(57)【要約】【課題】バルブの位置の設計の自由度が高い流体取扱装置を提供すること。【解決手段】流体取扱装置は、バルブのダイヤフラムを押圧するための押圧ピンと、ダイヤフラムを押圧しないように押圧ピンを流路チップから離れる方向に移動させてバルブを開かせるための凹部か、ダイヤフラムを押圧するように押圧ピンを流路チップに向けて移動させてバルブを閉じさせるための凸部が形成された移動基板と、押圧ピンを移動基板に向けて付勢する付勢部材と、移動基板を、前記流路チップの表面に平行な仮想面上において直線的に移動させる基板移動部とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路チップの流路内の流体を制御するための流体取扱装置であって、
前記流路チップは、
第１流路と、
第２流路と、
前記第１流路と、前記第２流路との間に配置されたバルブと、
を有し、
前記流体取扱装置は、
前記バルブのダイヤフラムを押圧するための押圧ピンと、
前記ダイヤフラムを押圧しないように前記押圧ピンを前記流路チップから離れる方向に移動させて前記バルブを開かせるための凹部か、前記ダイヤフラムを押圧するように前記押圧ピンを前記流路チップに向けて移動させて前記バルブを閉じさせるための凸部が形成された移動基板と、
前記押圧ピンを前記移動基板に向けて付勢する付勢部材と、
前記移動基板を、前記流路チップの表面に平行な仮想面上において直線的に移動させる基板移動部と、
を含む、
流体取扱装置。
【請求項２】
前記押圧ピンは、
押圧ピン本体と、
前記押圧ピン本体の前記移動基板側の端部に配置され、回転可能に保持された押圧球と、
を有する、
請求項１に記載の流体取扱装置。
【請求項３】
前記移動基板と、前記流路チップとの間に配置され、前記流路チップに対して前記押圧ピンを位置決めするための位置決め基板をさらに有する、
請求項１または請求項２に記載の流体取扱装置。
【請求項４】
前記押圧ピンと、前記移動基板との間に配置されたフィルムをさらに有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体取扱装置。
【請求項５】
流路チップと、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体取扱装置とを有する流体取扱システムであって、
前記流路チップは、
第１流路と、
第２流路と、
前記第１流路と、前記第２流路との間に配置されたバルブと、を有する、
流体取扱システム。
【請求項６】
流路チップの流路内の流体を制御するための流体取扱装置に用いられる移動基板であって、
前記流路チップは、
第１流路と、
第２流路と、
前記第１流路と、前記第２流路との間に配置されたバルブと、
を有し、
前記流体取扱装置は、
前記バルブのダイヤフラムを押圧するための押圧ピンと、
前記移動基板と、
前記押圧ピンを前記移動基板に向けて付勢する付勢部材と、
前記移動基板を、前記流路チップ表面に平行な仮想面上において直線的に移動させる基板移動部と、
を含み、
前記移動基板は、前記ダイヤフラムを押圧しないように前記押圧ピンを前記流路チップから離れる方向に移動させて前記バルブを開かせるための凹部か、前記ダイヤフラムを押圧するように前記押圧ピンを前記流路チップに向けて移動させて前記バルブを閉じさせるための凸部が形成されている、
移動基板。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体取扱装置、流体取扱システムおよび移動基板に関する。
【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、ダイヤフラムを有しており、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る事で、凸部によってダイヤフラムを隔壁に向けて押して接触させる。これにより、第１流路と第２流路とを遮断させる（バルブ閉）。一方、摺動部材をさらに回転させる事で、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る。これにより、第１流路と第２流路とを連通させる（バルブ開）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
特許文献１の流体取扱装置では、凸部を有する摺動部材が回転可能に構成されているため、円周上にバルブ構造（ダイヤフラム）を配置しなければならず、反応の順番を考慮して試薬を配置する必要がある。
【０００７】
一方、一般にフィルムを使用したバルブ構造を有する流体取扱装置では、ソレノイドなどのアクチュエーターによってバルブ構造を開閉することもある。しかしながら、このような流体取扱装置では、アクチュエーターの間隔以下の間隔でバルブ構造を配置できないため、装置が大型化してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、バルブの位置の設計の自由度が高い流体取扱装置、流体取扱システムおよび移動基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る流体取扱装置は、流路チップの流路内の流体を制御するための流体取扱装置であって、前記流路チップは、第１流路と、第２流路と、前記第１流路と、前記第２流路との間に配置されたバルブと、を有し、前記流体取扱装置は、前記バルブのダイヤフラムを押圧するための押圧ピンと、前記ダイヤフラムを押圧しないように前記押圧ピンを前記流路チップから離れる方向に移動させて前記バルブを開かせるための凹部か、前記ダイヤフラムを押圧するように前記押圧ピンを前記流路チップに向けて移動させて前記バルブを閉じさせるための凸部が形成された移動基板と、前記押圧ピンを前記移動基板に向けて付勢する付勢部材と、前記移動基板を、前記流路チップの表面に平行な仮想面上において直線的に移動させる基板移動部と、を含む。
【００１０】
本発明に係る流体取扱システムは、流路チップと、本発明に係る流体取扱装置とを有する流体取扱システムであって、前記流路チップは、第１流路と、第２流路と、前記第１流路と、前記第２流路との間に配置されたバルブと、を有する。
【００１１】
本発明に係る移動基板は、流路チップの流路内の流体を制御するための流体取扱装置に用いられる移動基板であって、前記流路チップは、第１流路と、第２流路と、前記第１流路と、前記第２流路との間に配置されたバルブと、を有し、前記流体取扱装置は、前記バルブのダイヤフラムを押圧するための押圧ピンと、前記移動基板と、前記押圧ピンを前記移動基板に向けて付勢する付勢部材と、前記移動基板を、前記流路チップ表面に平行な仮想面上において直線的に移動させる基板移動部と、を含み、前記移動基板は、前記ダイヤフラムを押圧しないように前記押圧ピンを前記流路チップから離れる方向に移動させて前記バルブを開かせるための凹部か、前記ダイヤフラムを押圧するように前記押圧ピンを前記流路チップに向けて移動させて前記バルブを閉じさせるための凸部が形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バルブの位置の設計の自由度が高い流体取扱装置、流体取扱システムおよび移動基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る流体取扱システムの分解斜視図である。
【図２】図２Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態１に係る流体取扱システムの構成を示す図である。
