(57)【要約】 【課題】    例えば高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）やフロ−インジェクション分析装置（ＦＩＡ）の試料導入に好適で、構成が簡単で容易かつ安価に製作でき、微量かつ高圧の流体を確実に給排できるマイクロバルブを提供すること。          【解決手段】    第１流体流路に連通可能な第１マイクロチャネル３６,３７を形成したマイクロチップ１３を設ける。  前記マイクロチップ１３内の流体流路を切り換え可能にしたマイクロバルブであること  前記マイクロチップ１３に前記第１マイクロチャネル３６,３７と立体的に交差可能な第２マイクロチャネル３２〜３５を形成する。  前記第２マイクロチャネル３２〜３５をマイクロチップ１３の少なくとも一側面に開口する。  前記マイクロチップ１３の少なくとも一側にスライドブロック１４,１５を移動可能に設ける。  前記スライドブロック１４,１５に前記流体と同一または異質の第２流体を注入可能な注入口１１ａ,１１ｂを設ける。  前記注入口１１ａ,１１ｂを前記第２マイクロチャネル３２〜３５と連通および遮断可能にする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体流路に連通可能な第１マイクロチャネルを形成したマイクロチップ内の流路を切り換え可能にしたマイクロバルブにおいて、前記マイクロチップに前記第１マイクロチャネルと立体的に交差可能な第２マイクロチャネルを形成し、該第２マイクロチャネルをマイクロチップの少なくとも一側面に開口する一方、前記マイクロチップの少なくとも一側にスライドブロックを移動可能に設け、該スライドブロックに前記流体と同一または異質の第２流体を注入可能な注入口を設け、該注入口を前記第２マイクロチャネルと連通および遮断可能にしたことを特徴とするマイクロバルブ。
【請求項２】
前記第１マイクロチャネルに排出孔と、前記第２マイクロチャネルとの交差部を設け、前記排出孔と前記第２マイクロチャネルの交差部との間に前記第２流体を調量可能な調量区間を設け、定量の第２流体を前記第１流体流路の下流側へ送出可能にした請求項１記載のマイクロバルブ。
【請求項３】
前記スライドブロックの移動を介して、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを連通し、前記第２流体を前記マイクロチップに導入可能にした請求項１記載のマイクロバルブ。
【請求項４】
前記スライドブロックの移動を介して、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを遮断し、前記第２流体を前記マイクロチップに導入不能にした請求項１記載のマイクロバルブ。
【請求項５】
前記第２流体を前記マイクロチップに導入時、前記第１マイクロチャネルに前記第１流体の導入を停止可能にした請求項３記載のマイクロバルブ。
【請求項６】
前記第２流体を前記マイクロチップに導入後、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを遮断し、前記第１マイクロチャネルに前記第１流体を導入可能にし、前記マイクロチップ内の第２流体を前記第１流体流路の下流側へ送出可能にした請求項２または請求項４記載のマイクロバルブ。
【請求項７】
前記注入口を形成した注入ピ−スの端面を、前記第２マイクロチャネルの開口部に臨むスライドブロックの周面に係合可能に配置した請求項１記載のマイクロバルブ。
【請求項８】
前記スライドブロックの両端部を、ブロックホルダ−を介して押圧保持した請求項１記載のマイクロバルブ。
【請求項９】
前記マイクロチップ内に第１および第２マイクロチャネルを複数形成し、前記スライドブロックに前記第１および第２マイクロチャネルに対応して、同数の注入口とドレン出口孔とを設けた請求項１記載のマイクロバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）やフロ−インジェクション分析装置（ＦＩＡ）の試料導入に好適で、構成が簡単で容易かつ安価に製作でき、微量かつ高圧の流体を確実に給排できるマイクロバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
超微量分子の分離や、高感度の医療および環境分析、ＤＮＡ解析の高速化に伴ない、極微量試料の導入や反応、分離、抽出、検出の分析化学システムのミクロ集積化や、その集積化化学実験室が開発され、そのための化学操作を可能にしたマイクロ構造体（マイクロチップ）が提案されている。
【０００３】
