(57)【要約】【課題】電極チップの挿入時における電極チップの損傷や電極剥離を防止可能な電極チップ及び電極チップ・ソケット構造を提供する。【解決手段】この電極チップ１０は、基板１１と、基板に形成された電極１４と、を備え、ソケットに少なくとも一部が挿入可能であって、電極のある面と反対側の面１１ａの角部１１ｃが除去されている。【選択図】図２
2008196856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に形成された電極と、を備え、ソケットに少なくとも一部が挿入可能な電極チップであって、
前記電極のある面と反対側の面の角部が除去されていることを特徴とする電極チップ。
【請求項２】
前記角部が平面状に除去されている請求項１に記載の電極チップ。
【請求項３】
前記角部が曲面状に除去されている請求項１に記載の電極チップ。
【請求項４】
前記電極は膜状に形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電極チップ。
【請求項５】
前記電極は前記基板の端部近傍に設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電極チップ。
【請求項６】
前記基板には流路が形成され、前記電極に電圧を印加することで前記流路内の液体を流動させるようになっている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電極チップ。
【請求項７】
基板と前記基板に形成された電極とを備え、前記電極のある面と反対側の面の角部が除去されている電極チップと、
前記電極チップの少なくとも一部が挿入されて前記電極と接触可能な端子部を備えるソケットと、を組み合わせたことを特徴とする電極チップ・ソケット構造。
【請求項８】
前記ソケットに前記電極チップが挿入されたとき、前記ソケットの端子部が前記電極チップの電極に押し込みの付勢力を与えて接触する請求項７に記載の電極チップ・ソケット構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に形成された電極を備える電極チップ及び電極チップ・ソケット構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、流路内の溶液に電界を印加して溶液を流動させるために電圧が加えられる電極を基板上に有する液体流動チップを開示する。このような平面上に電極を有する液体流動チップを外部電源や検出装置などに接続する方法としては、半田付け・導電性接着剤などにより電極表面へ直接配線する方法や、コンタクトピンを電極表面ヘ接触させて導通を図る方法が公知である。
【０００３】
また、液体流動チップを交換できるように、抜き差し自在のソケットを用いる方法も知られている。例えば、パソコン用のメモリや拡張ボード等の装着と同様に、液体流動チップの基板の一辺に多数の電極を並べたエッジコネクタを差し込み口のエッジソケットに挿入して接続する。
【０００４】
また、平面電極との導通を確保する方法としては、下記特許文献２のように、複数本の細いグリッド電極で形成される表面集電電極と、裏面側に表面集電電極に対し反対極性で形成される裏面集電電極とを用いるものや、下記特許文献３のように、貫通孔の内部に露出している回路素子の導電パターンの端末と貫通孔内周面に無電解めっき法やぺースト焼付け法等により、電極端子用導電体層を形成したものが公知である。
【特許文献１】特開２００６−７８４７５号公報
【特許文献２】特開２００５−２９４６７９号公報
【特許文献３】特開平１１−２６２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、コンタクトピンを使用する場合、コンタクトピンの先端圧力により液体流動チップ等の電極チップの電極が剥離する場合があった。また、半田付けや導電性接着剤を使用する場合、電極チップを交換する度に、それぞれの作業を繰り返す必要があるため手間がかかる。また、汎用のソケットに対して電極チップを挿入する場合、電極チップの形状によってはソケット内のばね端子との千渉により、挿入時に電極チップの電極が剥離したり、電極チップ自体が損傷する場合があった。
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、電極チップの挿入時における電極チップの損傷や電極剥離を防止可能な電極チップ及び電極チップ・ソケット構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による電極チップは、基板と、前記基板に形成された電極と、を備え、ソケットに少なくとも一部が挿入可能な電極チップであって、前記電極のある面と反対側の面の角部が除去されていることを特徴とする。
【０００８】