【図３】図３Ａ、Ｂは、流路チップの構成を示す断面図である。
【図４】図４は、押圧ピンの構成を説明するための断面図である。
【図５】図５Ａ〜Ｅは、本発明の実施の形態１に係る流体取扱システムの動作を説明するための図である。
【図６】図６Ａ〜Ｅは、本発明の実施の形態２に係る流体取扱システムの動作を説明するための図である。
【図７】図７Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態３に係る流体取扱装置の構成を示す図である。
【図８】図８Ａ、Ｂは、流路チップの構成を示す図である。
【図９】図９Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態３に係る流体取扱装置の動作を説明するための概念図である。
【図１０】図１０Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態３に係る流体取扱装置の動作を説明するための他の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態１に係る流体取扱システムについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
［実施の形態１］
（流体取扱システムの構成）
図１、図２Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態１に係る流体取扱システム１００の構成を示す図である。図１は、流体取扱システム１００の分解斜視図である。図２Ａは、流体取扱システム１００の底面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図である。なお、図１、図２Ａでは、基板移動部１３４を省略している。
【００１６】
図１、図２Ａ、Ｂに示されるように、流体取扱システム１００は、流路チップ１１０と、流体取扱装置１３０とを有する。流体取扱システム１００は、流路チップ１１０のダイヤフラム１１２ａと流体取扱装置１３０の押圧ピン１３１とが対向するように流路チップ１１０を装着された状態で使用される。以下、流路チップ１１０について説明した後に、流体取扱装置１３０について説明する。
【００１７】
（流路チップの構成）
図３Ａ、Ｂは、流路チップ１１０の構成を示す図である。図３Ａは、流路チップ１１０の断面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示される破線領域における部分拡大断面図である。
【００１８】
図３Ａ、Ｂに示されるように、流路チップ１１０は、流路基板１１１と、チップ用フィルム１１２とで構成されており、流路基板１１１の一方の面にチップ用フィルム１１２が接合されている。流路チップ１１０は、固定基板１２３に固定できるようになっている。流路チップ１１０は、第１流路１１３と、第２流路１１４と、バルブ１１５とを有する。なお、本実施の形態では、流路チップ１１０は、上記構成に加え、流体導入口１１６と、流体取出口１１７とをさらに有する。バルブ１１５は、第１流路１１３の一部と、第２流路１１４の一部と、第１流路１１３および第２流路１１４の間の隔壁１１８と、チップ用フィルム１１２のダイヤフラム１１２ａとを有する。
【００１９】
流路基板１１１の表面には、流体導入口１１６と、流体取出口１１７とが形成されている。流路基板１１１の裏面には、第１流路１１３となる第１流路溝１１９と、第２流路１１４となる第２流路溝１２０とが形成されている。また、流路基板１１１には、流体導入口１１６および第１流路溝１１９を接続する第１貫通孔１２１と、第２流路溝１２０および流体取出口１１７を接続する第２貫通孔１２２とが形成されている。
【００２０】
流路基板１１１の厚みは、特に限定されない。たとえば、流路基板１１１の厚みは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。ここで、「流路基板１１１の厚み」とは、流体導入口１１６および流体取出口１１７が形成されていない領域の厚みを意味する。また、流路基板１１１の材料は、公知の樹脂およびガラスから適宜選択されうる。流路基板１１１の材料の例には、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。
【００２１】
流体導入口１１６は、流路基板１１１の表面に形成されており、流体を流路チップ１１０の内部に導入するための導入口である。流体導入口１１６の下流端（底部）は、第１貫通孔１２１の上流端に接続されている。流体導入口１１６の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、流体導入口１１６の形状は、円筒形状である。
【００２２】
第１貫通孔１２１は、流路基板１１１の表面および裏面に開口しており、流体導入口１１６から導入された流体を第１流路１１３に導く。第１貫通孔１２１の上流端は、流体導入口１１６の下流端に接続されており、第１貫通孔１２１の下流端は、第１流路溝１１９（第１流路１１３）の上流端に接続されている。第１貫通孔１２１の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、第１貫通孔１２１は、円柱形状である。
【００２３】
第１流路溝１１９は、流体導入口１１６から導入された流体が流れる第１流路１１３となる。第１流路溝１１９の上流端には、第１貫通孔１２１が配置されており、第１流路溝１１９の下流端には、隔壁１１８が配置されている。流路基板１１１に形成された第１流路溝１１９の開口部をチップ用フィルム１１２により閉塞することで第１流路１１３が形成される。
【００２４】
第１流路１１３の断面積および断面形状は、特に限定されない。本明細書において、「流路の断面」とは、流体が流れる方向に直交する流路の断面を意味する。第１流路１１３の断面形状は、例えば、一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形状である。第１流路１１３の断面積は、流体の流れ方向において、一定でもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、第１流路１１３の断面積は、第１流路１１３の上流端から下流端まで一定である。
【００２５】
第２流路溝１２０は、第１流路１１３から導入された流体が流れる第２流路１１４となる。第２流路溝１２０の上流端には、隔壁１１８を挟んで第１流路溝１１９の下流端が配置されており、第２流路溝１２０の下流端には、第２貫通孔１２２が配置されている。流路基板１１１に形成された第２流路溝１２０の開口部をチップ用フィルム１１２により閉塞することで第２流路１１４が形成される。
【００２６】
第２流路１１４の断面積および断面形状は、特に限定されない。第２流路１１４の断面形状は、例えば、一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形状である。第２流路１１４の断面積は、流体の流れ方向において、一定でもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、第２流路１１４の断面積は、第２流路１１４の上流端から下流端まで一定である。
【００２７】
隔壁１１８は、第１流路溝１１９の下流端と、第２流路溝１２０の上流端との間に配置された壁である。隔壁１１８は、第１流路１１３および第２流路１１４を開閉するためのバルブ１１５の台座として機能する。
【００２８】
