(57)【要約】【課題】  光透過板が接着されるとマイクロプレートが形成される、金属板の挟み込まれている樹脂プレートにおける光透過板との接着面の平面度を向上させる。【解決手段】  ウェル部４を形成する第一樹脂を成形型のキャビティ内に流入させる第一ゲートと、外枠部１０を形成する第二樹脂を当該キャビティ内に流入させる第二ゲートとがアルミ板６の板面に対して互いに異なる面の側で対向して配置されている当該キャビティであって当該第一ゲートがウェル部４の形成部分に、当該第二ゲートが外枠部１０の方形形状における各辺の中間部の形成部分に、それぞれ配置されている当該キャビティにアルミ板６を配置し、そのキャビティ内に当該第一ゲート及び当該第二ゲートから当該第一樹脂及び当該第二樹脂を各々流入させてウェル部４及び外枠部１０を各々形成して樹脂プレート３を形成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象である試料を個々に収容するウェルが同一高さ且つ等間隔で配設されたウェル部と、当該ウェル部の周囲で当該ウェル部を支持する外枠部とを有するマイクロプレートであって、
前記ウェル部は、
金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂と、
前記第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び前記金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部を塞いで前記ウェルを形成する、光透過性を有する光透過板と、
を有して形成されており、
前記外枠部は、前記金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り且つ方形状に形成されており、
前記第一樹脂を流入させた第一ゲートの痕と前記第二樹脂を流入させた第二ゲートの痕とが前記金属板の板面に対して互いに異なる面の側に位置しており、且つ、当該第一ゲートの痕は前記ウェル部に、当該第二ゲートの痕は前記外枠部の方形形状における各辺の中間部に、それぞれ位置している、
ことを特徴とするマイクロプレート。
【請求項２】
観察対象である試料を個々に収容するウェルが同一高さ且つ等間隔で配設されたウェル部と、当該ウェル部の周囲で当該ウェル部を支持する外枠部とを有するマイクロプレートであって、
前記ウェル部は、
金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂と、
前記第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び前記金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部を塞いで前記ウェルを形成する、光透過性を有する光透過板と、
を有して形成されており、
前記外枠部は、前記金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り且つ方形状に形成されており、
前記第一樹脂を流入させた第一ゲートの痕と前記第二樹脂を流入させた第二ゲートの痕とが前記金属板の板面に対して同じ面の側に位置しており、且つ、当該第一ゲートの痕は前記ウェル部に、当該第二ゲートの痕は前記外枠部の方形形状における各隅部に、それぞれ位置している、
ことを特徴とするマイクロプレート。
【請求項３】
金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び当該金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部が光透過性を有する光透過板で塞がれることによって観察対象である試料が個々に収容可能になるウェルが同一高さ且つ等間隔に形成されているウェル部と、当該金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り当該ウェル部の周囲で当該ウェル部を支持する方形状の外枠部とを有して形成されるマイクロプレートの製造方法であって、
前記第一樹脂を流入させる第一ゲートと前記第二樹脂を流入させる第二ゲートとが前記金属板の板面に対して互いに異なる面の側で対向して配置されているキャビティであって当該第一ゲートが前記ウェル部の形成部分に、当該第二ゲートが前記外枠部の方形形状における各辺の中間部の形成部分に、それぞれ配置されている当該キャビティに当該金属板を配置し、
前記金属板を配置した前記キャビティ内に前記第一ゲート及び前記第二ゲートから前記第一樹脂及び前記第二樹脂を各々流入させて前記ウェル部及び前記外枠部を各々形成する、
ことを特徴とするマイクロプレートの製造方法。
【請求項４】
金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び当該金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部が光透過性を有する光透過板で塞がれることによって観察対象である試料が個々に収容可能になるウェルが同一高さ且つ等間隔に形成されているウェル部と、当該金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り当該ウェル部の周囲で当該ウェル部を支持する方形状の外枠部とを有して形成されるマイクロプレートの製造方法であって、
前記第一樹脂を流入させる第一ゲートと前記第二樹脂を流入させる第二ゲートとが前記金属板の板面に対して同じ面の側に配置されているキャビティであって当該第一ゲートが前記ウェル部の形成部分に、当該第二ゲートが前記外枠部の方形形状における各隅部の形成部分に、それぞれ配置されている当該キャビティに当該金属板を配置し、
前記金属板を配置した前記キャビティ内に前記第一ゲート及び前記第二ゲートから前記第一樹脂及び前記第二樹脂を各々注入して前記ウェル部及び前記外枠部を各々形成する、
