する流体取扱装置の製造方法であって、
前記ダイヤフラム用の凹部を有する第１金型と、前記フィルムと、前記基板と、第２金型とをこの順番で積層する工程と、
前記フィルムを挟んで前記凹部と対向する位置における前記フィルムと前記基板との間の空間に気体を導入するか、または前記凹部と前記フィルムとの間の空間から気体を吸引することで、前記凹部の内面に前記フィルムの一部を接触させて前記ダイヤフラムを成形する工程とを含む、
流体取扱装置の製造方法。
【請求項２】
前記ダイヤフラムを成形する工程では、前記フィルムを挟んで前記凹部と対向する位置における前記フィルムと前記基板との間の空間に気体を導入する、請求項１に記載の流体取扱装置の製造方法。
【請求項３】
前記ダイヤフラムを成形する工程では、前記凹部と前記フィルムとの間の空間から気体を吸引する、請求項１に記載の流体取扱装置の製造方法。
【請求項４】
前記ダイヤフラムを成形する工程では、前記第１金型を前記フィルムのガラス転移温度以上の温度に加熱することで、前記ダイヤフラムを成形するとともに、前記フィルムと前記基板とを熱圧着により接合する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体取扱装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体取扱装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タンパク質や核酸などの微量な物質の分析を高精度かつ高速に行うために、流体取扱装置が使用されている。流体取扱装置は、分析に必要な試薬および試料の量が少なくてよいという利点を有しており、臨床検査や食物検査、環境検査などの様々な用途での使用が期待されている。流体取扱装置としては、複数の流路および複数のマイクロバルブを有しており、マイクロバルブを順次駆動させることで異なる種類の液体を順次送液できる流体取扱装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、基板と、フィルムと、回転可能な摺動部材とを有する流体取扱装置が記載されている。基板は、第１流路と、第２流路と、第１流路の一端および第２流路の一端に配置された隔壁とを有する。フィルムは、基板の反対側に向かって突出するように成形されたダイヤフラムを有しており、ダイヤフラムは、隔壁と対向するように基板上に配置されている。摺動部材は、凸部が形成された裏面をフィルムに向けて配置されている。
【０００４】
特許文献１に記載の流体取扱装置では、摺動部材を回転させて凸部によってダイヤフラムを押すことで、ダイヤフラムを隔壁に接触させて、第１流路と第２流路とを遮断することができる（マイクロバルブ閉）。一方、摺動部材をさらに回転させてダイヤフラムから凸部を離間させることで、ダイヤフラムと隔壁とを離間させて、第１流路と第２流路とを連通させることもできる（マイクロバルブ開）。
【０００５】
また、特許文献１には、マイクロバルブだけでなくマイクロポンプも有する流体取扱装置も開示されている。マイクロポンプは、基板の平面上にフィルムのポンプ用ダイヤフラムを配置することで形成されている。ポンプ用ダイヤフラムは、平面視形状が円弧状となるように、かつ基板の反対側に向かって突出するように成形されている。
【０００６】
摺動部材を回転させて凸部によってポンプ用ダイヤフラムを押すことで、基板とポンプ用ダイヤフラムとの間の空間は、加圧状態または負圧状態となる。マイクロポンプは、この加圧状態または負圧状態を利用して流路内の流体を移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０３０２５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の流体取扱装置は、流路などが形成された基板と、ダイヤフラムなどを形成されたフィルムとを接合することで製造することが考えられる。この場合、フィルムのダイヤフラムは、ダイヤフラムの形状と相補的な形状を有する一対の金型でフィルムを挟み込むことで成形することが考えられる。しかしながら、このようなダイヤフラムの成形方法では、ダイヤフラムの形状を修正したい場合に、両方の金型の対応面をそれぞれ修正しなければならなかった。
【０００９】