第２貫通孔１２２は、流路基板１１１の表面および裏面に開口しており、第２流路１１４から導入された流体を流体取出口１１７に導く。第２貫通孔１２２の上流端は、第２流路溝１２０（第２流路１１４）の下流端に接続されており、第２貫通孔１２２の下流端は、流体取出口１１７の上流端に接続されている。第２貫通孔１２２の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、第２貫通孔１２２は、円柱形状である。
【００２９】
流体取出口１１７は、流路基板１１１の表面に形成されており、流体を流路チップ１１０の内部から取り出すための取出口である。流体取出口１１７の上流端（底部）は、第２貫通孔１２２の下流端に接続されている。流体取出口１１７の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、流体取出口１１７の形状は、円筒形状である。
【００３０】
チップ用フィルム１１２は、可撓性を有する。チップ用フィルム１１２は、略球冠形状のダイヤフラム１１２ａを含む。チップ用フィルム１１２は、流路基板１１１の裏面に接合されている。ダイヤフラム１１２ａは、流路基板１１１と対向した面の反対側の面に向けて突出している。
【００３１】
チップ用フィルム１１２の厚みは、ダイヤフラムとして機能することが可能であれば特に限定されない。たとえば、チップ用フィルム１１２の厚みは、３０μｍ以上３００μｍ以下である。また、チップ用フィルム１１２の材料も、ダイヤフラムとして機能することが可能であれば特に限定されない。たとえば、チップ用フィルム１１２の材料は、公知の樹脂から適宜選択されうる。チップ用フィルム１１２の材料の例には、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。チップ用フィルム１１２は、例えば熱溶着やレーザ溶着、接着剤などにより流路基板１１１に接合される。
【００３２】
本実施の形態では、流路チップ１１０は、３つのバルブ１１５を有する。すなわち、本実施の形態では、流路チップ１１０は、３つの第１流路１１３と、３つの第２流路１１４と、３つのバルブ１１５と、３つの流体導入口１１６と、３つの流体取出口１１７とを有する。
【００３３】
（流体取扱装置の構成）
図４は、押圧ピン１３１の構成を示す断面図である。図１および図４に示されるように、流体取扱装置１３０は、押圧ピン１３１と、移動基板１３２と、付勢部材１３３と、基板移動部１３４（図２Ｂ参照）とを有する。本実施の形態では、流体取扱装置１３０は、上記の構成に加え、位置決め基板１３５と、装置用フィルム１３６と、固定基板１２３とをさらに有する。本実施の形態では、押圧ピン１３１と、移動基板１３２との間には、装置用フィルム１３６が配置されており、移動基板１３２と、流路チップ１１０との間には、位置決め基板１３５が配置されており、流路チップ１１０の反対側には、固定基板１２３が配置されている。
【００３４】
移動基板１３２は、少なくとも一方の面に凹部１５０または凸部が形成されている板である。移動基板１３２の厚みは、特に限定されない。例えば、移動基板１３２の厚みは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。また、移動基板１３２の材料は、公知の金属、樹脂およびガラスから適宜選択されうる。移動基板１３２の材料の例には、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。
【００３５】
移動基板１３２の流路チップ１１０側の表面には、１または２以上の凹部１５０か、１または２以上の凸部かが形成されている。移動基板１３２に凹部１５０が形成されている場合、凹部１５０は、移動基板１３２の表面から埋没しており、ダイヤフラム１１２ａを押圧しないように押圧ピン１３１を流路チップ１１０から離れる方向に移動させてバルブ１１５を開かせる。この場合、凹部１５０ではない領域は、ダイヤフラム１１２ａを押圧するように押圧ピン１３１を流路チップ１１０に向けて移動させてバルブ１１５を閉じさせる。凹部１５０の形状は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、凹部１５０は、略半球状に形成されている。凹部１５０の数は、特に限定されない。凹部１５０の数は、流路チップ１１０中のバルブ１１５の数や位置、バルブ１１５を開閉する回数などに応じて適宜設定される。
【００３６】
一方、凸部は、移動基板１３２の表面から突出しており、ダイヤフラム１１２ａを押圧するように押圧ピン１３１を流路チップ１１０に向けて移動させてバルブ１１５を閉じさせる。この場合、凸部ではない領域は、ダイヤフラム１１２ａを押圧しないように押圧ピン１３１を流路チップ１１０から離れる方向に移動させてバルブ１１５を開かせる。凸部の形状は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。凸部は、例えば、略半球状に形成されている。凸部の数は、特に限定されない。凸部の数は、流路チップ１１０中のバルブ１１５の数や位置、バルブ１１５を開閉する回数などに応じて適宜設定される。
【００３７】
なお、移動基板１３２が金属製であり、押圧ピン１３１の先端に後述する押圧球１３９を配置しない場合には、移動基板１３２と押圧ピン１３１との摺動性を高める観点から、移動基板１３２の押圧ピン１３１側の面には、コーティング処理が施されていることが好ましい。
【００３８】
基板移動部１３４は、移動基板１３２を、流路チップ１１０の表面に平行な仮想面上において直線的に移動させる。具体的には、基板移動部１３４は、移動基板１３２を、移動基板１３２の表面に沿った第１の方向および第１の方向に垂直な第２の方向の少なくともいずれか一方の方向に移動させる。基板移動部１３４は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、基板移動部１３４は、例えば、ＸＹステージである。基板移動部１３４は、手動で移動基板１３２を移動させてもよいし、自動で移動基板１３２を移動させてもよい。
【００３９】
位置決め基板１３５は、１または２以上の位置決め用貫通孔１３７が形成されている板である。位置決め基板１３５には、１または２以上の位置決め用貫通孔１３７が形成されている。位置決め用貫通孔１３７は、流路チップ１１０のバルブ１１５と同じ位置に形成されている。位置決め用貫通孔１３７は、押圧ピン１３１が挿入可能に構成されており、流路チップ１１０に対して押圧ピン１３１を位置決めする。位置決め用貫通孔１３７の形状は、押圧ピン１３１を適切に位置決めすることができれば特に限定されない。本実施の形態では、位置決め用貫通孔１３７は、円柱状に形成されている。位置決め用貫通孔１３７の数は、押圧ピン１３１の数と同じである。
【００４０】
装置用フィルム１３６は、押圧ピン１３１に対して移動基板１３２を摺動させる際の移動基板１３２の移動を容易にするためのフィルムである。装置用フィルム１３６は、押圧ピン１３１と、移動基板１３２との間に配置されている。装置用フィルム１３６は、一方の面に１または２以上の押圧ピン１３１が接触しており、他方の面に移動基板１３２が接触している。
【００４１】
装置用フィルム１３６の材料は、公知の樹脂から適宜選択されうる。装置用フィルム１３６の材料の例には、ポリイミド、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、フッ素樹脂、シリコーン樹脂およびエラストマーが含まれる。装置用フィルム１３６の材料は、移動基板１３２の摺動性を高める観点から、ポリイミド、フッ素樹脂が好ましい。装置用フィルム１３６の表面には、移動基板１３２の摺動性を高める観点から、摺動性を高めるためのコーティング処理が施されてもいてもよい。