前記マイクロチップは、石英ガラス基板上にレ−ザ−照射やイオンエッチングによって、マイクロチャネル（微細流路）を刻設し、また同質のカバ−体に試料注入孔を形成し、これらを熱接合し積層して構成している（例えば、特許文献１）。
このようなマイクロチップには、近時の分析の高速化に伴ない高圧の超微量試料が導入され、その所定量を分析装置へ吐出する精密なマイクロバルブを要し、このマイクロバルブとして種々のマイクロバルブが提案されている。
【０００４】
例えば前記マイクロバルブとして、シリコン基板にガラス基板とシリコン基板を積層し、前記基板上に流入側マイクロバルブと流出側とを設け、それらの間にマスフロ−センサ等の流体センサを集積化したものがある（例えば、特許文献２）。
また、導入口と導出口とを形成したガラス板と、可動部を有するシリコン基板と、電極を有するガラスとを積層配置し、前記可動部に不純物をイオン注入した高硬度部を形成したものがある（例えば、特許文献３）。
【０００５】
しかし、前記マイクロバルブは、二つのシリコン板の表面に酸化膜を形成し、裏面にエッチング段差部を形成し、これらに各種のエッチング処理とド−ピング処理を施し、複雑かつ煩雑な製造工程や組み立て工程と、高価な製造設備を要する等の問題があった。
また、後者のマイクロバルブは、可動部に不純物をイオン注入して高硬度部を形成し、そのイオン注入にレジストマスク被覆やエッチング処理等の複雑かつ煩雑な製造工程と、高価な製造設備を要する等の問題があった。
【０００６】
更に、他のマイクロバルブとして、シリコン基板上に形成した薄膜からなるシ−ル部と変位部と固定部を有するマイクロバルブとして、吐出側バルブと吸入側バルブとを備えたもの（例えば、特許文献４）や、流体が流れるチャネルを有する流路部と、前記流体の流れを制御するアクチュエ−タ部を有し、前記流路部とアクチュエ−タ部とを分離可能に構成したものがある（例えば、特許文献５）。
【０００７】
しかし、これらのマイクロバルブは、前述同様に酸化膜の成長やシリコン薄膜の形成またはプラスティック薄膜の形成を要し、複雑かつ煩雑な製造工程と、高価な製造設備を要する等の問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２９８１０９号公報
【特許文献２】特開平６−９５７４５号公報
【特許文献３】特開平６−３４１５５６号公報
【特許文献４】特開平５−１６６９号公報
【特許文献５】特開２００２−２２８０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような問題を解決し、例えば高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）やフロ−インジェクション分析装置（ＦＩＡ）の試料導入に好適で、構成が簡単で容易かつ安価に製作でき、微量かつ高圧の流体を確実に給排できるマイクロバルブ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】
【００１０】
請求項１の発明は、第１流体流路に連通可能な第１マイクロチャネルを形成したマイクロチップ内の流路を切り換え可能にしたマイクロバルブにおいて、前記マイクロチップに前記第１マイクロチャネルと立体的に交差可能な第２マイクロチャネルを形成し、該第２マイクロチャネルをマイクロチップの少なくとも一側面に開口する一方、前記マイクロチップの少なくとも一側にスライドブロックを移動可能に設け、該スライドブロックに前記流体と同一または異質の第２流体を注入可能な注入口を設け、該注入口を前記第２マイクロチャネルと連通および遮断可能にし、前記注入口から第２流体を簡易に注入し得るとともに、マイクロチップに第１および第２流体の流路を立体的に交差配置して、第１および第２流体の導入時期の多様な時間差を設定可能にし、それらの多様な導入条件に応じられるとともに、スライドブロックを第２流体の開閉バルブとして機能させるようにしている
【００１１】
請求項２の発明は、前記第１マイクロチャネルに排出孔と、前記第２マイクロチャネルとの交差部を設け、前記排出孔と前記第２マイクロチャネルの交差部との間に前記第２流体を調量可能な調量区間を設け、定量の第２流体を前記第１流体流路の下流側へ送出可能にし、安定かつ信頼性の高い試料成分の反応や分離精製および分析や検出に応じられるようにしている。
請求項３の発明は、前記スライドブロックの移動を介して、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを連通し、前記第２流体を前記マイクロチップに導入可能にし、スライドブロックのバルブ作動を介して、第２流体を前記マイクロチップへ確実に導入し得るようにしている。