本発明の目的は、基板と、前記基板の一方の面に接合された、ダイヤフラムを含むフィルムとを有する流体取扱装置の製造方法であって、ダイヤフラムの形状の修正を容易に行うことができる流体取扱装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る流体取扱装置の製造方法は、基板と、前記基板の一方の面に接合された、ダイヤフラムを含むフィルムとを有する流体取扱装置の製造方法であって、前記ダイヤフラム用の凹部を有する第１金型と、前記フィルムと、前記基板と、第２金型とをこの順番で積層する工程と、前記フィルムを挟んで前記凹部と対向する位置における前記フィルムと前記基板との間の空間に気体を導入するか、または前記凹部と前記フィルムとの間の空間から気体を吸引することで、前記凹部の内面に前記フィルムの一部を接触させて前記ダイヤフラムを成形する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ダイヤフラムの形状を容易に修正できる流体取扱装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａ〜Ｃは、本発明の実施の形態１に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための図である。
【図２】図２Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態１に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための他の図である。
【図３】図３Ａ〜Ｃは、流体取扱装置の構成を示す図である。
【図４】図４Ａ、Ｂは、変形例の流体取扱装置の構成を示す図である。
【図５】図５Ａ〜Ｃは、本発明の実施の形態２に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための図である。
【図６】図６Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態２に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る流体取扱装置の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
［実施の形態１］
図１Ａ〜Ｃ、図２Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態１に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための図である。図１Ａは、フィルム１１０と基板１２０とを金型１０で挟み込んだときの平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図１Ｃは、図１Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図２Ａは、図１Ａに示されるＣ−Ｃ線の第１工程における断面図であり、図２Ｂは、図１Ａに示されるＡ−Ａ線の第２工程における断面図である。
【００１５】
本実施の形態に係る流体取扱装置の製造方法は、第１金型１１および第２金型１２を有する金型１０を使用する。そこで、金型１０を説明した後に、流体取扱装置１００、２００および流体取扱装置１００、２００の製造方法について説明する。
【００１６】
（金型の構成）
図１Ａ〜Ｃ、図２Ａ、Ｂに示されるように、金型１０は、第１金型１１と、第２金型１２とを有する。第１金型１１と、第２金型１２との間に、フィルム１１０および基板１２０が配置された状態でフィルム１１０の一部を変形させてダイヤフラム１１１を成形する。
【００１７】
第１金型１１は、ダイヤフラム１１１用の凹部１３を有する。第１金型１１の形状は、第２金型１２とともに、フィルム１１０および基板１２０を挟み込むことができれば特に限定されない。本実施の形態では、第１金型１１の形状は、略直方体形状である。
【００１８】
凹部１３は、フィルム１１０が配置される面に形成されている。凹部１３は、フィルム１１０に成形されるダイヤフラム１１１と相補的な形状である。凹部１３の形状は、成形するダイヤフラム１１１の形状に応じて適宜設計される。凹部１３の平面視形状は、略円弧形状でもよいし、円形状でもよい。本実施の形態では、凹部１３の平面視形状は、略円弧形状である。また、凹部１３の幅方向の断面形状は、略円弧形状である。凹部１３の内面には、第１空気孔１４の一方の開口部が形成されていてもよい。第１空気孔１４は、ダイヤフラム１１１がダイヤフラムポンプ１３３（図３参照）として機能しない領域（ダイヤフラム１１１が第１流路溝１２２および第２流路溝１２３と対向した領域）、または後述のダイヤフラムバルブ２３３として機能しない領域（ダイヤフラム２１１が隔壁２４４に接触しない領域）に形成されていることが好ましい。凹部１３の内面に第１空気孔１４の一方の開口部が形成されている場合、第１空気孔１４の他方の開口部は、例えば第１金型１１の側面に形成されている。