【００４２】
押圧ピン１３１は、移動基板１３２の表面形状に応じて流路チップ１１０のダイヤフラム１１２ａを押圧することで、流路チップ１１０のバルブ１１５の開閉動作を行う。押圧ピン１３１は、一端部が移動基板１３２（装置用フィルム１３６）側に位置するとともに、他端部が流路チップ１１０側に位置するように配置されている。押圧ピン１３１の構成は、ダイヤフラム１１２ａを押圧できれば特に限定されない。押圧ピン１３１は、１部材であってもよいし、複数部材であってもよい。本実施の形態では、押圧ピン１３１は、押圧ピン本体１３８と、押圧球１３９とを有する。なお、本実施の形態のように、押圧ピン１３１が押圧球１３９を有している場合には、装置用フィルム１３６はなくてもよい。
【００４３】
押圧ピン本体１３８は、流路チップ１１０のダイヤフラム１１２ａを押圧するためのピンである。押圧ピン本体１３８の側面には、凸部１４０が形成されている。凸部１４０は、付勢部材１３３の受け部として機能する。凸部１４０の形状は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。凸部１４０の形状は、押圧ピン本体１３８の側面を取り囲むように円環状に形成されていてもよいし、押圧ピン本体１３８の側面を取り囲むように複数の突起が形成されていてもよい。本実施の形態では、凸部１４０は、押圧ピン本体１３８の側面を取り囲むように円環状に形成されている。
【００４４】
押圧球１３９は、押圧ピン本体１３８の一端に回転可能に保持されており、装置用フィルム１３６（移動基板１３２）に接触している。押圧球１３９は、フィルムを介さずに直接移動基板１３２と接触している場合に特に有効であり、移動基板１３２が移動したときに転がることで移動基板１３２と押圧ピン１３１との間の摩擦を低減させる。
【００４５】
付勢部材１３３は、押圧ピン１３１を移動基板１３２に向けて付勢する。付勢部材１３３は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、付勢部材１３３は、圧縮コイルバネである。付勢部材１３３の内空部に押圧ピン本体１３８が位置するように配置する。
【００４６】
固定基板１２３は、流路チップ１１０を固定する。固定基板１２３は、複数の貫通孔１２４が形成されている。複数の貫通孔１２４には、流体導入口１１６および流体取出口１１７が位置決めされる。固定基板１２３の厚みは、特に限定されず、適宜設定できる。
【００４７】
（流体取扱システムの動作）
ここで、流体取扱システム１００の動作について説明する。図５Ａ〜Ｅは、流体取扱システム１００の動作について説明するための図である。図５Ａは、本動作の説明で使用する移動基板１３２の平面図であり、図５Ｂは、図５Ａに示されるａ−ａ線の位置にバルブ１１５が位置するときの断面図であり、図５Ｃは、図５Ａに示されるｂ−ｂ線の位置にバルブ１１５が位置するときの断面図であり、図５Ｄは、図５Ａに示されるｃ−ｃ線の位置にバルブ１１５が位置するときの断面図であり、図５Ｅは、図５Ａに示されるｄ−ｄ線の位置にバルブ１１５が位置するときの断面図である。図５Ａの太線矢印は、移動基板１３２が移動する方向を示している。移動基板１３２は、一方向のみに移動するものとする。
【００４８】
なお、ここでは、説明の簡略化のため、移動基板１３２と、バルブ１１５を含む流路チップ１１０と、押圧ピン１３１のみを示している。
【００４９】
図５Ａ、Ｂに示されるように、移動基板１３２が移動する前では、ダイヤフラム１１２ａＡ、１１２ａＢ、１１２ａＣのそれぞれが、押圧ピン１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃのそれぞれによって、流路基板１１１側に向かって押圧されて、バルブ１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃが閉じられている。
【００５０】
基板移動部１３４により、移動基板１３２を移動させると、凹部１５０Ａが押圧ピン１３１Ａの位置に移動する。このとき、押圧ピン１３１Ａは付勢部材１３３により移動基板１３２側に付勢されているため、押圧ピン１３１Ａは、移動基板１３２側に向けて移動する。これにより、バルブ１１５Ａが開く。
【００５１】
次に、基板移動部１３４により、移動基板１３２をさらに移動させると、凹部１５０Ａが押圧ピン１３１Ａの位置から離れるとともに、凹部１５０Ｂが押圧ピン１３１Ｂの位置に移動する。このとき、押圧ピン１３１ＡはバルブＡを閉じさせ、押圧ピン１３１Ｂはバルブ１１５Ｂを開かせる。
【００５２】
次に、基板移動部１３４により、移動基板１３２をさらに移動させると、凹部１５０Ｂが押圧ピン１３１Ｂの位置から離れるとともに、凹部１５０Ｃが押圧ピン１３１Ｃの位置に移動する。このとき、押圧ピン１３１Ｂはバルブ１１５Ｂを閉じさせ、押圧ピン１３１Ｃはバルブ１１５Ｃを開かせる。
【００５３】
（効果）
以上のように、実施の形態１に係る流体取扱システム１００は、バルブ１１５の位置に応じて、押圧ピン１３１を配置することができる。また、移動基板１３２を一方向に移動させるだけで、バルブ１１５の開閉を行うことができる。これにより、バルブ１１５の位置の設計の自由度を高くできる。
【００５４】
［実施の形態２］
（流体取扱システムの構成）
実施の形態２に係る流体取扱システムは、基板移動部１３４が移動基板１３２を、移動基板１３２の表面に沿った第１の方向および第１の方向に垂直な第２の方向に移動させる点のみにおいて、実施の形態１に係る流体取扱システム１００と異なる。よって、実施の形態２に係る流体取扱システムの構成の説明は省略する。
【００５５】
（流体取扱システムの動作）
図６Ａ〜Ｅは、実施の形態２に係る流体取扱システムの動作について説明するための図である。図６Ａは、本動作の説明に使用する移動基板１３２の平面図であり、図６Ｂは、図６Ａに示されるａ−ａ線の位置にバルブ１１５が位置するときの断面図であり、図６Ｃは、図６Ａに示されるｂ−ｂ線の位置にバルブ１１５が位置するときの断面図であり、図６Ｄは、図６Ａに示されるｂ−ｂ線の位置にバルブ１１５が位置するときの断面図であり、図６Ｅは、図６Ａに示されるｃ−ｃ線の位置にバルブ１１５が位置するときの断面図である。移動基板１３２は、第１の方向および第２の方向に移動するものとする。
【００５６】
なお、ここでは、説明の簡略化のため、移動基板１３２と、バルブ１１５を含む流路チップ１１０と、押圧ピン１３１のみを示している。
【００５７】
図６Ａ、Ｂに示されるように、移動基板１３２が移動する前では、ダイヤフラム１１２ａＡ、１１２ａＢ、１１２ａＣのそれぞれが、押圧ピン１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃのそれぞれによって、流路基板１１１側に向かって押圧されて、バルブ１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃが閉じられている。
【００５８】
バルブ１１５Ａのみを開かせる場合、基板移動部１３４により、移動基板１３２を第１の方向（Ｘ方向）に移動させる。そして、凹部１５０Ａが押圧ピン１３１Ａの位置に移動する。このとき、押圧ピン１３１Ａは付勢部材１３３Ａにより移動基板１３２側に付勢されているため、押圧ピン１３１は、移動基板１３２側に向けて移動する。これにより、バルブ１１５Ａがのみ開く。
【００５９】
