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図面 (20)

課題

同一の溝等が形成された板状プレートを用いながら、異なる流路を形成した流路プレートを提供する。

解決手段

本発明に係る流路プレートは、少なくとも2つの板状プレートと、前記板状プレートに形成され、液体が流入又は流出する開口を有した誘導流路と、前記少なくとも2つの板状プレートの何れか一方又は両方の接合面に形成されたマイクロ流路と、を備えた流路プレートであって、前記マイクロ流路は、前記誘導流路と接続した主流路と、前記主流路から分岐した複数の枝流路と、を備え、複数の前記マイクロ流路のうち、少なくとも一つの前記枝流路が閉塞部により閉塞されている。

概要

背景

液体流体)中に含まれる化学物質などの微量な物質分析する際、測定対象である液体を流路プレート流路チップともいう)を用いて分析する方法がある。流路プレートを用いる場合、流路プレートの流路に設けたカラムで流路内を流れる液体中の成分を分離又は捕集する。流路プレートを用いれば、一般に、分析に必要な試料試薬の量が少量で済み、分析は精度良く短時間で行える。

流路プレートとして、例えば、カートリッジ基板の上に裏面に凹部が形成された弾性基板を貼り合わせ、カートリッジ基板と弾性基板との間に液体が移動可能な複数の流路を形成した化学処理用カートリッジがある(特許文献1参照)。

特許文献1の化学処理用カートリッジは、カートリッジの内部に、外部からサンプルを受け入れウェルと、分離溶媒をサンプルに混合してサンプル中の目的成分と他の成分とを分離するウェルと、フィルタと、カラム等を複数備え、これらを流路で連結している。特許文献1の化学処理用カートリッジでは、ローラ等により弾性基板が外部から加えられる外力によって変形し、流路が押し潰される。この押し潰される領域を移動させ、内部の液体の送液を行うことで、化学処理を行っている。

概要

同一の溝等が形成された板状プレートを用いながら、異なる流路を形成した流路プレートを提供する。本発明に係る流路プレートは、少なくとも2つの板状プレートと、前記板状プレートに形成され、液体が流入又は流出する開口を有した誘導流路と、前記少なくとも2つの板状プレートの何れか一方又は両方の接合面に形成されたマイクロ流路と、を備えた流路プレートであって、前記マイクロ流路は、前記誘導流路と接続した主流路と、前記主流路から分岐した複数の枝流路と、を備え、複数の前記マイクロ流路のうち、少なくとも一つの前記枝流路が閉塞部により閉塞されている。

目的

本発明の一態様は、同一の溝等が形成された板状プレートを用いながら、異なる流路を形成した流路プレートを提供する

効果

実績

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請求項1

少なくとも2つの板状プレートと、前記板状プレートに形成され、液体が流入又は流出する開口を有した誘導流路と、前記少なくとも2つの板状プレートの何れか一方又は両方の接合面に形成されたマイクロ流路と、を備えた流路プレートであって、前記マイクロ流路は、前記誘導流路と接続した主流路と、前記主流路から分岐した複数の枝流路と、を備え、複数の前記マイクロ流路のうち、少なくとも一つの前記枝流路が閉塞部により閉塞されていることを特徴とする流路プレート。

請求項2

前記板状プレートは、合成樹脂からなり、前記閉塞部は、前記合成樹脂が変質した改質層を含むことを特徴とする請求項1に記載の流路プレート。

請求項3

前記誘導流路を3つ以上有し、前記マイクロ流路は、前記誘導流路に対応した前記主流路を3つ以上有し、少なくとも一つの前記主流路が閉塞部で閉塞されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の流路プレート。

請求項4

前記枝流路は、前記複数の主流路同士を連結する連結流路であり、少なくとも一つの前記連結流路が、前記閉塞部で閉塞されていることを特徴とする請求項3に記載の流路プレート。

請求項5

前記マイクロ流路の一部に設けられ、前記マイクロ流路より大きい断面積を有する空間で形成された分離素子収容部を有し、前記分離素子収容部内に分離素子が設けられることを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項6

前記主流路の一部に設けられ、前記主流路より大きい断面積を有する空間で形成された、測定光を透過させる検出部及び前記液体が流入又は流出する機能部の何れか一方又は両方を有することを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項7

前記主流路及び前記枝流路の少なくとも一方の流路の内径は、50μm〜300μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項6の何れか一項に記載の流路プレート。

請求項8

少なくとも2つの板状プレートと、前記板状プレートに形成され、液体が流入又は流出する開口を有した誘導流路と、前記少なくとも2つの板状プレートの何れか一方又は両方の接合面に形成されたマイクロ流路と、を備えた流路プレートの製造方法であって、前記マイクロ流路は、前記誘導流路と接続した主流路と、該主流路から分岐した複数の枝流路と、を備え、複数の前記枝流路のうち、少なくとも一つの前記枝流路が閉塞部により閉塞されており、前記少なくとも2つの板状プレートの何れか一方又は両方の前記接合面に、前記マイクロ流路を画成する溝部を形成し、前記少なくとも2つの板状プレートを作製する流路形成工程と、接合される前記板状プレートのうちの少なくとも一方の前記板状プレートの前記接合面に、接着剤を塗布する第1塗布工程と、前記マイクロ流路の前記枝流路を画成する前記溝部の一部に前記接着剤を塗布する第2塗布工程と、接合される前記板状プレートの前記接合面を対向して接触させて前記板状プレート同士を接合することにより、前記マイクロ流路を画成すると共に、前記接着剤を塗布した前記枝流路を画成する前記溝部の一部を閉塞部により、前記枝流路を閉塞する接合工程と、を含むことを特徴とする流路プレートの製造方法。

請求項9

前記板状プレートは、合成樹脂からなり、前記接合工程は、前記閉塞部が、前記接着剤を塗布した前記枝流路を画成する前記溝部の一部の前記合成樹脂が変質した改質層を含むことを特徴とする請求項8に記載の流路プレートの製造方法。

請求項10

前記接合工程は、接合される前記板状プレート同士の前記接合面を熱圧着して接合させ、前記枝流路に対応した前記溝部に塗布した前記接着剤を前記溝部の表面に染み渡らせ、前記溝部の表面を変形させることにより、前記改質層を含む前記閉塞部を形成することを特徴とする請求項9に記載の流路プレートの製造方法。

請求項11

前記流路形成工程は、前記誘導流路に対応した前記主流路を3つ以上画成できる前記溝部を形成し、前記第2塗布工程は、前記主流路を画成する前記溝部の一部に前記接着剤を塗布し、前記接合工程は、前記閉塞部が、少なくとも一つの前記主流路を画成する前記溝部の一部の前記合成樹脂が変質した改質層を含むことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の流路プレートの製造方法。

請求項12

前記流路形成工程は、前記枝流路を画成する前記溝部を形成し、前記第2塗布工程は、前記枝流路を画成する前記溝部の一部に前記接着剤を塗布し、前記接合工程は、前記枝流路が前記複数の主流路同士を連結する連結流路となり、前記閉塞部が、少なくとも一つの前記枝流路を画成する前記溝部の一部の前記合成樹脂が変質した前記改質層を含むことを特徴とする請求項11に記載の流路プレートの製造方法。

請求項13

前記流路形成工程は、前記マイクロ流路を画成する前記溝部の一部に、軸方向に対する面積を大きく形成した分離素子収容部用溝部を形成し、前記接合工程の前に、前記分離素子収容部用溝部に、分離素子を設置する分離素子設置工程を含むことを特徴とする請求項8ないし請求項12の何れか一項に記載の流路プレートの製造方法。

請求項14

前記流路形成工程は、前記主流路を画成する前記溝部の一部に、軸方向に対する面積を大きく形成した検出部用溝部及び機能部用溝部の何れか一方又は両方を形成することを特徴とする請求項8ないし請求項13の何れか一項に記載の流路プレートの製造方法。

請求項15

前記流路形成工程は、前記枝流路を画成する前記溝部を、前記板状プレート同士を接合して前記枝流路を画成した時の内径が10μm〜500μmとなるように形成することを特徴とする請求項8ないし請求項14の何れか一項に記載の流路プレートの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、流路プレート及び流路プレートの製造方法に関する。

背景技術

0002

液体流体)中に含まれる化学物質などの微量な物質分析する際、測定対象である液体を流路プレート(流路チップともいう)を用いて分析する方法がある。流路プレートを用いる場合、流路プレートの流路に設けたカラムで流路内を流れる液体中の成分を分離又は捕集する。流路プレートを用いれば、一般に、分析に必要な試料試薬の量が少量で済み、分析は精度良く短時間で行える。

0003

流路プレートとして、例えば、カートリッジ基板の上に裏面に凹部が形成された弾性基板を貼り合わせ、カートリッジ基板と弾性基板との間に液体が移動可能な複数の流路を形成した化学処理用カートリッジがある(特許文献1参照)。