【００１２】
請求項４の発明は、前記スライドブロックの移動を介して、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを遮断し、前記第２流体を前記マイクロチップに導入不能にし、スライドブロックのバルブ作動を介して、前記マイクロチップに対する第２流体の導入を確実に阻止し得るようにしている。
請求項５の発明は、前記スライドブロックの移動を介して、前記第２流体を前記マイクロチップに導入時、前記第１マイクロチャネルに前記第１流体の導入を停止可能にし、第２流体の確実な導入とその調量を実行可能にしている。
【００１３】
請求項６の発明は、前記第２流体を前記マイクロチップに導入後、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを遮断し、前記第１マイクロチャネルに前記第１流体を導入可能にし、前記マイクロチップ内の第２流体を前記第１流体流路の下流側へ送出可能にしている
請求項７の発明は、前記注入口を形成した注入ピ−スの端面を、前記第２マイクロチャネルの開口部に臨むスライドブロックの周面に係合可能に配置し、前記開口部における気密ないし液密性を得られ、コンタミネ−ションを防止し得るようにしている。
【００１４】
請求項８の発明は、前記スライドブロックの両端部を、ブロックホルダ−を介して押圧保持し、スライドブロックの安定した作動を得られるようにしている。
請求項９の発明は、前記マイクロチップ内に前記第１および第２マイクロチャネルを複数形成し、前記スライドブロックに前記第１および第２マイクロチャネルに対応して、同数の試料注入口とドレン出口孔とを設け、マイクロチップ内をマルチチャネル化し、同一または異種試料の多検体の同時分析や大量処理を可能にし、総合的な処理分析の高速化を図るようにしている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明は、マイクロチップに前記第１マイクロチャネルと立体的に交差可能な第２マイクロチャネルを形成し、該第２マイクロチャネルをマイクロチップの少なくとも一側面に開口する一方、前記マイクロチップの少なくとも一側にスライドブロックを移動可能に設け、該スライドブロックに前記流体と同一または異質の第２流体を注入可能な注入口を設け、該注入口を前記第２マイクロチャネルと連通および遮断可能にしたから、前記注入口から第２流体を簡易に注入できるとともに、マイクロチップに第１および第２流体の流路を立体的に交差配置して、第１および第２流体の導入時期の多様な時間差を設定でき、それらの多様な導入条件に応じられるとともに、スライドブロックを第２流体の開閉バルブとして機能させることができる。
【００１６】
請求項２の発明は、前記第１マイクロチャネルに排出孔と、前記第２マイクロチャネルとの交差部を設け、前記排出孔と前記第２マイクロチャネルの交差部との間に前記第２流体を調量可能な調量区間を設け、定量の第２流体を前記第１流体流路の下流側へ送出可能にしたから、安定かつ信頼性の高い試料成分の反応や分離精製および分析や検出に応じられる効果がある。
請求項３の発明は、前記スライドブロックの移動を介して、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを連通し、前記第２流体を前記マイクロチップに導入可能にしたから、スライドブロックのバルブ作動を介して、第２流体を前記マイクロチップへ確実に導入することができる。
【００１７】
請求項４の発明は、前記スライドブロックの移動を介して、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを遮断し、前記第２流体を前記マイクロチップに導入不能にしたから、スライドブロックのバルブ作動を介して、前記マイクロチップに対する第２流体の導入を確実に阻止することができる。
請求項５の発明は、前記スライドブロックの移動を介して、前記第２流体を前記マイクロチップに導入時、前記第１マイクロチャネルに前記第１流体の導入を停止可能にしたから、第２流体の確実な導入とその調量を実行することができる。
【００１８】
請求項６の発明は、前記第２流体を前記マイクロチップに導入後、前記注入口と前記第２マイクロチャネルとを遮断し、前記第１マイクロチャネルに前記第１流体を導入可能にし、前記マイクロチップ内の第２流体を前記第１流体流路の下流側へ送出可能にしたから、第２流体を第１流体と一緒に第１流体流路の下流側へ送出することができる。
請求項７の発明は、前記注入口を形成した注入ピ−スの端面を、前記第２マイクロチャネルの開口部に臨むスライドブロックの周面に係合可能に配置したから、前記開口部における気密ないし液密性を得られ、コンタミネ−ションを防止することができる。