次に、バルブ１１５Ａのみが開いた状態からバルブ１１５Ｂのみを開かせる場合、移動基板１３２を第２の方向（Ｙ方向）に移動させる。凹部１５０Ａが押圧ピン１３１Ａの位置から離れるとともに、凹部１５０Ａが押圧ピン１３１Ｂの位置に移動する。このとき、押圧ピン１３１Ａはバルブ１１５Ａを閉じさせ、押圧ピン１３１Ｂはバルブ１１５Ｂを開かせる。このようにして、バルブ１１５Ｂのみを開かせることができる。
【００６０】
次に、バルブ１１５Ｂのみが開いた状態からバルブ１１５Ｂおよびバルブ１１５Ｃを開かせる場合、移動基板１３２を第１の方向（Ｘ方向）に移動させる。凹部１５０Ａが押圧ピン１３１Ｂの位置から離れ、凹部１５０Ｂが押圧ピン１３１Ｂの位置に移動するとともに、凹部Ｃが押圧ピン１３１Ｃの位置に移動する。このとき、押圧ピン１３１Ｂはバルブ１１５Ｂを一旦閉じさせた後、押圧ピン１３１Ｂがバルブ１１５Ｂを開かせるとともに、押圧ピン１３１Ｃがバルブ１１５Ｃを開かせる。このようにして、バルブ１１５Ｂおよびバルブ１１５Ｃを開かせることができる。
【００６１】
（効果）
実施の形態２に係る流体取扱システムは、実施の形態１に係る流体取扱システム１００と同様の効果を有する。
【００６２】
なお、流体取扱装置１３０は、装置用フィルム１３６を有していなくてもよい。この場合、移動基板１３２の流路チップ１１０側の面をコーティングすることが好ましい。また、位置決め基板１３５は、板状でなくてもよく、ブロック状でもよい。また、位置決め用貫通孔１３７も押圧ピン１３１を固定できれば、貫通孔でなくてもよく、切り欠き部でもよい。
【００６３】
［実施の形態３］
次に、実施の形態３に係る流体取扱装置２００について説明する。本実施の形態に係る流体取扱装置２００は、流路チップ３００のダイヤフラムを押圧するためのものである。従来の内側プッシャーおよび外側プッシャーを有する流体取扱装置では、ダイヤフラムを押圧するときに、流路チップに対する押圧力を変化させて、内側プッシャーで押圧するか、外側プッシャーで押圧するかを切り替えていた。よって、電気アクチュエーターが必要となり構造が複雑なものとなっていた。本実施の形態に係る流体取扱装置２００は、このような課題を解決するための装置である。図７は、流体取扱装置２００の構成を示す断面図である。図７Ａは、流体取扱装置２００の平面図であり、図７Ｂは、図７Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図である。
【００６４】
流体取扱装置２００は、図示されていない保持部により流路チップ３００を保持することができ、保持された流路チップ３００の流路３４０内の流体を制御する。図７に示されるように、流体取扱装置２００は、動力部２１０と、軸受部２２０と、第１ロータリー部材２３０と、第２ロータリー部材２４０とを有する。
【００６５】
動力部２１０は、第２ロータリー部材２４０を回転させるために機能する。動力部２１０の構成は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、動力部２１０は、回転動力源（図示省略）と、回転軸２１１とを有する。回転動力源の種類は、特に限定されない。本実施の形態では、回転動力源は、第２ロータリー部材２４０の回転を正確に制御できるステッピングモーターである。動力部２１０の回転軸２１１には、第２ロータリー部材２４０が接続されている。動力部２１０の回転軸２１１が回転することにより、第２ロータリー部材２４０が第２回転軸を中心に回転する。動力部２１０の回転軸２１１の回転方向は、時計回りである第１方向と、反時計回りである第２方向とを含む。
【００６６】
軸受部２２０は、第１ロータリー部材２３０および第２ロータリー部材２４０を回転可能に支持する。軸受部２２０の構造は、上記の機能を発揮できれば特に限定されない。本実施の形態では、軸受部２２０は、いわゆるアンギュラ玉軸受であり、内輪２２１と、外輪２２２と、複数の転動体２２３とを有する。内輪２２１の上面には第１ロータリー部材２３０の軸部２３１が着座しており、内輪２２１の内側には第１ロータリー部材２３０の軸部２３１が篏合している。外輪２２２の外側には、第２ロータリー部材２４０の内面が篏合している。
【００６７】
第１ロータリー部材２３０は、第１回転軸を中心として回転可能な部材である。第１ロータリー部材２３０は、第２ロータリー部材２４０が回転することにより生じる動力で回転する。第１ロータリー部材２３０は、軸部２３１と、天板２３２と、第１凸部２３３と、第１回転突起２３４とを有する。
【００６８】
軸部２３１は、第１回転軸を中心として回転する。軸部２３１は、段部２３６を有している。軸部２３１の外周面は内輪２２１の内周面に接触することが好ましく、軸部２３１の段部２３６が内輪２２１の上面に接触することで、第１ロータリー部材２３０が軸受部２２０に位置決めされる。軸部２３１の天面には、天板２３２が配置されている。
【００６９】
天板２３２の表面には、第１凸部２３３が配置されており、裏面には、第１回転突起２３４が配置されている。第１凸部２３３は、流路チップ３００の第１ダイヤフラム３３４（図８参照）を押圧する。第１凸部２３３の数および形状は、流路チップ３００の構成に応じて適宜設定される。本実施の形態では、第１凸部２３３は、第１ロータリー部材２３０の回転方向に沿って延在している１つの凸条である。より具体的には、第１凸部２３３は、円弧状に延在しているが、特定の位置に第１切り欠き部２３５を有している。第１切り欠き部２３５の大きさは、後述する流路チップ３００の流路の一つを開放する大きさである。第１回転突起２３４は、第２ロータリー部材２４０の第２回転突起２４３と係合することで、第２ロータリー部材２４０により回転させられる。本実施の形態では、第１回転突起２３４は、天板２３２の裏面に配置されている。第１回転突起２３４と、第１切り欠き部２３５との位置関係は、特に限定されない。本実施の形態では、第１回転突起２３４は、第１回転軸を挟んで、第１切り欠き部２３５と反対側の位置に配置されている。第１回転突起２３４の数および形状は、第２ロータリー部材２４０の第２回転突起２４３の位置および流路チップ３００の構成に応じて適宜設定される。本実施の形態では、第１回転突起２３４は、軸部２３１から径方向外側に向けて突出している。
【００７０】
第２ロータリー部材２４０は、第２回転軸を中心として回転可能な部材である。第２ロータリー部材２４０は、筒部２４１と、第２凸部２４２と、第２回転突起２４３とを有する。第２ロータリー部材２４０の内面には、軸受部２２０の外輪２２２が着座している。
【００７１】
筒部２４１は、第１ロータリー部材２３０を取り囲むように形成されている。本実施の形態では、筒部２４１は、略円筒形状に形成されている。筒部２４１は、動力部２１０の上面に着座しており、回転軸２１１と係合している。これにより、動力部２１０の回転軸２１１が回転することにより、第２ロータリー部材２４０が第２回転軸を中心として回転する。
【００７２】
第２凸部２４２は、第２ロータリー部材２４０の上側端部に配置されている。第２凸部２４２は、流路チップ３００の第２ダイヤフラム３５４（図８参照）を押圧する。第２凸部２４２の数および形状は、流路チップ３００の構成に応じて適宜設定される。本実施の形態では、第２凸部２４２は、第２ロータリー部材２４０の回転方向に沿って延在している１つの凸条である。より具体的には、第２凸部２４２は、円弧状に延在しているが、特定の位置に第２切り欠き部２４４を有している。第２切り欠き部２４４の大きさは、後述する流路チップ３００の流路の一つを開放する大きさである。第２ロータリー部材２４０は、第２回転突起２４３が第１ロータリー部材２３０の第１回転突起２３４と係合することで、第１ロータリー部材２３０を回転させる。第２回転突起２４３は、筒部２４１の内面に配置されている。第２回転突起２４３と、第２切り欠き部２４４との位置関係は、特に限定されない。本実施の形態では、第２回転突起２４３と、第２切り欠き部２４４との位置関係は、対向する位置に配置されている。第２回転突起２４３の数および形状は、第１ロータリー部材２３０の第１回転突起２３４および流路チップ３００の構成に応じて適宜設定される。本実施の形態では、第２回転突起２４３は、筒部２４１の内側面から径方向内側に向けて突出している。