ことを特徴とするマイクロプレートの製造方法。
【請求項５】
金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び当該金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部が光透過性を有する光透過板で塞がれることによって観察対象である試料が個々に収容可能になるウェルが同一高さ且つ等間隔に形成されているウェル部と、当該金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り当該ウェル部の周囲で当該ウェル部を支持する方形状の外枠部とを有して形成されるマイクロプレートの製造方法であって、
前記金属板を嵌め込んで固定したときのキャビティ内における当該金属板の一方の板面の側に前記第一樹脂を流入させる第一ゲートが配置されているウェル部成形型を用い、当該第一ゲートから流入させた当該第一樹脂で当該キャビティ内に固定した当該金属板の中央部を覆って前記ウェル部を成形する工程と、
前記金属板を嵌め込んで固定したときのキャビティ内における当該金属板のもう一方の板面の側に前記第二樹脂を流入させる第二ゲートが配置されている外枠部成形型であって前記外枠部の方形形状における各辺の中間部の形成部分に当該第二ゲートが配置されている当該外枠部成形型を用い、当該第二ゲートから流入させた当該第二樹脂で当該キャビティ内に固定した当該金属板の外周部を覆って前記外枠部を周設する工程と、
前記ウェル部成形型と前記外枠部成形型とのうちのいずれか一方からその他方へと前記金属板を移動して固定する工程と、
を含むことを特徴とするマイクロプレートの製造方法。
【請求項６】
金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び当該金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部が光透過性を有する光透過板で塞がれることによって観察対象である試料が個々に収容可能になるウェルが同一高さ且つ等間隔に形成されているウェル部と、当該金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り当該ウェル部の周囲で当該ウェル部を支持する方形状の外枠部とを有して形成されるマイクロプレートの製造方法であって、
前記金属板を嵌め込んで固定したときのキャビティ内における当該金属板の一方の板面の側に前記第一樹脂を流入させる第一ゲートが配置されているウェル部成形型を用い、当該第一ゲートから流入させた当該第一樹脂で当該キャビティ内に固定した当該金属板の中央部を覆って前記ウェル部を成形する工程と、
前記金属板を嵌め込んで固定したときのキャビティ内における当該金属板の前記一方の板面の側と同一の側に前記第二樹脂を流入させる第二ゲートが配置されている外枠部成形型であって前記外枠部の方形形状における各隅部の形成部分に当該第二ゲートが配置されている当該外枠部成形型を用い、当該第二ゲートから流入させた当該第二樹脂で当該キャビティ内に固定した当該金属板の外周部を覆って前記外枠部を周設する工程と、
前記ウェル部成形型と前記外枠部成形型とのうちのいずれか一方からその他方へと前記金属板を移動して固定する工程と、
を含むことを特徴とするマイクロプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器の構造及びその製造方法に関し、特に、生物学、医学、化学等の分野において観察の対象とする液状の試料を収容するウェルを多数配列したウェル部を有するマイクロプレートの構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロプレートにおいて、ウェルを形成するために金属板が挟み込まれているプラスチック樹脂プレートに形成された貫通穴の一方の面に光透過性を有する薄いガラス板が接着されて形成されているものがある。
このようなマイクロプレートは、金属板が良好な熱伝導性を有するので、試料をマイクロプレートのウェルに収容した状態で加熱・冷却することや、同一マイクロプレート上の各試料に温度勾配を与えることが容易であり、例えばＰＣＲ法（Polymerase Chain Reaction ：ポリメラーゼ連鎖反応法）による試料観察等において好適である。
【０００３】
このような、プラスチック樹脂プレートの間に金属板が挟み込まれて形成されている従来のマイクロプレートの構造の例を図８に示す。
図８において、（ａ）はこのようなマイクロプレート１の上面図、（ｂ）はマイクロプレート１の底面図、（ｃ）はマイクロプレート１の上面図の部分拡大図、（ｄ）はこのマイクロプレート１を（ｃ）にＣ−Ｃで示した一点鎖線に沿って切断したときの断面図をそれぞれ示している。
【０００４】
マイクロプレート１は、図８（ａ）に示すように、外枠部１０が方形状を呈しており、その内側に金属板であるアルミ板６の一部を露出させ、更にその内側となる中央部にウェル部４が配置されている。ウェル部４は、同一の高さである円筒状のウェル２が縦横に方形状に一定の間隔で多数並べられて形成されている。このマイクロプレート１の底面側は、図８（ｂ）に示すように、ウェル部４を覆うようにカバーガラス９が接着されている。
【０００５】
マイクロプレート１の構成を更に詳細に説明する。図８（ｄ）に示すように、マイクロプレート１は、金属板であるアルミ板６を上下で挟んでおりウェル２を多数形成した樹脂プレート３のウェル部４（多数のウェル２が並べられて形成されている領域をいう）の板面（すなわちウェル２である円筒の各々の端面で形成される平面）の一方に光透過性を有するカバーガラス９が接着剤を用いて接着されて形成されている。なお、図８、及び他の図においても、簡単のため、ウェル２についてはウェル部４に設けられているもののうちの一部しか描かれていない。