【００１９】
請求項８の発明は、前記スライドブロックの両端部を、ブロックホルダ−を介して押圧保持したから、スライドブロックの安定した作動を得ることができる。
請求項９の発明は、前記マイクロチップ内に前記第１および第２マイクロチャネルを複数形成し、前記スライドブロックに前記第１および第２マイクロチャネルに対応して、同数の試料注入口とドレン出口孔とを設けたから、マイクロチップ内をマルチチャネル化し、同一または異種試料の多検体の同時分析や大量処理を可能にし、総合的な処理分析の高速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明をＨＰＬＣの試料導入装置に適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図１２において１はＨＰＬＣを構成する送液ポンプで、容器２に収容した第１流体としてキャリアである溶離液３を汲み上げ、これを導管４に導いて加圧し、その高圧の溶離液３を吐出管５へ送り出し、これをマイクロバルブである試料導入装置６へ導入している。
前記試料導入装置６に、マイクロピペット、マイクロディスペンサ−等の注入器７から第２流体である所定量の試料を注入し、その所定量の試料を連通管である分離カラム８へ送り出し、分離カラム８で溶出した試料成分を検出器９へ導き、その検出信号を記録器１０に入力し、該記録器１０で検出デ−タを記録しクロマトグラム等を表示可能にしている  図中、６９は廃液収納容器である。
【００２１】
前記試料導入装置６は図示のように略箱形に形成され、その一側こ前記送液ポンプ１に連通する二本の吐出管５ａ，５ｂを接続し、他側に二本の分離カラム８ａ，８ｂを接続している。
前記試料導入装置６の上面の一側寄りに、同一または異種の試料を注入可能な二つの試料注入口１１ａ，１１ｂが形成され、その下面の他側寄りに前記試料注入口１１ａ，１１ｂに連通する二つのドレン出口孔１２ａ，１２ｂが形成されている。
この場合、前記試料注入口１１ａ，１１ｂに注入する試料に応じて、同一または別々の送液ポンプ１から同一または異種の溶離液を前記吐出管５ａ，５ｂへ送出可能にする。
【００２２】
前記試料導入装置６の内部に、石英ガラス製のマイクロチップ１３が配置され、該チップ１３の上下に金属製の上下側スライドブロック１４，１５が配置され、前記チップ１３の前後左右に、金属製のサイドブロック１６〜１９が配置されている。
前記上下側スライドブロック１４，１５の両側に、略コ字形状の一対の連結ブロック２０〜２３が配置され、これらの両端部に通しボルト２４を挿入し、その螺軸端部にナット６９をねじ込んで、これらのブロックを連結して固定している。
【００２３】
前記マイクロチップ１３は図６のように肉厚の矩形板状に形成され、これは石英ガラス製の上下側板２５，２６と、それらの間に配置した薄厚矩形板状の基板２７とを熱融着して構成し、実施形態では上下側板２５，２６を同一に構成し、これを基板２７を中心に上下対称に配置している。
実施形態のマイクロチップ１３は、縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、幅８ｍｍに形成され、従来の約１／２以下に形成されている。
前記上下側板２５，２６に、幅広な一対の係合段部２５ａ，２５ｂと２６ａ，２６ｂとが突設され、その表面は平滑に形成されていて、上側の係合段部２５ａ，２５ｂの一側にマイクロチャネル入口孔２８，２９が形成され、下側の係合段部２６ａ，２６ｂの他側にマイクロチャネル出口孔３０，３１が形成されている。
【００２４】
前記上側板２５の内部に、前記マイクロチャネル入口孔２８，２９に連通する、第２マイクロチャネルであるマイクロチャネル導入部３２，３３が斜状に形成され、また前記下側板２６の内部に、前記マイクロチャネル出口孔３０，３１に連通する、第２マイクロチャネルであるマイクロチャネル導出部３４，３５が斜状に形成され、該導出部３４，３５の他端が下側板２６の上面に開口している。
前記基板２７の内部に、二つの第１第１マイクロチャネル３６,３７が平行に形成され、その両端部が基板２７の両端部に形成した凹孔３８，３９に連通していて、その略中間位置に、前記マイクロチャネル導出部３４，３５に連通する排出孔４８，４９が形成されている。
前記各マイクロチャネルは、機械的微細加工技術や半導体微細加工技術等の公知の手段によって、幅０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍに形成されている。
【００２５】