0004

特許文献1の化学処理用カートリッジは、カートリッジの内部に、外部からサンプルを受け入れウェルと、分離溶媒をサンプルに混合してサンプル中の目的成分と他の成分とを分離するウェルと、フィルタと、カラム等を複数備え、これらを流路で連結している。特許文献1の化学処理用カートリッジでは、ローラ等により弾性基板が外部から加えられる外力によって変形し、流路が押し潰される。この押し潰される領域を移動させ、内部の液体の送液を行うことで、化学処理を行っている。

先行技術

0005

特開2008−43843号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1の化学処理用カートリッジでは、既に、カートリッジ内の、空間、フィルタ、カラム、及びこれらをつなぐ流路等の構成が決まっている。そのため、裏面に同一の溝等が形成された弾性基板を用いながら、内部の流路の経路を変更等したカートリッジを複数揃えることは困難であった。そのため、製品仕様に応じて、液体が通るフィルムやカラムの個数や液体の流れる流路に変更を加えること等は困難であった。

0007

本発明の一態様は、同一の溝等が形成された板状プレートを用いながら、異なる流路を形成した流路プレート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

0008

本発明に係る流路プレートの一態様は、少なくとも2つの板状プレートと、前記板状プレートに形成され、液体が流入又は流出する開口を有した誘導流路と、前記少なくとも2つの板状プレートの何れか一方又は両方の接合面に形成されたマイクロ流路と、を備えた流路プレートであって、前記マイクロ流路は、前記誘導流路と接続した主流路と、前記主流路から分岐した複数の枝流路と、を備え、複数の前記マイクロ流路のうち、少なくとも一つの前記枝流路が閉塞部により閉塞されている。

発明の効果

0009

本発明に係る流路プレートの一態様は、同一の溝等が形成された板状プレートを用いながら、異なる流路を形成できる。

図面の簡単な説明

0010

第1の実施形態に係る流路プレートの斜視図である。
流路プレートの平面図である。
流路プレートの分解斜視図である。
図1中のI−I方向から見た図である。
図1中のII−II方向から見た図である。
閉塞部が形成される状態を示す説明図である。
流路プレート内に閉塞部が設けられていない状態を示す説明図である。
流路プレート内の液体の流れを示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
閉塞部が形成される他の状態の一例を示す説明図である。
閉塞部が形成される他の状態の一例を示す説明図である。
第1の実施形態に係る流路プレートの製造方法を示すフローチャートである。
第2の実施形態に係る流路プレートの斜視図である。
流路プレートの平面図である。
流路プレートの分解斜視図である。
図21中のIII−III方向から見た図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
第2の本実施形態に係る流路プレートの製造方法を示すフローチャートである。
第3の実施形態に係る流路プレートの斜視図である。
流路プレートの平面図である。
流路プレートの分解斜視図である。
図27中のIV−IV方向から見た図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
流路プレートの他の構成における液体の流れの一例を示す説明図である。
第3の実施形態に係る流路プレートの製造方法を示すフローチャートである。

実施例

0011

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書では、3軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の3次元直交座標系を用い、流路プレートの幅方向をX軸方向とし、奥行き方向をY軸方向とし、高さ(厚さ)方向をZ軸方向とする。流路プレートの下から上に向かう方向を+Z軸方向とし、その反対方向を−Z軸方向とする。以下の説明において、+Z軸方向を上又は上方といい、−Z軸方向を下又は下方という場合がある。本明細書において数値範囲を示すチルダ「〜」は、別段の断わりがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

0012

[第1の実施形態]
<流路プレート>
第1の実施形態に係る流路プレートについて説明する。図1は、第1の実施形態に係る流路プレートの斜視図であり、図2は、流路プレートの平面図であり、図3は、流路プレートの分解斜視図である。図1及び図2に示すように、本実施形態に係る流路プレート1Aは、流路プレート1Aの平面視において、矩形状に形成され、測定対象液体キャリア液体洗浄液体等の液体を注入するものである。

0013

測定対象液体としては、例えば、生体由来の物質(血液、唾液、又は尿等)、薬、医薬品、食品添加物、合成された化学物質(農料等)、又は環境負荷物質工場等から排出される排水、廃液又は地下水等)が挙げられる。なお、以下の説明では、測定対象液体を、単に、試料(被検体)という場合がある。

0014

図1に示すように、流路プレート1Aは、板状に形成されたプレート本体10Aと、閉塞部20とを有する。プレート本体10A内には、液体が通る液体流路(流路)11が形成されており、流路11は、閉塞部20により分けられた一つ以上(図1では、2つ)の流路系統が形成されている。

0015

(プレート本体)
図1に示すように、プレート本体10Aは、板状に形成されている。プレート本体10Aは、平面視において(図2参照)、矩形状に形成されており、角に丸みを有する。また、プレート本体10Aは、光透過性を有する。

0016

なお、光透過性を有するとは、分析に使用される測定光がプレート本体10Aの外側から照射された際に、プレート本体10Aの内部を透過する透過性を有することをいう。測定光として、例えば、可視光波長380nm〜780nmの光)や紫外線(波長10nm〜400nmの光)や赤外線(波長750nm〜1000μmの光)等が挙げられる。

0017

プレート本体10Aは、2つの板状プレート(第1板状プレート101及び第2板状プレート102)を有し、第1板状プレート101と第2板状プレート102とを板厚方向に積層して構成されている。

0018

第1板状プレート101及び第2板状プレート102は、光透過性を有する材料を用いて形成される。前記材料としては、例えば、シクロオレフィン系樹脂オレフィン系樹脂アクリル系樹脂ポリエステル系樹脂ポリカーボネート系樹脂(PC)、及びシリコーン樹脂等の合成樹脂等が用いられる。シクロオレフィン系樹としては、シクロオレフィンポリマー(COC)、シクロオレフィンコポリマーCOP)等のシクロオレフィン含有ポリオレフィンポリオレフィン系材料)等が挙げられる。オレフィン系樹脂としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のシクロオレフィン系ポリオレフィン以外のポリオレフィン等が挙げられる。アクリル系樹脂としては、ポリメチルメタクリレートPMMA)等が挙げられる。中でも、製造のし易さ、光が透過可能な波長の範囲の広さ、及び耐薬品性等の点から、シクロオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。なお、第1板状プレート101及び第2板状プレート102は、光透過性を有する材料を用いて形成できるので、上記合成樹脂の他に、例えばガラス等を用いることもできる。また、第1板状プレート101及び第2板状プレート102は、シリカ等のフィラー材を含んでいてもよい。

0019

第1板状プレート101と第2板状プレート102とは、例えば、第1板状プレート101と第2板状プレート102が合成樹脂又はガラスで形成されている場合は、接着剤を用いて接合してもよいし、熱圧着を用いて接合してもよい。第1板状プレート101と第2板状プレート102がガラスで形成されている場合は、接着剤を用いて接合することができる。

0020

本明細書において、接着剤とは、2つの被着体(本実施形態では、第1板状プレート101と第2板状プレート102)の相対位置を固定する(接合する)ことに寄与する材料を意味する。そのため、本実施形態では、接着剤は、一般に公知の接着剤の他に、第1板状プレート101と第2板状プレート102の表面を改質して、第1板状プレート101と第2板状プレート102を接合することを可能とする浸透性改質剤(例えば、溶剤等)を含む。

0021

接着剤により接合する方法として、第1板状プレート101又は第2板状プレート102の表面を改質できる接着剤によって第1板状プレート101及び第2板状プレート102の少なくとも一方にこれらの表面及び接着剤の染み込んだ領域が改質された改質物からなる改質層が形成し、この改質層によって第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合する方法等がある。第1板状プレート101又は第2板状プレート102の表面を改質できる接着剤としては、アルカン、特に、直鎖状のアルカン(n−アルカン)等を用いることができる。n−アルカンの炭素数は限定されないが、炭素数が5〜9程度であることが、取扱い性の高さ及び接合性の高さの観点から好ましい。改質層は、接着剤によって、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を構成する材料が軟質化した層である。この場合には、第1板状プレート101及び第2板状プレート102のうちの一方が軟質化して改質層を形成することによって、第1板状プレート101及び第2板状プレート102のうちの他方に対するアンカー効果が増大し、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の相対位置が固定されやすくなる。

0022

また、接着剤により接合する方法として、接着剤が、熱可塑性樹脂熱硬化型樹脂を含む一般的な接着剤を用いる場合には、第1板状プレート101と第2板状プレート102の間に接着剤層を形成して第1板状プレート101と第2板状プレート102を接合する方法である。

