(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザによる部材の加工方法において、
（ａ）予め液室を加工した基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザを吸収する接着剤により接着し、
（ｂ）前記液室からはみ出した前記接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の接着剤を除去した流通路を加工することを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【請求項２】
請求項１記載のレーザによる部材の加工方法において、前記液室は被検査液槽であることを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【請求項３】
請求項２記載のレーザによる部材の加工方法において、前記被検査液槽は血液槽であることを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【請求項４】
請求項１記載のレーザによる部材の加工方法において、前記液室は試薬槽であることを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【請求項５】
請求項１記載のレーザによる部材の加工方法において、前記液室はインク槽であることを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【請求項６】
レーザによる部材の加工方法において、
（ａ）基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザ光を吸収する接着剤により接着し、
（ｂ）前記接着剤に接しないように前記基板に液室となる加工部位を配置し、
（ｃ）前記接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の接着剤を除去した流通路を加工することを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【請求項７】
レーザによる部材の加工方法において、
（ａ）基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザを吸収する接着剤により接着した複数層の基板に液室となる加工部位を配置し、
（ｂ）前記多層の接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の前記多層の接着剤を除去した流通路を加工することを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【請求項８】
レーザによる部材の加工方法において、
（ａ）予め液室を加工した基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザ光を吸収する接着剤により接着し、
（ｂ）前記液室からはみ出した前記接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の接着剤を除去した流通路を加工するにあたり、
（ｃ）前記液室内に水を満たし、前記はみ出した接着剤を主にレーザによる除去時に水と反応する圧力で生成物を除去することを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【請求項９】
レーザによる部材の加工方法において、
（ａ）予め液室を加工した多孔質の樹脂基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザ光を吸収する接着剤により接着し、
（ｂ）前記液室からはみ出した前記接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の接着剤を除去する流通路を加工するにあたり、
（ｃ）前記はみ出した接着剤を主にレーザによる除去時に生成物が前記多孔質の樹脂基板の隙間に入り込み、前記液室の閉塞を防ぐことを特徴とするレーザによる部材の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂に紫外線レーザを照射して部材（流通路）の加工を行う加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂で作製された微小管路の蓋を接着する際に、接着剤の管路への流れ込みを防ぐため、管路の両端に溝や空室を設けるようにしている。
【０００３】
最近、血液検査等を簡便に行う使い捨てのカード型分析器の利用が急速に広まってきている。従来品は血液をセンサー部に導いたりする微細溝を形成後に蓋部を接着する等の方法で形成されていた。
【０００４】
また、その加工方法として、レーザ加工が用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の溝の加工方法では、微細溝が余分な接着剤で塞がれてしまう等、判別しにくい不良品が混入する等の問題があった。