前記マイクロチャネル３６に、マイクロチャネル導入部３２とマイクロチャネル導出部３４とが連通し、また前記マイクロチャネル３７に、マイクロチャネル導入部３３とマイクロチャネル導出部３５とが連通していて、前記マイクロチャネル導入部３２または３３と、マイクロチャネル導出部３４または３５との調量区間Ｌ１，Ｌ２で、分離カラム８側への送液量を調量可能にし、その定量の試料を分離カラム８側へ送出可能にしている。
【００２６】
前記上下側スライドブロック１４，１５は実質的に同一に構成され、これらは略矩形板状に形成されていて、その一側に適宜な作動手段、例えばスクリュウシャフトやピニオン・ラック機構、エア−シリンダ−等のアクチュエ−タ（図示略）を連係し、これらを図２および図１１上左右方向またはこれと直交方向（図示の実施形態では左右方向）へ移動させ、前記試料注入口１１ａ，１１ｂとマイクロチャネル入口孔２８，２９、およびマイクロチャネル出口孔３０，３１とドレン出口孔１２ａ，１２ｂとを、それぞれ導通および遮断可能にしている。
【００２７】
実施形態では、前記作動手段を試料注入時および分析時に手動または自動的に作動し、かつ上下側スライドブロック１４，１５を同期作動させて、試料注入時に前記試料注入口１１ａ，１１ｂとマイクロチャネル入口孔２８，２９、およびマイクロチャネル出口孔３０，３１とドレン出口孔１２ａ，１２ｂとを導通し、分析時に前述の流路を遮断可能にしている。
【００２８】
前記上下側スライドブロック１４，１５の内面に幅広な段部１４ａ，１５ａが突設され、その表面は平滑に形成されていて、前記係合段部２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂと対向して配置されている。
前記上側スライドブロック１４の一側と、下側スライドブロック１５の他側に二つのネジ孔４０，４１が形成され、該ネジ孔４０，４１に合成樹脂（実施形態ではテフロン（登録商標））製の注入ピ−ス４２とドレンピ−ス４３がトルク調整されてねじ込まれ、上下側スライドブロック１４，１５の変位を許容している。
【００２９】
前記注入ピ−ス４２とドレンピ−ス４３は実質的に同一に構成され、これらは周面にネジ部が形成され、その内部に試料注入口１１ａ，１１ｂおよびドレン出口孔１２ａ，１２ｂと、注入器７を挿入可能な挿通孔４４，４５とが形成され、その外側にドライバ−等の工具を差し込み可能なスリワリ状の係合溝４６，４７を形成している。
実施形態では、一方の挿通孔４５を注入器７の挿入に用いていない。
【００３０】
前記注入ピ−ス４２とドレンピ−ス４３の内側端部は平滑面に形成され、上下側スライドブロック１４，１５の取り付け時は、それらの段部１４ａ，１５ａから突出して、係合段部２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂと係合し、上下側スライドブロック１４，１５の移動によって、マイクロチャネル入口孔２８，２９および前記マイクロチャネル出口孔３０，３１を閉塞可能にしている。
図中、５０，５１は前記段部１４ａ，１５ａと、係合段部２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂとの間に形成した微小な空隙である。
【００３１】
前記サイドブロック１６〜１９のうち、サイドブロック１６，１７は肉厚の矩形板状に形成され、その幅はマイクロチップ１３の一側幅と略同幅で、その高さはマイクロチップ１３に上下側スライドブロック１４，１５を重合した高さより若干高く形成され、これをマイクロチップ１３の両側に対向して配置している。
また、サイドブロック１８，１９は細長の矩形板状に形成され、その幅はマイクロチップ１３の両側に前記サイドブロック１６，１７を重合した幅と略同幅で、その高さは前記サイドブロック１６，１７の高さの略１／２に形成され、これをサイドブロック１６，１７に隣接して、マイクロチップ１３の両側に対向して配置している。
【００３２】
前記サイドブロック１８，１９の中間部に各一対のネジ孔５２，５３が形成され、これらに同様なパイプジョイント５４，５５と、カラムジョイント５６，５７をねじ込んでいる。
図中、５８，５９は吐出管５ａ，５ｂと分離カラム８ａ，８ｂの管端部を、マイクロチャネル３６，３７に連通し配管接続するスリ−ブ、６０，６１はサイドブロック１８，１９の両端部に上下方向に形成した貫通孔で、通しボルト２４を挿入可能にしている。
【００３３】
前記連結ブロック２０〜２３は同形に形成され、その各一対の凹部に前記上下側スライドブロック１４，１５を摺動可能に係入している。すなわち、連結ブロック２０〜２３の上下端面の両側に、通しボルト２４を挿入可能なボルト挿通孔６２が形成され、該ボルト挿通孔６２，６２の間にネジ孔６３が形成され、該ネジ孔６３にブロックホルダ−６４がねじ込まれている。
