(57)【要約】【課題】微細で複雑な流路パターンを簡易にかつ低コストで多種多様なパターンに設定することを可能として、流路パターンの設計の自由度を向上させ、様々な用途に的確にかつ容易に対応する。【解決手段】金型１に設定されたパターンＰｋにより中空部の流路パターンを特定する。この金型１として異なる機能性パターンＰｓを有する複数種のセル１Ａ乃至１Ｈ及びブランクセル１Ｉを使用し、これらの各セル１Ａ乃至１Ｉを、必要に応じて、任意に組み合わせて金型１のパターンＰｋを設定し、中空部の流路パターンを特定する。【選択図】　　　　図１
2004090242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に設定されたパターンにより中空部の流路パターンを特定して前記中空部を備えた中空デバイスを製造する方法であって、前記金型として異なる機能性パターンを有する複数種のセルを使用し、前記各セルを任意に組み合わせて前記金型のパターンを設定し、前記中空部の流路パターンを特定することを特徴とする中空デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された中空デバイスの製造方法であって、更に、前記機能性パターンを有しない無垢の表面を有するセルをも一部に組み合わせて前記金型のパターンを設定することを特徴とする中空デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された中空デバイスの製造方法であって、前記各セルは凸部により特定される前記機能性パターンを有し、前記凸部を備えた各セルを組み合わせて全体として１つのパターンを有する金型とした後、前記金型に中空デバイス用材料を注入して硬化又は固化させることにより、中空部用凹部を有する第１デバイス本体を形成し、前記中空部用凹部から中空部を形成することを特徴とする中空デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された中空デバイスの製造方法であって、前記各セルは凹部により特定される前記機能性パターンを有し、前記凹部を備えた各セルを組み合わせて全体として１つのパターンを有する金型とした後、前記金型にダミー型用材料を注入して硬化又は固化させることにより凸部を有するダミー型部材を形成し、前記凸部を有するダミー型部材に中空デバイス用材料を注入して硬化又は固化させることにより、中空部用凹部を有する第１デバイス本体を形成し、前記中空部用凹部から中空部を形成することを特徴とする中空デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４のいずれかに記載された中空デバイスの製造方法であって、前記中空部用凹部を有する第１デバイス本体の前記中空部用凹部が形成された面に、前記中空デバイス用材料から予め別途形成された第２デバイス本体を接着して前記第１デバイス本体の中空部用凹部と前記第２デバイス本体との間で中空部を形成することを特徴とする中空デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載された中空デバイスの製造方法であって、前記第２デバイス本体は前記中空部用凹部を有しない無垢の表面を有することを特徴とする中空デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された中空デバイスの製造方法であって、中空デバイス用材料として熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することを特徴とする中空デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載された中空デバイスの製造方法であって、前記各セルの機能性パターンの寸法をｎｍ〜μｍ単位で設定してｎｍ〜μｍ単位の内寸を有する中空部を形成してマイクロリアクター用の中空デバイスを製造することを特徴とする中空デバイスの製造方法。
【請求項９】
中空部を備えた中空デバイスの前記中空部の流路パターンを特定するパターンを有する中空デバイス製造用金型であって、前記金型は異なる機能性パターンを有する複数種のセルから成り、前記中空部の流路パターンを特定するパターンは、前記各セルを任意に組み合わせて設定されることを特徴とする中空デバイス製造用金型。
【請求項１０】
請求項９に記載された中空デバイス製造用金型であって、更に、前記機能性パターンを有しない無垢の表面を有するセルをも備え、前記中空部の流路パターンを特定するパターンは、前記無垢の表面を有するセルも一部に組み合わせて設定されることを特徴とする中空デバイス製造用金型。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０のいずれかに記載された中空デバイス製造用金型であって、前記各セルは凸部により特定される前記機能性パターンを有し、前記凸部を備えた各セルを組み合わせて全体として１つのパターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型。
【請求項１２】
請求項９又は請求項１０のいずれかに記載された中空デバイス製造用金型であって、前記各セルは凹部により特定される前記機能性パターンを有し、前記凹部を備えた各セルを組み合わせて全体として１つのパターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型。
【請求項１３】
他の種類のセルと組み合わされて中空部を備えた中空デバイスの前記中空部の流路パターンを特定するパターンを有する中空デバイス製造用金型を構成するセルであって、他の種類のセルとは異なる機能性パターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型セル。
【請求項１４】
請求項１３に記載された中空デバイス製造用金型セルであって、凸部により特定される前記機能性パターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型セル。
【請求項１５】
請求項１３に記載された中空デバイス製造用金型セルであって、凹部により特定される前記機能性パターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型セル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に中空部を有する中空デバイス、特に、この中空部が内寸ｎｍ〜μｍ単位である微細な管状の流路（マイクロチャンネル）を有するマイクロリアクター（微小反応装置）用の流路デバイスとして使用することができる中空デバイスの製造方法、並びに、この製造方法に使用することができる中空デバイス製造用金型及び中空デバイス製造用金型セルの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に、例えば、遺伝子解析に使用されるＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）等の生化学関連の分野や、反応液と冷却液とを交互に流すことにより高い熱交換率を有する熱交換器やミキサー等の化学反応・合成関連の分野等において、従来のｃｍ単位の寸法の反応装置よりも更に小さい、例えば、５００μｍ以下の内寸を有する流路（マイクロチャンネル）を備えたマイクロリアクター（微小反応装置）の実用化が試みられている。
