(57)【要約】 【課題】    数十[ml/min]程度の流量で原液を処理するマイクロチップの交換を核としてマイクロチップへの原液の供給から処理液を収容し閉栓をした容器を得ることができる一連の動作を全自動で行う操作の容易なマイクロ流体装置を提供することである。  【解決手段】    容器搬送機構で未使用の容器を溶液注入部に搬送し、マイクロチップ交換機構で未使用のマイクロチップをマイクロチップ保持台に載置し、予め設定されたデータに従ってポンプを選択して稼動させ所望の溶液をマイクロチップに供給し、容器閉栓機構で処理済みの溶液を収容した容器を蓋で封止し、製品提供機構で封止した容器を取出口に搬送し、マイクロチップ交換機構で使用済みのマイクロチップをマイクロチップ保持台から取外して使用済みマイクロチップストッカーに搬送する。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の供給口からそれぞれ供給される種類の異なる溶液を内部の微小流路において供給した溶液に基づく処理をし、処理済みの溶液を吐出口から吐出するマイクロチップを備えたマイクロ流体装置において、  
マイクロチップにおける各供給口と吐出口に対する継手を有しマイクロチップを載置するマイクロチップ保持台と、マイクロチップに供給する種類の異なる溶液を貯留する複数のタンクとそれらのタンクからマイクロチップ保持台の各継手に到る個々の配管と各配管の途中にあって各溶液を供給する複数のポンプからなる送液部と、マイクロチップの吐出口に対応したマイクロチップ保持台における継手から吐出される処理済みの溶液を容器に収容させる溶液注入部と、複数の未使用の容器を保管する容器ストッカーと、複数の未使用の容器を封止する蓋を保管する蓋ストッカーと、複数の未使用のマイクロチップを保管する未使用マイクロチップストッカーと、使用済みの複数のマイクロチップを保管する使用済みマイクロチップストッカーと、マイクロチップ保持台からに使用済みのマイクロチップを取外して使用済みマイクロチップストッカーに搬送しあるいは未使用マイクロチップストッカーから未使用のマイクロチップをマイクロチップ保持台に搬送し載置するマイクロチップ交換機構と、溶液注入部に未使用の容器を搬送する容器搬送機構と、処理済みの溶液を収容した容器に蓋を搬送し容器を蓋で封止する容器閉栓機構と、ハウジングにある取出口に封止した容器を搬送する製品提供機構と、容器搬送機構に未使用の容器を溶液注入部に搬送させ，マイクロチップ交換機構に未使用のマイクロチップをマイクロチップ保持台に載置させ，予め設定されたデータに従ってポンプを選択して稼動させ所望の溶液をマイクロチップに供給させ，容器閉栓機構に処理済みの溶液を収容した容器を蓋で封止させ，製品提供機構に封止した容器を取出口に搬送させ，およびマイクロチップ交換機構に使用済みのマイクロチップをマイクロチップ保持台から取外して使用済みマイクロチップストッカーに搬送させることを行う制御部、を有することを特徴とするマイクロ流体装置。  
【請求項２】
上記請求項１に記載のマイクロ流体装置において、取出口はハウジングの正面に設けてあり、複数のタンクはハウジングにおける一方の側板の直ぐ内側に配列してあり、容器ストッカーと蓋ストッカーはハウジングにおける他方の側板の直ぐ内側に配列してあり、ハウジングにおける一方の側板から他方の側板にかけて順次タンクの列，ポンプの列，マイクロチップ保持台，溶液注入部，および容器搬送機構を配列してあることを特徴とするマイクロ流体装置。  
【請求項３】
上記請求項２に記載のマイクロ流体装置において、溶液注入部から取出口にかけての製品提供機構の途中に容器に貼り付けるラベルの印刷をするプリンタと容器にラベルを貼り付けるラベル貼付機構があり、制御部はさらに予め設定されたデータに従ってプリンタにラベルに対し印刷を行わせラベル貼付機構に印刷後のラベルを容器に貼り付けさせることを特徴とするマイクロ流体装置。  
【請求項４】
上記請求項２に記載のマイクロ流体装置において、ポンプの列と容器ストッカーの間に製品提供機構があり、ポンプの列と製品提供機構の間にポンプの列に沿ってマイクロチップ保持台と未使用マイクロチップストッカーと使用済みマイクロチップストッカーがあることを特徴とするマイクロ流体装置。  
【請求項５】
上記請求項１に記載のマイクロ流体装置において、ハウジングの正面には表示パネルがあり、制御部はさらに表示パネルで利用者と対話形式で予めデータを入力して設定させるとともに入力されたデータを利用者用として記憶手段に格納する機能を有していることを特徴とするマイクロ流体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の供給口からそれぞれ供給される種類の異なる溶液を内部の微小流路において供給した溶液に基づく処理をし、処理済みの溶液を吐出口から吐出するマイクロチップを備えたマイクロ流体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロチップは、その微小流路に供給する溶液の種類によって、微小流路で行なわれる処理が混合だけを行う場合と混合のほかに化学反応を行うものなどに分かれ、供給する溶液の種類と比率を決めておけば、所望の処理済の溶液を得ることができる。
【０００３】