【００１９】
第１金型１１は、フィルム１１０および基板１２０を加熱可能に構成されていてもよい。フィルム１１０および基板１２０を加熱する方法は、特に限定されない。フィルム１１０および基板１２０を加熱する方法は、第１金型１１が発熱することで直接的に加熱してもよいし、図示しない外部の加熱部により第１金型１１を加熱することにより間接的に加熱してもよい。
【００２０】
第２金型１２は、第１金型１１と対向して配置される。第２金型１２の形状は、第１金型１１とともに、フィルム１１０および基板１２０を挟み込むことができれば、特に限定されない。本実施の形態では、第２金型１２の形状は、略直方体形状である。第２金型１２の第１金型１１と対向する面には、第２空気孔１５の一方の開口部が形成されている。第２空気孔１５は、例えば基板１２０に形成された貫通孔に対応する位置に開口してもよいし、流路溝に対向する位置に開口してもよい。第２空気孔１５の他方の開口部は、例えば第２金型１２の側面に形成されている。第２空気孔１５の他方の開口部には、第２空気孔１５に空気を送るためのポンプ１６が接続されている。
【００２１】
（流体取扱装置の構成）
次に、ダイヤフラム１１１を含むフィルム１１０を使用した流体取扱装置１００について説明する。
【００２２】
図３Ａ〜Ｃは、流体取扱装置１００の構成を示す図である。図３Ａは、流体取扱装置１００の平面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図３Ｃは、図３Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。
【００２３】
図３Ａ〜Ｃに示されるように、流体取扱装置１００は、フィルム１１０および基板１２０から構成されており、基板１２０の一方の面にフィルム１１０が接合されている。基板１２０およびフィルムで囲まれた領域は、試薬や液体試料、気体、紛体などの流体を流すための流路となる。流体取扱装置１００は、導入口１３１と、第１流路１３２と、ダイヤフラムポンプ１３３と、第２流路１３４と、排出口１３５とを有する。
【００２４】
基板１２０は、透明な略矩形の樹脂基板である。基板１２０の厚さは、特に限定されないが、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍである。基板１２０の材料は、特に限定されず、公知の樹脂およびガラスから適宜選択されうる。基板１２０の材料の例には、シクロオレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。
【００２５】
基板１２０には、第１貫通孔１２１と、第１流路溝１２２と、第２流路溝１２３と、第２貫通孔１２４とが形成されている。基板１２０の第１流路溝１２２および第２流路溝１２３が形成された面には、フィルム１１０が接合されている。第１流路溝１２２および第２流路溝１２３が形成された面にフィルム１１０が接合されることにより、第１貫通孔１２１は導入口１３１となり、第１流路溝１２２は第１流路１３２となり、第２流路溝１２３は第２流路１３４となり、第２貫通孔１２４は排出口１３５となる。
【００２６】
フィルム１１０は、可撓性を有する透明な略矩形の樹脂製のフィルムである。フィルム１１０には、ダイヤフラム１１１が形成されている。ダイヤフラム１１１の平面視形状は、特に限定されない。本実施の形態では、ダイヤフラム１１１の平面視形状は、略円弧状である。フィルム１１０の厚みは、ダイヤフラムとして機能できれば特に限定されない。例えば、フィルム１１０の厚みは、３０μｍ以上３００μｍ以下である。また、フィルム１１０の材料も、特に限定されない。例えば、フィルム１１０の材料は、公知の樹脂から適宜選択されうる。フィルム１１０の材料の例には、シクロオレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。フィルム１１０は、例えば熱圧着やレーザ溶着、接着剤などにより基板１２０に接合される。
【００２７】
フィルム１１０のガラス転移温度は、基板１２０のガラス転移温度未満である。フィルム１１０のガラス転移温度は、基板１２０のガラス転移温度よりも３℃以上低いことが好ましく、７℃以上低いことがより好ましい。フィルム１１０のガラス転移温度が基板１２０のガラス転移温度よりも３℃以上低いことにより、後述のダイヤフラム１１１を成形する工程において、フィルム１１０のみを確実に軟化できる。
【００２８】