0023

プレート本体10Aは、液体が通る流路11を内部に有する。

0024

流路11は、図1に示すように、誘導流路12及びマイクロ流路13を有する。

0025

誘導流路12は、液体が流入又は流出する開口を有する。液体が供給される開口を流入口とし、液体が排出される開口を流出口とする。誘導流路12は、Y軸方向の両短辺寄りにそれぞれ複数(図1では、2つ)設けられている。本実施形態では、誘導流路12は、−Y軸方向側の短辺寄りに設けられる、開口14を有する誘導流路12Aと、+Y軸方向側の短辺寄りに設けられる、開口15を有する誘導流路12Bとで構成される。

0026

マイクロ流路13は、第1板状プレート101と第2板状プレート102との接合面に形成される。マイクロ流路13は、誘導流路12と接続した主流路131と、主流路131から分岐した複数の枝流路132とを備える。

0027

図3に示すように、誘導流路12及びマイクロ流路13を構成する第1板状プレート101及び第2板状プレート102には、誘導流路12及びマイクロ流路13に対応した形状の、孔部又は溝部が形成されている。

0028

本実施形態では、第1板状プレート101の孔部は、図2に示すように、孔部の中心線から見て、円形に形成されている。誘導流路12は、図3に示すように、第1板状プレート101に形成される。

0029

第1板状プレート101及び第2板状プレート102の溝部は、図4及び図5に示すように、溝部の中心線から見て、マイクロ流路13については、上下方向及び左右方向に対称に形成されている。すなわち、マイクロ流路13は、第1板状プレート101と第2板状プレート102との接合面を挟んで対称に形成されている(鏡像関係)。なお、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の何れか一方にのみ溝部を形成し、一方の溝部と他方の平面とでマイクロ流路13を形成していてもよい。

0030

第1板状プレート101と第2板状プレート102とを接合することによって、流路11が形成される。このように、流路11は、図1に示すように、プレート本体10Aの内部に設けられ、プレート本体10A内を液体が通るための通路として機能する。

0031

誘導流路12及びマイクロ流路13は、その口径が、例えば、数nm〜数百μmに設計されている。なお、本実施形態では、誘導流路12及びマイクロ流路13の口径(内径)の大きさは、口径が円形の場合には、その口径の直径の長さであり、口径が四角形の場合には、その対角線の長さである。

0032

誘導流路12は、図1に示すように、開口14を有する誘導流路12Aと、開口15を有する誘導流路12Bとで構成される。開口14及び15は、流路プレート1Aの平面視において、それぞれ、略円形に形成されている。開口14及び15は、第1板状プレート101の+Z軸方向の同一の主面側に設けられている。図2に示すように、開口14は、流路プレート1Aの平面視において、第1板状プレート101の主面の−Y軸方向の辺側に設けられる。開口15は、流路プレート1Aの平面視において、第1板状プレート101の主面の+Y軸方向の辺側に設けられる。2つの開口14及び15は、流路プレート1AのY軸方向の辺(X軸方向の辺に直交する辺)に平行な中心線に対して略対称となるように設けられている。

0033

誘導流路12Aは、2つの誘導流路12A−1及び12A−2を有する。本実施形態では、誘導流路12A−1は開口14Aを有し、誘導流路12A−2は開口14Bを有する。

0034

誘導流路12Bは、2つの誘導流路12B−1及び12B−2を有する。本実施形態では、誘導流路12B−1は開口15Aを有し、誘導流路12B−2は開口15Bを有する。

0035

マイクロ流路13は、2つの主流路131と、2つの枝流路132とを有する。本実施形態では、2つの主流路131のうち、誘導流路12A−1及び12B−1と連結する主流路131を主流路131Aとし、誘導流路12A−2及び12B−2と連結する主流路131を主流路131Bとする。

0036

主流路131(131A及び131B)は、流路プレート1Aの平面視において(図2参照)、並行に配置されている。主流路131Aは、開口14Aから開口15Aにかけて、流路プレート1Aの平面視において(図2参照)、直線になっている。主流路131Bも、主流路131Aと同様、開口14Bから開口15Bにかけて、流路プレート1Aの平面視において(図2参照)、直線になっている。

0037

誘導流路12Aは、開口14から−Z軸方向に沿って、第1板状プレート101と第2板状プレート102との境界部分まで伸び、主流路131に連結されている。

0038

主流路131は、図1に示すように、誘導流路12Aと誘導流路12Bとを連結している。本実施形態では、主流路131は、誘導流路12Aから、第1板状プレート101と第2板状プレート102との境界部分に沿って流路プレート1Aの+Y軸方向に伸び、誘導流路12Bに連結されている。

0039

枝流路132は、図1に示すように、2つの主流路131(131A及び131B)を連結する連結流路である。本実施形態では、枝流路132Aは、誘導流路12A付近において、2つの主流路131(131A及び131B)同士を連結し、枝流路132Bは、誘導流路12B付近において、2つの主流路131(131A及び131B)同士を連結する。

0040

誘導流路12Bは、図1に示すように、主流路131と開口15とを連結している。誘導流路12Bは、主流路131から開口15に向かって流路プレート1Aの厚さ方向(+Z軸方向)に略垂直に形成されている。本実施形態では、誘導流路12B−1は、主流路131Aから+Z軸方向に沿って、開口15Aまで延び、開口15Aに連結されている。誘導流路12B−2は、主流路131Bから+Z軸方向に沿って、開口15Bまで延び、開口15Bに連結されている。

0041

誘導流路12A−1及び12A−2と、主流路131A及び131B及び誘導流路12B−1及び12B−2との断面は、液体の流れに直交する方向に対して、いずれも、略円形に形成されている。

0042

誘導流路12A(12A−1及び12A−2)と誘導流路12B(12B−1及び12B−2)との断面は、主流路131(131A及び131B)又は枝流路132(132A及び132B)の断面よりも大きめに形成されている。分析時において、誘導流路12(12A及び12B)の開口14及び15には液体を供給する供給管、又は液体を排出する排出管の何れかが挿入される。そのため、誘導流路12(12A及び12B)の断面が大きめに形成されていれば、供給管及び排出管が誘導流路12(12A及び12B)に挿入されやすくなる。

0043

主流路131及び枝流路132の内径は、50μm〜300μmであることが好ましく、70μm〜250μmであることがより好ましく、80μm〜200μmであることがさらに好ましい。主流路131及び枝流路132の内径が、50μm〜300μmの範囲内であれば、主流路131及び枝流路132内に液体を流す際に枝流路132内に液体が流れることができると共に、接着剤が塗布された場合に塗布された接着剤により閉塞し易い。

0044

主流路131の内径は、枝流路132の内径よりも大きめに形成されることが好ましい。主流路131の内径は枝流路132の内径よりも大きめに形成することで、主流路131内での液体の流れをスムーズにして、主流路131内での液体の詰まりが生じるのを軽減することが好ましい。

0045

(閉塞部)
図1及び図2に示すように、流路プレート1Aは、枝流路132(132A及び132B)に閉塞部20を有する。閉塞部20は、枝流路132Aに設けられる閉塞部20Aと、枝流路132Bに設けられる閉塞部20Bとを有する。

0046

図7に示すように、閉塞部20が設けられていない状態では、主流路131(131A及び131B)及び枝流路132(132A及び132B)は、いずれも、液体が相互に流通しうる状態になっている。なお、以後に示す他の態様においても、閉塞部20が設けられていない状態では、主流路131(131A〜131C)及び枝流路132(132A〜132D)は、いずれも、液体が相互に流通しうる状態になっている。

0047

閉塞部20(20A及び20B)は、枝流路132(132A及び132B)に、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を構成する合成樹脂が改質して形成された改質物を含む改質層を有する。図6に示すように、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の接合面101a及び102aの表面と、枝流路132(132A及び132B)を形成する溝部101b及び102bの表面とに、接着剤を塗布すると、接着剤が、接合面101a及び102aの表面と、溝部101b及び102bの表面とから内部に数μmの範囲に亘って染み渡る。接着剤が染み渡った領域は膨潤して、表面の凹凸が大きくなり、接着剤を含む軟化層が形成される。第1板状プレート101の接合面101aと第2板状プレート102の102aとを貼り合わせて熱圧着すると、軟化層に含まれる接着剤が揮発しつつ、改質層が溝部101b及び102bの隙間を埋めるように変形することにより、改質層からなる閉塞部20が形成される。閉塞部20により、枝流路132(132A及び132B)は閉塞される。

0048

接着剤に含まれる溶剤が溝部の表面から染み渡る範囲は、溝部の表面が変形して改質層を形成する点から、例えば、10μm〜60μmが好ましく、35μm〜50μmがより好ましい。