【００３４】
前記ブロックホルダ−６４は略筒状に形成され、その半部周面にネジ孔６３に螺合可能なネジ部が形成され、その内側にバネ室６５が形成されている。
前記バネ室６５にバネ６６と圧接ボ−ル６７とが収容され、前記圧接ボ−ル６７は上下側スライドブロック１４，１５の外面に係合可能に取り付けられ、常時はバネ６６の弾性によって上下側スライドブロック１４，１５側に付勢され、前記スライドブロック１４，１５を摺動可能に保持している。
図中、６８はブロックホルダ−６４の外端部に形成した係合孔で、六角レンチ等の工具を差し込み可能にしている。
【００３５】
なお、上述の実施形態ではサイドブロック１６〜１９を別々に形成しているが、これを分析等に支障を来さない合成樹脂またはダイカスト成形によって一体に成形することも可能であり、そのようにすることで部品点数が低減し、製作および組み立てが容易になる。
また、ブロックホルダ−６４をバネ６６と圧接ボ−ル６７を用いて構成しているが、これをエア−シリンダ−等のアクチュエ−タによって構成することも可能である。
【００３６】
このように構成した本発明のマイクロバルブは、大別するとマイクロチップ１３と、サイドブロック１６〜１９と、上下側スライドブロック１４，１５と、注入ピ−ス４２およびドレンピ−ス４３と、ブロックホルダ−６４とで構成され、このうちマイクロチップ１３は二つのマイクロチャネルを有し、同一または異種試料の導入が可能である。
また、前記マイクロチャネル、注入ピ−ス４２およびドレンピ−ス４３を更に複数集積化することによって、異種試料の同時分析や同一試料分析による多検体分析と分析の高速化を促せる。
【００３７】
前記マイクロチップ１３を製作する場合は、例えば上下側板２５，２６をガラス成形し、上側板２５にマイクロチャネル入口孔２８，２９と、マイクロチャネル導入部３２，３３とを、機械的微細加工技術や半導体微細加工技術等の公知の方法で形成し、下側板２６にマイクロチャネル出口孔３０，３１と、マイクロチャネル導出部３４，３５とを同様な方法で形成する。
この場合、上下側板２５，２６は実質的に同一に構成されているから、これらを別々に製作する手間を軽減し、これを合理的かつ安価に製作できる。
【００３８】
また、基板２７は同質のガラス板を所定厚かつ所定形状寸法に切断し、その中間部に第１マイクロチャネル３６,３７をレ−ザ−照射等の公知の方法で溝加工し、その所定位置に排出孔４８，４９を同様な方法で形成する。
そして、基板２７の上下に上側板２５と下側板２６とを重合し、各マイクロチャネルおよび孔等を位置合わせして、これらを熱融着する。
【００３９】
前記サイドブロック１６〜１９は、機械加工または分析に支障を来さない合成樹脂若しくは金属ダイカスト等で個別若しくは一体に成形し、上下側スライドブロック１４，１５は機械加工または分析に支障のない合成樹脂若しくは金属ダイカスト等で個別に成形する
また、注入ピ−ス４２とドレンピ−ス４３は、例えばテフロン（登録商標）材を機械加工し、または一部を成形して製作し、ブロックホルダ−６４はステンレス鋼等の金属材を機械加工して製作する。
このように本発明は、マイクロチップ１３以外は通常の設備で製作でき、従来のマイクロバルブのように、薄膜の形成やエッチング、リソグラフィ−、ド−ピング、マイクロマシン等を駆使した超微細加工や、そのための高価な設備を要しない。
【００４０】
こうして製作した各構成部品を用いて本発明装置を組み立てる場合は、例えば凹部を上向きにして連結ブロック２２，２３を作業台上に所定間隔に配置し、それらの凹部間に下側スライドブロック１５を収容する。
そして、前記スライドブロック１５上にマイクロチップ１３を収容し、該マイクロチップ１３を挟んでサイドブロック１８，１９を対向配置し、該サイドブロック１８，１９の間に、マイクロチップ１３を挟んでサイドブロック１６，１７を対向配置する。
この後、前記サイドブロック１８，１９上に上側スライドブロック１４を収容し、該スライドブロック１４の両側に凹部を下向きにして連結ブロック２０，２１を配置する。
そして、対応する上下の連結ブロック２０，２２および２１，２３の通孔６２，２１にボルト２４を挿入し、その螺軸にナット６９をねじ込み、これらをトルク調整して緊締する。
【００４１】
この後、上下側スライドブロック１４，１５のネジ孔４０，４１に注入ピ−ス４２とドレンピ−ス４３をねじ込み、これをトルク調整して緊締し、その軸端部をマイクロチップ１３の上下面に係合配置する。
また、連結ブロック２０，２２および２１，２３のネジ孔６３，６３にブロックホルダ−６４をねじ込み、これをトルク調整して緊締し所望位置に設置する。