導入口１３１は、第１流路１３２の上流端に接続されており、かつ外部に開放された有底の凹部である。導入口１３１は、基板１２０に形成されている第１貫通孔１２１と、第１貫通孔１２１の一方の開口部を閉塞しているフィルム１１０とから構成されている。導入口１３１の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。導入口１３１の形状は、例えば、略円柱形状である。導入口１３１の幅は、例えば２ｍｍ程度である。
【００２９】
第１流路１３２は、導入口１３１とダイヤフラムポンプ１３３とを繋ぐ流路である。第１流路１３２は、基板１２０に形成されている第１流路溝１２２と、第１流路溝１２２を閉塞しているフィルム１１０とから構成されている。
【００３０】
ダイヤフラムポンプ１３３は、図外のロータリー部材と協働して、流体を導入口１３１から排出口１３５に移動させる。ダイヤフラムポンプ１３３は、ダイヤフラム１１１と、基板１２０の平面とにより構成されるポンプ流路１３６を有する。ダイヤフラム１１１は、基板１２０とは反対側に突出しており、平面視形状が略円弧状である。ポンプ流路１３６は、ダイヤフラム１１１と基板１２０との間に形成された、略円弧状に延在する空間であり、第１流路１３２および第２流路１３４を繋ぐ。ポンプ流路１３６の上流端は、第１流路１３２の下流端に接続されている。また、ポンプ流路１３６の下流端は、第２流路１３４の上流端に接続されている。ポンプ流路１３６の大きさは、特に限定されない。本実施の形態では、ポンプ流路１３６のダイヤフラム１１１および基板１２０の幅は、数十μｍ程度である。
【００３１】
ダイヤフラム１１１は、例えば図外のロータリー部材の押圧部（例えば凸部）がダイヤフラム１１１の一部を基板１２０に押し当てながら、ダイヤフラム１１１上を移動できるように配置されている。
【００３２】
第２流路１３４は、ダイヤフラムポンプ１３３と排出口１３５とを繋ぐ流路である。第２流路１３４は、基板１２０に形成されている第２流路溝１２３と、第２流路溝１２３を閉塞しているフィルム１１０とから構成されている。
【００３３】
第１流路１３２および第２流路１３４の断面積および断面形状は、特に限定されない。例えば、第１流路１３２および第２流路１３４は、流体が移動可能な流路である。この場合、第１流路１３２および第２流路１３４の断面形状は、例えば一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形である。
【００３４】
排出口１３５は、第２流路１３４の下流端に接続されており、かつ外部に開放されている有底の凹部である。本実施の形態では、排出口１３５は、基板１２０に形成されている第２貫通孔１２４と、第２貫通孔１２４の一方の開口部を閉塞しているフィルム１１０とから構成されている。排出口１３５の形状および大きさは、特に限定されず、必要に応じて適宜設計されうる。排出口１３５の形状は、例えば、略円柱形状である。排出口１３５の幅は、例えば２ｍｍ程度である。
【００３５】
流体取扱装置１００は、例えば導入口１３１が流体で満たされている状態で、図外のロータリー部材の押圧部でダイヤフラム１１１の上流端を押圧する。そして、ロータリー部材を回転させて押圧部をダイヤフラム１１１の上流端から下流端に向けて移動させると、押圧部分よりも上流側では流路内が負圧になり、導入口１３１から流体が流路内に移動する。次いで、ロータリー部材をさらに回転させて、ダイヤフラム１１１の下流端に移動した押圧部を再度ダイヤフラム１１１の上流端に移動させる。この状態でロータリー部材を回転させて押圧部をダイヤフラム１１１の上流端から下流端に向けて移動させると、押圧部分よりも上流側では流路内が負圧になり、導入口１３１から流体が流路内に移動する。また、押圧部分よりも下流側では流路内が正圧になり、ポンプ流路１３６内の流体が排出口１３５に移動する。この工程を繰り返すことにより、導入口１３１の流体を排出口１３５に移動させることができる。
【００３６】
次に、平面視形状が円形状のダイヤフラム２１１を含むフィルム２１０を使用した流体取扱装置２００について説明する。変形例の流体取扱装置２００は、ダイヤフラムポンプ１３３に代えて、ダイヤフラムバルブ２３３を有する点において、流体取扱装置１００と異なる。そこで、流体取扱装置１００と同様の構成については、同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
図４は、変形例の流体取扱装置２００の構成を示す図である。図４Ａは、変形例の流体取扱装置２００の平面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図である。
【００３８】