【００７３】
動力部２１０の回転軸２１１に対して第２ロータリー部材２４０を固定し、第２ロータリー部材２４０の内部に軸受部２２０を配置する。そして、第２ロータリー部材２４０に対して第１ロータリー部材２３０を配置することで、流体取扱装置２００を組み立てる。
【００７４】
（流路チップの構成）
次に、流路チップ３００について説明する。前述のとおり、流体取扱装置２００は、図示されていない保持部により流路チップ３００を保持することが可能であり、保持された流路チップ３００の流路内の流体を制御する。より具体的には、流路チップ３００は、複数のダイヤフラムを有しており、流体取扱装置２００は、第１凸部２３３および第２凸部２４２によりダイヤフラムを押圧することで、流路チップ３００の流路内の流体を制御する。
【００７５】
図８Ａ、Ｂは、本実施の形態における流路チップ３００の構成を示す図である。図８Ａは、流路チップ３００の平面図であり、図８Ｂは、図８Ａに示されるＡ−Ａ線の断面図である。
【００７６】
図８Ａ、Ｂに示されるように、流路チップ３００は、基板３１０およびフィルム３２０を有する。基板３１０には、本実施の形態の効果を得られる範囲内において、溝および貫通孔が適宜に形成されている。フィルム３２０は、基板３１０に形成された溝および貫通孔の開口部を塞ぐように基板３１０の一方の面に接合されている。フィルム３２０の一部の領域は、ダイヤフラムとして機能する。フィルム３２０により塞がれた基板３１０の溝は、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。
【００７７】
基板３１０の厚みは、特に限定されない。たとえば、基板３１０の厚みは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。また、基板３１０の材料も、特に限定されない。たとえば、基板３１０の材料は、公知の樹脂およびガラスから適宜選択されうる。基板３１０の材料の例には、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。
【００７８】
フィルム３２０の厚みは、ダイヤフラムとして機能することが可能であれば特に限定されない。たとえば、フィルム３２０の厚みは、３０μｍ以上３００μｍ以下である。また、フィルム３２０の材料も、特に限定されない。たとえば、フィルム３２０の材料は、公知の樹脂から適宜選択されうる。フィルム３２０の材料の例には、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３２０は、例えば熱溶着やレーザ溶着、接着剤などにより基板３１０に接合される。
【００７９】
本実施の形態に係る流路チップ３００は、４つの導入ユニット３３０ａ〜３３０ｄと、１つの流路３４０と、４つの収容ユニット３５０ａ〜３５０ｄとを有する。４つの導入ユニット３３０ａ〜３３０ｄおよび４つの収容ユニット３５０ａ〜３５０ｄのそれぞれは、ダイヤフラムバルブを有している。また、流路３４０は、４つの導入ユニット３３０ａ〜３３０ｄに接続された第１流路３４１と、４つの収容ユニット３５０ａ〜３５０ｄに接続された第２流路３４２と、第１流路３４１および第２流路３４２を連絡する連絡流路３４３とを有する。４つの導入ユニット３３０ａ〜３３０ｄは、同一の円周上に配置されている。また、４つの収容ユニット３５０ａ〜３５０ｄは、同一の円周上に配置されている。４つの導入ユニット３３０ａ〜３３０ｄが配置された第１円と、４つの収容ユニット３５０ａ〜３５０ｄが配置された第２円とは、同心円状となるように配置されている。
【００８０】
４つの導入ユニット３３０ａ〜３３０ｄは、位置は異なるものの同一構造である。したがって、導入ユニット３３０ａについてのみ説明し、導入ユニット３３０ｂ〜３３０ｄについての説明は省略する。
【００８１】
導入ユニット３３０ａは、導入部３３１と、第１接続流路３３２と、第１隔壁３３３と、第１流路３４１と、第１ダイヤフラム３３４とを有する。第１隔壁３３３および第１ダイヤフラム３３４は、第１接続流路３３２と第１流路３４１との間に位置するダイヤフラムバルブとして機能する。
【００８２】
導入部３３１は、流体を導入するための有底の凹部である。本実施の形態では、導入部３３１は、基板３１０に形成されている貫通孔と、当該貫通孔の一方の開口部を閉塞しているフィルム３２０とから構成されている。導入部３３１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定されうる。導入部３３１の形状は、例えば、略円柱形状である。導入部３３１の幅は、例えば２ｍｍ程度である。導入部３３１に収容されうる流体は、流路チップ３００の用途に応じて適宜選択されうる。当該流体は、試薬や液体試料、紛体などの流体である。
【００８３】
第１接続流路３３２は、その内部を流体が移動しうる流路である。第１接続流路３３２の上流端には導入部３３１が接続されており、下流端には第１隔壁３３３が配置されている。本実施の形態では、第１接続流路３３２は、基板３１０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム３２０とから構成されている。第１接続流路３３２の断面積および断面形状は、特に限定されない。本明細書において、「流路の断面」とは、流体が流れる方向に直交する流路の断面を意味する。第１接続流路３３２の断面形状は、例えば、一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形状である。第１接続流路３３２の断面積は、流体の流れ方向において、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、第１接続流路３３２の断面積は、一定である。
【００８４】
第１隔壁３３３は、第１接続流路３３２の下流端と、第１流路３４１の上流端との間に配置されている壁である。第１隔壁３３３は、第１接続流路３３２と第１流路３４１との間を開閉するためのダイヤフラムバルブの弁座として機能する。第１隔壁３３３の形状および高さは、上記の機能を発揮することができれば、特に限定されない。第１隔壁３３３の形状は、例えば、四角柱形状である。第１隔壁３３３の高さは、例えば、第１接続流路３３２および第１流路３４１の深さと同じである。
【００８５】
第１流路３４１は、その内部を流体が移動しうる流路である。より具体的には、第１流路３４１は、第１隔壁３３３および第１ダイヤフラム３３４の間の隙間を介して第１接続流路３３２から移動してきた流体が流れる流路である。第１流路３４１の側壁には、第１隔壁３３３が配置されている。第１流路３４１には、複数の導入部３３１が接続されており、連絡流路３４３に接続されている。本実施の形態では、第１流路３４１は、基板３１０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム３２０とにより構成されている。第１流路３４１の断面積および断面形状については、第１流路３４１の断面積および断面形状と同様である。