0049

流路プレート1Aでは、図8に示すように、誘導流路12A−1の開口14Aから供給された液体は、誘導流路12A−1、主流路131A及び誘導流路12B−1を通って、誘導流路12B−1の開口15Aから流出させる。同様に、誘導流路12A−2の開口14Bから供給された液体は、誘導流路12A−2、主流路131B及び誘導流路12B−2を通って、誘導流路12B−2の開口15Bから流出させる。

0050

閉塞部20(20A及び20B)は、枝流路132(132A及び132B)に設けられる態様の他に、マイクロ流路13を構成する主流路131と枝流路132との数及び形成場所等に応じて、これらの流路の種々の場所に設けることで、プレート本体10A内に様々な流路系統を形成することが可能である。以下に、閉塞部20の設置位置と形成される流路との態様について、図8図16を用いて説明する。

0051

(態様1:マイクロ流路13が2つの主流路131を有し、枝流路132を閉塞する態様)
マイクロ流路13が2つの主流路131及び枝流路132を有する場合、2つの枝流路132A及び132Bの両方を閉塞して、流路プレート1A内には、流路が二つの流路系統を有する態様と、枝流路132A及び132Bのうちの一方を閉塞して、流路が一つの流路系統を有する態様とがある。

0052

(態様1−1:2つの枝流路132A及び132Bの両方を閉塞する態様)
図8に示すように、閉塞部20を2つの枝流路132及び132Bに設けることで、流路プレート1A内には、二つの流路系統を形成する。図8に示す流路プレート1Aでは、開口14A及び14Bを流入口として、開口15A及び15Bを流出口とする。開口14Aから供給された液体は、主流路131Aを通って、開口15Aから流出し、開口14Bから供給された液体は、主流路131Bを通って、開口15Bから流出する。

0053

(態様1−2:2つの枝流路132A及び132Bの一方を閉塞する態様)
図9に示すように、閉塞部20を2つの枝流路132A及び132Bのうちの枝流路132Bに設けることで、流路プレート1A内には、一つの流路系統を形成する。図9に示す流路プレート1Aでは、開口14Aを流入口として、開口14B、15A及び15Bを流出口とする。開口14Aから供給された液体は、主流路131A及び誘導流路12B−1を通って、開口15Aから流出すると共に、主流路131A、枝流路132A及び主流路131Bを通って、開口14B及び15Bを流出口として流出する。

0054

(態様2:マイクロ流路13が3つの主流路131し、枝流路132を閉塞する態様)
この場合、全ての枝流路132を閉塞して、流路プレート1A内には、流路が三つの流路系統を有する態様と、枝流路132のうちの一部を閉塞して、流路が一つ又は二つの流路系統を有する得る態様とがある。

0055

(態様2−1:全ての枝流路132を閉塞する態様)
図10に示すように、閉塞部20を4つの枝流路132A〜132Dに設けることで、流路は三つの流路系統を形成する。図10に示す流路プレート1Aでは、開口14A、14B及び14Cを流入口として、開口15A、15B及び15Cを流出口とする。開口14Aから供給された液体は、主流路131Aを通って、開口15Aから流出し、開口14Bから供給された液体は、主流路131Bを通って、開口15Bから流出し、開口14Cから供給された液体は、主流路131Cを通って、開口15Cから流出する。

0056

(態様2−2:枝流路132の一部を閉塞する態様)
図11に示すように、閉塞部20を2つの枝流路132A及び132Cに設けることで、流路プレート1A内には、二つの流路系統を形成する。図11に示す流路プレート1Aでは、開口14A及び14Bを流入口として、開口14C、15A〜15Cを流出口とする。開口145Aから供給された液体は、主流路131Aを通って、開口15Aから流出する。開口14Bから供給された液体は、主流路131Bを通って、開口15Bから流出すると共に、主流路131Cを通って、開口14C及び15Cから流出する。なお、開口15Cから液体を供給して、主流路131Cを通って、開口15Cから流出させると共に、主流路131Bを通って、開口14B及び15Bから流出させてもよい。

0057

図12に示すように、閉塞部20を1つの枝流路132Aに設けることで、流路は二つの流路系統を形成する。図12に示す流路プレート1Aでは、開口14Aを流入口として、開口14B、14C及び15A〜15Cを流出口とする。開口15Aから供給された液体は、主流路131Aを通って、開口15Aから流出する。液体の一部は、枝流路132B及び主流路131Bを通って、開口14B及び15Bから流出すると共に、枝流路132C及び主流路131Cを通って、開口14C及び15Cから流出する。

0058

(態様3:3つの主流路131を有し、主流路131及び枝流路132の一部を閉塞する態様)
この場合、3つの主流路131と枝流路132との一部を閉塞して、流路プレート1A内には、流路が一つ又は二つの流路系統を有する態様がある。

0059

図13に示すように、閉塞部20を、2つの枝流路132A及び132Dと、主流路131Bの枝流路132A及び132Bとの連結位置よりも上流側と、主流路131Cの枝流路132Bとの連結位置よりも上流側と、主流路131Aの枝流路132Cとの連結位置よりも下流側と、主流路131Bの枝流路132C及び132Dとの連結位置よりも下流側とに設ける。これにより、流路プレート1A内には、一つの流路系統を形成する。図13に示す流路プレート1Aでは、開口14Aを流入口として、開口15Cを流出口とする。開口15Aから供給された液体は、主流路131A、枝流路132C、主流路131B、枝流路132B及び主流路131Cを通って、誘導流路12B−3の開口15Cから流出させることができる。

0060

図14に示すように、閉塞部20を、2つの枝流路132A及び132Cと、主流路131Bの枝流路132A及び132Bとの連結位置よりも上流側と、主流路131Cの枝流路132Bとの連結位置よりも上流側とに設ける。これにより、流路は一つの流路系統を形成する。図14に示す流路プレート1Aでは、開口14Aを流入口として、開口15Aを流出口とする。開口15Aから供給された液体は、主流路131Aを通って、誘導流路12B−1の開口15Aから流出させることができる。

0061

図15に示すように、閉塞部20を、枝流路132A、132C及び132Dと、主流路131Bの枝流路132A及び132Bとの連結位置よりも下流側と、主流路131Cの枝流路132Bとの連結位置よりも上流側とに設ける。これにより、流路プレート1A内には、二つの流路系統を形成する。図15に示す流路プレート1Aでは、開口14A及び14Bを流入口として、開口15A及び15Bを流出口とする。開口15Aから供給された液体は、主流路131Aを通って、誘導流路12B−1の開口15Aから流出させることができる。開口15Bから供給された液体は、枝流路132B及び主流路131Cを通って、誘導流路12B−3の開口15Cから流出させることができる。

0062

図16に示すように、閉塞部20を、枝流路132A及び132Cと、主流路131Cの枝流路132Bとの連結位置よりも上流側とに設ける。これにより、流路プレート1A内には、二つの流路系統を形成する。図16に示す流路プレート1Aでは、開口14A及び14Bを流入口として、開口15A〜15Cを流出口とする。開口15Aから供給された液体は、主流路131Aを通って、誘導流路12B−1の開口15Aから流出させることができる。開口15Bから供給された液体は、主流路131Bを通って、誘導流路12B−2の開口15Bから流出させると共に、枝流路132B及び132Dと主流路131Cを通って、誘導流路12B−3の開口15Cから流出させることができる。

0063

このように、流路プレート1Aは、第1板状プレート101及び第2板状プレート102と、誘導流路12と、マイクロ流路13とを有する。マイクロ流路13は、複数(図1では、2つ)の主流路131と、複数(図1では、2つ)の枝流路132とを備え、主流路131及び枝流路132の少なくとも一方(図1では、枝流路132)は閉塞部20により閉塞される。これにより、流路プレート1Aは、流路プレート1A内に任意に形成した一つ以上(図1では、3つ)の流路系統を有することができる。また、流路プレート1Aは、流路11を、誘導流路12(12A又は12B)の開口(14又は15)の何れかより供給された液体が主流路131を通って他の誘導流路12(12A又は12B)の開口(14又は15)から流出させるように形成できる(図9及び図11参照)。これにより、流路プレート1Aは、同一の溝部等が形成された第1板状プレート101及び第2板状プレート102を用いながら、流路プレート1A内に一つ以上の異なる流路を形成できる。よって、流路プレート1Aは、流路プレート1A内に、使用者の要求に応じた様々な流路11を有することができる。また、流路プレート1Aは、複数の流路系統を備えることで、液体を複数の流路系統に同時又は個別に供給することができる。

0064

流路プレート1Aは、閉塞部20により、枝流路132を閉塞できるため、マイクロ流路13ごとに対応した板状プレートを逐一準備して製造する必要はなく、共通の板状プレート(第1板状プレート101及び第2板状プレート102)を用いて製造できる。そのため、流路プレート1Aは、1つの共通した板状プレート(第1板状プレート101及び第2板状プレート102)を用いることで、要求に応じて、同一の外観形状で様々なマイクロ流路13を形成した流路プレートを早期かつ簡易に製造できる。