このようなマイクロチップを示すものとして、下記の特許文献１などがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１０９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術は、マイクロチップ単体について記載しているだけである。マイクロチップに供給する溶液（以下、原液と記述する）の流量は数十[ml/min]程度であり、このような微量溶液の送液系や処理済みの溶液（以下、処理液と記述する）の回収については言及されていない。
【０００６】
原液の種類や流量を変えて次の処理液を得たい場合、消費する原液も処理液も微量である利点があるものの分量が少ないというだけであり、処理の度にマイクロチップは交換し、前回の原液の残りが混入することは避けなければならない。また、処理液は常に新たな容器に回収して提供されなければならない。
【０００７】
消費する原液も処理液も微量であるから、全ての部品の寸法は小さいにも係わらず、マイクロチップの交換や原液や処理液の配管とマイクロチップとの接続に手間がかかる。
【０００８】
また、原液を入れたタンクの交換や処理液を入れる容器の備蓄を簡単に行うことができ、さらには、処理液を入れた容器がどの処理液を入れたものか直ぐに見分けられると都合がよい。
【０００９】
しかしながら、従来技術ではマイクロチップを交換し原液の供給から処理液を入れた容器の提供までの一連の機構を持ったマイクロプラント的な装置は提案されていない。
【００１０】
それゆえ、本発明の目的は、数十[ml/min]程度の流量で原液を処理するマイクロチップの交換を核としてマイクロチップへの原液の供給から処理液を収容し閉栓をした容器を得ることができる一連の動作を全自動で行なう操作の容易なマイクロ流体装置を提供することにある。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、容器へのラベリングや処理の記録をして次回の処理を容易にするマイクロ流体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明マイクロ流体装置の特徴とするところは、複数の供給口からそれぞれ供給される種類の異なる溶液を内部の微小流路において供給した溶液に基づく処理をし、処理済みの溶液を吐出口から吐出するマイクロチップを備えたマイクロ流体装置において、マイクロチップにおける各供給口と吐出口に対する継手を有しマイクロチップを載置するマイクロチップ保持台と、マイクロチップに供給する種類の異なる溶液を貯留する複数のタンクとそれらのタンクからマイクロチップ保持台の各継手に到る個々の配管と各配管の途中にあって各溶液を供給する複数のポンプからなる送液部と、マイクロチップの吐出口に対応したマイクロチップ保持台における継手から吐出される処理済みの溶液を容器に収容させる溶液注入部と、複数の未使用の容器を保管する容器ストッカーと、複数の未使用の容器を封止する蓋を保管する蓋ストッカーと、複数の未使用のマイクロチップを保管する未使用マイクロチップストッカーと、使用済みの複数のマイクロチップを保管する使用済みマイクロチップストッカーと、マイクロチップ保持台から使用済みのマイクロチップを取外して使用済みマイクロチップストッカーに搬送しあるいは未使用マイクロチップストッカーから未使用のマイクロチップをマイクロチップ保持台に搬送し載置するマイクロチップ交換機構と、溶液注入部に未使用の容器を搬送する容器搬送機構と、処理済みの溶液を収容した容器に蓋を搬送し容器を蓋で封止する容器閉栓機構と、ハウジングにある取出口に封止した容器を搬送する製品提供機構と、容器搬送機構に未使用の容器を溶液注入部に搬送させ，マイクロチップ交換機構に未使用のマイクロチップをマイクロチップ保持台に載置させ，予め設定されたデータに従ってポンプを選択して稼動させ所望の溶液をマイクロチップに供給させ，容器閉栓機構に処理済みの溶液を収容した容器を蓋で封止させ，製品提供機構に封止した容器を取出口に搬送させ，およびマイクロチップ交換機構に使用済みのマイクロチップをマイクロチップ保持台から取外して使用済みマイクロチップストッカーに搬送させることを行う制御部、を有することにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明装置によれば、制御部に原液の種類と比率などの所要のデータを設定するだけで一切の操作を自動的に遂行し所望の処理液が収容された容器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に示した一実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明マイクロ流体装置１の外観を示す斜視図である。ここでは化粧水製造用のマイクロ流体装置について説明するが、化粧水製造に限定されるべきものではなく、様々な溶液の製造に対応する事ができる。
【００１６】
マイクロ流体装置１のハウジングは、図1に示すようにフロントカバー２とリアカバー３の２つの板金製カバーによって構成される。フロントカバー２にはタッチパネル４などの表示操作部を設置してある。リアカバー３は後部にあるヒンジや蝶番を支点として点線矢印で示すように後方へ跳ね上げ式に開けて、内部機器の整備や消耗品の補充などを行うことができるようにしてある。
【００１７】
装置使用時のおおまかな流れを説明する。  
