JP2006030160A - Reaction container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＤＮＡ解析において検体を吸着・精製などする医療分析や、化学物質の反応や合成分析などを行う際に使用する反応容器に関する。この種の反応容器は、バイオチップ、マイクロチップ、流体デバイスなどと称されることもある。 The present invention relates to a reaction container used when performing medical analysis such as adsorption / purification of a specimen in DNA analysis, chemical reaction or synthesis analysis. This type of reaction vessel is sometimes referred to as a biochip, microchip, fluidic device, or the like.
近年、ＤＮＡ構造の解析結果に基づき、より効率的な医療を行おうとする試みが急速に発達しつつあり、ＤＮＡ解析に用いられる小型の反応容器が多数開発されている。この種の反応容器の一般的な構造は、表面に小さな溝（マイクロチャンネル）が形成された平板状のベースと、これに接合されて溝の開口を塞ぐ、ベースとほぼ同じ外形形状を呈するカバープレートとを不離一体的に接合してなる。カバープレートには前記溝に分析液や反応液を注出入するための通口を設けてあり、溝に分析液を収容した状態で分析や反応を行う。同種の構造を有する反応容器は、例えば特許文献１ないし５にも認められる。
In recent years, attempts to provide more efficient medical treatment based on the results of DNA structure analysis are rapidly developing, and many small reaction vessels used for DNA analysis have been developed. The general structure of this type of reaction vessel is that a flat base with a small groove (microchannel) formed on the surface, and a cover that is joined to this and closes the opening of the groove, and has the same outer shape as the base. It is formed by integrally joining the plate. The cover plate is provided with a passage through which the analysis solution and the reaction solution are poured into the groove, and the analysis and the reaction are performed in a state where the analysis solution is accommodated in the groove. For example,
特許文献１の反応容器においては、ベースの表面に突設したリブで溝を区画し、リブの突端にカバープレートを接着剤を介して接合することにより溝を封止している。同様に、平板状のベースの表面に小さな溝を凹み形成する形態の反応容器においては、ベースの表面にカバープレートを接着固定して溝の開口を塞いでいる。
In the reaction container of
上記のように、カバープレートをベースに接着固定する形態を採ると、反応容器を少ない手間で安価に製造でき、接着剤が広範囲にわたって接合面間の空隙に充填されるため、シール性を良好に確保できる。とくにＵＶ樹脂を含む紫外線硬化性の接着剤は、塗布から硬化までの時間を任意に設定できるため、作業性・加工性の点でも優れている。 As described above, if the cover plate is bonded and fixed to the base, the reaction vessel can be manufactured at low cost with little effort, and the adhesive is filled in the gap between the joint surfaces over a wide range, so the sealing performance is good. It can be secured. In particular, an ultraviolet curable adhesive containing a UV resin is excellent in terms of workability and workability because the time from application to curing can be arbitrarily set.
しかし、カバープレートをベースに接着する場合には、接着剤を同じ厚みで均一に塗布するのが難しい。粘度の低い接着剤を用いると、カバープレートをベースに押し付ける際の毛細管現象によって、接着剤をほぼ均一に拡散させることができるが、拡散途中の接着剤が肝心の溝内に入り込むおそれがあり、信頼性に欠ける。 However, when bonding the cover plate to the base, it is difficult to uniformly apply the adhesive with the same thickness. If an adhesive with low viscosity is used, the adhesive can be diffused almost uniformly by capillary action when the cover plate is pressed against the base, but the adhesive in the middle of diffusion may enter the core groove, Lack of reliability.
高粘度の接着剤は、低容量吐出装置と工業用ロボットで塗布作業を行うことにより、規定のパターンに従って塗布できる。問題は、カバープレートを接合したとき、予め塗布した接着剤層を充分に延伸拡散させることができず、溝の開口周縁に余分な空間ができるのを避けられない。場合によっては、延伸拡散した接着剤が溝の開口縁からはみ出るおそれもある。 A high-viscosity adhesive can be applied in accordance with a prescribed pattern by performing a coating operation with a low-capacity discharge device and an industrial robot. The problem is that when the cover plates are joined, the pre-applied adhesive layer cannot be sufficiently stretched and diffused, and it is inevitable that an extra space is formed at the periphery of the opening of the groove. In some cases, the stretched and diffused adhesive may protrude from the opening edge of the groove.