0065

流路プレート1Aは、閉塞部20を接着剤で形成できるため、マイクロ流路13のパターン毎に、それぞれに対応した金型を作製する必要がなく、1つの共通した金型を用いて製造できる。よって、流路プレート1Aは、異なるマイクロ流路13を形成する場合でも、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の製造に用いる金型の作製費用を削減できる。

0066

流路プレート1Aは、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を合成樹脂を含んで形成し、閉塞部20は合成樹脂の変質で形成された改質層を含むことができる。合成樹脂の変質により、枝流路132を形成する合成樹脂を変形させることができるため、改質層は枝流路132を閉塞するように形成できる。これにより、枝流路132を改質層でより確実に塞ぐことができるようになるため、閉塞部20は枝流路132内を流れる液体が通過するのをより確実に防ぐことができる。

0067

流路プレート1Aは、図13図16に示すように、流路11が6つの誘導流路12(12A−1〜12A−3及び12B−1〜12B−3)を有し、マイクロ流路13が誘導流路12に対応した3つの主流路131(131A〜131C)を有する場合、閉塞部20を、3つの主流路131のうちの少なくとも一つに設けることができる。閉塞部20により、主流路131A〜131Cの何れかを閉塞することにより、流路プレート1A内に供給される液体が流入する開口の位置を複数の開口(図13図16では、14A〜14C及び15A〜15C)の何れかとし、液体が流出する開口の位置を他の開口(図13図16では、14A〜14C及び15A〜15C)の何れかに変更できる。よって、流路プレート1Aは、液体が流入する開口の位置又は液体が流出する開口の位置を任意に変更できる。

0068

流路プレート1Aは、枝流路132が主流路131のいずれか二つを連結する連結流路として機能する場合、閉塞部20を枝流路132に設け、枝流路132を閉塞することで、一方の主流路131から他方の主流路131への液体の流れを止めることができる。これにより、流路プレート1A内に供給される液体が流入する開口の位置又は液体が流出する開口の位置を開口(14又は15)の何れかの位置に任意に変更することができると共に、流路系統の数を任意に決めることができる。

0069

流路プレート1Aは、主流路131及び枝流路132の少なくとも一方の流路の内径を50μm〜300μmとすることができる。主流路131及び枝流路132の内径が50μm〜300μmであれば、主流路131及び枝流路132内に液体を簡易に流すことができると共に、主流路131及び枝流路132を閉塞する際、主流路131及び枝流路132に閉塞部20を容易に形成できる。特に、第1板状プレート101及び第2板状プレート102が合成樹脂を含んで形成される場合には、主流路131及び枝流路132の溝部の表面の合成樹脂が変質して形成した改質層により、主流路131及び枝流路132は閉塞させ易くなる。そのため、流路プレート1Aは、主流路131及び枝流路132を安定して閉塞できる。

0070

(変形例)
流路プレート1Aの構成の変形例について説明する。

0071

本実施形態では、開口14及び15の少なくとも一方の数が、4つ以上でもよい。

0072

本実施形態では、開口14及び15をプレート本体10Aの辺側に設けているが、開口14及び15の少なくとも一方を、プレート本体10Aの略中心部分に設けてもよい。図17に、流路プレート1Aの他の構成の一例を示す。図17に示すように、流路プレート1Aは、開口14A〜14Dをプレート本体10Aの略中心部に設け、開口15A〜15Dをプレート本体10Aの辺側に設けてもよい。

0073

本実施形態では、プレート本体10Aは、平面視において、矩形状の他に、円形等の他の形状に形成されていてもよい。

0074

本実施形態では、プレート本体10Aは、2つの板状プレート(第1板状プレート101及び第2板状プレート102)で形成されているが、3つ以上の板状プレートで形成することもできる。

0075

本実施形態では、誘導流路12と、マイクロ流路13を構成する主流路131及び枝流路132との何れかの流路の断面は、四角形や五角形等の多角形に形成されていてもよいし、楕円形に形成されていてもよい。

0076

本実施形態では、開口14及び開口15の少なくとも一方は、X軸方向の辺側に設けられていてもよい。

0077

本実施形態では、プレート本体10Aは、その四つの辺のうちの何れか一つの辺に面取り部を備えてもよい。これにより、流路プレート1Aを分析装置等に挿入する際の挿入方向が確認しやすくなる。

0078

本実施形態では、閉塞部20は、プレート本体10A内に形成される開口及びマイクロ流路13の構成等に応じて、主流路131のみに形成されていてもよい。

0079

本実施形態では、閉塞部20は、接着剤を第1板状プレート101及び第2板状プレート102の間に塗布して形成した接着剤層でもよい。図18に示すように、閉塞部20は、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の間に接着剤層を形成して、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合させることができる。第1板状プレート101及び第2板状プレート102がガラスで形成される場合、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の表面に接着剤を塗布しても、これらの表面は改質されず、改質層が形成されないため、改質層によって第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合できない。そのため、この場合には、第1板状プレート101と第2板状プレート102の接合面101a及び102a1の表面と溝部101b及び102bの表面とに、熱可塑性樹脂や熱硬化型樹脂を含む接着剤を塗布して接着剤層を形成し、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合させることができる。

0080

また、図19に示すように、閉塞部20は、改質層と接着剤層とで構成されていてもよい。この場合、第1板状プレート101と第2板状プレート102の接合面101a及び102a1の表面と溝部101b及び102bの表面に、接着剤を含む軟化層を形成した後、溝部102bに熱可塑性樹脂や熱硬化型樹脂を含む接着剤を塗布する。第1板状プレート101及び第2板状プレート102を、それぞれの接合面101a及び102a1が接するように貼り合わせた後、熱圧着する。これにより、軟化層に含まれる接着剤が揮発して改質層を形成すると共に、接着剤層を形成し、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合させることができる。

0081

<流路プレートの製造方法>
次に、第1の実施形態に係る流路プレート1Aの製造方法の一例について説明する。なお、本実施形態に係る流路プレート1Aの製造方法では、図1に示す流路プレート1Aを製造する場合について説明する。

0082

図20は、本実施形態に係る流路プレートの製造方法を示すフローチャートである。図20に示すように、本実施形態に係る流路プレートの製造方法は、流路形成工程(ステップS11)と、第1塗布工程(ステップS12)と、第2塗布工程(ステップS13)と、接合工程(ステップS14)とを含む。

0083

流路形成工程(ステップS11)では、図3に示すように、流路プレート1Aの誘導流路12A及び12Bを形成する孔部を一方の板状プレート(第1板状プレート101)に形成し、2つの板状プレートのそれぞれの接合面側に、マイクロ流路13を画成する溝部を形成する。これにより、接合工程(ステップS14)後には、図1または図4に示すように、第1板状プレート101側に、誘導流路12A及び12Bと、お互いの接合面側に、マイクロ流路13が形成されることとなる。

0084

第1板状プレート101及び第2板状プレート102の溝部及び孔部は、射出成形トランスファー成形で第1板状プレート101及び第2板状プレート102を成形する際に形成してもよいし、機械加工レーザー等で加工して形成してもよい。また、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の表面にプレス加工等で溝部を形成してもよい。

0085

第1塗布工程(ステップS12)では、第1板状プレート101及び第2板状プレート102のうちの少なくとも一方の板状プレートの接合面に、接着剤を塗布する。この際に、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の溝部及び孔部の部分には、接着剤を塗布しない。

0086

第2塗布工程(ステップS13)では、マイクロ流路13の枝流路132を画成する溝部の一部に接着剤を塗布する。接着剤は、閉塞部20がマイクロ流路13を構成する主流路131と枝流路132との数等に応じてこれらの流路に設ける場所に応じて塗布する。上記の図8図16に示す流路プレート1Aにおいては、接着剤はそれぞれの閉塞部20の設置位置に塗布する。なお、第1塗布工程(ステップS12)で使用する接着剤と第2塗布工程(ステップS13)で使用する接着剤とが同一の場合は、同時に工程を行うことができる。これにより、工程を簡略化でき、容易に流路プレート1Aを作製することができる。

0087

接合工程(ステップS14)では、第1板状プレート101と第2板状プレート102との対向する溝部の位置がずれないように、接合される第1板状プレート101及び第2板状プレート102の接合面を対向して接触させて、第1板状プレート101と第2板状プレート102とを重ねる。その後、第1板状プレート101と第2板状プレート102とを、例えば、熱圧着等して接合する。これにより、お互いの接合面に、マイクロ流路13を画成する。また、この接合時には、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の接合面と、枝流路132に対応した溝部の一部に接着剤が塗布されているので、前記接合面及び溝部の表面に染み渡らせた接着剤により、前記接合面及び溝部の表面と接着剤の染み込んだ領域が軟化する。そして、第1板状プレート101と第2板状プレート102を重ねて押し付けると、前記接合面及び溝部の軟化した領域が変形して固まることで、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を構成する合成樹脂が変質した改質層となり、閉塞部20を形成する。閉塞部20により、枝流路132を閉塞する。