【０００３】
このマイクロリアクターは、液体状又は気体状等の流体（反応生成物）を流路内に流すことにより様々な反応を起こすものであるが、その流路が内寸ｎｍ〜μｍ単位と微細であるため、（１）反応条件を精密に制御することができることから、副生成物の発生がきわめて少なく環境・資源面で有利であると共に、（２）熱制御が容易となることから、不必要に熱を用いることなく省エネルギー化を実現することができ、更には、（３）様々な反応を容易に制御できることから、反応を適切に管理（制御）して、反応の際の安全性を向上させることができる等の利点を有し、近時着目されるに至っている。
【０００４】
このようなマイクロリアクターは、流路（マイクロチャンネル）となる中空部を備えた中空デバイスから構成されるが、その中空部の内寸がｎｍ〜μｍ単位と非常に微細であるが故に、上記のような利点がある反面、この流路となる中空部を形成することが必ずしも容易ではなく、実際には、次のような方法で製造していたのが現実であった。即ち、具体的には、マイクロリアクターは、従来、中空部を有する複数の単位中空デバイスを適宜組み合わせる等して１つの流路パターンを有する中空デバイスとし、この全体としての中空デバイスに更に必要に応じて加熱、冷却のためのデバイス（伝熱管等）等を加えて、反応生成物の分離（単離）、合成等を行う反応装置として製造されていた。
【０００５】
この場合、これらの単位中空デバイスは、従来、主に、例えば、ステンレス等の金属製材料から形成されていた。しかし、この金属製材料は、溶融温度が非常に高いため、注型によっては、中空部、特に、内寸がμｍ単位の微細な流路を有するように成形することが困難であった。そのため、従来は、これらの金属製材料の表面にエッチング処理により毛細状の溝を形成した後、これを溶接等により接合して管路状の流路を形成したり、金属製材料にレーザー加工により短管路を形成し、この短管路を接続して形成されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように金属製材料から中空デバイスを製造すると、特に、微細な流路（中空部）を形成するのに、複数の工程と細かな作業を必要とするため、非常に面倒で手間が掛かると共に、金属製材料の材料費とも相乗して、製造に高コストを要する問題があった。その結果、今後は、マイクロリアクターの実用化の更なる進展に伴い、より一層複雑な流路パターンを有するマイクロチャンネルを簡易に形成することが期待されるが、このように微細な中空部を形成することが必ずしも容易ではなかったため、（１）複雑な流路パターンを設定することが容易ではなく、また、（２）多種多様な流路パターンを簡易に設定して、様々な用途に的確かつ容易に対応することが困難であると共に、（３）対応しようとすれば、複数の異なる製造工程を設定する必要を伴うため、コストが非常に嵩むという問題があった。
【０００７】
特に、このように、複数の単位中空デバイスから中空デバイスを形成すると、金属製材料の接合や接続を行う必要もあったため、これらの接合や接続の強度の向上にも配慮をしなければならず、例えば、螺子止め等の強度向上のための特別な処理を施すことも必要であった。加えて、単位中空デバイスの接合の際に、μｍ単位の微細な内寸を有する流路が精度良く形成されるように、単位デバイス本体を接合又は中空部を接続することが困難であると共に、溶接等により接合又は接続すると、溶接の際の加熱により金属製材料が熱膨張して精度良く中空部を形成することが困難であった。一方、接合の際のこれらの問題を回避するために接着剤を使用すると、接着剤が中空部の内部へ入り込んで、中空デバイスとしての性能に悪影響を与えるおそれもあった。
【０００８】
また、このように製造に手間とコストを要する結果、例えば、流路（中空部）内に使用により不純物（反応外物質）が残存や付着等している場合にも、１回の使用や短期間で交換する等して簡単に廃棄処理することができず、洗浄等した上で再利用する必要があり、不純物等が除去できない場合には、反応に微妙な影響を与えたり、場合によっては、製造にコストや手間を要したにもかかわらず短期間で廃棄しなければならないこともあり、コスト、資源に無駄が生ずるおそれがあった。このことは、マイクロリアクターの環境性、省資源化という利点に逆行するものであり、回避することが望まれる。なお、その他、中空デバイスの材料として、ガラスも使用されていたが、７００℃以上の高温で溶融するため、やはり同様に、型に充填して成形することが困難であり、金属製材料の場合と、ほぼ同様の問題を有していた。
【０００９】
更に、金属製材料やガラス材料に対してエッチング等を施して毛細状の溝を形成する場合、加工後の内面の平滑性を確保するための作業が殆ど困難であると同時に、内寸がμｍ単位の微細な中空部の断面を角を有する形状に形成することも、困難であった。また、従来の金属製材料から成る中空デバイスでは、内部の中空部（流路）が中空デバイスの外部から観察することができないため、反応生成物の反応状態や導通状態等を確認することもできなかった。
【００１０】
本発明が解決しようとする第１の課題は、上記の問題点に鑑み、多種多様な流路パターンを簡易にかつ低コストで設定することを可能として、流路パターンの設計の自由度を向上させ、様々な用途に的確にかつ容易に対応することができる中空デバイスの製造方法及びその方法に使用できる金型、金型用セルを提供することにある。また、本発明の第２の課題は、複雑なパターンを有する微細な中空部を簡易にかつ低コストで精度良く形成することができる中空デバイスの製造方法及びその方法に使用できる金型、金型用セルを提供することにある。更に、本発明の第３の課題は、使い切り及び再利用により適切に反応を起こさせることができる中空デバイスの製造方法を提供することにある。本発明の第４の課題は、同時に、流路等として使用される中空部内の状態を観察することもできる中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、金型に設定されたパターンにより中空部の流路パターンを特定して、中空部を備えた中空デバイスを製造する方法であって、この金型として異なる機能性パターンを有する複数種のセルを使用し、これらの各セルを任意に組み合わせて金型のパターンを設定し、中空部の流路パターンを特定することを特徴とする中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００１２】