化粧水を購入する為に顧客が装置前面に立つと、赤外線を利用した対人センサ５がこれを検知し、タッチパネル４に化粧水提供画面が表示される。続いて顧客がＩＤカード挿入口６に自分のＩＤカードを挿入すると、装置が顧客を認識し、化粧水の選択画面に切り替わる。以降は、後述する肌質等の選択肢をタッチパネル４で対話式に所要のデータを選択して入力することで、製造する化粧水のタイプを決定し、製造が開始される。
【００１８】
容器への化粧水吐出、容器閉栓、ラベリングを短時間に行い、最終的に製品取出口７から顧客の前に製品が搬出・提供されると同時に、装置内部では後述するように使用済みマイクロチップの交換が行われ動作終了となる。一連の製造行程において、顧客はタッチパネル４上に現れる選択肢から自分の望む物を選択するという簡単な操作だけで、調合に関する熟練を要することなく化粧水の製造を行う事が可能である。製品の取出口７は半割とした中空円筒型のテーブルで常時閉鎖されており、化粧水製造完了時にはテーブルが回転ドアのように180度回転して、化粧水を収容し閉栓済みの容器を製品取出口７に提供し、顧客が容器を手に取るとさらに180度回転して取出口を閉鎖するので、装置内部は殆ど閉鎖状態にあり、清潔さも維持できている。
【００１９】
図２は、装置内部での機器配置を示す概略平面図である。
【００２０】
１０は７個の原液（溶液）タンク１１とポンプ１２を有する送液部、２１は後述するマイクロチップにおける各供給口と吐出口に対する継手を有しマイクロチップを載置するマイクロチップ保持台で、容器へ処理液を吐出収容するときに図の点線で示す位置まで移動する。点線で示す位置は、後述するようにマイクロチップの吐出口に対応したマイクロチップ保持台２１における継手から吐出される処理済みの溶液を容器に収容させる溶液注入部でもある。
【００２１】
３１は、マイクロチップ保持台２１と未使用マイクロチップストッカー３２と使用済みマイクロチップストッカー３３の間を行き来して、マイクロチップ保持台２１上にマイクロチップを載置したり取外したりしてマイクロチップを交換するマイクロチップ交換機構である。
【００２２】
４１は容器ストッカー、４２は容器ストッカー４１から未使用の1個の容器を点線で示す場所に位置するマイクロチップ保持台２１の下方に搬送する容器搬送機構で、点線で示す位置は後述するようにマイクロチップの吐出口に対応したマイクロチップ保持台２１における継手から吐出される処理済みの溶液を容器に収容させる溶液注入部でもある。
【００２３】
５１は複数の未使用の容器を封止する蓋を保管する蓋ストッカー、５２は処理済みの溶液を収容した容器に蓋を搬送し容器を蓋で封止する容器閉栓機構、６１は容器閉栓機構５５で封止した容器をフロントカバー２にある取出口７に搬送する製品提供機構、７１は製品提供機構６１で搬送中の容器に貼り付けるラベルの印刷をするプリンタ、７２はプリンタ７１で印刷したラベルを容器に貼り付けるラベル貼付機構、７３はプリンタ７１を装置の正面から見て横脇に移動させるリニアガイド、８１は表示パネル６から入力されたデータやＩＤカード挿入口６に挿入されたＩＤカードのデータに基づいて装置の動作を制御する制御部である。
【００２４】
また、８２は制御部の指示に従って各部に電力を供給する電源部、９１はマイクロチップ交換時にマイクロチップ保持台２１の洗浄液を吐出する洗浄ノズル、９２はマイクロチップ保持台２１の下方にあって洗浄液を受ける漏斗、９３は漏斗９２から排出される洗浄液の廃液タンク、９４は洗浄ノズル９１から吐出する洗浄液が飛散することを防止するカーテンである。
【００２５】
カーテン９４にはマイクロチップ保持台２１が自由に移動できるように暖簾状あるいは蔀状の切り欠きをいれた窓があり、洗浄液の飛散を防いでいる。
【００２６】
各部の配置構成の特徴については、取出口７はフロントカバー２の正面に設けてあり、複数のタンク１１はリアカバー３における一方の側板の直ぐ内側に配列してあり、容器ストッカー４１と蓋ストッカー５１はリアカバー３における他方の側板の直ぐ内側に配列してあり、リアカバー３における一方の側板から他方の側板にかけて順次タンク１１の列，ポンプ１２の列，マイクロチップ保持台２１，溶液注入部，および容器搬送機構４２を配列してある。
【００２７】
また、ポンプ１２の列と容器ストッカー４１の間に製品提供機構６１があり、ポンプ１２の列と製品提供機構６１の間にポンプ１２の列に沿ってマイクロチップ保持台２１と未使用マイクロチップストッカー３２と使用済みマイクロチップストッカー３３がある。
【００２８】
さらに、溶液注入部から取出口７にかけての製品提供機構６１の途中に容器に貼り付けるラベルの印刷をするプリンタ７１と容器にラベルを貼り付けるラベル貼付機構７２がある。
【００２９】
マイクロチップ２５や容器４４や蓋５３などの移動は上記の各部間を直線的移動の組合せで構成されており、駆動機構は簡単なもので充分であり、故障も少ない。
【００３０】
以下、各部の構成と動作を詳細に説明する。
【００３１】
図３は、送液部１０とマイクロチップ保持台２１における継手から吐出される処理済みの溶液を容器に収容させる溶液注入部を示す概略構成図である。
【００３２】
図３ではタンク１１などの溶液供給配管系を図の都合から２系統のみ示しているが、図２に示すようにマイクロチップ保持台２１と接続される系は６個ある。
【００３３】
各タンク１１は図示していない装置のフレームに開口部を下方にして取付けてあり、原液を最後まで使い切ることができる。タンク１１の開口部にはシリコンゴム製のパッキング１３を取付けてあり、このパッキング１３に注射針状のニードル１４を突き刺すだけで、素早く容易に配管の接続とシールを行うことができる。