【０００６】
また、加工工数の増加によりコスト増加を招く要因となっている。
【０００７】
さらに、前記レーザ加工により発生する生成物（汚染物質）の除去方法が問題となっている。
【０００８】
本発明は、上記問題点を除去し、加工工数を低減し、容易に液室の流通路を形成することができるレーザによる部材の加工方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
〔１〕レーザによる部材の加工方法において、予め液室を加工した基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザを吸収する接着剤により接着し、前記液室からはみ出した前記接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の接着剤を除去した流通路を加工することを特徴とする。
【００１０】
〔２〕上記〔１〕記載のレーザによる部材の加工方法において、前記液室は被検査液槽であることを特徴とする。
【００１１】
〔３〕上記〔２〕記載のレーザによる部材の加工方法において、前記被検査液槽は血液槽であることを特徴とする。
【００１２】
〔４〕上記〔１〕記載のレーザによる部材の加工方法において、前記液室は試薬槽であることを特徴とする。
【００１３】
〔５〕上記〔１〕記載のレーザによる部材の加工方法において、前記液室はインク槽であることを特徴とする。
【００１４】
〔６〕レーザによる部材の加工方法において、基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザ光を吸収する接着剤により接着し、前記接着剤に接しないように前記基板に液室となる加工部位を配置し、前記接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の接着剤を除去した流通路を加工することを特徴とする。
【００１５】
〔７〕レーザによる部材の加工方法において、基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザを吸収する接着剤により接着した複数層の基板に液室となる加工部位を配置し、前記多層の接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の前記多層の接着剤を除去した流通路を加工することを特徴とすることを特徴とする。
【００１６】
〔８〕レーザによる部材の加工方法において、予め液室を加工した基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザ光を吸収する接着剤により接着し、前記液室からはみ出した前記接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の接着剤を除去した流通路を加工するにあたり、前記液室内に水を満たし、前記はみ出した接着剤を主にレーザによる除去時に水と反応する圧力で生成物を除去することを特徴とする。
【００１７】
〔９〕レーザによる部材の加工方法において、予め液室を加工した多孔質の樹脂基板にレーザに対して透明体のカバーをレーザ光を吸収する接着剤により接着し、前記液室からはみ出した前記接着剤に対して主に前記透明体のカバー上面よりレーザを照射し、該レーザが照射された箇所の接着剤を除去する流通路を加工するにあたり、前記はみ出した接着剤を主にレーザによる除去時に生成物が前記多孔質の樹脂基板の隙間に入り込み、前記液室の閉塞を防ぐことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施例を示すレーザによる流通路の加工工程断面図である。
【００２０】
（１）まず、図１（ａ）に示すように、予め液室（例えば、被検査液槽、血液槽、試薬槽、インク槽など）２が加工されたアクリル等の樹脂基板１と、カバーとしての石英ガラス板３とを、接着剤（粘着剤、接着膜を含む）４で接合しておく。
【００２１】
（２）次に、図１（ｂ）に示すように、石英ガラス板３上面よりエキシマレーザ５を照射する。このとき、エキシマレーザ５の強度により、接着剤４、樹脂基板１と石英ガラス板３の加工性が変化するため、レーザ強度は弱めて加工する必要がある。すなわち、表１に示すように、（１）レーザ強度が弱の場合（例えば１００ｍＪ／ｃｍ2 以下）は、接着剤、樹脂基板は加工され、ガラス面は加工されない。（２）レーザ強度が中の場合（例えば１００ｍＪ／ｃｍ2 〜３８０ｍＪ／ｃｍ2 ）は、接着剤、樹脂基板は加工され、ガラス面は表面の一部が加工される。（３）レーザ強度が強の場合（３８０ｍＪ／ｃｍ2 以上）は、接着剤、樹脂基板は加工されず、ガラス面は表面が加工される。
【００２２】
【表１】
0003741923.tif 000002
【００２３】