【００８６】
第１ダイヤフラム３３４は、可撓性を有するフィルム３２０の一部であり、略球冠形状を有している。フィルム３２０は、第１ダイヤフラム３３４が第１隔壁３３３に非接触でかつ対向するように基板３１０上に配置されている。第１ダイヤフラム３３４は、第１ロータリー部材２３０の第１凸部２３３により押圧されたときに第１隔壁３３３に向かって撓む。すなわち、第１ダイヤフラム３３４は、ダイヤフラムバルブの弁体として機能する。第１凸部２３３が第１ダイヤフラム３３４を押圧していないとき、第１接続流路３３２および第１流路３４１は、第１ダイヤフラム３３４および第１隔壁３３３の隙間を介して互いに連通した状態となる。一方、第１ダイヤフラム３３４が第１隔壁３３３に接触するように第１凸部２３３が第１ダイヤフラム３３４を押圧しているとき、第１接続流路３３２および第１流路３４１は互いに連通しない状態となる。
【００８７】
第１ダイヤフラム３３４と第１隔壁３３３の間隔は、所望の流体の流量や、第１ダイヤフラム３３４と第１隔壁３３３との密着のしやすさなどの観点から、適宜設定されうる。この間隔が大きいほど、流体は第１ダイヤフラム３３４および第１隔壁３３３の間の隙間を移動しやすくなり、この間隔が小さいほど、第１ダイヤフラム３３４と第１隔壁３３３とを密着させやすくなる。
【００８８】
４つの収容ユニット３５０ａ〜３５０ｄは、位置は異なるものの同一構造である。したがって、収容ユニット３５０ａについてのみ説明し、収容ユニット３５０ｂ〜３５０ｄについての説明は省略する。
【００８９】
収容ユニット３５０ａは、収容部３５１、第２接続流路３５２、第２隔壁３５３、第２流路３４２および第２ダイヤフラム３５４を有する。第２隔壁３５３および第２ダイヤフラム３５４は、第２接続流路３５２と第２流路３４２との間に位置するダイヤフラムバルブとして機能する。
【００９０】
収容部３５１は、流体を収容するための有底の凹部である。本実施の形態では、収容部３５１は、基板３１０に形成されている貫通孔と、当該貫通孔の一方の開口部を閉塞しているフィルム３２０とから構成されている。収容部３５１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定されうる。収容部３５１の形状は、例えば、略円柱形状である。収容部３５１の幅は、例えば２ｍｍ程度である。収容部３５１に収容されうる流体は、流路チップ３００の用途に応じて適宜選択されうる。当該流体は、試薬や液体試料、紛体などの流体である。
【００９１】
第２接続流路３５２は、その内部を流体が移動しうる流路である。第２接続流路３５２の上流端には第２隔壁３５３が配置されており、下流端には収容部３５１が接続されている。本実施の形態では、第２接続流路３５２は、基板３１０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム３２０とから構成されている。第２接続流路３５２の断面積および断面形状は、特に限定されない。第２流路３４２の断面形状は、例えば、一辺の長さ（幅および深さ）が数十μｍ程度の略矩形状である。第２接続流路３５２の断面積は、流体の流れ方向において、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。本実施の形態では、第２接続流路３５２の断面積は、一定である。
【００９２】
第２隔壁３５３は、第２接続流路３５２の上流端と、第２流路３４２との間に配置されている壁である。第２隔壁３５３は、第２接続流路３５２と第２流路３４２との間を開閉するためのダイヤフラムバルブの弁座として機能する。第２隔壁３５３の形状および高さは、上記の機能を発揮することができれば、特に限定されない。第２隔壁３５３の形状は、例えば、四角柱形状である。第２隔壁３５３の高さは、例えば、第２接続流路３５２および第２流路３４２の深さと同じである。
【００９３】
第２流路３４２は、その内部を流体が移動しうる流路である。より具体的には、第２流路３４２は、連絡流路３４３から移動してきた流体が流れる流路である。第２流路には、複数の収容ユニット３５０ａ〜３５０ｄが接続されている。本実施の形態では、第２流路３４２は、基板３１０に形成されている溝と、当該溝の開口部を閉塞しているフィルム３２０とにより構成されている。第２流路３４２の断面積および断面形状については、第１流路３４１の断面積および断面形状と同様である。
【００９４】
第２ダイヤフラム３５４は、可撓性を有するフィルム３２０の一部であり、略球冠形状を有している。フィルム３２０は、第２ダイヤフラム３５４が第２隔壁３５３に非接触でかつ対向するように基板３１０上に配置されている。第２ダイヤフラム３５４は、第２ロータリー部材２４０の第２凸部２４２により押圧されたときに第２隔壁３５３に向かって撓む。すなわち、第２ダイヤフラム３５４は、ダイヤフラムバルブの弁体として機能する。第２凸部２４２が第２ダイヤフラム３５４を押圧していないとき、第２流路３４２および第２接続流路３５２は、第２ダイヤフラム３５４および第２隔壁３５３の隙間を介して互いに連通した状態となる。一方、第２ダイヤフラム３５４が第２隔壁３５３に接触するように第２凸部２４２が第２ダイヤフラム３５４を押圧しているとき、第２流路３４２および第２接続流路３５２は互いに連通しない状態となる。
【００９５】
第２ダイヤフラム３５４と第２隔壁３５３の間隔は、所望の流体の流量や、第２ダイヤフラム３５４と第２隔壁３５３との密着のしやすさなどの観点から、適宜設定されうる。この間隔が大きいほど、流体は第２ダイヤフラム３５４および第２隔壁３５３の間の隙間を移動しやすくなり、この間隔が小さいほど、第２ダイヤフラム３５４と第２隔壁３５３とを密着させやすくなる。
【００９６】
（流体取扱装置の動作）
次に、流体取扱装置２００が流路チップ３００内の流体を制御する方法について説明する。ここでは、４つの導入ユニット３３０ａ〜３３０ｄのうち、導入ユニット３３０ａの導入部３３１内に収容されている流体と、導入ユニット３３０ｃの導入部３３１内に収容されている流体とを、収容部３５１内において混合する例について説明する。
【００９７】
図９Ａ、Ｂおよび図１０Ａ、Ｂは、流体取扱装置２００の動作を説明するための概念図である。これらの図では、流体取扱装置２００の第１ロータリー部材２３０の第１凸部２３３および第２ロータリー部材２４０の第２凸部２４２と、流路チップ３００の第１ダイヤフラム３３４および第２ダイヤフラム３５４と、第１回転突起２３４および第２回転突起２４３との位置関係を主として示しており、実際の部材における配置とは異なる。
【００９８】
まず、４つの導入ユニット３３０ａ〜３３０ｄの導入部３３１内のそれぞれに、所定の流体をあらかじめ収容しておく。そして、流路チップ３００を流体取扱装置２００の所定の位置（第１ロータリー部材２３０および第２ロータリー部材２４０の上）にセットする（図９Ａ参照）。これにより、第１ロータリー部材２３０の第１凸部２３３および第２ロータリー部材２４０の第２凸部２４２は、流路チップ３００のフィルム３２０に当接する。なお、第１ロータリー部材２３０および第２ロータリー部材２４０とフィルム３２０との間に、別のフィルムなどが配置されていてもよい。
【００９９】