図４Ａ、Ｂに示されるように、変形例の流体取扱装置２００は、フィルム２１０および基板２２０から構成されており、基板２２０の一方の面にフィルム２１０が接合されている。他の流体取扱装置２００は、導入口１３１と、第１流路１３２と、ダイヤフラムバルブ２３３と、第２流路１３４と、排出口１３５とを有する。
【００３９】
ダイヤフラムバルブ２３３は、ダイヤフラム２１１と、第１流路１３２の下流端部と、第２流路１３４の上流端部とから構成されている。本実施の形態では、ダイヤフラム２１１の平面視形状は、円形状である。ダイヤフラム２１１は、第１流路１３２の下流端部と、第２流路１３４の上流端部と、第１流路１３２および第２流路１３４の間の隔壁２４４を覆うように配置されている。
【００４０】
この流体取扱装置２００では、図外の押圧部などによりダイヤフラム２１１を押圧すると、ダイヤフラム２１１が隔壁２４４に向かって変形する。ダイヤフラム２１１と隔壁２４４が接触すると第１流路１３２および第２流路１３４の間の流路が閉塞することでバルブ閉となる。一方、図外の押圧部などによるダイヤフラム２１１の押圧を解除すると、ダイヤフラム２１１が元に戻るように変形する。ダイヤフラム２１１と隔壁２４４が離間すると、第１流路１３２および第２流路１３４が連通して流路が開放されてバルブ開となり、第１流路１３２および第２流路１３４を流体が通る。
【００４１】
（流体取扱装置の製造方法）
本発明の流体取扱装置１００の製造方法は、ダイヤフラム１１１用の凹部１３が形成された第１金型１１と、フィルム１１０と、基板１２０と、第２金型１２とをこの順番で積層させる工程（第１工程）と、基板１２０およびフィルム１１０の間の空間に空気を導入して、ダイヤフラム１１１用の凹部１３の内面にフィルム１１０の一部を接触させてダイヤフラム１１１を形成する工程（第２工程）とを含む。
【００４２】
図１Ａ〜Ｃ、図２Ａに示されるように、第１工程では、第１金型１１と、フィルム１１０と、基板１２０と、第２金型１２とをこの順番で積層させる。フィルム１１０および基板１２０の積層体を第１金型１１と第２金型１２の間に配置してもよいし、第１金型１１の上にフィルム１１０、基板１２０および第２金型１２を順番に配置してもよい。第１金型１１と、フィルム１１０と、基板１２０と、第２金型１２との積層体では、第１金型１１のダイヤフラム１１１用の凹部１３が形成された面に対向するようにフィルム１１０が配置される。フィルム１１０の第１金型１１が配置された面と反対側の面と対向するように基板１２０が配置される。基板１２０のフィルム１１０が配置された面と反対側の面と対向するように第２金型１２が配置される。第２金型１２は、第２空気孔１５が基板１２０の貫通孔に対応する位置するように配置される。第１金型１１およびフィルム１１０と、フィルム１１０および基板１２０と、基板および第２金型１２とは、それぞれが密着して配置されることが好ましい。なお、基板１２０と第２金型１２との間には、弾性を有する弾性部材が配置されていてもよい。弾性部材の例には、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン、リン青銅が含まれる。基板１２０と第２金型１２との間に弾性部材を挟み込むことにで、金型１０によって、より均一にフィルム１１０と基板１２０とを押圧できる。
【００４３】
図２Ｂに示されるように、第２工程では、ダイヤフラム１１１用の凹部１３の内面にフィルム１１０の一部を接触させてダイヤフラム１１１を成形する。まず、第２工程では、第１金型１１と、フィルム１１０と、基板１２０と、第２金型１２とを積層した状態で、フィルム１１０および基板１２０を加熱する。加熱する温度は、フィルム１１０が軟化する温度であれば特に限定されない。フィルム１１０の材料がシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）の場合、加熱する温度は１４０〜１５０℃であり、フィルム１１０の材料が環状オレフィンコポリマーの場合、加熱する温度は１００〜１１０℃である。これにより、フィルム１１０が軟化し、ダイヤフラム１１１を容易に成形できる。次いで、ポンプ１６により圧縮した空気を、フィルム１１０を挟んで凹部１３と対向する位置におけるフィルム１１０と基板１２０との間の空間に送る。ポンプ１６による圧力は、ダイヤフラム１１１を適切に成形できれば特に限定されない。例えば、ポンプ１６による圧力は、２０〜４０ｋＰａ程度が好ましい。ポンプ１６により送られた圧縮空気は、第２空気孔１５および基板１２０の貫通孔を経て、フィルム１１０および基板１２０の間の空間に到達する。そして、フィルム１１０および基板１２０の間に気体が導入され、軟化したフィルム１１０の一部は、圧縮空気により凹部１３の内面に向かって変形する。凹部１３の内面にフィルム１１０の一部が密着することでダイヤフラム１１１が成形される。