この電極チップによれば、電極チップをソケットに挿入するとき、電極のある面と反対側の面の角部が除去されているので、ソケット側の端子部を押し込むようにして挿入できる。このため、ソケット側の端子部と電極チップの電極表面との摩擦を軽減できるとともに、電極チップ自体とソケット側との干渉を抑制できるので、電極チップの損傷や電極剥離を防止できる。
【０００９】
上記電極チップにおいて、前記角部は、平面状または曲面状に除去されることが好ましい。
【００１０】
また、前記電極が膜状に形成された場合でも、膜状の電極の剥離を効果的に防止できる。また、前記電極は前記基板の端部近傍に設けられることが好ましい。
【００１１】
また、前記基板には流路が形成され、前記電極に電圧を印加することで前記流路内の液体を流動させるように構成することで、上記電極チップを、液体を流動させることが可能な液体流動チップにできる。
【００１２】
本発明による電極チップ・ソケット構造は、基板と前記基板に形成された電極とを備え、前記電極のある平面と反対側の面の角部が除去されている電極チップと、前記電極チップの少なくとも一部が挿入されて前記電極と接触可能な端子部を備えるソケットと、を組み合わせたことを特徴とする。
【００１３】
この電極チップ・ソケット構造によれば、電極チップをソケットに挿入するとき、電極チップにおいて電極のある面と反対側の面の角部が除去されているので、電極チップがソケットの端子部を押し込むようにして挿入できる。このため、ソケットの端子部と電極チップの電極表面との摩擦を軽減できるとともに、電極チップ自体とソケット側との干渉を抑制できるので、電極チップの損傷や電極剥離を防止することができる。
【００１４】
上記電極チップ・ソケット構造において、前記ソケットに前記電極チップが挿入されたとき、前記ソケットの端子部が前記電極チップの電極に押し込みの付勢力を与えて接触する構成であることが好ましい。これにより、電極チップをソケットに挿入したとき、上述のように電極チップの損傷や電極剥離を防止しながら、電極チップの電極がソケットの端子部から付勢力を受けながら端子部と接触するので、電極と端子部を確実に電気接続させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電極チップ及び電極チップ・ソケット構造によれば、電極チップのソケットへの挿入時においてソケットの端子部と電極チップの電極表面との摩擦を軽減できるとともに、電極チップ自体とソケット側との干渉を抑制できるので、電極チップの損傷や電極剥離を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態による液体流動チップを示す平面図である。図２は図１の液体流動チップをII-II線方向に切断してみた側断面図である。図３は図１の液体流動チップの流路の一部を拡大して示す拡大平面図である。
【００１７】
図１，図２に示すように、液体流動チップ１０は、平面矩形状のガラス製の基板１１上に、例えばＴｉからなる一対の薄膜の電極１４，１４と、複数の流路形成部２０と、樹脂層１５と、を有し、チップ表面の流路で試料溶液を流動させるものであり、後述する図４（ａ）の外部装置のソケット３０と組み合わされて電極チップ・ソケット構造を構成する。
【００１８】
基板１１は、硼硅酸ガラスや石英ガラス等を用いることができるが、支持体として必要な強度があれば、ガラス以外の材料も使用でき、例えば、樹脂材料（ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリスルホン、ポリエステル等）やガラス繊維と樹脂との複合材料を用いることができる。また、基板１１は、例えば、長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの寸法とすることができるが、この寸法は、一例であり、他の寸法にできることは勿論である。
【００１９】
電極１４，１４は、基板１１の一端部１１ｂの近傍で比較的面積の大きな矩形状の電極部１４ａ，１４ａを有し、液体流動チップ１０が外部装置のソケットに挿入されたとき、各電極部１４ａがソケット側の端子と接触し電気接続し、電極部１４ａ，１４ａ間に電圧が印加されるようになっている。
【００２０】
各電極１４は、スパッタリングにより基板１上に形成できるが、化学蒸着やイオンプレーティング等の物理蒸着により形成してもよく、また、Ｔｉと、Ｐｔ（または、ＡｕやＡｇ）との二層構造としてもよく、ＩＴＯ等の透光性電極から構成してもよい。
【００２１】
また、図２に示すように、基板１１の電極１４，１４が形成された面の反対側の裏面１１ａの角部１１ｃが、図の破線で示すように平面状に除去されて面取りされることで、平面部１２になっている。平面部１２は基板１１の一端部１１ｂ側に位置し、平面部１２の図２の基板上部に電極部１４ａ，１４ａが位置している。ガラス製の基板１１の面取りは研磨により行うことができるが、他の方法で行ってもよい。
【００２２】