このように、異なる機能性パターンを有する複数種のセルを任意に組み合わせて金型のパターンを設定すると、各セルの配置や組合せを変更するだけで、金型を多種多様なパターンに簡易に設定することができるため、中空デバイスの流路パターンの設計の自由度が向上し、様々な用途に的確にかつ容易に対応することができると共に、特に、一組のセルで様々なパターンを有する金型に設定することができるため、異なる複数の金型を製造する場合に比べて製造コストを著しく低減させることができる。
【００１３】
また、この場合、特に、この各セルの配置や組合せにより設定される金型により、単位中空デバイスではなく、例えば、全体としてｃｍ単位の大きさを有する中空デバイス全体としての１つの流路（マイクロチャンネル）パターンを特定することもできるため、後に単位中空デバイスの接合や流路の接続を要することなく、一度に複雑な形状を有する微細な流路（マイクロチャンネル）を形成することができ、簡易にかつ低コストで中空デバイスを製造することができると同時に、流路（マイクロチャンネル）を精度良く仕上げることもできる。また、接合の必要がない結果、熱融着等の際の熱膨張により流路が変形したり、接着剤が中空部用凹部ひいては中空部内に入り込んで中空デバイスとしての性能に悪影響を与えることもない。
【００１４】
もっとも、本発明は、各セルの組合せにより、後に接合等を要する単位中空デバイスのパターンを特定することを妨げるものではない。即ち、この意味において、本発明における「中空デバイス」とは、（１）後に他の単位中空デバイス等と接合等することを前提として形成される１つの中空デバイスを構成する各単位としての分割された単位中空デバイス、（２）例えば、混合／分離、単なる移送、方向転換、所在時間調整等の異なる様々な経過を経ることを可能とする全体として１つの反応のための流路（マイクロチャンネル）を有する全体としての中空デバイス、のいずれをも含む概念である。
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、更に、機能性パターンを有しない無垢の表面を有するセルをも一部に組み合わせて金型のパターンを設定することを特徴とする中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００１６】
このように、無垢の表面を有するセルをも一部に組み込んで金型のパターンを設定すると、流路がない部分も設定することができるため、流路を形成する必要がない部分にまで不必要に流路を形成する必要がなくなり、その結果、意図しない流路のつながりを防止でき、流路パターンの設計を簡易に行うことができると同時に、意図したパターンを明確に把握することができる。
【００１７】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２のいずれかの解決手段において、各セルは凸部により特定される機能性パターンを有し、この凸部を備えた各セルを組み合わせて全体として１つのパターンを有する金型とした後、この金型に中空デバイス用材料を注入して硬化又は固化させることにより、中空部用凹部を有する第１デバイス本体を形成し、この中空部用凹部から中空部を形成することを特徴とする中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００１８】
このように、凸部を有する金型により中空部用凹部を有する第１デバイス本体を形成して中空部を形成すると、中空部を複雑なパターンに簡易に設定することができると共に、エッチング等の煩雑な作業をすることなく中空デバイス用材料を型枠内に注入した後金型を離反するだけで複雑なパターンを有する中空部を簡易に形成することができると共に、これにより、所望の化学反応その他の様々な反応に適した中空部を簡易に形成することができる。加えて、凸部を有する金型により中空部用凹部の位置を所望の任意の箇所に適切にかつ簡易に調整して設定することができるため、中空部の位置決めを適切に行うことができる。
【００１９】
また、このように、凸部により各セルとの機能性パターンを特定すると、凸部は、削り出しにより比較的簡易に複雑な形状に形成することができるため、複雑なパターンを有する中空部を簡易に設定することができると共に、特に、金型の表面を削り取って凹部を形成する場合に比べると、凸部の周囲を削り取ることにより、例えば、μｍ単位の寸法を有し、また、角を有する凸部を比較的簡易に形成することができるため、微細な内寸を有する中空部用凹部、ひいては、中空部であっても、簡易に任意の形状に設定することができる。
【００２０】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１又は第２のいずれかの解決手段において、各セルは凹部により特定される機能性パターンを有し、この凹部を備えた各セルを組み合わせて全体として１つのパターンを有する金型とした後、この金型にダミー型用材料を注入して硬化又は固化させることにより凸部を有するダミー型部材を形成し、この凸部を有するダミー型部材に中空デバイス用材料を注入して硬化又は固化させることにより、中空部用凹部を有する第１デバイス本体を形成し、この中空部用凹部から中空部を形成することを特徴とする中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００２１】
このように、凹部を有する金型によりダミー型部材を形成して、このダミー型部材により、中空部用凹部を有する第１デバイス本体を形成して中空部を形成すると、中空部を複雑なパターンに簡易に設定することができると共に、エッチング等の煩雑な作業をすることなく中空デバイス用材料を型枠内に注入した後ダミー型部材を離反するだけで複雑なパターンを有する中空部を簡易に形成することができると共に、これにより、所望の化学反応その他の様々な反応に適した中空部を簡易に形成することができる。また、この場合、ダミー型部材を再利用して簡易に大量生産することができる。加えて、凸部を有するダミー型部材により中空部用凹部の位置を所望の任意の箇所に適切にかつ簡易に調整して設定することができるため、中空部の位置決めを適切に行うことができる。
【００２２】
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第３又は第４のいずれかの解決手段において、中空部用凹部を有する第１デバイス本体の中空部用凹部が形成された面に、中空デバイス用材料から予め別途形成された第２デバイス本体を接着して、この第１デバイス本体の中空部用凹部と第２デバイス本体との間で中空部を形成することを特徴とする中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００２３】
このように、第１デバイス本体に第２デバイス本体を接着するだけで、特に溝等の凹部の微妙な位置合わせ等を要することなく、第１デバイス本体が有する中空部用凹部を、簡易に複雑なパターンを有する中空部とすることができる。