（３）次に、図１（ｃ）に示すように、エキシマレーザ５の弱めの加工により、樹脂基板１に予め形成された液室２からはみ出した接着剤４及び少々樹脂基板１を除去することにより、液室２からの流通路（流路、連絡路、吐出路）６を加工することができる。その上面が図２に示されている。なお、上記の流通路は、カード型分析器では試験機によって観察・分析される試験部ともなる。
【００２４】
なお、この第１実施例では、接着剤に基板が接した部位の接着剤の加工を行っているが、接着剤に接しない基板の下位に加工部位を配置するようにしてもよい。つまり、その加工部位に液室を加工することができる。
【００２５】
図３は係る接着剤に接しない樹脂基板の下位に加工部位（液室や流路）を配置するレーザ加工方法の説明図である。
【００２６】
この図において、樹脂基板１１の下部には窪み１２を介して加工部位１６が配置される。この加工部位１６に液室を加工する。つまり、樹脂基板１１とカバーとしての石英ガラス板１３は接着剤１４で接着され、この石英ガラス板１３上からエキシマレーザ１５を照射すると、接着剤１４が除去されるとともに、樹脂基板１１の表面から離れた加工部位１６の加工を行い、液室を形成することができる。
【００２７】
図４は多層の樹脂基板が接着剤により積層された樹脂基板におけるレーザ加工例を示す図である。
【００２８】
この図において、２１は下層の樹脂基板、２２は石英ガラス板、２３はその樹脂基板２１と石英ガラス板２２を接着する接着剤、その石英ガラス板２２上には接着剤２４を介して上層の樹脂基板２５を積み、その樹脂基板２５上には接着剤２６を介して石英ガラス板２７を接着する。つまり、２段に樹脂基板２１，２５が積層されている。
【００２９】
そこで、石英ガラス板２７の上方からエキシマレーザ２８を照射して、接着剤２６、接着剤２４、接着剤２３が除去されて、更に、その下位部位２９が液室として加工される。また、多層の途中の部位を加工して、液室や流路を形成するようにしてもよい。
【００３０】
なお、上記したように、エキシマレーザにより接着剤を加工した状態で、理想的には加工部分には付着物がない状態が望ましい。
【００３１】
しかしながら、図５に示すように、樹脂基板３１に予め形成された液室３２よりはみ出した接着剤３４を石英ガラス板３３を介してエキシマレーザ３８により加工すると、加工部分には、生成物３７が生じ、流通路３６を閉塞する恐れがある。
【００３２】
この生成物３７を除く方法として、従来は、一般には真空内で加工する、Ｈｅガスを充填するなどの方法が採られているが、設備等が増大することになる。
【００３３】
そこで、本発明では、以下のようにして、その生成物を除くようにしている。
【００３４】
図６は本発明の実施例を示すレーザ加工時の生成物の除去工程断面図である。
【００３５】
この図において、４１は樹脂基板、４２は予め形成された液室、４３はカバーとしての石英ガラス板、４４は樹脂基板４１に石英ガラス板４３を接着する接着剤である。そこで、図１に示したようにして、液室４２からはみ出した部位４５の接着剤４４が主にエキシマレーザにより除去される（接着剤４４と樹脂基板４１も除去される場合がある）と、そこに生成物４６が生じる場合がある。その生成物４６を除去するために、図６（ａ）の液室に水４７を導入する。
【００３６】
次に、図６（ｂ）に示すように、水の面に対してエキシマレーザ４８を照射する。これにより、水４７が反応し、そのとき発生する圧力で、生成物４６を除去する。
【００３７】
また、図６（ｃ）に示すように、その勢いで水が加工した部位内に導かれる。この作業を繰り返すことにより、加工による生成物４６を除去し、流通路４９を形成することができる。
【００３８】
流通路４９をさらに深く加工するには、図６（ｄ）に示すように、水４７が導入された流通路４９の上部からエキシマレーザ４８を照射する。水４７がはじかれる力により、表２に示すように流通路４９がより深く加工される。
【００３９】
【表２】
0003741923.tif 000003
【００４０】
表２に示すように、水がある状態でエキシマレーザ加工を行うと、加工深さは深くなるが、表面の精度は粗い。一方、水がない状態でエキシマレーザ加工を行うと、加工深さは浅いが、表面の精度は細かい。
【００４１】
エキシマレーザにて作製した流通路の化学的性質をＦＴ・ＩＲ（フーリエ変換・赤外分光光度計）にて計測した結果を図７に示す。
【００４２】
図７では横軸に波数（ｃｍ-1）を縦軸に吸光度を示しており、下部にアクリル表面ａの吸光度、上部にエキシマレーザによる加工面ｂ（流通路）の吸光度を示している。
【００４３】
この図から明らかなように、波数が約３０００ｃｍ-1付近に変化が生じているが、これは表面に水酸基（ＯＨ基）が増えたことを表しており、親水性が増加していることが判明した。血液など液体を流す流通路の加工方法として、エキシマレーザ加工により親水化したことで、エキシマレーザによる流通路加工の優位性が示された。
【００４４】
図８は本発明の他の実施例を示すレーザ加工時の生成物の除去工程断面図である。
【００４５】