【０００６】
樹脂プレート３は、ウェル２を形成するプラスチック素材である樹脂（第一樹脂）７と、アルミ板６の一部を輪帯状に露出させてウェル部４を支持する外枠部１０を形成するプラスチック素材である樹脂（第二樹脂）８とから形成されている。前述したように、樹脂プレート３の内部にはアルミ板６が配置されており、このアルミ板６の両板面が第一樹脂７及び第二樹脂８で覆われて樹脂プレート３が形成されている。
【０００７】
なお、ウェル２の内面にアルミ板６が露出して試料と直接接触することがないようにするため、アルミ板６にはウェル２の内径よりも大きな径の丸穴がそのウェル２の配列に応じた間隔で設けられている。つまり、樹脂プレート３とは、アルミ板６の外周部分にプラスチック素材である第二樹脂８により外枠部１０が形成されており、且つアルミ板６に設けられているこの丸穴の位置でウェル２をアルミ板６の上下面において連接してなる板状のものである。そして、これらのウェル２の開口部の一方がカバーガラス９でふさがれているので、ウェル２の内部に収容した試料を保持することができるのである。
【０００８】
このマイクロプレート１の使用例について図９を参照しながら説明する。
図９は、試料の混入されている試料混入液２２がマイクロプレート１の有しているウェル２のうちのひとつの内部に注入されている。例えば倒立型の蛍光顕微鏡を用いてこの試料の蛍光観察を行う場合には、カバーガラス９の下側に対物レンズ２３が配置され、カバーガラス９を介して試料の観察が行われる。なお、純水２４は対物レンズ２３が液浸レンズである場合に対物レンズ２３とカバーガラス９との間に注入される。
【０００９】
このようなアルミ板６の挟み込まれているマイクロプレート１は、例えばアルミ板６のセットされた外枠部用成形型に第二樹脂８を射出成形してアルミ板６の外周部に外枠部１０を形成し、次に、ウェル部４を形成するためのウェル部成形型を用いて第一樹脂７を射出成形して外枠部１０が形成されたアルミ板６の内側部分にウェル部４を形成するという、各々異なる成形型を用いて行われる２回の成形工程を経て樹脂プレート３を形成し、形成された樹脂プレート３の板面の一方にカバーガラスを接着することによって形成することができる。
【００１０】
上述したマイクロプレート１の製造法で使用される成形型におけるゲートの配置について、図１０を参照しながら説明する。
図１０において、（ａ）に示す樹脂プレート３の上面図は、外枠部用成形型及びウェル部成形型を用いて形成される樹脂プレート３についてのそれらのキャビティ内での形成位置とそれらの成形型におけるゲートの配置との位置関係を表している。（ｂ）は、（ａ）に示した樹脂プレート３の側面図であり、同図はランナが切り取られる前の樹脂プレート３の形態を示している。（ｃ）は、（ｂ）にＡと示した部分の拡大図である。
【００１１】
従来、外枠部用成形型には第二樹脂８をそのキャビティ内に射出するゲートが合計８ヶ所設けられており、それらは方形である外枠部１０の各辺の中間部及び各隅部の形成部分にそれぞれ配置されている（外枠部ゲート位置１２）。また、ウェル部成形型には第一樹脂７をそのキャビティ内に射出するゲートが合計４ヶ所設けられており、それらは方形であるウェル部４を縦横に２等分割ずつで計４等分割したときの各分割領域における中央部にそれぞれ配置されている（ウェル部ゲート位置１１）。
【００１２】
なお、金属板が樹脂に挟み込まれているマイクロプレートについては、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】国際公開第０１／９４０１８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上述したような成形型を用いて行われるマイクロプレート１の製造におけるウェル部４の成形において、樹脂プレート３の板面の温度は、ウェル部成形型でゲートが配置されている側の板面の方がその裏側の板面よりも高くなる。そのため、ウェル部成形型から樹脂プレート３を取り出したときの第一樹脂７の冷却による固化収縮の速度は、ゲートが配置されている板面側がその裏の板面側よりも遅れることとなり、その結果、ウェル部４はゲートの配置されていた位置を頂点として凸に反る傾向を有している。すなわち、ウェル部４はゲートの位置の方向に凸となっている。
【００１４】
一方、外枠部１０の成形においても、ゲートの配置されていた位置を頂点として外枠部１０が凸に反る（外枠部１０はゲートの位置の方向に凸になっている）ものの、それは外枠部１０全体として見たときにはうねりとして現れ、結果として反りは殆ど生じない。従って、このような方法で製造した樹脂プレート３には、ウェル部４の形成時に発生した反りが残ってしまうこととなる。
【００１５】
この問題をより一般的なものとして説明する。
樹脂プレートのウェル部成形型のキャビティ内にプラスチック樹脂を射出するゲートは、例えば樹脂プレートにおけるウェル部の板面の中央部の形成部分に配置される。
プラスチック樹脂の固化収縮のばらつきによる変形は樹脂プレートのウェル部の表裏で発生し得る。ウェル部成形型ではプラスチック樹脂を射出するゲートが上述したような位置に配置されているので、プラスチック樹脂であるウェル部についての樹脂プレートにおける表裏の冷却速度はゲートが設けられている側の板面とその裏側の板面とで異なっている。そのため、プラスチック樹脂の固化が双方の板面表面で均一に進行しないことにより樹脂プレートに残留応力が発生してしまう。すると、成形型から取り出した際にその応力が解放されることで樹脂プレートに反りが発生することがあり、この結果、樹脂プレートの板面の平面度が低下してしまう。
【００１６】
また、この反りは、樹脂プレートにおいてゲートの配置されていた側の板面がその裏側の板面に比べて温度が高く、そのためゲートの配置されていた側の板面の樹脂の固化がその裏側の板面に比べて遅れるので、板面のゲートを頂点にして凸に反る傾向がある。