【００２４】
本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第５の解決手段において、第２デバイス本体は前記中空部用凹部を有しない無垢の表面を有することを特徴とする中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００２５】
このように、無垢の表面を有する第２デバイス本体とすると、溝等の凹部の微妙な位置合わせ等を要することなく、この第２デバイス本体を第１デバイス本体に接着するだけで、第１デバイス本体に形成された中空部用凹部との間で複雑なパターンを有する中空部を簡易に形成することができる。
【００２６】
本発明は上記の課題を解決するための第７の手段として、上記第１乃至第６のいずれかの解決手段において、中空デバイス用材料として熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することを特徴とする中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００２７】
このように、中空デバイス用材料として、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等の熱可塑性樹脂を使用すると、これらの樹脂を型に充填してデバイス本体を簡易にかつ適切に成形することができると共に、容易な作業と金属製材料に比べて比較的安価な材料で中空デバイスを製造することができるため、コストを低減させることができると同時に、その結果、短期間で新しい中空デバイスに交換しても経済性が良い一方、特に熱可塑性樹脂を使用した場合にはデバイス本体を溶融させて簡易に再利用することにより、環境性、省資源化を実現することもできる。
【００２８】
また、これらの樹脂は、種類が多いため、高弾性率や耐薬品性等、中空デバイスの用途に応じて適切な材質を幅広く選択することができ、中空デバイスを様々な用途に応じて簡易に対応させることができる。更に、この場合、例えば、エポキシ樹脂等の透明となる樹脂製材料を使用することにより、中空部内の状態をデバイス本体の外部から観察することができ、流体の反応状態や導通状態を簡易に確認することができる。
【００２９】
本発明は、上記の課題を解決するための第８の手段として、上記第１乃至第７のいずれかの解決手段において、各セルの機能性パターンの寸法をｎｍ〜μｍ単位で設定してｎｍ〜μｍ単位の内寸を有する中空部を形成してマイクロリアクター用の中空デバイスを製造することを特徴とする中空デバイスの製造方法を提供するものである。
【００３０】
このように、機能性パターンの寸法を、例えば、ｎｍ〜μｍ単位の範囲で設定することにより、ｎｍ〜μｍ単位の内寸を有する微細な中空部を簡易にかつ適切に形成することができるため、マイクロリアクターに用いるのに適した中空デバイスを簡易に製造することができる。なお、この場合、中空デバイスは、（１）中空デバイスの中空部内で化学反応や生化学反応等の反応を起こさせるために用いられて中空デバイス自体が反応のためのマイクロリアクター（反応器）として使用されるものでもある場合は勿論、中空デバイス自体の中空部内では化学反応や生化学反応等の反応は行わないが、他のデバイス（反応器）内における反応のために流体を合流、分岐等する経路として使用されてマイクロリアクター（反応器）のために使用されるものであってもよい。また、（２）これらの中空デバイスを始め、例えば、伝熱管等の加熱・冷却のためのデバイスや、流体に圧力を負荷して搬送するためのポンプ等を含む系全体としてのマイクロリアクター（反応装置）の一部を構成する中空デバイスとして使用されるものであっても良い。
【００３１】
また、本発明は、上記第１乃至第８の解決手段である中空デバイスの製造方法に使用することができる中空デバイス製造用金型をも提供するものである。即ち、具体的には、本発明は、上記の課題を解決するための第９の手段として、中空部を備えた中空デバイスの中空部の流路パターンを特定するパターンを有する中空デバイス製造用金型であって、金型は異なる機能性パターンを有する複数種のセルから成り、中空部の流路パターンを特定するパターンは、各セルを任意に組み合わせて設定されることを特徴とする中空デバイス製造用金型を提供するものである。
【００３２】
本発明は、上記の課題を解決するための第１０の手段として、上記第９の解決手段において、更に、機能性パターンを有しない無垢の表面を有するセルをも備え、中空部の流路パターンを特定するパターンは、この無垢の表面を有するセルも一部に組み合わせて設定されることを特徴とする中空デバイス製造用金型を提供するものである。
【００３３】
本発明は、上記の課題を解決するための第１１の手段として、上記第９又は第１０のいずれかの解決手段において、各セルは凸部により特定される機能性パターンを有し、この凸部を備えた各セルを組み合わせて全体として１つのパターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型を提供するものである。
【００３４】
本発明は、上記の課題を解決するための第１２の手段として、上記第９又は第１０のいずれかの解決手段において、各セルは凹部により特定される機能性パターンを有し、この凹部を備えた各セルを組み合わせて全体として１つのパターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型を提供するものである。
【００３５】
更に本発明は、上記第１乃至第８の解決手段である中空デバイスの製造方法及び上記第９乃至第１２の解決手段である中空部製造用金型に使用することができる以下の中空デバイス製造用金型セルをも提供するものである。即ち、具体的には、本発明は、上記の課題を解決するための第１３の手段として、他の種類のセルと組み合わされて中空部を備えた中空デバイスの中空部の流路パターンを特定するパターンを有する中空デバイス製造用金型を構成するセルであって、他の種類のセルとは異なる機能性パターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型セルを提供するものである。
【００３６】
本発明は、上記の課題を解決するための第１４の手段として、上記第１３の解決手段において、凸部により特定される機能性パターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型セルを提供するものである。
【００３７】