また、樹脂層１５は、例えば光感光性樹脂からなり、基板１１上に所定の２次元パターンにより所定の厚さで形成されており、樹脂層１５の非形成部分に流路形成部２０が設けられている。光感光性樹脂は、光照射で硬化するタイプ（ネガ型）、光照射で可溶化するタイプ（ポジ型）のいずれも用いることができる。例えば、ネガ型を用いて基板１１上の光感光性樹脂に部分的に光を照射し、光照射領域を硬化させ、非光照射領域の樹脂を除去することで、樹脂層１５を２次元パターンに形成できる。
【００２３】
図１に示すように、液体流動チップ１０の各流路形成部２０は、樹脂層１５が形成されていない２次元パターンの凹状部分に、試料溶液を投入する略三角形状の試料投入部２１と、試料溶液を回収する略三角形状の廃液部２２と、試料投入部２１と廃液部２２とを連通するように細く延びた流路２３と、を有している。
【００２４】
各流路形成部２０の試料投入部２１と廃液部２２には電極１４，１４が電極部１４ａ，１４ａから延びており、試料投入部２１と廃液部２２の各底面を構成し、試料投入部２１の電極１４を陽極とし、廃液部２２の電極１４を陰極として直流電圧を電極部１４ａ、１４ａ間に加えることで、試料溶液に試料投入部２１から廃液部２２に向かう電気浸透流を発生させる。これにより、試料溶液が試料投入部２１から流路２３に流れ廃液部２２へと回収される。
【００２５】
図１，図３のように、流路２３の延びる方向のほぼ中央に検出部２４が設けられ、検出部２４では流路２３の幅が徐々に狭くなっている。検出部２４は、検出媒体として多孔質粒子であるシリカビーズ２５を配置可能となっている。すなわち、シリカビーズ２５の粒径は、流路２３の幅よりも小さく、検出部２４の最狭幅部２４ａよりも大きくなっているので、シリカビーズ２５は流路２３を流れることができるが、検出部２４の最狭幅部２４ａで停止し、検出部２４に固定される。
【００２６】
シリカビーズ２５は、ＳｉＯ2（シリカ）を主成分とし、表面に無数の細孔を有する多孔質の球形ビーズであり、表面に他の物質を吸着、結合し、または、表面で他の物質と反応する反応性を有する。なお、シリカビーズ以外にも、活性炭やアルミナやプラスチック微粒子等の多孔質粒子を用いてもよい。
【００２７】
液体流動チップ１０を使用するとき、例えば、シリカビーズ２５を溶液とともに試料投入部２１に投入し、流路２３を通して廃液部２２に向けて流し、図３のようにシリカビーズ２５を検出部２４の最狭幅部２４ａで固定する。
【００２８】
次に、蛍光色素により蛍光標識された検出対象物質であるＤＮＡ断片を含む溶液を試料投入部２１に投入し、電極部１４ａ、１４ａに電圧を印加して試料投入部２１から溶液を流路２３を通して廃液部２２に向けて流動させると、この溶液流にＤＮＡ断片が乗り、流路２３を移動し、検出部２４のシリカビーズ２５に吸着する。外部の測定装置により検出部２４における蛍光強度を測定することで、溶液中のＤＮＡ断片の有無や濃度やサイズを測定することができる。
【００２９】
なお、シリカビーズ２５を試料投入部２１に投入する前に、検出対象物質と反応しまたは特異的に結合するプローブを予めシリカビーズ２５に担持させておいてもよい。
【００３０】
次に、上述のような液体流動チップ１０の使用の際に液体流動チップ１０を挿入する外部の測定装置等のソケットの構成及びその挿入動作について図４（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【００３１】
図４は、図１，図２の液体流動チップ１０を挿入可能な外部装置のソケットを示す側面図（ａ）、液体流動チップ１０をソケットに挿入するときの状態を示す側面図（ｂ）及び液体流動チップ１０をソケットに挿入した状態を示す側面図（ｃ）である。
【００３２】
図４（ａ）のように、ソケット３０は、複数の端子部を有する汎用のパソコンメモリ用エッジコネクタと同様の構造であって、図１，図２の液体流動チップ１０が挿入可能なように側断面が略コ字状の空洞となった凹部３１を備え、液体流動チップ１０の電極部１４ａと電気接続するばね端子３２を凹部３１内に有している。凹部３１には液体流動チップ１０の一端部１１ｂ側の一部が収容される。
【００３３】
ソケット３０のばね端子３２は、図４（ａ）の紙面垂直方向に複数並んで配置され、金属製の板ばねから構成され凹部３１の上面から突き出て圧縮可能になっている。ソケット３０に液体流動チップ１０が差し込まれると、ソケット３０のばね端子３２が液体流動チップ１０の電極部１４ａと接触し押し込まれて圧縮され、その弾性復元による付勢力で電極部１４ａに押し付けた状態で電気接触するようになっている。
【００３４】
図４（ａ）のソケット３０に図１，図２の液体流動チップ１０を挿入するときには、図４（ｂ）のように、ソケット３０に対して液体流動チップ１０を、一端部１１ｂを先頭にし全体を斜めにして、斜め上方から斜め下向き方向ｓへ凹部３１内に差し込む。この差し込み挿入のとき、液体流動チップ１０の図２の角部１１ｃが除去されて平面部１２になっており、この平面部１２が凹部３１の下面３３に当接するので、液体流動チップ１０は余裕を持って凹部３１内に入り込むことができ、電極部１４ａがソケット３０のばね端子３２と干渉することが殆どない。