【００３４】
１つのタンクには化粧水基礎液、３つのタンクにはそれぞれ異なった美容液、残る２つのタンクにはそれぞれ異なった２つの香料を充填してある。これらタンク１１の原液は耐薬品性に優れたフッ素樹脂製のチューブ１５を経てポンプ１２により送液され、バルブ１６と原液供給栓１７を経由してマイクロチップ保持台２１へと送られる。
【００３５】
各ポンプ１２の送液量は送液量の比率に基づいて回転数で指定され、同時間でタンク１１からマイクロチップ保持台２１へと送られる。バルブ１６は、所望の処理液を得るべく指定されたポンプ１２に合わせて開閉操作される。
【００３６】
マイクロチップ保持台２１に接続されない残り１つの系は、マイクロチップ保持台２１とその上に貼り付けてあるパッキングシート２２の表面を洗浄するための洗浄液を充填したタンクとポンプ１２と洗浄液をマイクロチップ保持台２１表面などにシャワー状に吐出する洗浄液を吐出する前述のノズル９１からなり、タンクとポンプの接続などは他の溶液供給配管系と同様の方法で行う。
【００３７】
なお、ノズル９１から吐出された洗浄液は、マイクロチップ保持台２１下部に設置された漏斗９２に集められ、廃液タンク９３へと送られる。
【００３８】
マイクロチップ保持台２１の左側の下面にある処理液吐出栓２３は、容器に処理液を供給するノズルを持っており、溶液注入部となっている。容器への処理液供給は、後述する。
【００３９】
送液部１０のタンク１１とポンプ１２をマイクロチップ保持台２１に並ぶように隣接して配置したことにより、各部を結ぶチューブ１５の長さは短縮でき、送液時間の短縮、チューブ内に残留する溶液量の低減を実現し、製造効率を高めている。また、全てのタンク１１を装置右側面に設置したことにより、タンク１１が空になったときのタンク交換の手間やニードル１４の刺し込みなどの操作が容易になり、メンテナンス性が向上した。
【００４０】
図４は、マイクロチップ保持台２１にマイクロチップを載置した状況を示す図である。
【００４１】
図４において、マイクロチップ２５は本体２５ａと蓋２５ｂからなり、本体２５ａの上面部には窪み２６があり、下面から窪み２６の底部に連通する6個の原液供給口２７と、窪み２６の底部から本体２５ａの下面に連通する処理液排出口２８がある。蓋２５ｂで上面を気密に覆うことで、窪み２６は原液に対する所要の処理を行なう微小流路となる。
【００４２】
マイクロチップ保持台２１の鏡面研磨を施した平坦な上表面に密着性と粘着性に優れたシリコンゴム製のパッキングシート２２を介してパッキングシート２２の粘着性を利用してマイクロチップ２５を面接合的に載置してある。
【００４３】
マイクロチップ保持台２１の原液供給栓１７および処理液吐出栓２３とマイクロチップ２５の原液供給口２７および処理液排出口２８は面対称の位置関係にあり、それらを連通するようにパッキングシート２２にも連通孔を設けてある。従って、原液供給栓１７側から原液を供給すると処理液排出栓２３から所望の処理液が排出される。
【００４４】
また、２１ａはマイクロチップ交換機構３１によりマイクロチップ２５を交換するときにチップ交換爪を差し込むためにマイクロチップ保持台２１に設けてある切欠部、４４は容器、４３は容器搬送機構４２における容器切出しロッド、６２は製品提供機構６１におけるガイドである。
【００４５】
マイクロチップ保持台２１は図示していないボールネジにより左右に、エアシリンダにより上下に移動することができ、容器４４へ処理液を吐出する際には、図４（a）の状態から図４（ｂ）のように容器４４の直上へと移動し、その後下降して容器４４の開口部に処理吐出栓２３を差込み、処理液を吐出する。
【００４６】
この時、容器４４は容器切出しロッド４３とガイド６２にはさまれて固定され、マイクロチップ保持台２１はボールネジによって精密な位置決めが可能なので、正確に処理液吐出栓２４を容器４４の開口部へと差込むことができる。
【００４７】
なお、容器切出しロッド４３による容器切り出しについては後述する。
【００４８】
図５はマイクロチップ保持台２１とマイクロチップ２５の斜視図で、パッキングシート２２の図示は省略した。
【００４９】
原液供給口２７が６個示されているが、マイクロチップ２７の交換で新しいマイクロチップ２７における原液供給口２７が４個であれば、マイクロチップ保持台２１の原液供給栓１７に連通したパッキングシート２２の各開孔の内２個は新しいマイクロチップ２５の下面で閉塞され、４種類の原液の組合せで所望の処理が行われるようになる。即ち、マイクロチップ２７の交換時にはパッキングシート２２は交換されないということである。
【００５０】
マイクロチップ２５の洗浄は流路２６が微小であるため容易ではなく、既に行った処理での溶液が残っている可能性が高く、そのまま後続の処理を行えば、指定された条件で処理が実行されるとは限らない。そこで、化粧水１瓶を製造するたびにマイクロチップ２５を新しいものと交換する。これにより、各原液の混合を防ぎ処理条件を満たして、衛生的環境を保持すると共に、製造する処理液に適したマイクロチップ２５を選択できる。
【００５１】
そこで、図６によりマイクロチップ交換機構と交換処理について説明する。
【００５２】
図６において、マイクロチップ交換機構３１はボールネジにより左右に、エアシリンダにより上下に移動することができるアーム３１ａにチップ交換爪３４と吸着パッド３５を設けたものである。