本発明は上記の課題を解決するための第１５の手段として、上記第１３の解決手段において、凹部により特定される機能性パターンを有することを特徴とする中空デバイス製造用金型セルを提供するものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明すると、図１乃至図３は、本発明の中空デバイス１０（図３（Ｄ）参照）の製造方法を実施する状態の概略を示し、中空デバイス１０は、特に、図３（Ｄ）に示すように、デバイス本体１２と、このデバイス本体１２の内部に形成された中空部１４とを備えている。このデバイス本体１２は、特に、図３（Ｄ）に示すように、第１デバイス本体１２Ａと、この第１デバイス本体１２Ａに接着された第２デバイス本体１２Ｂとから成っている。
【００３９】
この中空部１４の流路パターンは、図１に示す金型１に設定されたパターンＰｋ（図１参照）により特定される。具体的には、例えば、図３に示す実施の形態では、図３（Ａ）に示すように、金型１が設置された型枠３内に、中空デバイス用材料２を注入して、図３（Ｂ）に示すように、この中空デバイス用材料２を型枠３内で硬化又は固化させることにより、第１デバイス本体１２Ａを形成すると同時に、この第１デバイス本体１２Ａに、金型１に設定されたパターンＰｋ（図１参照）が転写されて中空部１４となるべき中空部用凹部１４Ａが形成されることにより、中空部１４の流路パターンが特定される。
【００４０】
この場合、本発明においては、図１及び図２に示すように、この金型１として異なる機能性パターンＰｓ（図２参照）を有する複数種のセル１Ａ乃至１Ｈ、及び、これらのセル１Ａ乃至１Ｈに加えて更に、機能性パターンを有しない無垢の表面を有するブランクセル１Ｉを使用し、図１に示すように、これらの各セル１Ａ乃至１Ｉを任意に組み合わせて、金型１のパターンＰｋ（図１参照）を設定して、中空部１４の流路パターンを特定する。即ち、金型１は、図１に及び図２に示すように、異なる機能性パターンＰｓ（図２参照）を有する複数種のセル１Ａ乃至１Ｈ及び無垢の表面を有するブランクセル１Ｉから成り、金型１の中空部１４の流路パターンを特定するパターンＰｋ（図１参照）は、これらの各セル１Ａ乃至１Ｉを任意に組み合わせて設定される。
【００４１】
図示の実施の形態では、機能性パターンＰｓ（図２参照）を有するセル１Ａ乃至１Ｈとして、図１に示すように、混合・分離機能を果たすパターンを特定するセル１Ａ（図２（Ａ））、流体の入口・出口機能を果たすパターンを特定するセル１Ｂ（図２（Ｂ））、流体の通過時間調整機能を果たすパターンを特定するセル１Ｃ（図２（Ｃ））、単なる流体の通過機能を果たすパターンを特定するセル１Ｄ（図２（Ｄ））、撹拌槽反応（ＣＳＴＲ：Ｓｔｉｒｒｅｄ　Ｔａｎｋ　Ｒｅａｃｔｏｒｓ）を起こす機能を果たすパターンを特定するセル１Ｅ（図２（Ｅ））、ソース・シンク機能を果たすパターンを特定するセル１Ｆ（図２（Ｆ））、Ｔ字路機能を果たすパターンを特定するセル１Ｇ（図２（Ｇ））、流体の方向転換機能を果たすパターンを特定するセル１Ｈ（図２（Ｈ）参照）の、８種類の異なる機能性パターンＰｓ（図２参照）を有するセルが設定されている。
【００４２】
金型１は、これらの各セル１Ａ乃至１Ｈの配置により、要求される化学反応や生化学反応に適したパターンＰｋ（図１参照）が形成されるように適宜設計して、これらの各セル１Ａ乃至１Ｈを任意に組み合わせることにより、図１に示すように、全体として１つのパターンＰｋ（図１参照）を有する金型１として形成される。例えば、図１の実施の形態に示す金型１により特定される中空デバイス１０のパターンでは、３つの入口１０ａ乃至１０ｃから、それぞれ適宜の方法で反応させるべき流体を中空デバイス１０内に導入し、入り口１０ｂ及び１０ｃから導入された流体を混合させた後、この混合流体を、通過時間を調整した上で、更に、入り口１０ａから導入された別の流体と混合させ、再び通過時間を調整した上で、最後に撹拌して、出口１０ｄから排出させる、という反応を行うことができる。
【００４３】
この場合、特筆すべきは、各セル１Ａ乃至１Ｈは、相互に分離されているため、これらの各セル１Ａ乃至１Ｈの配置や組合せを変更するだけで、金型１を多種多様なパターンＰｋ（図１参照）に簡易に設定することができる。従って、中空デバイス１４の流路パターンの設計の自由度が向上し、様々な用途に的確にかつ容易に対応することができる。特に、事前に用意されたセル１Ａ乃至１Ｈの組合せを変更するだけで、様々なパターンＰｋ（図１参照）を有する金型１に設定することができるため、要求される反応毎に異なる複数の金型を製造する場合に比べて、中空デバイス１０の製造コストを著しく低減させることができる。この場合、図１に示すように、必要に応じて、例えば、同種類のセルを複数用意しておくこともでき、これにより、要求される流路パターンを簡易に設定することができる。
【００４４】
また、図示の実施の形態では、図１に示すように、更に、機能性パターンを有しない無垢の表面を有するブランクセル１Ｉをも一部に組み合わせて金型のパターンを設定している。これにより、流路（中空部１４）がない部分も設定することができるため、図１に示すように、必ずしも、流路（中空部１４）を形成する必要がない部分にまで不必要に流路（中空部１４）を形成する必要がなくなり、その結果、意図しない流路（中空部１４）のつながりを防止でき、流路パターンの設計を簡易に行うことができると同時に、意図したパターンＰｋ（図１参照）を明確に把握することができる。
【００４５】
なお、図１に示す流路パターンは、あくまでも例示であり、勿論、各セル１Ａ乃至１Ｈとセル１Ｉの組合せにより、適宜様々な流路パターンを特定することができ、必ずしも図１に示す形態のもに限定されるわけではない。同様に、これらの図２に示す各セル１Ａ乃至１Ｈも、例示に過ぎず、必要に応じて、適宜各種の機能性パターンＰｓ（図２参照）を有するセルを設定することができ、必ずしも、図２に示す形態の機能性パターンＰｓ（図２参照）には限定されない。
【００４６】
また、この場合、各セル１Ａ乃至１Ｉの大きさ、ひいては、形成される金型１の大きさは、製造される中空デバイス１０の用途や必要に応じて、適宜設定することができる。即ち、この金型１により、例えば、単位中空デバイスではなく、全体としてｃｍ単位の大きさを有する中空デバイス１０全体としての１つの流路（マイクロチャンネル）パターンを特定する場合には、各セル１Ａ乃至１Ｉの配置や組合せにより設定される金型１の大きさも、これに合わせて、例えば、３ｃｍ×５ｃｍの大きさとなるように、即ち、１つ当たり各セル１Ａ乃至１Ｉの大きさを１ｃｍ四方に形成することができる。
【００４７】
これにより、一度に複雑な形状を有する微細な流路（マイクロチャンネル）を形成することができるため、後に単位中空デバイスの接合や流路の接続を要することなく、簡易にかつ低コストで中空デバイス１０を製造することができると同時に、流路（マイクロチャンネル）を精度良く仕上げることもできる。また、接合の必要がない結果、熱融着等の際の熱膨張により流路が変形したり、接着剤が中空部用凹部１４Ａひいては中空部１４内に入り込んで中空デバイス１０としての性能に悪影響を与えることもない。
【００４８】