0088

このように、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合することで、図1に示すような流路プレート1Aが容易に得られる。

0089

本実施形態に係る流路プレート1Aの製造方法は、図8図17に示すように、マイクロ流路13を構成する主流路131と枝流路132との数及び形成場所等に応じて、閉塞部20をこれらの流路の種々の場所に設けることで、プレート本体10A内に様々な流路系統を形成することができる。

0090

本実施形態に係る流路プレートの製造方法によれば、第2塗布工程(ステップS13)により、第1板状プレート101と第2板状プレート102の接合面に形成した、複数(図1では、2つ)の枝流路132の少なくとも一つを画成する溝部の一部に接着剤を塗布する。そして、接合工程(ステップS14)において、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を、それぞれの接合面が接触するように接合する。これにより、誘導流路12及びマイクロ流路13を画成すると共に、接着剤を塗布した枝流路132の少なくとも一つ(図1では、枝流路132A又は132B)に閉塞部20を形成することで、枝流路132の少なくとも一つ(図1では、枝流路132A又は132B)を閉塞できる。接合工程(ステップS14)において、枝流路132の少なくとも一つを閉塞することで、一の誘導流路12の開口(開口14又は15)から供給された液体を他の誘導流路12の開口(開口14又は15)から流出させる、任意の流路を形成できる。これにより、同一の溝部等が形成された第1板状プレート101及び第2板状プレート102を用いながら、流路プレート1A内に、異なる流路を形成した流路プレート1Aを複数製造できる。よって、1つの共通した第1板状プレート101及び第2板状プレート102を用いて、使用者の要求に応じて、様々な異なる流路11を有する流路プレート1Aを製造できる。

0091

本実施形態では、第2塗布工程(ステップS13)で枝流路132を画成する溝部の閉塞部分に接着剤を塗布する。これにより、接合工程(ステップS14)において、枝流路132の少なくとも一つを閉塞できる。そのため、マイクロ流路13ごとに対応した板状プレートを逐一準備して製造する必要はなく、共通の板状プレートを使用できる。1つの共通した板状プレートを用いることで、様々なマイクロ流路13を形成した流路プレート1Aを短時間で容易に製造できる。そのため、要求に応じて、同一の外観形状で様々なマイクロ流路を形成した流路プレートを早期に簡単に製造できる。

0092

本実施形態では、第2塗布工程(ステップS13)で枝流路132を画成する溝部の閉塞部分に接着剤を塗布し、接合工程(ステップS14)で第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合する。これにより、枝流路132に閉塞部20を容易に形成できる。そのため、マイクロ流路13のパターン毎に、それぞれに対応した金型を作製する必要がなく、1つの共通した金型を用いることができる。よって、異なるマイクロ流路13を有する流路プレート1Aを製造する際に、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の製造に用いる金型の作製費用を削減できる。

0093

本実施形態では、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を合成樹脂を含んで形成し、接合工程(ステップS14)で、閉塞部20は、接着剤を塗布した枝流路132を画成する溝部の一部の合成樹脂が変質した改質層を含むことができる。合成樹脂の変質により、枝流路132を画成する溝部の一部の合成樹脂を変形させることで、改質層は枝流路132を閉塞するように形成できる。閉塞部20は、改質層によって枝流路132をより確実に塞ぐことができるため、枝流路132内を流れる液体が通過するのをより確実に防ぐことができる。

0094

本実施形態では、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を合成樹脂を含んで形成している場合に、接合工程(ステップS14)において、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の接合面を熱圧着することで、枝流路132に対応した溝部に塗布した接着剤が溝部の表面に染み渡らせることができる。これにより、溝部を構成する合成樹脂を変質し、溝部の表面を変形させることで、改質層を含む閉塞部20を形成できる。よって、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を貼り合わせて接着剤で閉塞する際に安定して閉塞できる。

0095

本実施形態では、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を合成樹脂を含んで形成し、図13図16に示すように、三つ以上の主流路131の何れかを閉塞する場合、流路形成工程(ステップS11)で、誘導流路12に対応した主流路131を画成できる溝部を形成する。そして、第2塗布工程(ステップS13)で主流路131を画成する溝部の一部に接着剤を塗布し、接合工程(ステップS14)で閉塞部20は主流路131を画成する溝部の一部の合成樹脂が変質した改質層を含むことができる。これにより、少なくとも一つの主流路131の閉塞箇所で、流路プレート1A内に供給される液体が流入する開口の位置又は液体が流出する開口の位置を任意に変更できる流路プレートを容易に作製できる。

0096

本実施形態では、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を合成樹脂を含んで形成し、枝流路132が主流路131のいずれか二つを連結する連結流路として機能する場合、第2塗布工程(ステップS13)で枝流路132を画成する溝部の一部に接着剤を塗布する。そして、接合工程(ステップS14)で閉塞部20は枝流路132に枝流路132を画成する溝部の一部の合成樹脂が変質して形成した改質層を含むことができる。これにより、一方の主流路131から他方の主流路131への液体の流れを止めることができる。よって、枝流路132の閉塞箇所で、流路プレート1A内に供給される液体が流入する開口の位置又は液体が流出する開口の位置を任意に変更した流路プレートを容易に作製できる。また、任意の数の流路系統を有する流路プレートを容易に作製することができる。

0097

(変形例)
流路プレート1Aの製造方法の変形例について説明する。

0098

本実施形態では、接合工程(ステップS14)は、第1板状プレート101と第2板状プレート102とを接合する際、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の溝部の表面が変質した改質層を含む閉塞部20を形成できれば、熱圧着以外の方法を用いてもよい。

0099

[第2の実施形態]
第2の実施形態に係る流路プレートについて説明する。本実施形態に係る流路プレートは、上記の図10に示す第1の実施形態に係る流路プレート1Aの流路に分離素子を収容する分離素子収容部を備えたものである。なお、本実施形態では、上記図1に示す流路プレート1Aの主流路131に分離素子を設けた場合について説明するが、分離素子収容部は、流路プレート1Aの枝流路132に設けられていてもよいし、主流路131及び枝流路132の両方に設けられていてもよい。

0100

図21は、第2の実施形態に係る流路プレートの斜視図であり、図22は、流路プレートの平面図であり、図23は、流路プレートの分解斜視図である。図21及び図22に示すように、流路プレート1Bは、プレート本体10Bと、液体中の成分を分離する分離素子(分離カラム)30とを有し、内部を流れる液体中の成分を分離するものである。分離カラム30は、流路に収容されている。本実施形態では、プレート本体10Bの内部の流路の構成を変更したこと以外、上記の第1の実施形態に係る流路プレート1Aと同様であるため、本実施形態では、流路の構成についてのみ説明する。

0101

図21に示すように、プレート本体10Bは、流路11に、分離素子収容部17を有する。誘導流路12、マイクロ流路13及び分離素子収容部17は、流路プレート1Bの内部に設けられている。分離素子収容部17は、図22に示すように、主流路131の途中(一部)にプレート本体10Bの外形に沿って平行に設けられている。

0102

図23に示すように、誘導流路12、マイクロ流路13及び分離素子収容部17を構成する第1板状プレート101及び第2板状プレート102には、誘導流路12、マイクロ流路13及び分離素子収容部17に対応した形状の、溝部又は孔部が形成されている。分離素子収容部17は、第1板状プレート101の分離素子収容部用溝部17aと第2板状プレート102の分離素子収容部用溝部17bとで形成される。

0103

本実施形態では、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の溝部は、溝部の中心線から見て、分離素子収容部17については、主流路131及び枝流路132と同様、上下方向及び左右方向に対称に形成されている。すなわち、マイクロ流路13及び分離素子収容部17は、図24に示すように、軸方向視において、円形に形成され、第1板状プレート101と第2板状プレート102との接合面を挟んで、対称に形成される(鏡像関係)。

0104

第1板状プレート101と第2板状プレート102とを接合することによって、誘導流路12、マイクロ流路13及び分離素子収容部17が形成される。このように、流路は、図21に示すように、プレート本体10Bの内部に設けられ、プレート本体10B内を液体が通るための通路として機能する。

0105

図21に示すように、分離素子収容部17は、分離カラム30を収容する空間である。分離素子収容部17は、図22に示すように、主流路131A〜131Cの一部に流路に沿って設けられている。分離素子収容部17は、主流路131A〜131Cより大きい断面積を有する空間で形成される。