次いで、動力部２１０を駆動させて、第１切り欠き部２３５が収容ユニット３５０ａの第２ダイヤフラム３５４上に位置するまで第２ロータリー部材２４０を時計回りに回転させる（図９Ｂ参照）。このとき、第１ロータリー部材２３０の第１回転突起２３４と第２ロータリー部材２４０の第２回転突起２４３とが係合している。これにより、第２回転軸を中心に第２ロータリー部材２４０を時計回りに回転させることで、第１回転軸を中心に第１ロータリー部材２３０が回転させられる。これにより、収容ユニット３５０ａのダイヤフラムバルブが開状態となり、収容ユニット３５０ａの第２接続流路３５２と第２流路３４２とが連通する。一方、この状態では、収容ユニット３５０ｂの第２ダイヤフラム３５４、収容ユニット３５０ｃの第２ダイヤフラム３５４および収容ユニット３５０ｄの第２ダイヤフラム３５４は、第１凸部２３３により押圧される（図９Ｂ参照）。このため、収容ユニット３５０ｂ〜３５０ｄのダイヤフラムバルブは閉状態となり、収容ユニット３５０ｂの収容部３５１、収容ユニット３５０ｃの収容部３５１および収容ユニット３５０ｄの収容部３５１と、第２接続流路３４２とは連通しない状態となる。
【０１００】
次いで、動力部２１０を駆動させて、第２切り欠き部２４４が導入ユニット３３０ａの第１ダイヤフラム３３４上に位置するまで第２ロータリー部材２４０を反時計回りに回転させる（図１０Ａ参照）。このとき、第１ロータリー部材２３０の第１回転突起２３４と、第２ロータリー部材２４０の第２回転突起２４３とが係合していないため、第２ロータリー部材２４０のみが回転する。これにより、導入ユニット３３０ａのダイヤフラムバルブが開状態となり、導入ユニット３３０ａの第１接続流路３３２と第１流路３４１とが連通する。一方、この状態では、導入ユニット３３０ｂの第１ダイヤフラム３３４、導入ユニット３３０ｃの第１ダイヤフラム３３４および導入ユニット３３０ｄの第１ダイヤフラム３３４は、第２凸部２４２により押圧される（図１０Ａ参照）。このため、導入ユニット３３０ｂ〜３３０ｄのダイヤフラムバルブは閉状態となり、導入ユニット３３０ｂの導入部３３１、導入ユニット３３０ｃの導入部３３１および導入ユニット３３０ｄの導入部３３１と、第１流路３４１とは連通しない状態となる。
【０１０１】
このように、導入ユニット３３０ａの導入部３３１および収容ユニット３５０ａの収容部３５１のみが第１流路３４１、連絡流路３４３および第２流路３４２に連通した状態で、導入ユニット３３０ａの導入部３３１内を昇圧するか収容ユニット３５０ａの収容部３５１内を減圧すると、導入ユニット３３０ａの導入部３３１内に収容されている流体は、収容ユニット３５０ａの収容部３５１内に移動する。
【０１０２】
次いで、動力部２１０を駆動させて、第２切り欠き部２４４が導入ユニット３３０ｃの第１ダイヤフラム３３４上に位置するまで第２ロータリー部材２４０を反時計回りに回転させる（図１０Ｂ参照）。このとき、第１ロータリー部材２３０の第１回転突起２３４と、第２ロータリー部材２４０の第２回転突起２４３とが係合していないため、第２ロータリー部材２４０のみが回転する。これにより、導入ユニット３３０ｃのダイヤフラムバルブが開状態となり、導入ユニット３３０ｃの第１接続流路３３２と第１流路３４１とが連通する。
【０１０３】
このように、導入ユニット３３０ｃの導入部３３１および収容ユニット３５０ａの収容部３５１のみが第１流路３４１、連絡流路３４３および第２流路３４２に連通した状態で、導入ユニット３３０ｃの導入部３３１内を昇圧するか収容ユニット３５０ａの収容部３５１内を減圧すると、導入ユニット３３０ａの導入部３３１内に収容されている流体は、収容ユニット３５０ａの収容部３５１内に移動する。その結果、収容部３５１ａ内において、導入ユニット３３０ａの導入部３３１内に収容されていた流体と、導入ユニット３３０ｃの導入部３３１内に収容されていた流体とが混合される。
【０１０４】
流体取扱装置は、動力部と、前記動力部の回転軸に第１回転軸が固定され、前記第１回転軸を中心に回転する第１ロータリー部材と、前記第１ロータリー部材と係合し、前記第１ロータリー部材の回転に伴い第２回転軸を中心に回転する第２ロータリー部材とを有し、前記第２ロータリー部材は、第１回転軸を中心に前記第１ロータリー部材を第１の方向に回転させることにより所定の角度位置に回転させられ、前記第１ロータリー部材は、前記第２回転軸を中心に前記第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転させることにより、所定の角度位置に回転させられる。
【０１０５】
（効果）
以上のように、本実施の形態に係る流体取扱装置２００は、第１ロータリー部材２３０を回転させることで、第１ロータリー部材２３０および第２ロータリー部材２４０を回転させて、流路チップ３００内の流体を複雑に制御することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、第２ロータリー部材２４０を動力部２１０で回転させたが、第１ロータリー部材２３０を動力部２１０で回転させてもよい。この場合、第１ロータリー部材２３０を回転させることで、第２ロータリー部材２４０も回転させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の流体取扱システムは、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】
【０１０８】
１００  流体取扱システム
１１０  流路チップ
１１１  流路基板
１１２  チップ用フィルム
１１２ａ、１１２ａＡ、１１２ａＢ、１１２ａＣ  ダイヤフラム
１１３  第１流路
１１４  第２流路
１１５、１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃ  バルブ
１１６  流体導入口
１１７  流体取出口
１１８  隔壁
１１９  第１流路溝
１２０  第２流路溝
１２１  第１貫通孔
１２２  第２貫通孔
１２３  固定基板
１２４  貫通孔
１３０  流体取扱装置
１３１、１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ  押圧ピン
１３２  移動基板
１３３  付勢部材
１３４  基板移動部
１３５  位置決め基板
１３６  装置用フィルム
１３７  位置決め用貫通孔
１３８  押圧ピン本体
１３９  押圧球
１４０  凸部
１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ  凹部
２００  流体取扱装置
２１０  動力部
２１１  回転軸
２２０  軸受部
２２１  内輪
２２２  外輪
２２３  転動体
２３０  第１ロータリー部材
２３１  軸部
２３２  天板
２３３  第１凸部
２３４  第１回転突起
２３５  第１切り欠き部
２３６  段部
２４０  第２ロータリー部材
２４１  筒部
２４２  第２凸部
２４３  第２回転突起
２４４  第２切り欠き部
３００  流路チップ
３１０  基板
３２０  フィルム
３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ  導入ユニット
３３１  導入部
３３２  第１接続流路
３３３  第１隔壁
３３４  第１ダイヤフラム
３４０  流路
３４１  第１流路
３４２  第２流路
３４３  連絡流路
３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃ、３５０ｄ  収容ユニット
３５１  収容部
３５２  第２接続流路
３５３  第２隔壁
３５４  第２ダイヤフラム 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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