ベースとカバープレートとを一体化する手法としては、上記以外の接着法や、熱溶着法を採ることができる。例えば、ベースおよびカバープレートが相溶性のあるプラスチック材で形成されている場合には、いずれか一方に溶剤を塗布して接合面を溶融したのち、両者を接合一体化できる。あるいは、ベースおよびカバープレートを接合した状態で超音波溶着して、両者を一体化できる。 As a method for integrating the base and the cover plate, an adhesion method other than the above or a heat welding method can be employed. For example, when the base and the cover plate are made of a compatible plastic material, the solvent can be applied to one of them to melt the joint surface, and then both can be joined and integrated. Alternatively, ultrasonic welding can be performed in a state where the base and the cover plate are joined, so that both can be integrated.
しかし、溶剤を用いた接着法では、閉鎖された溝内空間が残留溶剤で汚染される可能性があり、洗浄などの余分な手間を掛けて残留溶剤を除去する必要がある。カバープレートをベースに押し付けるとき、溶融した溝の開口周縁が、溝内へ押し出される危惧も少なからずある。毒性がある溶剤を使用する場合の安全衛生上の問題も無視できない。ベースとカバープレートとを超音波溶着法で一体化する場合には、超音波発信に伴う塵埃（溶融飛沫）が溝空間に封じ込められるおそれがあり、溝内空間の汚損が問題となる。さらに、いずれの接合法であっても、ベースとカバープレートとの一方がガラス、セラミックス、金属などで形成してある場合には適用できない。 However, in the adhesion method using a solvent, there is a possibility that the closed space in the groove is contaminated with the residual solvent, and it is necessary to remove the residual solvent by extra work such as cleaning. When the cover plate is pressed against the base, there is a considerable risk that the opening peripheral edge of the melted groove is pushed into the groove. Health and safety issues when using toxic solvents cannot be ignored. When the base and the cover plate are integrated by the ultrasonic welding method, there is a possibility that dust (molten droplets) accompanying ultrasonic transmission may be contained in the groove space, and contamination of the space in the groove becomes a problem. Furthermore, any joining method cannot be applied when one of the base and the cover plate is formed of glass, ceramics, metal, or the like.
また、ベースとカバープレートとの接合面の平面精度が悪いと、部分的に両者の接合面に浮きが生じて、当該接合面におけるシール性が悪化しやすい問題もある。かかる不具合は、平面度の高いベースを採用することで解決できるが、その場合にはベースの加工コストが増加するため、結果として反応容器の製造コストが増加する。従前の接着剤による接合方法では、接着剤が硬化するまでの間、ベースとカバープレートとの相互の位置関係を維持するために両者を治具で押さえる必要があり、その分だけ余分な工程を要し、製造コストのアップが避けられない。 Further, when the planar accuracy of the joint surface between the base and the cover plate is poor, there is a problem that the joint surface between the two parts is partially lifted, and the sealing performance at the joint surface is likely to deteriorate. Such a problem can be solved by adopting a base with high flatness, but in this case, the processing cost of the base increases, and as a result, the manufacturing cost of the reaction vessel increases. In the conventional joining method using an adhesive, it is necessary to hold both the base and the cover plate with a jig until the adhesive is hardened. In other words, an increase in manufacturing cost is inevitable.
本発明の目的は、ベースとカバープレートとを接着する形式において、カバープレートの接着時に接着剤が溝内にはみ出るのを防止し、溝の開口周縁に余分な空間が形成されることを解消し、接着剤が試薬に溶け込んだり、あるいは検体と反応したりするのを防止できる反応容器を提供することにある。 The object of the present invention is to prevent the adhesive from protruding into the groove when the cover plate is bonded in the type in which the base and the cover plate are bonded, and eliminate the formation of an extra space at the periphery of the opening of the groove. An object of the present invention is to provide a reaction container capable of preventing an adhesive from being dissolved in a reagent or reacting with a specimen.
本発明の目的は、カバープレートをベースに対して適正に接着固定でき、とくに生産時のロット数が小さい場合でも安価に製造できる反応容器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a reaction vessel that can properly bond and fix a cover plate to a base and can be manufactured at a low cost even when the number of lots in production is small.
本発明の目的は、接着剤層を均一な厚みで正確に形成できる反応容器を提供することにある。本発明の目的は、カバープレートをベースに対して正確に位置決めした状態で接着固定でき、したがって位置決め作業の失敗を一掃して製品の歩留まりの向上が図れ、ベースとカバープレートとの形成素材が異質である場合にも問題なく一体化できる反応容器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a reaction vessel capable of accurately forming an adhesive layer with a uniform thickness. The object of the present invention is to bond and fix the cover plate in a state where it is accurately positioned with respect to the base. Therefore, it is possible to eliminate the failure of positioning work and improve the product yield, and the base and cover plate are made of different materials. It is to provide a reaction vessel that can be integrated without any problem.