【００５３】
未使用マイクロチップストッカー３２にはせり上がり式のチップ送り機構３６があり、その上に多数の未使用のマイクロチップ２５が蓋を上側として積層保管してある。
【００５４】
図６（a）に示すように、マイクロチップ保持台２１の切欠部２１ａにチップ交換爪３４を差込み、吸着パッド３５をマイクロチップ２５の蓋２５ｂに押し付ける。真空吸着により吸着パッド３５で蓋２５ｂを吸着しつつチップ交換爪３４で持ち上げると、マイクロチップ２５はパッキングシート２２から剥がれる。
【００５５】
次に図６（ｂ）に示すように、使用済みチップストッカー３３の直上までマイクロチップ交換機構３１を移動して、チップ交換爪３４を広げ、吸着パッド３５の真空吸着を解除し、使用済みチップストッカー３３内にマイクロチップ２７を落下・廃棄する。
【００５６】
この時、マイクロチップ保持台２１を前後に移動させつつ、洗浄ノズル９１よりアルコール水溶液などをシャワー状に吐出しパッキングシート２２の表面やマイクロチップ保持台２１の周囲を洗浄し、雑菌の混入を防止する。周辺は、稼動部に干渉しないように暖簾状あるいは蔀状の切り欠きをいれた窓を有するビニール製のカーテン９４で囲まれており、洗浄液が周辺の機器や未使用のマイクロチップ２５に飛散することは無い。
【００５７】
次に図６（ｃ）に示すように、未使用チップストッカー３２の直上までマイクロチップ交換機構３１を移動して、吸着パッド３５を未使用のマイクロチップ２５の蓋２５ｂに押し付け，真空吸着によりチップ吸着パッド３５で蓋２５ｂを吸着しつつ持ち上げる。
【００５８】
マイクロチップ２７が持ち上げられると、チップ送り機構３６が一段上昇し、次の未使用のマイクロチップ２５を交換位置に押し上げる。
【００５９】
さらに図６（ａ）に示すように，マイクロチップ保持台２１の上にマイクロチップ２５を搬送し、チップ吸着パッド３５を降下させ、吸着保持した未使用のマイクロチップ２５をマイクロチップ保持台２１上のパッキングシート２２上に搭載し押圧して、パッキングシート２２の粘着性でマイクロチップ２５を粘着保持させるとともに、マイクロチップ保持台２１とマイクロチップ２５間の溶液通過部をパッキングシート２２で密封する。これにより、各溶液の供給経路や処理後の溶液の吐出経路が自動的に形成される。
【００６０】
マイクロチップ保持台２１の位置は設計上明らかなので、ボールネジを使用した駆動機構を持つマイクロチップ交換機構３１は正確にマイクロチップ２５を搬送することが可能である。
【００６１】
このように化粧水１瓶製造毎に、マイクロチップ２５を自動的に交換することで、マイクロチップ２５が管理者によって汚れる事がなく、雑菌が混入する心配もない。また、マイクロチップ２５を交換することは前記の衛生面での効果以外に、原液供給口２７の数が異なる様々なマイクロチップ２５を使用することで、多種多様な化粧水の製造希望に対処できる。
【００６２】
マイクロチップ保持台２１とパッキングシート２２は共用でマイクロチップ２５を交換しても交換することはないが、マイクロチップ保持台２１において原液供給栓１７は原液毎に独立しているので、マイクロチップ保持台２１で原液（溶液）が混ざり合うことはない。
【００６３】
以上のように、マイクロチップ２５はマイクロチップ保持台２１上にパッキングシート２２を介して位置決めをして載置するだけで良いので、マイクロチップ２５の取り扱いに手間が掛からず操作性に優れる。
【００６４】
次に、図７を用いて容器ストッカー４１と容器搬送機構４２と製品提供機構６１について説明する。
【００６５】
容器ストッカー４１には襖や障子の敷居のように２条の凹形状溝を持つガイド６２の一方の溝に沿って蓋を外し口を上に向けた多数の容器４４を並べて保管している。ガイド６２に並べた容器４４の右端には容器４４を押すプッシャー４５がある。ガイド６２の下部にボールネジがあり、このボールネジに嵌めてある雌ネジの連結アームがガイド６２における一方の溝の底部開孔から容器４４側に伸びていて、その連結アームにプッシャー４５を固定してあり、プッシャー４５はボールネジの回転より図の左右に移動できるようになっている。
【００６６】
容器搬送機構４２は図４に示した容器切出しロッド４３が図２に点線で示した位置におけるマイクロチップ保持台２１の処理液吐出栓２３の下方に１個の空の容器４４を押して搬送するようになっている。なお、４６は圧力センサを利用した容器センサ、６３はプッシャー４５と同様な機構を持ち容器４４をガイド６２の他方の溝内において取出口７の方向に搬送する製品提供機構のプッシャー、６４はラベル貼付機構７２側に容器４４を押すプッシャーである。
【００６７】
初期状態では、容器搬送機構４２の容器切出しロッド４３は図中右側に下がった位置にあり、容器ストッカー４２に容器４４はなく、セットアップの手順として、容器ストッカーに手動で容器４４を装填する。
【００６８】
図２に示すように、容器ストッカー４２は装置左側面に位置するので、他の機器に邪魔されること無く管理者は容器４４の補充を容易に行うことができる。
【００６９】
図７（a）に示すように、化粧水の製造が始まると容器ストッカー４２のプッシャー４５は容器４４を図中左側へと押す。先頭の容器４４が容器センサ４６に接触し検知信号が出ると、プッシャー４５は停止する。
【００７０】