次に、サイドブロック１８のネジ孔５２，５２に、吐出管５ａ，５ｂを収容したパイプジョイント５４，５５をねじ込み、他方のサイドブロック１９のネジ孔５３，５３に、分離カラム８ａ，８ｂを収容したカラムジョイント５６，５７をねじ込む。
【００４２】
また、前記ジョイント５４〜５７の接続と前後して、上下側スライドブロック１４，１５に適宜な作動手段、例えばスクリュウシャフトやピニオン・ラック機構、エア−シリンダ−等のアクチュエ−タ（図示略）を連係し、前記ブロック１４，１５を手動または機械的に作動可能にする。
【００４３】
このように、本発明はマイクロチャネルを形成したマイクロチップ１３の全周を、機械的強度を有する複数のブロック１４〜１９で囲繞したから、堅牢な構成になり、マイクロチップ１３を防護できるとともに、前記ブロック１４〜１９を介して、注入ピ−ス４２やドレンピ−ス４３、パイプまたはカラムジョイント５４〜５７、ブロックホルダ−６４等を通常の手法で容易に組み込め、しかもこれを分析システムの試料導入ラインに試料導入装置として、容易に組み込むことができる。
【００４４】
こうして組み付けた状況は図１１および図１２のようで、試料導入装置６の使用前は同図のように前記作動手段が作動を停止し、上下側スライドブロック１４，１５が初期状態に置かれ、その一側端部がサイドブロック１９の外側へ若干突出し、前記スライドブロック１４，１５の段部１４ａ，１５ａの一側がサイドブロック１９の内面の上下部に係合して、静止している。
【００４５】
そして、注入ピ−ス４２，４２の試料注入口１１ａ，１１ｂが、マイクロチップ１３上面のマイクロチャネル入口孔２８，２９から離間し、またドレンピ−ス４３，４３のドレン出口孔１２ａ，１２ｂがマイクロチップ１３下面のマイクロチャネル出口孔３０，３１から離間し、それらの導通を遮断している。
したがって、この状況下では外部からの異物がマイクロチップ１３に侵入することはない。
【００４６】
また、前記の状況下では、注入ピ−ス４２とドレンピ−ス４３の内側の軸端部が、マイクロチャネル入口孔２８，２９またはマイクロチャネル出口孔３０，３１周辺のマイクロチップ１３上面または下面に所定圧で係合し、当該部の液密性を形成している。
更に、ブロックホルダ−６４の圧接ボ−ル６７が、上下側スライドブロック１４，１５の上下面を所定圧で押圧し、上下側スライドブロック１４，１５の移動の安定化を図っている。
【００４７】
このような状況の下で試料導入装置６に試料を注入する場合は、前記作動手段を作動し、上下側スライドブロック１４，１５を図１１の矢視方向へ移動し、前記スライドブロック１４，１５の段部１４ａ，１５ａの他側端部が、サイドブロック１８の内面の上下部に係合したところで、前記作動を停止し静止させる。
この状況は図２および図３のようで、上下側スライドブロック１４，１５の他側端部が、サイドブロック１８の外側へ若干突出する。
【００４８】
このため、注入ピ−ス４２，４２の試料注入口１１ａ，１１ｂが、マイクロチップ１３上面のマイクロチャネル入口孔２８，２９の直上に位置し、またドレンピ−ス４３，４３のドレン出口孔１２ａ，１２ｂが、マイクロチップ１３下面のマイクロチャネル出口孔３０，３１の直下に位置し、それらが導通可能になる。
【００４９】
このような状況の下で、例えば試料注入口１１ａ，１１ｂの個数分の注入部を有するマイクロピペット等の注入器７を用意し、該注入器７に所定量の試料を収容し、その注入部を試料注入口１１ａ，１１ｂに挿入して、所定量を注入する。
【００５０】
このようにすると、前記試料が試料注入口１１ａ，１１ｂを流下し、マイクロチップ１３のマイクロチャネル入口孔２８，２９から、マイクロチャネル導入部３２，３３を流下し、第１マイクロチャネル３６,３７をサイドブロック１８側へ移動し、その排出孔４８，４９に移動したところで、該排出孔４８，４９からマイクロチャネル導出部３２，３３を流下し、マイクロチャネル出口孔３０，３１からドレン出口孔１２ａ，１２ｂへ移動して、廃液収納容器６９に収容される。
【００５１】
こうしてマイクロチップ１３に試料を導入後、該試料を分析する場合は、前記作動手段を作動し、上下側スライドブロック１４，１５を図２の矢視方向へ移動し、前記スライドブロック１４，１５の段部１４ａ，１５ａの一側端部が、サイドブロック１９の内面の上下部に係合したところで、前記作動を停止し静止させる。
【００５２】
この状況は図１１および図１２のようで、上下側スライドブロック１４，１５の一側端部が、サイドブロック１９の外側へ若干突出する。
このため、注入ピ−ス４２，４２の試料注入口１１ａ，１１ｂが、マイクロチップ１３上面のマイクロチャネル入口孔２８，２９から離間し、またドレンピ−ス４３，４３のドレン出口孔１２ａ，１２ｂが、マイクロチップ１３下面のマイクロチャネル出口孔３０，３１から離間し、それらの導通が遮断される。