更に、この反りは、成形型内に射出したときのプラスチック樹脂の密度差が成形型内の場所によって大きい場合にも生じることがある。
【００１７】
そして、この傾向は樹脂プレートの外枠部の成形においても同様である。例えば外枠部成形型におけるゲートが、方形状である外枠部を形成する一辺の中間部の形成部分に配置されている場合、そのゲートの配置位置を頂点として凸に反る傾向がある。
以上のことから、ウェル部と外枠部のゲート位置とが金属板における同じ板面側に配置されていると、ウェル部の成形による反りに加え、外枠部の成形による反りも加算されてしまう。例えば、図１０（ｂ）に示されている樹脂プレート３では、ウェル部ランナ１３と外枠部ランナ１４とがアルミ板６における同じ板面側に配置されていることから、ゲート位置がまさにこのような配置となっていたはずであり、従ってこの樹脂プレート３に発生し得る反りは大きなものとなってしまうことがある。
【００１８】
その一方、このようなマイクロプレートにおいて樹脂プレートに接着されるカバーガラスの板厚は非常に薄いため、変形させると破損してしまう。従って、このプラスチック樹脂プレートにおけるガラスプレートの接着面には高い平面度が要求される。
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、光透過板が接着されるとマイクロプレートが形成される、金属板の挟み込まれている樹脂プレートにおける光透過板との接着面の平面度を向上させたマイクロプレート及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るマイクロプレートは、観察対象である試料を個々に収容するウェルが同一高さ且つ等間隔で配設されたウェル部と、当該ウェル部の周囲で当該ウェル部を支持する外枠部とを有するものを前提とする。
本発明の第一の態様であるマイクロプレートは、前述したウェル部が、金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂と、当該第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び当該金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部を塞いで当該ウェルを形成する、光透過性を有する光透過板と、を有して形成されており、前述した外枠部が、当該金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り且つ方形状に形成されており、当該第一樹脂を流入させた第一ゲートの痕と当該第二樹脂を流入させた第二ゲートの痕とが当該金属板の板面に対して互いに異なる面の側に位置しており、且つ、当該第一ゲートの痕は当該ウェル部に、当該第二ゲートの痕は当該外枠部の方形形状における各辺の中間部に、それぞれ位置していることを特徴とするものである。
【００２０】
上述した第一の態様のマイクロプレートにおいても、ウェル部の成形時には、樹脂プレートがウェル部の概略中心部を頂点として凸に反る傾向がある。しかも、この現象は、図１（ａ）に示されているウェル部ゲート位置１１のように、ウェル部４を形成する第一樹脂を流入させたゲート位置がウェル部４の概略中心部の形成部分に１点配置されていた場合に限定されず、図１（ｂ）に示されているウェル部ゲート位置１１のように、ウェル部４の概略中心部以外の形成部分に複数配置されていた場合にも発生し得る。
【００２１】
但し、ゲートを複数設けた場合にこれらのゲートが樹脂プレート３の中心に対して概略対称な位置に配置されていると、樹脂プレート３に生じる反りの状態が略対称となるので好ましい。
一方、外枠部の成形時においても、ゲート部の配置位置、すなわち外枠部の方形形状における各辺の中間部を頂点として樹脂プレートが凸に反る傾向がある。ところで、この反りについて表現の視点を変えれば、この現象は、樹脂プレートがウェル部の概略中心部を頂点として凹に反る傾向があると言い換えることができる。
【００２２】
ところが、上述した第一の態様のマイクロプレートでは、ウェル部についてのゲート位置と外枠部についてのゲート位置とが金属板の板面に対して互いに異なる面の側に位置していたことがゲート痕によって分かる。そうすると、ウェル部の成形時に生じた反りの向きと外枠部の成形時に生じた反りの向きとは正反対となっている。つまり、本発明に係るマイクロプレートは、ウェル部の成形時と外枠部の成形時とで各々発生する反りが互いに打ち消されているので、樹脂プレートにおける光透過板の接着面に良好な平面度がもたらされているのである。
【００２３】
また、本発明の第二の態様であるマイクロプレートは、前述したウェル部が、金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂と、当該第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び当該金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部を塞いで当該ウェルを形成する、光透過性を有する光透過板と、を有して形成されており、前述した外枠部が、当該金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り且つ方形状に形成されており、当該第一樹脂を流入させた第一ゲートの痕と当該第二樹脂を流入させた第二ゲートの痕とが当該金属板の板面に対して同じ面の側に位置しており、且つ、当該第一ゲートの痕は当該ウェル部に、当該第二ゲートの痕は当該外枠部の方形形状における各隅部に、それぞれ位置していることを特徴とするものである。
【００２４】