これにより容器４４の数が変化しても左方の定位置まで搬送することが可能となり、最大前進位置まで移動しても容器センサ４６からの入力信号が無い場合に容器切れと判断することができる。容器切れの判断で、容器補充の表示を表示パネル４に出すことができる。
【００７１】
容器センサ４６が容器を検知すると、図７（ｂ）に示すように容器切出ロッド４３が一つの容器４４を対面の製品提供機構６１側のガイド６２に接触するまで押して固定する。
【００７２】
使用する容器を選定すれば、押し出し量は不変であるので、容器切出しロッド４３は移動量一定であるエアシリンダにより稼動する。
【００７３】
この状態で、図４（ｂ）で説明したようにマイクロチップ保持台２１が前進し容器４４の開口部へ処理液吐出栓２３を差込み、製造した化粧水を吐出する。吐出終了後、後述する容器閉栓機構５５により容器４４に蓋の取付けが行われる。
【００７４】
蓋の取付けが終了すると、図７（c）に示すように容器切出しロッド４３は元の位置に戻り、容器４４を固定が解除されて製品提供機構６１のプッシャー６３により取出口７に向けて、ラベル貼付機構７２の前まで搬送する。この場合、プッシャー６３はエアシリンダのエンドトゥエンドにより定められた距離だけ移動する。
【００７５】
ラベル貼付機構７２でのラベル貼付終了後、プッシャー６４により容器４４は製品として取出口７へと搬送され、その後取出口７が時計回りに１８０度回転することで、容器４４は製品として顧客に提供する。
【００７６】
容器搬送機構４２や製品提供機構６１など単純な直線的移動によって構成されており、容器閉栓機構５５とラベル貼付機構７２を最短で結ぶ事で、装置の小型化を図っている。
【００７７】
次に、図８を用いて、蓋ストッカー５１と容器閉栓機構５５について説明する。
【００７８】
蓋ストッカー５１は、下方に２個の対向した窓を有する筒状のもので、内部には容器４４に閉め付ける多数個の蓋５２をそれらの開口を下に向けて上部から手動で装填して垂直方向に積層して保管している。
【００７９】
前述したように、処理液（化粧水）を収容した容器４４は容器切出しロッド４３と対面のガイド６２に挟まれ固定されている。その容器４４の方向に最下部の蓋５２を押し出す蓋プッシャー５３がある。また、蓋５３を押し出した先の上方には、容器閉栓機構５５を設けてある。
【００８０】
容器閉栓機構５５は、上下左右方向に移動できる蓋回転モータ５６と蓋回転モータの主軸下端部に固定したエアシリンダ５７とエアシリンダ５７の主軸下端に設けた蓋吸着パッド５８から構成されている。
【００８１】
化粧水の吐出終了後、図８（a）に示すように、制御部８０からの信号を受けた蓋プッシャー５２により１つの蓋５３がゴム製の蓋吸着パッド５８の直下に押出し、蓋吸着パッド５８はエアシリンダ５７により下降して、押出された蓋５３を真空吸引して吸着する。
【００８２】
続いて図８（ｂ）に示すように、蓋吸着パッド５８により吸着した蓋５３を固定された容器４４の直上まで図示していないエアシリンダを使用して蓋回転モータ５６ともども移動させる。この時、同時に蓋プッシャー５２を原点に戻すと、重力によって積層状態にある蓋５３は蓋ストッカー５１の最下部に落ちる。
【００８３】
さらに図８（ｃ）に示すように、蓋回転モータ５６を回転させながら蓋吸着パッド５８をエアシリンダ５７で下降させて蓋５３を容器４４に押付け、蓋回転モータ５６をさらに回転させることで、蓋吸着パッド５８に吸着された蓋５３は容器４４を閉栓する。
【００８４】
この時、蓋回転モータ５６のトルクが設定値を超えた時点で閉栓の完了と見なす。モータトルクの監視と設定値との比較は制御部８０で行っており、設定値を変更することで蓋５３の締結力を様々に変化させることが可能である。
【００８５】
蓋ストッカー５１は図２に示すように装置左側面に位置しているために、管理者は他の機器に邪魔されることなく容易に蓋の補充を行う事ができ、垂直に保管する事で省スペース化も実現している。
【００８６】
蓋吸着パッド５８として蓋５３の面積と同程度あるいはそれより小さいもの使用することで、閉栓の際に蓋回転に必要な面積を小さくして、装置の小型化ができる。
【００８７】
蓋吸着パッド５８が蓋５３を蓋ストッカー５１の底部で吸着し溶液注入部における容器４４のところへの運搬する距離は常に同じ距離であるために、蓋回転モータ５６を移動させるためのデータ設定は1種類ですみ、取り扱いが簡単である。
【００８８】
次に図９により、プリンタ７１とラベル貼付機構７２について、説明する。
【００８９】
図９は、プリンタ７１とラベル貼付機構７２を上方から見た概略平面図で、プリンタ７１の左側には波型の前面があり、プリンタ７１の内部にラベルのロールがあって印刷後にラベル７４は押し出されて来る。ラベル７４を貼り付けていたベースフィルムは下方に排出され、ラベル７４の背面に粘着材があって、波型の前面にその粘着性でかすかに貼り付いている。
【００９０】
ラベル貼付機構７２は、図において時計方向あるいは反時計方向に180度づつ回転できるエアシリンダ７５を有しその主軸の先端にラベル７４を吸着するパッド７６を保持している。
【００９１】
図９（a）に示すように、閉栓を済ませた容器４４は製品提供機構６１のプッシャー６３によって、ラベル貼付機構７２まで搬送され、容器４４がプッシャー６４により規定の位置にセットされる。
【００９２】
プリンタ７１は、ラベル７４に製造した化粧水の成分，製造年月日，オリジナルコメントなどの情報を印刷し、波型の前面に押出す。
【００９３】