一方、この金型１により、例えば、後に、他の中空デバイス１０等と接合等をすることを前提とする単位中空デバイス１０のパターンを特定する場合には、セル１Ａ乃至１Ｉ、ひいては、これらの組合せによる金型１を、要求される大きさに設定することにより、又は、上記の例えば１ｃｍ四方に形成されたセル１Ａ乃至１Ｉを組み合わせる個数を調整することにより、所望の大きさの金型１として対応することができる。なお、勿論、単に、単数のセル１Ａ乃至１Ｈのみを使用して、１つの機能性パターンＰｓ（図２参照）のみを有する単位中空デバイス１０とすることもできる。
【００４９】
更に、図３に示す実施の形態では、各セル１Ａ乃至１Ｈは、セル１Ａ乃至１Ｈに形成された凸部１ａにより特定される機能性パターンＰｓ（図２参照）を有している。この場合、凸部１ａは、削り出しにより比較的簡易に複雑な形状に形成することができるため、複雑なパターンを有する中空部１４を簡易に設定することができると共に、特に、金型１の表面を削り取って凹部を形成する場合に比べると、凸部１ａの周囲を削り取ることにより、例えば、μｍ単位の寸法を有し、また、角を有する凸部１ａを比較的簡易に形成することができるため、微細な内寸を有する中空部用凹部１４Ａ、ひいては、中空部１４であっても、簡易に任意の形状に設定することができる。従って、例えば、この凸部１ａの寸法（幅）を約２０〜３５μｍ程度に設定することすることもできるし、更には、中空デバイス１０の用途や必要に応じて、ｎｍ単位、ｍｍ単位、ｃｍ単位の寸法を有する凸部１ａとすることもできる。
【００５０】
このようにして、凸部１ａを有するセル１Ａ乃至１Ｉの組合せにより、金型１のパターンＰｋ（図１参照）を特定した後は、図３（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、中空部用凹部１４Ａを有する第１デバイス本体１２Ａを形成した後、この中空部用凹部１４Ａを有する第１デバイス本体１２Ａの中空部用凹部１４Ａが形成された面に、中空デバイス用材料２から予め別途形成された第２デバイス本体１２Ｂを接着して第１デバイス本体１２Ａと第２デバイス本体１２Ｂとの間で中空部１４を形成する。
【００５１】
具体的には、図３に示す実施の形態では、まず図３（Ａ）に示すように、予め型枠３内の所定の位置に凸部１ａを有する各セル１Ａ乃至１Ｉの組合せから成る金型１を配置した上で、図３（Ｂ）に示すように、この内部に金型１が設置された型枠３内に中空デバイス用材料２を注入して硬化又は固化させて、第１デバイス本体１２Ａを形成する。
【００５２】
その後、図３（Ｃ）に示すように、この中空部用凹部１４Ａが形成された第１デバイス本体１２Ａを、金型１から離反すると、凸部１ａの形状が転写されて所定の流路パターンに特定された中空部用凹部１４Ａが、第１デバイス本体１２Ａの表面に形成される。次いで、図３（Ｄ）に示すように、中空デバイス用材料２から予め別途形成された第２デバイス本体１２Ｂを、この第１デバイス本体１２Ａの中空部用凹部１４Ａが形成された面に合わせて、第２デバイス本体１２Ｂを第１デバイス本体１２Ａに接着して、第１デバイス本体１２Ａの中空部用凹部１４Ａと第２デバイス本体１２Ｂとの間で中空部１４を形成して、中空部１４を有する中空デバイス１０を製造する。
【００５３】
これにより、この第１デバイス本体１２Ａに第２デバイス本体１２Ｂを接着するだけで、中空部１４を複雑なパターンに簡易に設定することができると共に、エッチング等の煩雑な作業をすることなく中空デバイス用材料２を型枠３内に注入した後、金型１を離反するだけで複雑なパターンを有する中空部１４を簡易に形成することができると共に、所望の化学反応その他の様々な反応に適した中空部１４を簡易に形成することができる。
【００５４】
この場合、第２デバイス本体１２Ｂは、図３（Ｄ）に示すように、第１デバイス本体１２Ａと異なり、中空部用凹部１４Ａを有しない無垢の表面を有することが望ましい。これにより、溝等の中空部用凹部１４Ａの微妙な位置合わせ等を要することなく、この第２デバイス本体１２Ｂを第１デバイス本体１２Ａに接着するだけで、第１デバイス本体１２Ａの中空部用凹部１４Ａとの間で複雑なパターンを有する中空部１４を簡易に形成することができるためである。
【００５５】
なお、図３（Ｄ）に示す、第１デバイス本体１２Ａと第２デバイス本体１２Ｂとを接着する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、中空デバイス用材料２が中空デバイス１０として使用する状態での硬度にまで硬化又は固化する前に、即ち、第１デバイス本体１２Ａ及び第２デバイス本体１２Ｂがほぼ完全に硬化又は固化する前の段階で、第２デバイス本体を、第１デバイス本体に接着することが望ましい。これにより、各デバイス本体１２Ａ、１２Ｂ同士を比較的容易にかつ精度良く接着することができる一方、その後の硬化又は固化の進行によって、各デバイス本体１２１２Ａ、Ｂ同士をより一体的に接合して中空デバイス１０を形成することができるからである。
【００５６】
また、接着の手段も、特に限定はないが、例えば、第２デバイス本体１２Ｂを、図示しないプレスにより第１デバイス本体１２Ａに接着することが望ましい。具体的には、第１デバイス本体１２Ａと第２デバイス本体１２Ｂの接着面を、中空部１４の形状やデバイス本体１２としての性能等に影響を与えない範囲、即ち、中空デバイス用材料２として、例えば、エポキシ樹脂を使用した場合には、約１７０℃前後の適温にまで加熱し、その状態で第２デバイス本体１２Ｂをプレスにより第１デバイス本体１２Ａに押しつけることにより、両者を加熱による硬化に伴って熱融着させて接着することができる。これにより、接着剤を用いることなく、より簡易にかつ強固に接着することができると共に、特に、接着剤が中空部用凹部１４ひいては中空部１４内に入り込んで中空デバイス１０としての性能に悪影響を与えることがない。
【００５７】
この中空デバイス用材料２としては、何らかの方法により硬化又は固化させることができる液体状又は粉末状の材料を使用することができる。具体的には、例えば、溶融若しくは液体状の材料を硬化させることにより、また、粉末材料等を溶融等した後硬化させることにより、中空デバイス１０を形成することができるが、特に、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することが望ましい。
【００５８】
中空デバイス用材料２として、これらの熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用する場合、具体的な材質は、中空デバイス１０の用途に応じて、幅広く適切に選択することができる。具体的には、中空デバイス１０を、例えば、化学反応を主目的とした化学反応装置に使用する場合には、耐薬品性に優れる樹脂、具体的には、熱硬化性樹脂であればエポキシ樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂等を、熱可塑性樹脂であればポリエチレン、ポリプロピレン等を選択して使用することもできる。また、このような用途だけではなく、硬化又は固化による形成や中空部形成部材３の除去作業の際の作業性・利便性等も考慮して、ある程度靱性の高い材料を選択することもできる。