0106

(分離カラム)
図21に示すように、分離カラム30は、分離素子収容部17内に配置され、第1板状プレート101と第2板状プレート102との間で挟持された状態で収容されている。分離カラム30は、液体中の成分を分離するものであり、例えば、液体クロマトグラフィー用の分離用カラムが用いられる。

0107

分離カラム30は、柱状に形成される。分離カラム30は、内部に多孔質固定相を有する。固定相は、固定相を通過する液体に含まれる各成分に対する相互作用(例えば、疎水性相互作用イオン交換等)の違いにより、液体に含まれる各成分同士を分離させる。例えば、固定相は、液体に含まれる各成分の吸着性分配係数の差に基づく移動速度の差を利用して、液体に含まれる各成分を分離する。液体が血液である場合には、固定相は、分子の大きさ及び荷電状態に応じて、血液に含まれる成分を分離する。

0108

固定相は、多孔質体微粒子集合体で形成できる。固定相の材料は、液体の種類や分離させる成分の種類に応じて、無機材料有機材料等から選択される。固定相は、無機材料や有機材料等からなるモノリス構造体等を含むことができる。モノリス構造体は、空隙や細孔の大きさ、又はこれらの組み合わせを、目的に合わせて適宜調整可能である。モノリス構造体としては、シリカモノリス等が用いられる。

0109

流路プレート1Bでは、開口14(14A、14B及び14C)にそれぞれ液体が注入される。液体は、開口14(14A、14B及び14C)から誘導流路12A(12A−1、12A−2及び12A−3)を通って流路プレート1Bの厚さ方向に流れた後、主流路131(131A、131B及び131C)を通って、分離素子収容部17に供給される。液体は、分離素子収容部17内の分離カラム30を通りながら、分離カラム30で液体中の成分が分離される。その後、分離カラム30で成分が分離された液体は、分離素子収容部17から主流路131(131A、131B及び131C)、誘導流路12B(12B−1、12B−2及び12B−3)を通って、開口15(15A、15B及び15C)から排出される。

0110

流路プレート1Bは、主流路131の一部に分離素子収容部17を有し、分離素子収容部17内に分離カラム30を設けている。流路プレート1Bは、主流路131に、独立した複数(図21では、3つ)の分離カラム30を有することができるため、それぞれの流路系統で分離カラム30において液体中の成分を分離できる。

0111

(変形例)
なお、本実施形態では、分離素子収容部17は、主流路131A〜131Cの何れか一つ又は二つに形成されていてもよい。

0112

本実施形態では、分離素子収容部17は、枝流路132A〜132Cの何れか一つ以上に形成されていてもよい。

0113

本実施形態では、上記の図1及び図8図17に示す、第1の実施形態に係る流路プレート1Aの種々の態様において、分離素子収容部17は、主流路131及び枝流路132の何れか一つ以上に形成されていてもよい。

0114

例えば、図25に示すように、流路プレート1Bは、図13に示す第1の実施形態に係る流路プレート1Aの態様において、主流路131A〜131Cに分離素子収容部17を設け、それぞれの分離素子収容部17に分離カラム30を設けてもよい。これにより、流路プレート1Bは、分離カラム30を直列に設けた流路経路を有することができる。

0115

<流路プレートの製造方法>
次に、第2の実施形態に係る流路プレート1Bの製造方法の一例について説明する。図26は、本実施形態に係る流路プレートの製造方法を示すフローチャートである。図26に示すように、本実施形態に係る流路プレートの製造方法は、流路形成工程(ステップS21)と、第1塗布工程(ステップS22)と、第2塗布工程(ステップS23)と、分離素子設置工程(ステップS24)と、接合工程(ステップS25)とを含む。

0116

流路形成工程(ステップS21)では、マイクロ流路13を画成する溝部の一部に、軸方向に対する面積を大きく形成した分離素子収容部用溝部17a及び17b(図23参照)をさらに形成する。

0117

第1塗布工程(ステップS22)及び第2塗布工程(ステップS23)は、上記の図17に示す第1の実施形態に係る流路プレート1Aの製造方法の第1塗布工程(ステップS12)及び第2塗布工程(ステップS13)と同様であるため、説明は省略する。

0118

分離素子設置工程(ステップS24)では、分離素子収容部用溝部17a及び17b(図23参照)に、分離カラム30を設置する。

0119

接合工程(ステップS25)は、上記の図17に示す、第1の実施形態に係る流路プレート1Aの製造方法の接合工程(ステップS14)と同様であるため、説明は省略する。

0120

接合工程(ステップS25)で、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合することで、図21に示すような流路プレート1Bが得られる。

0121

本実施形態に係る流路プレートの製造方法は、接合工程(ステップS25)の前に、分離素子設置工程(ステップS24)において、分離素子収容部用溝部17a及び17b(図23参照)に分離カラム30を設置する。これにより、流路11内の分離素子収容部用溝部17a及び17b(図23参照)に分離カラム30を含む流路プレート1Bを製造できる。

0122

なお、本実施形態では、分離素子設置工程(ステップS24)は、接合工程(ステップS25)の前であればよく、例えば、第1塗布工程(ステップS22)の前、又は第1塗布工程(ステップS22)と第2塗布工程(ステップS23)との間でもよい。

0123

[第3の実施形態]
<流路プレート>
第3の実施形態に係る流路プレートについて説明する。本実施形態に係る流路プレートは、上記の図10に示す第1の実施形態に係る流路プレート1Aの流路に、外部から分析用等に用いられる測定光が照射される検出部である光学検出セル部を備えたものである。なお、本実施形態では、上記図1に示す流路プレート1Aの主流路131に光学検出セル部を設けた場合について説明するが、光学検出セル部は、流路プレート1Aの枝流路132に設けられていてもよいし、主流路131及び枝流路132の両方に設けられていてもよい。

0124

図27は、第3の実施形態に係る流路プレートの斜視図であり、図28は、流路プレートの平面図であり、図29は、流路プレートの分解斜視図である。図27及び図28に示すように、流路プレート1Cは、プレート本体10C内の流路に光学検出セル部18を有し、内部を流れる液体に測定光を照射して、液体中の成分を分析するものである。なお、光学検出セル部18は、フローセルともいう。本実施形態では、プレート本体10Cの内部の流路に光学検出セル部18を形成したこと以外、上記の第1の実施形態に係る流路プレート1Aと同様であるため、本実施形態では、光学検出セル部18の構成についてのみ説明する。

0125

図27に示すように、流路11及び光学検出セル部18は、流路プレート1Aの内部に設けられている。光学検出セル部18は、図28に示すように、主流路131の途中(一部)にプレート本体10Cの外形に沿って平行に設けられている。

0126

図29に示すように、流路11及び光学検出セル部18を構成する第1板状プレート101及び第2板状プレート102には、誘導流路12、マイクロ流路13及び光学検出セル部18に対応した形状の、溝部又は孔部が形成されている。光学検出セル部18は、第1板状プレート101の検出部用溝部である光学検出セル部溝部18aと第2板状プレート102の光学検出セル部溝部18bとで形成される。

0127

第1板状プレート101及び第2板状プレート102の溝部は、溝部の中心線から見て、光学検出セル部18については、上下方向及び左右方向に対称に形成されている。すなわち、光学検出セル部18は、図30に示すように、軸方向視において、四角形に形成され、第1板状プレート101と第2板状プレート102との接合面を挟んで、対称に形成される(鏡像関係)。

0128

第1板状プレート101と第2板状プレート102とを接合することによって、誘導流路12、マイクロ流路13及び光学検出セル部18が形成される。このように、流路は、図22に示すように、プレート本体10Cの内部に設けられ、プレート本体10C内を液体が通るための通路として機能する。

0129

図27に示すように、光学検出セル部18は、測定光が照射される空間である。光学検出セル部18は、主流路131A〜131Cの一部に平行に設けられる。光学検出セル部18は、図28に示すように、プレート本体10C内の第1板状プレート101及び第2板状プレート102に、プレート本体10CのY軸方向に沿って設けられる。光学検出セル部18は、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を挟むことで、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の孔部により形成される。

0130

光学検出セル部18は、図30に示すように、その軸方向視において四角形に形成され、図28に示すように、プレート本体10Aの側面視において長方形状に形成されている。

0131

光学検出セル部18は、その軸方向視において、液体及び測定光が通過可能な大きさに形成されており、図27に示すように、その軸方向視において、流路11より大きな断面積を有する。光学検出セル部18の軸方向視の大きさは、検査に用いる液体の量や液体に含まれる成分の濃度等に応じて適宜設定可能である。光学検出セル部18の軸方向視の大きさは、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の溝部の大きさを調整することで設定できる。なお、第1板状プレート101及び第2板状プレート102の溝部は、液体及び測定光が通過可能な大きさに形成されていればよく、断面形状は、円形に限らず、例えば、四角形等の多角形でもよい。