本発明の目的は、従来のこの種の反応容器に比べてより少ない手間で簡単に製造でき、従って安価に製造し得る反応容器の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for producing a reaction vessel that can be easily produced with less labor compared to a conventional reaction vessel of this type and can therefore be produced at low cost.
本発明の反応容器は、片面１ａに分析液などを収容できる溝３が凹み形成されているベース１と、溝３の開口面を塞ぐために、ベース１に接合されるカバープレート２と、ベース１とカバープレート２とを接着固定するための接着手段とを含む。
The reaction container of the present invention includes a
そのうえで、請求項１記載の本発明では、図１ないし図３に示すごとく、前記接着手段として、ベース１とカバープレート２との接合面間に介装される両面接着シート６を用いている。この両面接着シート６には、ベース１の溝３の形成パターンに一致する開口部９が予め形成されており、ベース１にカバープレート２を接合固定した状態において、溝３の開口周縁とカバープレート２との間の空間が、両面接着シート６の開口部９の内周壁面で塞がれていることを特徴とする。
In addition, in the present invention described in
請求項２記載の本発明では、請求項１記載の両面接着シート６が、基材シート７と、該基材シート７の両面に一体に積層された接着剤層８とで形成されており、基材シート７が、折れ曲がり難くて耐薬品性に優れる平滑なプラスチックシートで形成されている。
In the present invention described in
請求項３記載の本発明では、請求項１記載の両面接着シート６において、これの開口部９の内周壁面に耐薬品性の樹脂層がコーティングされている。
According to the third aspect of the present invention, in the double-sided
請求項４記載の本発明では、前記接着手段が、ベース１とカバープレート２との接合面の少なくともいずれか一方に形成した接着剤層１２であり、この接着剤層１２が、溝３の開口面を除く接合面にスクリーン印刷法によって形成されていることを特徴とする。
In the present invention according to
請求項５記載の本発明では、請求項４記載の反応容器において、カバープレート２が透明材で形成されており、接着剤層１２の接着剤が、紫外線硬化型の接着剤になっている。
In the present invention according to
請求項６記載の本発明では、請求項５記載の接着剤層１２の接着剤として、耐薬品性を有するエポキシ系の紫外線硬化型の接着剤を用いている。
In the present invention described in
請求項７記載の本発明では、請求項４または５または６記載の接着剤層１２がベース１側の接合面に形成されている。
In the present invention according to
請求項８記載の本発明は、ベース１とカバープレート２とが、いずれも熱可塑性樹脂の成形品であって、前記接着手段が、ベース１とカバープレート２との接合面の少なくともいずれか一方に形成した接着剤層１２であり、ベース１とカバープレート２とが、図７および図８に示すごとく少なくとも２点以上の箇所で部分的にスポット溶着されていることを特徴とする。符号２２がそのスポット溶着部分を示す。
In the eighth aspect of the present invention, the
請求項９記載の本発明では、請求項８記載の反応容器において、スポット溶着部分２２以外の、ベース１とカバープレート２との接合面が、それぞれ平滑面に形成されている。
According to the ninth aspect of the present invention, in the reaction container according to the eighth aspect, the joint surfaces of the
請求項１０記載の本発明では、請求項８または９記載の反応容器において、ベース１とカバープレート２との一方の接合面に、他方の接合面に先当たり接触する微小凸部２３を持つスポット溶着部分２２が形成されている。
According to the tenth aspect of the present invention, in the reaction vessel according to the eighth or ninth aspect, the spot having the minute convex
請求項１１記載の本発明では、請求項１０記載の反応容器において、カバープレート２を透明の熱可塑性樹脂材で形成し、接着剤層１２の接着剤を紫外線硬化型の接着剤として、ベース１とカバープレート２とが、スポット溶着部分２２においてスポット溶着されたのちに、接着剤層１２を紫外線の照射で硬化させる。
In the present invention according to claim 11, in the reaction container according to claim 10, the