上述した第二の態様のマイクロプレートにおいても、ウェル部の成形時には、樹脂プレートがウェル部の概略中心部を頂点として凸に反る傾向がある。しかも、この現象は、図１（ａ）に示されているウェル部ゲート位置１１のように、ウェル部４を形成する第一樹脂を流入させたゲート位置がウェル部４の概略中心部の形成部分に１点配置されていた場合に限定されず、図１（ｂ）に示されているウェル部ゲート位置１１のように、ウェル部４の概略中心部以外の形成部分に複数配置されていた場合にも発生し得る。
【００２５】
但し、ゲートを複数設けた場合にこれらのゲートが樹脂プレート３の中心に対して概略対称な位置に配置されていると、樹脂プレート３に生じる反りの状態が略対称となるので好ましい。
一方、外枠部の成形時においても、ゲート部の配置位置、すなわち外枠部の方形形状における各隅部を頂点として樹脂プレートが凸に反る傾向がある。ところで、この反りについて表現の視点を変えれば、この現象は、樹脂プレートがウェル部の概略中心部を頂点として凹に反る傾向があると言い換えることができる。
【００２６】
ところが、上述した第二の態様のマイクロプレートでは、ウェル部についてのゲート位置と外枠部についてのゲート位置とが金属板の板面に対して同じ面の側に位置していたことがゲート痕によって分かる。そうすると、ウェル部の成形時に生じた反りと外枠部の成形時に生じた反りとは、どちらもウェル部の概略中心部を頂点としてそれぞれ凸と凹とに反り、それらの反りの方向は正反対となっている。つまり、本発明に係るマイクロプレートは、ウェル部の成形時と外枠部の成形時とで各々発生する反りが互いに打ち消されているので、樹脂プレートにおける光透過板の接着面に良好な平面度がもたらされているのである。
【００２７】
また、本発明に係るマイクロプレートの製造方法は、金属板の両板面の中央部を覆う第一樹脂の両面間で当該第一樹脂及び当該金属板を貫通している貫通孔における一方の開口部が光透過性を有する光透過板で塞がれることによって観察対象である試料が個々に収容可能になるウェルが同一高さ且つ等間隔に形成されているウェル部と、当該金属板の外周部を覆う第二樹脂から成り当該ウェル部の周囲で当該ウェル部を支持する方形状の外枠部とを有して形成されるマイクロプレートの製造方法を前提とするものである。
【００２８】
そして、本発明の態様のひとつであるマイクロプレートの製造方法は、当該第一樹脂を流入させる第一ゲートと当該第二樹脂を流入させる第二ゲートとが当該金属板の板面に対して互いに異なる面の側で対向して配置されているキャビティであって当該第一ゲートが当該ウェル部の形成部分に、当該第二ゲートが当該外枠部の方形形状における各辺の中間部の形成部分に、それぞれ配置されている当該キャビティに当該金属板を配置し、当該金属板を配置した当該キャビティ内に当該第一ゲート及び当該第二ゲートから当該第一樹脂及び当該第二樹脂を各々流入させて当該ウェル部及び当該外枠部を各々形成することを特徴とするものであり、この製造方法を実施することによって前述した本発明の第一の態様のマイクロプレートを製造することができる。
【００２９】
また、本発明の別の態様のひとつであるマイクロプレートの製造方法は、当該第一樹脂を流入させる第一ゲートと当該第二樹脂を流入させる第二ゲートとが当該金属板の板面に対して同じ面の側に配置されているキャビティであって当該第一ゲートが当該ウェル部の形成部分に、当該第二ゲートが当該外枠部の方形形状における各隅部の形成部分に、それぞれ配置されている当該キャビティに当該金属板を配置し、当該金属板を配置した当該キャビティ内に当該第一ゲート及び当該第二ゲートから当該第一樹脂及び当該第二樹脂を各々注入して当該ウェル部及び当該外枠部を各々形成することを特徴とするものであり、この製造方法を実施することによって前述した本発明の第二の態様のマイクロプレートを製造することができる。
【００３０】
また、本発明の更なる別の態様のひとつであるマイクロプレートの製造方法は、当該金属板を嵌め込んで固定したときのキャビティ内における当該金属板の一方の板面の側に当該第一樹脂を流入させる第一ゲートが配置されているウェル部成形型を用い、当該第一ゲートから流入させた当該第一樹脂で当該キャビティ内に固定した当該金属板の中央部を覆って当該ウェル部を成形する工程と、当該金属板を嵌め込んで固定したときのキャビティ内における当該金属板のもう一方の板面の側に当該第二樹脂を流入させる第二ゲートが配置されている外枠部成形型であって当該外枠部の方形形状における各辺の中間部の形成部分に当該第二ゲートが配置されている当該外枠部成形型を用い、当該第二ゲートから流入させた当該第二樹脂で当該キャビティ内に固定した当該金属板の外周部を覆って当該外枠部を周設する工程と、当該ウェル部成形型と当該外枠部成形型とのうちのいずれか一方からその他方へと当該金属板を移動して固定する工程と、を含むことを特徴とするものであり、この製造方法を実施することによっても前述した本発明の第一の態様のマイクロプレートを製造することができる。
【００３１】
また、本発明の更なる別の態様のひとつであるマイクロプレートの製造方法は、当該金属板を嵌め込んで固定したときのキャビティ内における当該金属板の一方の板面の側に当該第一樹脂を流入させる第一ゲートが配置されているウェル部成形型を用い、当該第一ゲートから流入させた当該第一樹脂で当該キャビティ内に固定した当該金属板の中央部を覆って当該ウェル部を成形する工程と、当該金属板を嵌め込んで固定したときのキャビティ内における当該金属板の当該一方の板面の側と同一の側に当該第二樹脂を流入させる第二ゲートが配置されている外枠部成形型であって当該外枠部の方形形状における各隅部の形成部分に当該第二ゲートが配置されている当該外枠部成形型を用い、当該第二ゲートから流入させた当該第二樹脂で当該キャビティ内に固定した当該金属板の外周部を覆って当該外枠部を周設する工程と、当該ウェル部成形型と当該外枠部成形型とのうちのいずれか一方からその他方へと当該金属板を移動して固定する工程と、を含むことを特徴とするものであり、この製造方法を実施することによっても前述した本発明の第二の態様のマイクロプレートを製造することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明によれば、上述したいずれの態様によっても、光透過板が接着されるとマイクロプレートが形成される、金属板の挟み込まれている樹脂プレートにおける光透過板との接着面の平面度が向上するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず図２について説明する。同図は本発明に係るマイクロプレートの構成部品である樹脂プレートの構造の第一の例を示している。