【００３５】
次に、上述のように凹部３１内に斜めに差し込まれた液体流動チップ１０を、図４（ｂ）の回動方向ｔに凹部３１の下面３３に当接した平面部１２を支点にして回動させながら、水平方向に凹部３１内へ若干押し込む。これにより、図４（ｃ）のように、液体流動チップ１０がばね端子３２をばね端子３２の弾性復元による付勢力に抗して略垂直方向に押し込みながら凹部３１内の所定位置で水平方向に位置するようになる。
【００３６】
上述のように、本実施の形態の液体流動チップ（電極チップ）及び電極チップ・ソケット構造によれば、ソケット３０に挿入される液体流動チップ１０について、電極１４，１４がパターニングされている面と反対側面の角部１１ｃが除去されて平面部１２となっているので、液体流動チップ１０のソケット３０内への挿入のとき、液体流動チップ１０がソケット３０内のばね端子３２を押し込みながら挿入できる。このため、ばね端子３２と電極部１４ａの表面との摩擦を軽減できるとともに液体流動チップ１０側とソケット３０側との干渉を抑えることができるので、液体流動チップ１０の損傷及び電極部１４ａの基板１１からの剥離を確実に防止できる。
【００３７】
また、液体流動チップ１０が図４（ｃ）のようにソケット３０の凹部３１内に収まると、ソケット３０のばね端子３２が液体流動チップ１０の電極部１４ａに対し付勢力で押し付けて接触するので、電極部１４ａとばね端子３２とを確実に電気接続させることができる。このため、液体流動チップ１０の電極部１４ａ、１４ａに外部装置から電圧を確実に印加でき、液体流動チップ１０を安定かつ確実に作動させることができる。
【００３８】
次に、図１，図２の液体流動チップ１０の変形例について図５を参照して説明する。図５は図１，図２の液体流動チップ１０の変形例を示す図２と同様の側断面図である。図５の液体流動チップ１０’は図１，図２，図３とほぼ同一の構成であり、同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３９】
図５に示すように、液体流動チップ１０’は、基板１１の裏面１１ａの角部１１ｃ（図５の破線で示す）が、図の破線で示すように曲面状に除去されることで、角部１１ｃに対し凸状に丸みを帯びた曲面部１３になっている。この曲面部１３は研磨により形成できるが、他の方法で行ってもよい。
【００４０】
図５の液体流動チップ１０’によれば、図４（ａ）〜（ｃ）と同様にソケット３０に挿入でき、電極１４，１４がパターニングされている面と反対側面の角部１１ｃが除去されて曲面部１３となっているので、液体流動チップ１０’のソケット３０内への挿入のとき、液体流動チップ１０’がソケット３０内のばね端子３２を押し込みながら挿入できる。このため、ばね端子３２と電極部１４ａの表面との摩擦を軽減できるとともに液体流動チップ１０’側とソケット３０側との干渉を抑えることができるので、液体流動チップ１０’の損傷及び電極部１４ａの基板１１からの剥離を確実に防止できる。
【００４１】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本発明の電極チップは、図１のような液体流動チップに限定されず、基板上に電極を有しソケットに差し込まれて使用されるものであれば、その種類は特に限定されず、様々な用途の電極チップに適用可能である。
【００４２】
また、ソケット３０は、汎用のものでも特殊用途のものであってもよく、ばね端子３２は線ばねやコイルばね等を用いたものでもよく、また、ソケットの端子部は、ばね構造に限定されず、他の構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施の形態による液体流動チップを示す平面図である。
【図２】図１の液体流動チップをII-II線方向に切断してみた側断面図である。
【図３】図１の液体流動チップの流路の一部を拡大して示す拡大平面図である。
【図４】図１，図２の液体流動チップ１０を挿入可能な外部装置のソケットを示す側面図（ａ）、液体流動チップ１０をソケットに挿入するときの状態を示す側面図（ｂ）及び液体流動チップ１０をソケットに挿入した状態を示す側面図（ｃ）である。
【図５】図１，図２の液体流動チップ１０の変形例を示す図２と同様の側断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０，１０’ 液体流動チップ（電極チップ）
１１ 基板
１１ａ 裏面
１１ｂ 一端部
１１ｃ 角部
１２ 平面部
１３ 曲面部
１４ 電極
１４ａ 電極部
３０ ソケット
３１ 凹部
３２ ばね端子（端子部）
【図１】
2008196856.tif 000003
【図２】
2008196856.tif 000004
【図３】
2008196856.tif 000005
【図４】
2008196856.tif 000006
【図５】
2008196856.tif 000007