0132

流路プレート1Cは、主流路131(131A〜131C)の一部に光学検出セル部18を有することにより、主流路131(131A〜131C)を流れる液体に光を照射させ易くなる。光学検出セル部18に測定光を照射することで、液体中の成分を分析できる。

0133

流路プレート1Cは、光学検出セル部18を枝流路132(132A〜132D)に形成することによって、光学検出セル部18への光の照射方向を、流路プレート1Cの幅方向(X軸方向)又は長さ方向(Y軸方向)に変えることができる。そのため、流路プレート1Cは、測定装置の測定光の照射方向が流路プレート1Cの幅方向(X軸方向)又は長さ方向(Y軸方向)の何れの場合にも対応できる。

0134

(変形例)
なお、本実施形態では、プレート本体10Cは、光学検出セル部18は、主流路131A〜131Cの何れか一つ又は二つに形成されていてもよい。

0135

本実施形態では、光学検出セル部18は、複数の枝流路132の何れか一つ以上に形成されていてもよい。

0136

本実施形態では、複数の主流路131及び枝流路132の少なくとも何れか一方の軸方向が流路プレート1Cの厚さ方向(Z軸方向)に伸びるように形成されていてもよい。この場合、光学検出セル部18はその軸方向が流路プレート1Cの厚さ方向(Z軸方向)となるように形成することができる。これにより、外部から照射される測定光の照射方向が流路プレート1Cの厚さ方向(Z軸方向)の場合にも、対応可能な流路プレートとできる。

0137

本実施形態では、上記の図1及び図8図17に示す、第1の実施形態に係る流路プレート1Aの種々の態様において、光学検出セル部18は、主流路131及び枝流路132の何れか一つ以上に形成されていてもよい。

0138

例えば、図31に示すように、流路プレート1Cは、閉塞部20を、3つの枝流路132A、132C及び132Dと、主流路131Cの枝流路132Bとの連結位置よりも上流側とに設ける。これにより、流路プレート1C内には、二つの流路系統が形成される。開口15Aから供給された液体は、主流路131Aを通り、主流路131Aに設けた光学検出セル部18を通過して開口15Aから流出する。開口14Bから供給された液体は、主流路131Bを通り、主流路131Bに設けた光学検出セル部18を通過して開口15Bから流出する。また、液体の一部は、枝流路132B及び主流路131Cを通り、主流路131Cに設けた光学検出セル部18を通過して開口15Cから流出する。そのため、流路プレート1Cは、主流路131Aに設けた光学検出セル部18を通過する一方の液体中の成分を分析しつつ、主流路131B及び131Cに設けたそれぞれの光学検出セル部18を通過する他方の液体中の成分を分析できる。主流路131B及び131Cに設けた光学検出セル部18を通過した液体の分析結果を比較することでより、他方の液体中の成分をより高精度に分析できる。

0139

本実施形態では、主流路131(131A〜131C)及び枝流路132(132A〜132D)の何れか一つに、上記の第2の実施形態に係る流路プレート1Bが備える分離素子収容部17を形成してもよい。この場合、流路プレート1Cは、例えば、図32に示すように、分離素子収容部17を主流路131(131A及び131B)の一部に形成し、光学検出セル部18を主流路131Cの一部に形成する。これにより、流路プレート1Cは、液体を、主流路131A及び131Bに設けた分離素子収容部17と、主流路131Cに設けた光学検出セル部18とにこの順に流すことができる。流路プレート1Cは、2つの分離素子収容部17に設けた分離カラム30を通過させることで、液体中の成分の分離時間を確保できるので、液体中の成分をより安定して分離できる。そのため、光学検出セル部18を通過する液体の成分をより高精度に分析できる。また、主流路131A及び131Bの分離素子収容部17に収容する分離カラム30の種類を変えることで、液体中の成分がより多種類の場合でも、液体中の多種類の成分を安定して分析することもできる。

0140

本実施形態では、図示はしないが、光学検出セル部18の他に、光学検出セル部18と同様、所定の大きさの空間を有する機能部を設けてもよい。機能部は、例えば、フィルタ等の機能部品を収容する収納部、複数の液体が流入又は流出し複数の液体を混合する混合槽又は排出される液体の廃液槽、複数の液体を供給するための貯液層等が挙げられる。流路プレート1Cは、プレート本体10Cの内部に機能部を有することで、収容部、混合槽又は廃液槽、貯液層等をプレート本体10C内に備えることができ、流路プレート1Cの機能を向上させることができる。

0141

例えば、機能部が液体中の不純物等を除去するフィルタを備える収容部として用いられる場合、流路プレート1Cは、主流路131A〜131C及び枝流路132A〜132Cの何れか一つに収容部(フィルタを収容)及び分離素子収容部17(分離カラム30を収容)を形成してもよい。この場合、液体中の異物を収容部のフィルタで除去し分離カラム30に流入させるために、液体が収容部、分離素子収容部17の順に流れるように、収容部及び分離素子収容部17を形成することが好ましい。

0142

図33に示すように、流路プレート1Cは、機能部40(40A及び40B)を主流路131A及び131Bの一部に形成し、分離素子収容部17を主流路131Cの一部に形成し、閉塞部20を図13に示す第1の実施形態に係る流路プレート1Aと同様に形成する。図33では、機能部40Aは主流路131Aの一部に形成し、機能部40Bは主流路131Bの一部に形成する。これにより、図33に示す流路プレート1Cでは、液体は、開口14Aから誘導流路12Aを通って流路プレート1Cの厚さ方向に流れた後、主流路131Aを通って、機能部40Aに供給される。液体は、機能部40A内に設けたフィルタを通り、液体中の不純物等が除去される。その後、液体は、主流路131A、枝流路132C、主流路131Bを通って、機能部40に供給される。液体は、機能部40内に設けたフィルタを通り、液体中に残留する不純物等がさらに除去される。その後、液体は、主流路131B、枝流路132B及び主流路131Cを通って、分離素子収容部17内の分離カラム30に供給される。液体は、分離カラム30を通りながら、分離カラム30で液体中の成分が分離される。分離カラム30で成分が分離された液体は、分離素子収容部17から主流路131C、誘導流路12B−3を通って、開口15Cから排出される。図33に示す流路プレート1Cでは、機能部40A及び40B内に設けたそれぞれのフィルタに液体を通過させることで、液体中の不純物を除去できるので、分離カラム30の負担を軽減できる。また、流路プレート1Cでは、機能部40A及び40B内に設けたフィルタの一方のフィルタが使用寿命に到達しても、他方のフィルタが有効に機能していれば、液体中の不純物等の除去を行うことができるため、流路プレート1Cの使用寿命を安定して延長できる。

0143

<流路プレートの製造方法>
次に、第3の実施形態に係る流路プレート1Cの製造方法の一例について説明する。図34は、本実施形態に係る流路プレートの製造方法を示すフローチャートである。図34に示すように、本実施形態に係る流路プレートの製造方法は、流路形成工程(ステップS31)と、第1塗布工程(ステップS32)と、第2塗布工程(ステップS33)と、接合工程(ステップS34)とを含む。

0144

流路形成工程(ステップS31)では、マイクロ流路13を画成する溝部の一部に、軸方向に対する面積を大きく形成した、光学検出セル部溝部18a及び18b(図29参照)をさらに形成する。

0145

第1塗布工程(ステップS32)、第2塗布工程(ステップS33)及び接合工程(ステップS34)は、上記の図17に示す第1の実施形態に係る流路プレート1Aの製造方法の第1塗布工程(ステップS12)、第2塗布工程(ステップS13)及び接合工程(ステップS14)と同様であるため、説明は省略する。

0146

接合工程(ステップS34)で、第1板状プレート101及び第2板状プレート102を接合することで、図27に示すような流路プレート1Cが得られる。

0147

本実施形態に係る流路プレートの製造方法は、流路形成工程(ステップS31)において、マイクロ流路13を形成する溝部の一部に、光学検出セル部溝部18a及び18b(図29参照)をさらに形成する。これにより、マイクロ流路13内に液体中の成分を分析する光学検出セル部18を有する流路プレート1Cを製造できる。

0148

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

0149

1A〜1C流路プレート
10A〜10Cプレート本体
101 第1板状プレート
102 第2板状プレート
11液体流路(流路)
12、12A、12A−1、12A−2、12A−3、12B、12B−1、12B−2、12B−3誘導流路
13マイクロ流路
131、131A、131B、131C、131C 主流路
132、132A、132B、132C、132D枝流路
20閉塞部
17分離素子収容部
17a、17b 分離素子収容部用溝部
18光学検出セル部(検出部)
18a、18b 光学検出セル部溝部(検出部用溝部)
30 分離素子(分離カラム)
40、40A、40B 機能部

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