続いて図９（ｂ）に示すように、エアシリンダ７５により吸着パッド７６をラベル７４に押し当て真空吸引により吸着する。この時、プリンタ７１の前面が洗濯板のように波状となっているため、吸着パッド７６によってラベル７４が波状前面に押し付けられても接触面積が少ない為にラベル７４は波状前面から剥がし易い。
【００９４】
その後、エアシリンダ７５は反転し、ラベル７４を容器４４側に向ける。図示していないが、プッシャー６４にはモータで駆動されるゴム製の容器回転ローラーがあり、吸着パッド７６で軽く押していると、容器４４は軸ぶれを起すことなく回転する。回転時に吸着パッド７６の吸引を解除すると、ラベル７４は剥がれながら、容器４４の表面に貼り付いていき、容器４４は抵抗無く回転する。
【００９５】
ラベル貼付後にプッシャー６３は元の位置に戻り、エアシリンダ７５は図９（ａ）に示すように反転し、次の貼り付けに備える。
【００９６】
プリンタ７１はその下部に設けられたリニアガイド７３により、図２に示すように、装置右側面まで移動することが可能で有り、これにより管理者はラベルロールの補充などの作業を他の機器に邪魔されることなく容易に行うことができる。
【００９７】
最後に、顧客がタッチパネル４を操作し所望の化粧水を得ることを制御部８１の処理に合わせて説明する。
【００９８】
タッチパネル４，対人センサ５およびＩＤカードスロット６は、マイクロ流体装置１の管理者や顧客とのインタフェースに用いられ、制御部８１に情報を出力する。
【００９９】
制御部８１は装置内部の各デバイスを制御するコンピュータで、図示していない真空吸着用の真空ポンプ，エアシリンダ駆動用の小型コンプレッサや電源部８２の制御を行う。
【０１００】
制御部８１の機能は大きく別けて２つあり、１つは顧客要望に基づく化粧水製造、もう１つは装置運用のための諸データの管理記録である。
【０１０１】
諸データの管理記録では、１回あたりの化粧水製造量，製造時間の設定，各ポンプ１２に与える電圧値設定，原液や容器・蓋やマイクロチップ２５などの消耗品の残量管理，装置内の各機器の動作チェックなどを行った結果の管理記録である。さらにどのような化粧水を製造したかなどのデータもＩＤカードにおける登録番号とともに記録し、次回の参考データとして活用できるようになっている。
【０１０２】
図１０により、顧客の要望に基づく化粧品製造の流れを説明する。
【０１０３】
図1において、装置前に顧客がいない場合、タッチパネル４には広告用のスクリーンセーバーが表示されているが、顧客が装置前に立ち、対人センサ５が顧客の存在を認識する（図１０のステップ１）と、スクリーンセーバーを停止し、“ＩＤカードをスロットにお入れ下さい”というメッセージを表示した製造待ち受け画面に切り替わる。
【０１０４】
顧客がＩＤカードをＩＤカードスロット６に差し込むと、制御部８１はＩＤカードの情報を読み取って顧客を認識し、化粧水の製造を開始する。
【０１０５】
化粧水の製造では、過去の記録を更新して新たな化粧水を希望するかどうかを尋ね（ステップ２）、希望（入力変更）があれば、ステップ３に進み、顧客に自分の肌に合わせて製造する化粧水のタイプを選択してもらう。なお、新規にＩＤカードを発行した場合には、発行時に適宜なデータを発行器でＩＤカードに格納しておき、顧客がタッチパネル４で変更できるようにしておく。前回の製造に使用したデータはパッチパネル４にウインドウを開いて、参考データとして表示すると、顧客の好みは容易に入力できる。
【０１０６】
選択可能なタイプは、乾燥肌用化粧水，オイリー肌用化粧水，ニキビ肌用化粧水の３つあり、タッチパネル４上に簡単な説明文付きで選択肢が表示される。これらの化粧水はそれぞれ成分が異なっており、各成分は別々の原液タンク１１に保存されている。
【０１０７】
化粧水原液の入ったタンク１１とそれらを送液するポンプ１２は化粧水基礎液用と３つの美容液用と基礎液をベースとした２つの香料用の６組があり、制御部８１は要求された成分を吐出するために化粧水基礎液と３つの美容液の中から稼動ポンプ１２を決定する。
【０１０８】
ステップ４で、顧客に香りの強弱を選択してもらう。香りの設定は、管理者が設定しておいた比率に応じて“強い”・“普通”・“弱い”の３段階で香りの強さを選択することができる。
【０１０９】
顧客が選択した香り強さから、化粧水基礎液，美容液，香料の比率が求まり、この情報とあらかじめ管理者が設定していた１回あたりの化粧水製造量（１個の容器４４に収容できる化粧水の総量）と製造時間から制御部８１は各ポンプ１２の送液量を決める回転数を設定しそのための印加電圧を決定する。
【０１１０】
稼動ポンプ及びその印加電圧が決定すると、タッチパネル４上にこれから製造する化粧水のタイプ、香りの強さ、製造量が表示され、顧客に最終確認を求める。顧客が製造開始を選択すると化粧水の製造が開始される。
【０１１１】
希望（入力変更）がない場合、ステップ５に進みステップ３と同様に稼動ポンプを決め、続くステップ６でポンプ１２に印加する電圧を決めて、顧客に最終確認を求め化粧水製造を開始する。
【０１１２】
装置内部では、図７（ｂ）に示すように容器ストッカー４１から１個の容器４４を切出して容器搬送機構４２で化粧水注入位置にセットし（ステップ７）、マイクロチップ保持台２１が前進し、ポンプ１２が稼動を開始して、図４（ｂ）に示すように処理液吐出栓２３から容器４４へ化粧水を吐出する。設定された製造時間が過ぎると、ポンプ１２は稼動を停止し、図８に示すように容器閉栓機構５５によって容器４４に蓋５３を取付けて封止閉栓する（ステップ８）。