この図において、５１は多孔質の樹脂基板、５２は予め形成された液室、５３はカバーとしての石英ガラス板、５４は多孔質の樹脂基板５１と石英ガラス板５３とを接着する接着剤、５５は予め加工した通路である。
【００４６】
図６に示したように、図８（ａ）に示すように、液室５２からはみ出した部位の接着剤５４がエキシマレーザにより除去されると、そこに生成物が生じる場合がある。その生成物を除去するために、多孔質の樹脂基板５１を用いる。そこで、図８（ｂ）に示すように、石英ガラス板５３の上方よりエキシマレーザ５６を照射し、接着剤５４の加工を行う。
【００４７】
これにより、生じた生成物５７は、図８（ｃ）に示すように、多孔質の樹脂基板５１の隙間に入り込み、除去されて液室５２の閉塞を防ぐことができる。
【００４８】
上記したように、本発明の生成物の除去方法によれば、エキシマレーザ透過物質と下部の樹脂とを、予め接着剤（粘着剤、接着膜）で固定しておき、接合後に上面よりエキシマレーザにより、接着剤の加工を施すことにより、接着剤の流れ込みによる、流通路の閉塞がなくなる。
【００４９】
本発明は、従来例で示した血液検査等を簡便に行う使い捨てのカード型分析器の流通路の形成加工に好適であり、予めカバーと基板とを接合した後で、エキシマレーザをそのカバー越しに照射することで流通路を形成することができる。
【００５０】
また、加工後に生じる生成物（汚染物質）に対しては流通路に近い部分の水をレーザ照射することで反応による圧力を活用して取り除くことができる。
【００５１】
更に、多孔質の樹脂基板を用いて、レーザ加工時の生成物（汚染物質）をその多孔質の樹脂基板の隙間に吸収することにより、除去することができる。
【００５２】
なお、本発明のレーザ加工方法により、カード型分析器の他に、試薬の流通路加工や、インクジェットプリンターのインクの通路加工への応用も可能である。
【００５３】
また、上記実施例はエキシマレーザについて述べたが、これに限定するものではなく、各種の紫外線レーザを用いることができる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００５６】
（１）流通路を加工する前に、カバーを接着してから、レーザ透過物質上面より液室に通じる流通路を加工することにより、余剰な接着剤による流通路への流れ込みを防ぐことができる。
【００５７】
（２）予め形成された液室に水を封入しておくことにより、レーザによって圧力が生じ、加工によって発生する生成物（汚染物質）を除去することができる。
【００５８】
更に、水を封入した上でエキシマレーザ加工を行うと、水がない状態に比べて加工深度が深くなるため、高速加工や深さの深い加工が可能となる。
【００５９】
（３）多孔質の樹脂基板を用いることにより、レーザ加工時の生成物（汚染物質）をその多孔質の樹脂基板の隙間に吸収することができ、その生成物（汚染物質）を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示すレーザによる流通路の加工工程断面図である。
【図２】  本発明の実施例を示すレーザによる流通路の加工された上面図である。
【図３】  接着剤に接しない樹脂基板の下位に加工部位（液室）を配置するレーザ加工方法の説明図である。
【図４】  多層の樹脂基板が接着剤により積層された樹脂基板におけるレーザ加工例を示す図である。
【図５】  レーザ加工による生成物が生じる状態を示す断面図である。
【図６】  本発明の実施例を示すレーザ加工時の生成物の除去工程断面図である。
【図７】  エキシマレーザ加工による親水基が増加した結果を示す図である。
【図８】  本発明の他の実施例を示すレーザ加工時の生成物の除去工程断面図である。
【符号の説明】
１，１１，３１，４１    樹脂基板
２，３２，４２，５２    液室（例えば、血液槽、試薬槽、インク槽など）
３，１３，２２，２７，３３，４３，５３    石英ガラス板（カバー）
４，１４，２３，２４，２６，３４，４４，５４  接着剤（粘着剤、接着膜）
５，１５，２８，３８，４８，５６    エキシマレーザ
６，３６，４９    流通路（流路、連絡路、吐出路）
１２    窪み
１６    加工部位
２１    下層の樹脂基板
２５    上層の樹脂基板
２９    下位部位
３７，４６，５７    生成物
４５    液室からはみだした部位
４７    水
５１    多孔質の樹脂基板
５５    予め加工した通路
【図１】
0003741923.tif 000004
【図２】
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【図３】
0003741923.tif 000006
【図４】
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【図５】
0003741923.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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