請求項１２記載の本発明では、請求項１０記載の反応容器において、ベース１の片面に接着剤層１２と、微小凸部２３を含むスポット溶着部分２２とを形成して、接着剤層１２が、スポット溶着部分２２を除いて、少なくとも溝３の周縁に形成されている。
In this invention of
請求項１３記載の本発明では、請求項１１または１２記載の反応容器において、ベース１とカバープレート２とが、超音波溶着法でスポット溶着されている。
In the present invention described in
請求項１４記載の本発明では、請求項１または４または８記載の反応容器において、ベース１が平面視で四角形状の平板状に形成されており、カバープレート２がベース１と同一の平面形状に形成されている。
In the present invention according to claim 14, in the reaction vessel according to
請求項１５記載の本発明では、請求項１または４記載のベース１とカバープレート２との接合面が、それぞれ平滑面に形成されている。
In the present invention described in claim 15, the joint surfaces of the
請求項１に係る本発明では、両面接着シート６を接着要素にして、ベース１にカバープレート２を接着固定する。しかも、両面接着シート６には、ベース１に形成した溝３の形成パターンに一致する開口部９を予め形成しておいて、ベース１にカバープレート２を接着固定した状態において、溝３の開口周縁とカバープレート２との間の空間が、両面接着シート６に形成した開口部９の内周壁面で塞がれるようにした。
In the present invention according to
このように、両面接着シート６を接着要素にしてベース１にカバープレート２が接着固定されていると、カバープレート２の接着時に接着剤が溝３内にはみ出るのを防止して、接着剤が試薬に溶け込んだり、あるいは検体と反応したりするのを防止できる。溝３の開口周縁に余分な空間が形成されることも解消できる。したがって、請求項１記載の本発明によれば、カバープレート２とベース１とが接着によって一体化してあるにもかかわらず、溝３が規定どおりの容積を備え、接着要素が分析液などに悪影響を与えることなく、信頼性に優れた反応容器が得られる。カバープレート２は、両面接着シート６でベース１に対して適正に接着固定できるので、ベース１とカバープレート２とを簡便にしかも少ない手間で一体化でき、生産時のロット数が小さい場合でも反応容器を安価に製造できる。
Thus, when the
請求項２記載の本発明によれば、両面接着シート６の基材シート７として、耐薬品性に優れる平滑なプラスチックシートを用いているので、例えば、紙や不織布で基材シートを形成する場合に比べて、両面接着シート６をベース１に対して正確に位置決めした状態で接着できる。したがって、両面接着シート６の接着剤層８・８が溝３側へはみ出るのを確実に防止でき、溝３の開口周縁に余分な空間が形成されることもない。紙や不織布に比べて、折れ曲がり難くて腰の強いプラスチックシートで基材シート７が形成されているので、接着作業時における両面接着シート６の取り扱いが容易に行え、ベース１に対する両面接着シート６の位置決めが迅速かつ正確に行える。ベース１とカバープレート２との形成素材が異質である場合にも、両者１・２を問題なく一体化できる。
According to the second aspect of the present invention, since a smooth plastic sheet having excellent chemical resistance is used as the
請求項３記載の本発明によれば、両面接着シート６の開口部９の内周壁面に、耐薬品性の樹脂層がコーティングされているので、接着剤層８の溶け込みや分析液などが接着剤と不必要に反応することを確実に阻止でき、安定した分析試験を行える。
According to the third aspect of the present invention, the inner peripheral wall surface of the
請求項４記載の本発明によれば、ベース１とカバープレート２とを接着する接着剤層１２がスクリーン印刷法で形成されているので、より薄い接着剤層１２を均一な厚みで、しかも正確なパターンで形成できる。溝３の開口面を除く接合面に接着剤層１２を形成するので、ベース１とカバープレート２とを接着する際に、接着剤の一部が溝３内に露出したり、溝３の内側へはみ出るのをよく解消できる。したがって、接着剤が分析液に溶け込んだり、検体と反応したりするのを極力防止できる。溝３の開口周縁に余分な空間が形成されることもない。これにより、溝３が規定どおりの容積を備え、接着剤が分析液などに悪影響を与えることがなく、信頼性に優れた反応容器が得られる。ベース１とカバープレート２とは簡便な接着法で一体化するので、反応容器の製造コストを削減化できる。ベース１とカバープレート２との形成素材が異質である場合にも、両者１・２を問題なく一体化できる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the
請求項５記載の本発明によれば、接着剤層１２が紫外線硬化型の接着剤で形成されているので、紫外線を照射しない限り接着剤層１２は硬化しない。したがって、ベース１とカバープレート２とを正確に位置決めしたうえで、両者を接着固定でき、その分だけ反応容器の歩留まりが向上する。紫外線を照射することで接着剤層１２が硬化するので、有機溶剤を含む接着剤で接着する場合に避けられない残留溶剤による溝内空間の汚染を一掃でき、溶剤による汚染のない高品位の反応容器を提供できる。毒性がある溶剤を使用する場合の安全衛生上の問題も一掃できる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the