図２において、（ａ）に示す樹脂プレート３の上面図は、外枠部用成形型及びウェル部成形型を用いて形成される樹脂プレート３についてのそれらのキャビティ内での形成位置とそれらの成形型におけるゲートの配置との位置関係を表している。（ｂ）は、（ａ）に示した樹脂プレート３の側面図であり、同図はランナが切り取られる前の樹脂プレート３の形態を示している。従って、この（ｂ）に示されているウェル部ランナ１３と外枠部ランナ１４とが切り取られた後の樹脂プレート３には、（ａ）に示されているウェル部ゲート位置１１及び外枠部ゲート位置１２にそれぞれゲートの痕が残る。なお、（ｃ）は、（ｂ）にＡと示した部分の拡大図である。
【００３４】
この樹脂プレート３は、図２（ｂ）に示されているウェル部ランナ１３と外枠部ランナ１４との位置関係から明らかなように、ウェル部４を形成する第一樹脂７を成形型のキャビティ内に射出するゲートと、外枠部１０を形成する第二樹脂８を成形型のキャビティ内に射出するゲートとが、キャビティ内に配置された金属板６の板面に対して互いに異なる面の側に配置されていたという特徴と、図２（ａ）に示されている外枠部ゲート位置１２の配置から明らかなように、第二樹脂８についてのゲートの成形型での位置が方形形状である外枠部１０の各辺の中間部の形成部分に配置されていたという特徴とを有している。
【００３５】
ここで、前述したように、ウェル部４の成形の際に生じた残留応力によって、型から取り出した後に樹脂プレート３がウェル部ゲート位置１１を頂点として凸に反る傾向がある。一方、前述したように、外枠部１０の成形の際においても樹脂プレート３が外枠部ゲート位置１２を頂点として凸に反る傾向がある。しかし、図２に示されている樹脂プレート３では上述した特徴を有していることから、外枠部１０全体としてはウェル部４とは反対の向きに反るので、ウェル部４で発生する反りと外枠部１０で発生する反りとが互いに打ち消された結果、樹脂プレート３におけるカバーガラス９との接着面に良好な平面度がもたらされている。
【００３６】
次に図３について説明する。同図は本発明に係るマイクロプレートの構成部品である樹脂プレートの構造の第二の例を示している。
図３において、（ａ）に示す樹脂プレート３の上面図は、外枠部用成形型及びウェル部成形型を用いて形成される樹脂プレート３についてのそれらのキャビティ内での形成位置とそれらの成形型におけるゲートの配置との位置関係を表している。（ｂ）は、（ａ）に示した樹脂プレート３の側面図であり、同図はランナが切り取られる前の樹脂プレート３の形態を示している。従って、この（ｂ）に示されているウェル部ランナ１３と外枠部ランナ１４とが切り取られた後の樹脂プレート３には、（ａ）に示されているウェル部ゲート位置１１及び外枠部ゲート位置１２にそれぞれゲートの痕が残る。なお、（ｃ）は、（ｂ）にＡと示した部分の拡大図である。
【００３７】
この樹脂プレート３は、図３（ｂ）に示されているウェル部ランナ１３と外枠部ランナ１４との位置関係から明らかなように、ウェル部４を形成する第一樹脂７を成形型のキャビティ内に射出するゲートと、外枠部１０を形成する第二樹脂８を成形型のキャビティ内に射出するゲートとが、キャビティ内に配置された金属板６の板面に対して同じ面の側に配置されていたという特徴と、図３（ａ）に示されている外枠部ゲート位置１２の配置から明らかなように、第二樹脂８についてのゲートの成形型での位置が方形形状である外枠部１０の各隅部の形成部分に配置されていたという特徴とを有している。
【００３８】
ここで、前述したように、ウェル部４の成形の際に生じた残留応力によって、型から取り出した後に樹脂プレート３がウェル部ゲート位置１１を頂点として凸に反る傾向がある。一方、前述したように、外枠部１０の成形の際においても樹脂プレート３が外枠部ゲート位置１２を頂点として凸に反る傾向があるが、反りについて表現の視点を変えれば、この傾向は、樹脂プレート３がウェル部４の概略中心部を頂点として凹に反る傾向があると言い換えることができる。ここで、図３に示されている樹脂プレート３では上述した特徴を有していることから、ウェル部４の成形時に生じた反りの向きと外枠部４の成形時に生じた反りの向きとは正反対となるので、ウェル部４での成形により発生する反りと外枠部１０での成形により発生する反りとが互いに打ち消された結果、樹脂プレート３におけるカバーガラス９との接着面に良好な平面度がもたらされている。
【００３９】
次に、図２及び図３に示した樹脂プレート３をプラスチック樹脂の射出成形により形成する樹脂プレート３の製造方法について説明する。
まず、図２に示した第一の例に係る樹脂プレート３の製造方法について、図４を参照しながら説明する。
【００４０】
図４においては、外枠部１０の形成に用いる外枠部成形用固定型１５及び外枠部成形用可動型１６、ウェル部４の形成に用いるウェル部成形用固定型１７及びウェル部成形用可動型１８、並びにアルミ板６等を模式化して示している。
なお、樹脂プレート３の形成においてはウェル部４及び外枠部１０のうちどちらを先に成形してもよいが、ここでは外枠部１０を先に成形する場合について説明する。
【００４１】
まず、（ａ）において、外枠部成形用固定型１５及び外枠部成形用可動型１６をそれぞれ所定の温度となるように温度調節をしておく。