【００５９】
勿論、これらの中空デバイス用材料２は、硬化又は固化によりデバイス本体１２を形成することができれば、特にその材質は限定されないが、化学反応装置用のデバイスとしての用途上要求される耐薬品性や注型による成形性の良さ等の総合的な性質を考慮して、図示の実施の形態では、エポキシ樹脂を使用している。特に、このエポキシ樹脂のように、透明となる樹脂製材料を使用することにより、中空部１４内の状態を中空デバイス１０の外部から観察することができ、中空部１４内の状態（後述するように、中空デバイス１０を反応装置に使用した場合には、流体の反応状態や導通状態）を簡易に確認することができる。
【００６０】
中空デバイス用材料２として、熱硬化性樹脂を使用した場合には、型枠３内に注入後、加熱することにより、又は、常温で放置することにより、中空デバイス用材料２を硬化させてデバイス本体１２を形成することができる。一方、中空デバイス用材料２として、熱可塑性樹脂を使用した場合には、加熱により液体状となっている熱可塑性樹脂を型枠３に注入した後、強制冷却することにより、又は、常温下で放置して自然冷却することにより、中空デバイス用材料２を固化させて中空デバイス１０を形成することができる。なお、中空デバイス用材料２を硬化又は固化させる方法も、特に限定されるものではなく、中空デバイス用材料２の材質に応じて適切に硬化又は固化することができれば、その他、光硬化等により固形化することもできる。また、中空デバイス用材料２の注入、硬化等の方法は特に問わず、射出成形、圧縮成形（トランスファー成形を含む）等、いずれにも適用することができる。
【００６１】
このように、デバイス本体１２を、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の中空デバイス用材料２から簡易に形成すると、容易な作業と金属製材料に比べて比較的安価な材料で中空デバイス１０を製造することができるため、コストを低減させることができると同時に、その結果、短期間で新しい中空デバイス１０に交換しても経済性が良い一方、特に熱可塑性樹脂を使用した場合には、デバイス本体１２を溶融させて簡易に再利用することにより、環境性、省資源化を実現することもできる。
【００６２】
なお、以上のようにして製造された中空デバイス１０は、図１に示すように、中空部１４が、中空デバイス１０の外部に連通するように形成されている。従って、この中空デバイス１０を、例えば、中空部１４が中空デバイス１０の外部から内部への流体の導管として機能する中空デバイス１０とすることができる。
【００６３】
また、この場合、この中空部１４の断面形状やパターンは、上述したように、各セル１Ａ乃至１Ｈ、ひいては、金型１の凸部１ａの形状が転写されて、特定される。従って、例えば、中空部１４を、円形あるいは角を有する管状の流路として使用できる形状に形成する場合には、凸部１ａを、当該流路に合わせた外形やパターンに形成する。これにより、例えば、中空部１４を、略Ｙ字状に形成して、この流路（中空部１４）内に流体（反応生成物）を導通させて、混合・分離等の流体の反応に使用することができ、簡易に反応装置を構成する中空デバイス１０とすることができる。勿論、本発明においては、形成される中空部１４の形状に特に限定はなく、凸部１ａ３により特定できるパターンであれば、必要や用途に応じて、如何なる複雑なパターンを有する中空部１４であっても簡易に形成することができる。
【００６４】
また、この中空部１４の大きさも、凸部１ａの大きさにより決定され、図示の実施の形態では、μｍ単位等の微細なサイズを有する中空部１４を有する中空デバイス１０を製造することができた。このように、中空部形成用金型３の寸法を、例えば、ｎｍ〜μｍ単位の範囲で設定することにより、ｎｍ〜μｍ単位の内寸を有する微細な中空部１４を簡易にかつ適切に形成することができる。これにより、中空デバイス１０を、マイクロリアクターとしての反応装置に適した中空デバイス１０として簡易に製造することができる。このような中空デバイス１０を、必要に応じて、例えば、伝熱管等の加熱・冷却のためのデバイスや、流体に圧力を負荷して搬送するためのポンプ等と組み合わせることにより、中空デバイス１０を有するマイクロリアクターとしての反応装置を製造することができる。なお、金型１の高さや厚み等により、中空部用凹部１４Ａの位置を所望の任意の箇所に適切にかつ簡易に調整して設定することができるため、中空部１４の位置決めを適切に行うこともできる。
【００６５】
次に、本発明の他の実施の形態を、図４を参照しながら詳細に説明すると、この図４に示す実施の形態では、凸部１ａを有するセル１Ａ乃至１Ｈを使用した図３に示す実施の形態と異なり、凹部１ｂを有するセル１Ａ乃至１Ｈを使用して中空部１４の流路パターンを特定する点に特徴がある。具体的には以下の方法による。
【００６６】
即ち、まず図４（Ａ）に示すように、凹部１ｂにより特定される機能性パターンＰｓ（図２参照）を有する各セル１Ａ乃至１Ｈ、また必要に応じてブランクセル１Ｉを組み合わせて全体として１つのパターンＰｋ（図１参照）を有する金型１とした後、図４（Ｂ）に示すように、この金型１にダミー型用材料４を注入して硬化又は固化させることによりダミー型部材５を形成する。なお、このダミー型用材料４としては、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等を使用することができる。
【００６７】
次いで、図４（Ｃ）に示すように、このダミー型部材５を、金型１から離反すると、金型１の凹部１ｂの形状が転写されて所定の流路パターンに特定された凸部５ａが、ダミー型部材５の表面に形成される。更に、図４（Ｄ）に示すように、この凸部５ａを有するダミー型部材５に、中空デバイス用材料２を注入して硬化又は固化させて、第１デバイス本体１２Ａを形成する。
【００６８】
その後、図４（Ｅ）に示すように、この中空部用凹部１４Ａが形成された第１デバイス本体１２Ａを、ダミー型部材５から離反すると、ダミー型部材５の凸部５ａの形状が転写されて所定の流路パターンに特定された中空部用凹部１４Ａが、第１デバイス本体１２Ａの表面に形成される。
【００６９】
最後に、図４（Ｆ）に示すように、図３に示す実施の形態と同様に、中空デバイス用材料２から予め別途形成された第２デバイス本体１２Ｂを、この第１デバイス本体１２Ａの中空部用凹部１４Ａが形成された面に合わせて、第２デバイス本体１２Ｂを第１デバイス本体１２Ａに接着して、第１デバイス本体１２Ａの中空部用凹部１４Ａと第２デバイス本体１２Ｂとの間で中空部１４を形成して、中空部１４を有する中空デバイス１０を製造することもできる。
【００７０】