【００４４】
なお、フィルム１１０の加熱と、ポンプ１６による加圧とは、同時でもよい。フィルム１１０の加熱と、ポンプ１６による加圧とを同時に行うことにより、フィルム１１０が軟化した直後にフィルム１１０の一部をダイヤフラム１１１用の凹部１３の内面に向けて変形させることができる。
【００４５】
最後に、離型することでダイヤフラム１１１が成形されたフィルム１１０を得る。
【００４６】
なお、ダイヤフラムを形成する工程（第２工程）では、第１金型１１をフィルム１１０のガラス転移温度以上の温度に加熱することで、ダイヤフラム１１１を成形するとともに、フィルム１１０および基板１２０を熱圧着してもよい。また、ダイヤフラムを形成する工程（第２工程）では、第１金型１１をフィルム１１０のガラス転移温度以上であって、基板１２０のガラス転移温度未満の温度に加熱することで、ダイヤフラム１１１を成形するとともに、フィルム１１０および基板１２０を熱圧着してもよい。フィルム１１０および基板１２０の材料がシクロオレフィンポリマーの場合、加熱する温度は、１１０〜１５０℃である。フィルム１１０および基板１２０の材料が環状オレフィンコポリマーの場合、加熱する温度は、１１０〜１７０℃である。これにより、流体取扱装置１００を製造する際に、フィルム１１０および基板１２０を接合する工程を省略できるとともに、フィルム１１０および基板１２０の位置ズレを防止できる。なお、基板１２０と第２金型１２の間に弾性部材を挟み込む場合には、熱が弾性部材に吸収されることを考慮して、加熱温度を設定する。
【００４７】
また、平面視形状が円形状のダイヤフラム２１１用の凹部１３を有する第１金型２１を使用することで、平面視形状が円形状のダイヤフラム２１１を成形できる。
【００４８】
（効果）
以上のように、実施の形態１に係る流体取扱装置１００、２００の製造方法では、金型１０の一方のみにダイヤフラム１１１、２１１の形状に相補的なダイヤフラム１１１用の凹部１３を形成すればよい。これにより、ダイヤフラム１１１、２１１の形状を修正するときに、第１金型１１の対応面（凹部１３の内面）を修正すればよいため、ダイヤフラム１１１、２１１の形状を容易に修正できる。また、ダイヤフラム１１１用の凹部１３に第１空気孔１４が形成されていなければ、加圧しすぎても適切にダイヤフラム１１１を成形できる。
【００４９】
［実施の形態２］
図５Ａ〜Ｃ、図６Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態２に係る流体取扱装置の製造方法を説明するための図である。図５Ａは、フィルム１１０と基板１２０とを金型１０で挟み込んだときの平面図であり、図５Ｂは、図５Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図５Ｃは、図５Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。図６Ａは、図５Ａに示されるＣ−Ｃ線の第１工程における断面図であり、図６Ｂは、図５Ａに示されるＡ−Ａ線の第２工程における断面図である。
【００５０】
実施の形態２に係るダイヤフラム１１１を成形する方法では、使用する金型２０が実施の形態１における金型１０と異なる。そこで、本実施の形態で使用する金型２０について説明した後に、本実施の形態に係るダイヤフラム１１１の成形方法について説明する。以下に示す金型２０の説明では、実施の形態１における金型１０と異なる部分を主として説明する。
【００５１】
（金型の構成）
図５Ａ〜Ｃ、図６Ａ、Ｂに示されるように、金型２０は、第１金型２１と、第２金型２２とを使用する。第１金型２１と、第２金型２２との間に、基板１２０およびフィルム１１０が配置された状態でフィルム１１０の一部を変形させてダイヤフラム１１１を成形する。
【００５２】
第１金型２１は、ダイヤフラム１１１用の凹部１３を有する。また、本実施の形態では、第１金型２１の形状は、略直方体形状である。
【００５３】
凹部１３は、フィルム１１０が配置される面に形成されている。凹部１３は、フィルム１１０に成形されるダイヤフラム１１１と相補的な形状である。凹部１３の平面視形状は、略円弧形状でもよいし、円形状でもよい。また、凹部１３の幅方向の断面形状は、略円弧形状である。凹部１３の内面には、第１空気孔２４の一方の開口部が形成されている。第１空気孔２４の他方の開口部は、第１金型２１の側面に形成されている。第１空気孔２４の他方の開口部には、第１空気孔２４から空気を吸引するための吸引ポンプ２６が接続されている。
【００５４】