次に、（ｂ）に示すように、外枠部成形用固定型１５と外枠部成形用可動型１６とによって形成されるキャビティ内にアルミ板６を嵌め込んで固定する。
【００４２】
ここで、（ｃ）に示すように、第二樹脂８をこのキャビティ内に充填して固化させる。なお、図４に示されている外枠部成形用固定型１５において第二樹脂８をキャビティ内に流入させるゲートの位置は、図２（ａ）における外枠部ゲート位置１２の位置、すなわち方形形状である外枠部１０の各辺の中間部の形成部分に配置されている。
【００４３】
第二樹脂８が固化した後、（ｄ）に示すように、その外周部が外枠部１０である第二樹脂８で覆われたアルミ板６を外枠部成形用固定型１５及び外枠部成形用可動型１６から取り出して外枠部ランナ１４を切り離す。このとき外枠部１０における外枠部ゲート位置１２の位置にゲート痕が残る。この外枠部１０とアルミ板６とを纏めて外枠付きアルミ板１９と称することとする。
【００４４】
次に、ウェル部４の成形を行う。
まず、（ｅ）において、ウェル部成形用固定型１７及びウェル部成形用可動型１８をそれぞれ所定の温度となるように温度調節をしておく。なお、図４においては、固定型と移動型との位置関係を、外枠部１０の成形型とウェル部４の成形型とで反転させて示している。
【００４５】
次に、（ｆ）に示すように、ウェル部成形用固定型１７とウェル部成形用可動型１８とによって形成されるキャビティ内に外枠付きアルミ板１９を（ｄ）と同一の向きで嵌め込んで固定する。従って、外枠付きアルミ板１９において外枠部ランナ１４が付いていた側の板面がウェル部成形用可動型１８に接するように嵌め込まれる。
【００４６】
ここで、（ｇ）に示すように、第一樹脂７をこのキャビティ内に充填して固化させる。なお、図４に示されているウェル部成形用固定型１７において第一樹脂７をキャビティ内に流入させるゲートの位置は、図２（ａ）におけるウェル部ゲート位置１１の位置、すなわちウェル部４の中心部の形成部分に配置されている。
【００４７】
第一樹脂７が固化した後、（ｈ）に示すように、その外周部が外枠部１０で覆われ、更に中央部がウェル部４である第一樹脂７で覆われたアルミ板６をウェル部成形用固定型１７及びウェル部成形用可動型１８から取り出してウェル部ランナ１３を切り離す。このときウェル部４におけるウェル部ゲート位置１１の位置にゲート痕が残る。
【００４８】
以上のようにして図２に示した樹脂プレート３が形成される。
次に、図３に示した第二の例に係る樹脂プレート３の製造方法について、図５を参照しながら説明する。なお、図５においても、外枠部１０の形成に用いる外枠部成形用固定型１５及び外枠部成形用可動型１６、ウェル部４の形成に用いるウェル部成形用固定型１７及びウェル部成形用可動型１８、並びにアルミ板６等を模式化して示している。
【００４９】
なお、この樹脂プレート３の形成においてもウェル部４及び外枠部１０のうちどちらを先に成形してもよいが、ここでは外枠部１０を先に成形する場合について説明する。
図５における図４との大きな違いは、（ａ）から（ｄ）における外枠部成形用固定型１５及び外枠部成形用可動型１６の位置関係が逆になっていること、及び、外枠部成形用固定型１５において第二樹脂８をキャビティ内に流入させるゲートの位置が、図３（ａ）における外枠部ゲート位置１２の位置、すなわち方形形状である外枠部１０の各隅部の形成部分に配置されていることである。
【００５０】
図５において、（ａ）から（ｄ）にかけての外枠部１０の成形工程では、図４の（ａ）から（ｄ）にかけての工程と同様の作業が行われる。但し、図５の（ｄ）の工程において外枠部ランナ１４が切り離されたことによって外枠部１０に残されるゲート痕は、図３（ａ）における外枠部ゲート位置１２の位置、すなわち方形形状である外枠部１０の各隅部の形成部分に位置することとなる。
【００５１】
また、その後の図５の（ｅ）から（ｈ）にかけてのウェル部４の成形工程でも、図４の（ｅ）から（ｈ）にかけての工程と同様の作業が行われ、図３に示した樹脂プレート３が形成される。但し、図５の（ｆ）では、外枠付きアルミ板１９において外枠部ランナ１４が付いていた側の板面が、ウェル部成形用固定型１７に接するように嵌め込まれる。従って、図５の（ｈ）においてウェル部ランナ１３が切り離されたことによってウェル部４に残されるゲート痕と、外枠部１０に残されているゲート痕とは、形成された樹脂プレート３における同一の板面側に位置するようになる。
【００５２】
次に、上述した製造方法に沿って実施した樹脂プレートの試作について説明する。
試作した樹脂プレートは、円筒状のウェルを３８４個（＝２４×１６）有し、ウェルの縦横の配置間隔（ピッチ）を４．５［ｍｍ］としたものである。この試作において使用したアルミ板は外形寸法が１１９×７７［ｍｍ］の長方形状で厚さが１．０［ｍｍ］のものであって、直径３．６［ｍｍ］の丸穴がウェルと同一のピッチで設けられているものである。なお、試作した樹脂プレートのウェル部の外形は１１０×７４［ｍｍ］の長方形状であって、ウェル部の樹脂の厚さはアルミ板の板面の片方当たり２．０［ｍｍ］（アルミ板を挟み込んだウェル部全体での厚さは５．０［ｍｍ］）であり、各ウェルは外径が４．０［ｍｍ］で内径が２．２［ｍｍ］のものである。
【００５３】
但し、ここでいう「ウェル部全体での厚さ」とはウェル部を形成する円筒の高さを意味するものである。なお、各ウェルを連接している連接部分の厚さは任意であり、０．５〜１．０［ｍｍ］の範囲内とすることが好ましいが、本試作においてはこの連接部分の厚さを０．７［ｍｍ］とした。
【００５４】
また、樹脂プレートの外枠部は、外形が１２８×８６［ｍｍ］の長方形状とし、外枠部の厚さは１１［ｍｍ］とした。
以上の寸法のうち主要なものを図示したものが図６である。
この樹脂プレートの試作では、図４を用いて説明した製造方法に沿って行った。ここで、図４（ａ）における外枠部成形用固定型１５及び外枠部成形用可動型１６の調節温度は１００〜１５０［℃］の範囲が好ましく、試作においては１３０［℃］とした。