【００５３】
この後、送液ポンプ１を駆動し、容器２内の溶離液３を汲み上げ、これを導管４に導いて加圧し、その高圧の溶離液３を吐出管５a，５ｂへ送り出し、これを試料導入装置６内のマイクロチップ１３の第１マイクロチャネル３６,３７へ送り込む。
前記溶離液３は、第１マイクロチャネル３６,３７に導かれて分離カラム８側へ移動し、その際、第１マイクロチャネル３６,３７の排出孔４８，４９から、マイクロチャネル導入部３２，３３の流下地点までの調量区間Ｌ１，Ｌ２に滞留した定量の試料を分離カラム８ａ，８ｂへ送り出す。
【００５４】
この後、前記試料は各分離カラム８ａ，８ｂで溶出され、その試料成分が検出器９へ導かれて検出され、その検出信号が記録器１０に入力され、該記録器１０で検出デ−タを記録し、クロマトグラム等を表示する。
【００５５】
このように本発明は第１マイクロチャネル３６,３７と、該マイクロチャネル３６,３７に立体的に交差する第２マイクロチャネル３２〜３５とを形成したマイクロチップ１３を備え、該マイクロチップ１３を超微量流体の供給管路に介挿し、前記マイクロチップ１３に開閉バルブとして機能する一または複数のスライドブロック１４，１５を装着し、該スライドブロック１４，１５を所定の目的に応じて変位させることで、マイクロチップ１３内に定量の流体を収容し、この定量の流体を供給するとともに、注入口１１ａ，１１ｂから試料等の流体を、直接かつ簡易に注入できるようにしたものである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
このように本発明のマイクロバルブは、構成が簡単で容易かつ安価に製作でき、超微量かつ高圧の液体試料を確実に給排できて、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）やフロ−インジェクション分析装置（ＦＩＡ）の試料導入に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明をＨＰＬＣに適用した実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明のマイクロバルブの使用状態を示す平面図で、その一側に第１流体である溶離液の吐出管を接続し、他側に分離カラムを接続している。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図で、第２流体である試料の注入状態を示している。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の要部を分解して示す斜視図である。
【００５８】
【図７】本発明に適用したマイクロチップを示す斜視図である。
【図８】本発明に適用したマイクロチップの要部を分解示す斜視図である。
【図９】図７のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１０】図７のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明のマイクロバルブの使用状態を示す平面図で、第２流体である試料導入前と分析時の状態を示している。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
３                    第１流体（溶離液）
６                    マイクロバルブ（試料導入装置）
１１ａ，１１ｂ        注入口
１２ａ，１２ｂ        ドレン出口孔
１３                  マイクロチップ
１４，１５            スライドガイド
３２〜３５            第２マイクロチャネル
３６，３７            第１マイクロチャネル
４０，４１            注入ピ−ス
４８，４９            排出孔
６４                  ブロックホルダ−
Ｌ１，Ｌ２            調量区間
【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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【図１１】
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【図１２】
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