第２金型２２は、第１金型２１と対向して配置される。本実施の形態では、第２金型２２の形状は、略直方体形状である。第２金型２２の第１金型２１と対向する面には、第２空気孔２５の一方の開口部が形成されていてもよい。第２空気孔２５は、例えば基板１２０に形成された貫通孔に対応する位置に開口している。第２空気孔２５の他方の開口部は、例えば第２金型２２の側面に形成されている。
【００５５】
（流体取扱装置の製造方法）
本実施の形態に係る流体取扱装置１００、２００の製造方法の成形方法は、第２工程のみが実施の形態１に係る流体取扱装置１００、２００の製造方法と異なる。そこで、本実施の形態では、第２工程を主として説明する。
【００５６】
本実施の形態に係る流体取扱装置１００、２００の製造方法は、第１金型１１と、フィルム１１０と、基板１２０と、第２金型１２とをこの順番で積層させる工程（第１工程）と、基板１２０およびフィルム１１０の間の空間を負圧にして、ダイヤフラム１１１用の凹部１３の内面にフィルム１１０の一部を接触させてダイヤフラム１１１を形成する工程（第２工程）とを含む。
【００５７】
図５Ａ〜Ｃ、図６Ａに示されるように、第１工程では、第１金型１１と、フィルム１１０と、基板１２０と、第２金型１２とをこの順番で積層させる。
【００５８】
図６Ｂに示されるように、第２工程では、凹部１３の内面にフィルム１１０の一部を接触させてダイヤフラム１１１を成形する。まず、第２工程では、第１金型２１と、フィルム１１０と、基板１２０と、第２金型２２とを積層した状態で、フィルム１１０および基板１２０を加熱する。加熱する温度は、フィルム１１０が軟化する温度であれば特に限定されない。加熱する温度は、実施の形態１と同じである。次いで、吸引ポンプ２６により凹部１３とフィルム１１０との間の気体を吸引する。吸引ポンプ２６による圧力は、ダイヤフラム１１１を適切に成形できれば特に限定されない。例えば、吸引ポンプ２６による圧力は、−２０〜−４０ｋＰａ程度が好ましい。吸引ポンプ２６により気体を吸引することで、フィルム１１０および基板１２０の間の空間が負圧にされ、軟化したフィルム１１０の一部は、ダイヤフラム１１１用の凹部１３の内面に向かって変形する。ダイヤフラム１１１用の凹部１３の内面にフィルム１１０の一部が密着することでダイヤフラム１１１が成形される。
【００５９】
最後に、離型することでダイヤフラム１１１が成形されたフィルム１１０を得る。
【００６０】
また、平面視形状が円形状の凹部１３を有する第１金型２１を使用することで、平面視形状が円形状のダイヤフラム２１１を成形できる。
【００６１】
なお、本実施の形態においても、第２の工程は、第１金型１１をフィルム１１０のガラス転移温度以上であって基板１２０のガラス転移温度未満の温度に加熱することで、ダイヤフラム１１１を成形するとともに、フィルム１１０および基板１２０を熱圧着してもよい。
【００６２】
なお、ダイヤフラム１１１、２１１を使用する流体取扱装置１００、２００の構成は、実施の形態１における流体取扱装置１００、２００と同じであるため、その説明を省略する。
【００６３】
（効果）
実施の形態２に係る流体取扱装置１００、２００の製造方法は、金型２０の一方のみにダイヤフラム１１１、２１１の形状に相補的な形状を形成すればよいため、ダイヤフラム１１１、２１１の形状を修正するときに、第１金型２１の対応面を修正すればよい。よって、ダイヤフラム１１１、２１１の形状を容易に修正できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明により製造される流体取扱装置は、例えば、臨床検査や食物検査、環境検査などの様々な用途において有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１０、２０  金型
１１、２１  第１金型
１２、２２  第２金型
１３  凹部
１４、２４  第１空気孔
１５、２５  第２空気孔
１６  ポンプ
２６  吸引ポンプ
１００、２００  流体取扱装置
１１０、２１０  フィルム
１１１、２１１  ダイヤフラム
１２０、２２０  基板
１２１  第１貫通孔
１２２  第１流路溝
１２３  第２流路溝
１２４  第２貫通孔
１３１  導入口
１３２  第１流路
１３３  ダイヤフラムポンプ
１３４  第２流路
１３５  排出口
１３６  ポンプ流路
２３３  ダイヤフラムバルブ
２４４  隔壁
【図１】
2020138283.tif 000003
【図２】
2020138283.tif 000004
【図３】
2020138283.tif 000005
【図４】
2020138283.tif 000006
【図５】
2020138283.tif 000007
【図６】
2020138283.tif 000008