【００５５】
まず、外枠部の成形に関して説明する。
図４（ｃ）において、第二樹脂としてはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を使用した。このときの樹脂充填時の樹脂温度は２７０〜３４０［℃］が好ましいが、試作においては３１０［℃］とした。また、樹脂の射出速度としては５０〜２３０［ｍｍ／ｓｅｃ］が好ましく、その射出圧力としては５０〜２５０［ＭＰａ］が望ましいが、試作においてはそれぞれ１２０［ｍｍ／ｓｅｃ］及び９０［ＭＰａ］とした。また、保圧は３０〜１００［ＭＰａ］が好ましいが、試作においては７０［ＭＰａ］とした。また、保圧の時間としては３〜１２［ｓｅｃ］が望ましいが、試作においては６［ｓｅｃ］とした。
【００５６】
その後、図４（ｄ）のように外枠付きアルミ板１９を取り出すまでに確保する冷却時間は１０〜３０［ｓｅｃ］とすることが好ましいが、試作においては１５［ｓｅｃ］とした。
次に、ウェル部の成形に関して説明する。
【００５７】
図４（ｇ）において、第一樹脂としてはポリプロピレン（ＰＰ）を使用した。このときの樹脂充填時の樹脂温度は１６０〜２２０［℃］が好ましいが、試作においては１９０［℃］とした。また、樹脂の射出速度としては３０〜２００［ｍｍ／ｓｅｃ］が好ましく、その射出圧力としては３０〜２００［ＭＰａ］が望ましいが、試作においてはそれぞれ１００［ｍｍ／ｓｅｃ］及び７０［ＭＰａ］とした。また、保圧は３０〜１００［ＭＰａ］が好ましいが、試作においては６０［ＭＰａ］とした。また、保圧の時間としては３〜１０［ｓｅｃ］が望ましいが、試作においては５［ｓｅｃ］とした。
【００５８】
その後、図４（ｈ）のように外枠付きアルミ板１９を取り出すまでに確保する冷却時間は５〜２０［ｓｅｃ］とすることが好ましいが、試作においては１０［ｓｅｃ］とした。
以上の条件の下で試作を行ったところ、所望の樹脂プレートを形成することができた。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
【００５９】
例えば、上述した実施例においては、第一樹脂としてポリプロピレンを使用し、第二樹脂としてポリフェニレンサルファイドを使用したが、他のプラスチック樹脂を使用してもよく、また第一樹脂と第二樹脂とで同一のプラスチック樹脂を使用してもよい。
また、樹脂プレートの成形においては、上述した実施例とは逆に、ウェル部を先に成形し、その後に外枠部を成形するようにしてもよい。
【００６０】
また、上述した実施例においては、樹脂プレートの形成に用いる成形型として、専ら外枠部の成形を行うためのものと専らウェル部の成形を行うためのものとを使用していたが、図７の（ａ）や（ｂ）に例示されているような成形型、すなわち、外枠部の成形とウェル部の成形との両方を行うことのできる成形型を用いて樹脂プレートを成形することも可能であり、また、このような成形型を用いる場合には、外枠部の成形とウェル部の成形とを並行して行うことも可能である。なお、図７に示した成形型では、第一樹脂用ランナ２０のゲート位置は、（ａ）、（ｂ）のいずれともウェル部の概略中心部の形成部分に配置されており、第二樹脂用ランナ２１のゲート位置は、（ａ）についてはアルミ板６の板面に対して第一樹脂用ランナ２０のゲート位置とは反対の面側であって外枠部の方形形状における各辺の中間部に、また（ｂ）についてはアルミ板６の板面に対して第一樹脂用ランナ２０のゲート位置と同じ面側であって外枠部の方形形状における各隅部に、それぞれひとつずつ配置されている。
【００６１】
また、樹脂プレートに挟み込まれる金属板としては、上述した実施例においてはアルミ板を使用していたが、例えば銅板などの他の金属板を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】ウェル部ゲート位置の配置例を示す図である。
【図２】本発明に係るマイクロプレートの構成部品である樹脂プレートの構造の第一の例を示す図である。
【図３】本発明に係るマイクロプレートの構成部品である樹脂プレートの構造の第二の例を示す図である。
【図４】図２に示した樹脂プレートの製造方法を説明する図である。
【図５】図３に示した樹脂プレートの製造方法を説明する図である。
【図６】試作した樹脂プレートの主な寸法を示す図である。
【図７】外枠部の成形とウェル部の成形との両方を行うことのできる成形型の例を示す図である。
【図８】従来のマイクロプレートの構造を示す図である。
【図９】マイクロプレートの使用例を説明する図である。
【図１０】従来の製造方法で使用される成形型におけるゲートの配置を説明する図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  マイクロプレート
２  ウェル
３  樹脂プレート
４  ウェル部
６  アルミ板
７  第一樹脂
８  第二樹脂
９  カバーガラス
１０  外枠部
１１  ウェル部ゲート位置
１２  外枠部ゲート位置
１３  ウェル部ランナ
１４  外枠部ランナ
１５  外枠部成形用固定型
１６  外枠部成形用可動型
１７  ウェル部成形用固定型
１８  ウェル部成形用可動型
１９  外枠付きアルミ板
２０  第一樹脂用ランナ
２１  第二樹脂用ランナ
２２  試料混入液
２３  対物レンズ
２４  純水
【図１】
2005144787.tif 000003
【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】
2005144787.tif 000008
【図７】
2005144787.tif 000009
【図８】
2005144787.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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