この実施の形態においては、ダミー型部材５を１度形成すれば、再利用して簡易に大量生産することができると共に、凸部５ａを有するダミー型部材５により中空部用凹部１４の位置を所望の任意の箇所に適切にかつ簡易に調整して設定することができるため、中空部１４の位置決めを簡易にかつ適切に行うことができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように、異なる機能性パターンを有する複数種のセルを任意に組み合わせて金型のパターンを設定するため、各セルの配置や組合せを変更するだけで、金型を多種多様なパターンに簡易に設定することができるので、中空デバイスの流路パターンの設計の自由度が向上し、様々な用途に的確にかつ容易に対応することができると共に、特に、一組のセルで様々なパターンを有する金型に設定することができるので、異なる複数の金型を製造する場合に比べて製造コストを著しく低減させることができる実益がある。
【００７２】
また、この場合、特に、この各セルの配置や組合せにより設定される金型により、単位中空デバイスではなく、例えば、全体としてｃｍ単位の大きさを有する中空デバイス全体としての１つの流路（マイクロチャンネル）パターンを特定した場合には、後に単位中空デバイスの接合や流路の接続を要することなく、一度に複雑な形状を有する微細な流路（マイクロチャンネル）を形成することができるため、簡易にかつ低コストで中空デバイスを製造することができると同時に、流路（マイクロチャンネル）を精度良く仕上げることもでき、更には、接合の必要がない結果、熱融着等の際の熱膨張により流路が変形したり、接着剤が中空部用凹部ひいては中空部内に入り込んで中空デバイスとしての性能に悪影響を与えることもない実益がある。
【００７３】
本発明によれば、上記のように、無垢の表面を有するセルをも一部に組み込んで金型のパターンを設定するため、流路がない部分も設定することができるので、流路を形成する必要がない部分にまで不必要に流路を形成する必要がなくなり、その結果、意図しない流路のつながりを防止でき、流路パターンの設計を簡易に行うことができると同時に、意図したパターンを明確に把握することができる実益がある。
【００７４】
本発明によれば、上記のように、凸部又は凹部を有する金型により中空部用凹部を有する第１デバイス本体を形成して中空部を形成するため、中空部を複雑なパターンに簡易に設定することができると共に、エッチング等の煩雑な作業をすることなく中空デバイス用材料を型枠内に注入した後金型を離反するだけで複雑なパターンを有する中空部を簡易に形成することができると共に、これにより、所望の化学反応その他の様々な反応に適した中空部を簡易に形成することができる実益がある。
【００７５】
特に、凸部により各セルの機能性パターンを特定した場合には、凸部は、削り出しにより比較的簡易に複雑な形状に形成することができるため、複雑なパターンを有する中空部を簡易に設定することができると共に、特に、金型の表面を削り取って凹部を形成する場合に比べると、凸部の周囲を削り取ることにより、例えば、μｍ単位の寸法を有し、また、角を有する凸部を比較的簡易に形成することができるため、微細な内寸を有する中空部用凹部、ひいては、中空部であっても、簡易に任意の形状に設定することができる実益がある。
【００７６】
一方、凹部により各セルの機能性パターンを特定した場合にも、この凹部により形成される凸部を有するダミー型部材を再利用して簡易に大量生産することができる実益がある。
【００７７】
加えて、凸部を有する金型又はダミー型部材により中空部用凹部の位置を所望の任意の箇所に適切にかつ簡易に調整して設定することができるため、中空部の位置決めを適切に行うことができる実益がある。
【００７８】
本発明によれば、上記のように、第１デバイス本体に第２デバイス本体を接着するだけで、特に溝等の凹部の微妙な位置合わせ等を要することなく、第１デバイス本体が有する中空部用凹部を、簡易に複雑なパターンを有する中空部とすることができる実益がある。
【００７９】
本発明によれば、上記のように、中空部用凹部を有しない無垢の表面を有する第２デバイス本体としているため、溝等の凹部の微妙な位置合わせ等を要することなく、この第２デバイス本体を第１デバイス本体に接着するだけで、第１デバイス本体の中空部用凹部との間で複雑なパターンを有する中空部を簡易に形成することができる実益がある。
【００８０】
本発明によれば、上記のように、中空デバイス用材料として、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用しているため、これらの樹脂を型に注入して中空デバイスを簡易にかつ適切に一体成形することができると共に、容易な作業と金属製材料に比べて比較的安価な材料で中空デバイスを製造することができるため、コストを低減させることができると同時に、その結果、短期間で新しい中空デバイスに交換しても経済性が良い一方、特に熱可塑性樹脂を使用した場合には中空デバイスを溶融させて簡易に再利用することにより、環境性、省資源化を実現することもできる実益がある。
【００８１】
また、これらの樹脂は、種類が多いため、高弾性率や耐薬品性等、中空デバイスの用途に応じて適切な材質を幅広く選択することができ、中空デバイスを様々な用途に応じて簡易に対応させることができる実益があり、更に、この場合、例えば、エポキシ樹脂等の硬化により透明となる樹脂製材料を使用しているため、中空部内の状態を中空デバイスの外部から観察することができ、流体の反応状態や導通状態を簡易に確認することができる実益がある。
【００８２】
本発明によれば、上記のように、各セルの機能性パターンの寸法を、例えば、ｎｍ〜μｍ単位の範囲で設定することにより、ｎｍ〜μｍ単位の内寸を有する微細な中空部を簡易にかつ適切に形成することができるため、マイクロリアクターに適した中空デバイスを簡易に製造することができる実益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中空デバイスの製造方法に使用される金型の概略平面図である。
【図２】本発明の中空デバイスの製造方法に使用される金型用セルの概略平面図である。
【図３】本発明の中空デバイスの製造方法の実施状態を示す概略図である。
【図４】本発明の中空デバイスの製造方法の他の実施状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１　金型
１Ａ乃至１Ｈ　機能性パターンを有するセル
１Ｉ　ブランクセル
１ａ　凸部
１ｂ　凹部
２　中空デバイス用材料
３　型枠
４　ダミー型用材料
５　ダミー型部材
５ａ　ダミー型部材の凸部
１０　中空デバイス
１２Ａ　第１デバイス本体
１２Ｂ　第２デバイス本体
１４　中空部
１４Ａ　中空部用凹部
【図１】
2004090242.tif 000003
【図２】
2004090242.tif 000004
【図３】
2004090242.tif 000005
【図４】
2004090242.tif 000006