【０１１３】
ステップ７〜８にかけて容器４４に化粧水を収容（吐出）し閉栓している間に、制御部８１はプリンタ７１にラベル７４に印刷する文字のための表示データを入力しステップ９で、ステップ１０で印刷を行っておく。
【０１１４】
ステップ９では、タッチパネル４上にはオリジナルコメント入力画面が表示され、顧客はラベル７４に書き込む好みのコメントを入力できるようになっており、化粧水製造中の待ち時間をコメントの入力に当てることで、顧客は待ち時間を意識しないで済む。
【０１１５】
ステップ１０では、顧客が入力したコメントや化粧水成分、製造年月日などをプリンタ７１によりラベル７４に印刷する。
【０１１６】
閉栓をした容器４４は、図７（ｃ）に示すように製品提供機構６１でラベル貼付機構７２に搬送し、ラベル７４の貼り付けを行い（ステップ１１）、取出口７から顧客に提供する（ステップ１２）。
【０１１７】
ステップ１２の実行と並行して、制御部８１では、図６に示すようにマイクロチップ交換機構３１により使用済みのマイクロチップ２５を使用済みマイクロチップストッカーに廃棄し，マイクロチップ保持台２１やパッキングシート２２を洗浄し，未使用マイクロチップストッカーストッカー３２から未使用のマイクロチップ２５を取り出して，マイクロチップ保持台２１のパッキングシート２２上に位置決めをして載置するチップ交換処理をして（ステップ１３）、次の要望の準備をしておく。
【０１１８】
そして、ステップ１４では今回の化粧水製造に使用した諸データを制御部８１の記憶装置に記録しておくとともに顧客のＩＤカードには、顧客がタッチパネル４から入力した内容を記録して、次回の参考資料として利用できるようにしておく。
【０１１９】
ステップ１４の終了後にステップ１５で顧客にタッチパネル４から再施行をするか表示して尋ね、再施行するとの入力があったらステップ２に戻り、再施行しないとの入力もしくは一定時間内に再施行の入力がない場合にはステップ１６に進んで、再度のご利用を促す表示と終了の表示をしてＩＤカードの返却をして、装置は一連の処理を一旦終了として、タッチパネル４には広告用のスクリーンセーバーを表示し、次の顧客認識のステップ１に入る待機モードとなる。
【０１２０】
上記実施形態になるマイクロ流体装置によれば、外気からほぼ遮断した状態で顧客がタッチパネル４から要望を入力するだけで、新しいマイクロチップを用いて顧客の好みに応じたものを個人用に生産し容器に収容し閉栓をして提供されるために、極めて衛生的であるだけでなく、要望通りのものになっている。
【０１２１】
また、過去データの記録があるので、要望を微妙に変えて短時間で提供を受けることができ、再施行をすることで、顧客の感性・要望に限りなく近付いた製品を提供することができる。さらに、過去データを蓄積しておいて、顧客の流行や傾向を統計的に割り出すことに利用できる。
【０１２２】
上記実施例では店頭での顧客向けの化粧品の製造について説明したが、化粧品や香水・オーデコロンなどの開発や新薬あるいは化学薬品の開発などにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の一実施形態になるマイクロ流体装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示したマイクロ流体装置のハウジング内部を示す概略平面図である。
【図３】図２に示した送液部と溶液注入部を示す概略構成図である。
【図４】図２に示したマイクロチップ保持台にマイクロチップを載置した状況を示す図である。
【図５】図２に示したマイクロチップ保持台とマイクロチップを示す概略斜視図である。
【図６】図２に示したマイクロチップ交換機構について説明するための図である。
【図７】図２に示した容器ストッカーと容器搬送機構と製品提供機構について説明するための図である。
【図８】図２に示した蓋ストッカーと容器閉栓機構について説明するための図である。
【図９】図２に示したプリンタとラベル貼付機構について説明するための図である。
【図１０】図２に示した制御部が行う化粧水製造のフローについて説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１…マイクロ流体装置  
２…フロントカバー  
３…リアカバー  
４…タッチパネル  
５…対人センサ  
６…ＩＤカードスロット  
７…取出口  
１０…送液部  
１１…タンク  
１２…ポンプ  
２１…マイクロチップ保持台  
２２…パッキングシート  
２５…マイクロチップ  
２７…原液供給口  
２８…処理液排出口  
３１…マイクロチップ交換機構  
３２…未使用マイクロチップストッカー  
３３…使用済みマイクロチップストッカー  
４１…容器ストッカー  
４２…容器搬送機構  
４４…容器  
５１…蓋ストッカー  
５５…容器閉栓機構  
６１…製品提供機構  
７１…プリンタ  
７２…ラベル貼付機構  
８１…制御部
【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】
2005246184.tif 000009
【図８】
2005246184.tif 000010
【図９】
2005246184.tif 000011
【図１０】
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