カバープレート２は透明材で形成されているので、紫外線を接着剤層１２の全体に均一に照射して、接着剤層１２を効率よく硬化させることができる。また、カバープレート２を透して接着剤の硬化具合や分析時における溝３内の検体の反応具合を確認できるので、接着剤の硬化不良の防止や安定した分析を行うことができる。
Since the
請求項６記載の本発明によれば、前記接着剤層１２が耐薬品性を有するエポキシ系の紫外線硬化型の接着剤からなるので、溝３の開口周縁で、溝３内の分析液と接着材層１２とが接触しても反応することがなく、安定した分析を行える。
According to the sixth aspect of the present invention, since the
請求項７記載の本発明によれば、ベース１側の接合面に接着剤層１２を形成したので、溝３と接着剤層１２との相対的な位置ずれを考慮する必要がなく、ベース１に対してカバープレート２を概ね位置決めした状態で接着しても支障がなく、ベース１とカバープレート２との接着作業をさらに簡便に行える。因みに、カバープレート２の接合面に接着剤層１２が形成される場合には、接着剤の印刷パターンと溝３の開口面とが位置ずれしないように、ベース１とカバープレート２とを慎重に位置決めした状態で接合する必要があり、接合作業に手間が掛かることを否めない。
According to the seventh aspect of the present invention, since the
請求項８記載の本発明によれば、ベース１とカバープレート２とを接着剤層１２で接着するだけでなく、スポット溶着によっても結合しているので、ベース１とカバープレート２とを強固に一体化でき、たとえ大きな落下衝撃等が加わった場合でも両者が分離することはない。スポット溶着を施すことによって、接合面の平面度が少々悪くてもベース１とカバープレート２とを確りと固着できる。接着剤層１２の硬化により、ベース１とカバープレート２との対向面の空隙がよく充填されるため、両者１・２の接合面におけるシール性を良好に確保できる。
According to the eighth aspect of the present invention, since the
請求項９記載の本発明によれば、スポット溶着部分２２以外のベース１とカバープレート２との接合面が、それぞれ平滑面に形成されているので、両面接着シート６の密着性を高めてベース１とカバープレート２とをより強固に接着でき、溝３の開口周縁とカバープレート２との間の空間を、両面接着シート６の開口部９の内周壁面で緊密に塞ぐことができる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the joint surfaces of the
請求項１０記載の本発明によれば、スポット溶着部分２２に微小凸部２３を形成したことにより、ベース１とカバープレート２とを効率的にスポット溶着できる。ベース１とカバープレート２とを接合する際に、接着剤層１２よりも微小凸部２３の先端が他方の接合面に先当たり接触するので、カバープレート２をベース１に被せた状態でもカバープレート２はベース１上で遊動自在であり、確実に位置決めした状態で接着できる。また、スポット溶着を施す際には微小凸部２３のみが溶融するので、スポット溶着部分２２においてベース１やカバープレート２の厚さが薄くなったり、変形したりすることをよく防止できる。
According to the tenth aspect of the present invention, the
請求項１１記載の本発明によれば、接着剤層１２を紫外線の照射で硬化させる形式を採るので、紫外線を照射しない限り接着剤層１２は硬化せず、ベース１とカバープレート２とを正確に位置決めしたうえで、両者を接着固定できる。したがって、位置決め作業の失敗がなく、その分だけ反応容器の歩留まりが向上する。透明のカバープレート２越しに紫外線を照射することで接着剤層１２が硬化するので、有機溶剤を含む接着剤で接着する場合に避けられなかった残留溶剤による溝内空間の汚染を一掃でき、溶剤による汚染のない高品位の反応容器を提供できる。毒性がある溶剤を使用しないので、安全衛生上の問題も一掃できる。
According to the present invention described in claim 11, since the
このときカバープレート２が透明材で形成されているので、紫外線を接着剤の全体に均一に照射して、接着剤を効率よく硬化させることができる。また、カバープレート２を透して接着剤の硬化具合や分析時における溝３内の検体の反応具合を確認できるので、接着剤の硬化不良の防止や安定した分析を行うことができる。
At this time, since the
更に請求項１１記載の本発明によれば、接着剤層１２による接合に先立って、スポット溶着によりベース１とカバープレート２とを部分結合するようにしたので、接着剤層１２の硬化作業時に、治具等で両者１・２を押さえ続ける手間を要さず、製造コストの低減化を図ることができる。すなわち、従来の接着剤のみによる接合作業では不可避であった、ベース１とカバープレート２との接合面の平面度の矯正、あるいは両者１・２の位置合わせのための治具等を使った保持工程などを廃することができるので、製造コストの低減化が図れる。多数個の治具等を用意する必要がない点でも製造コストの低減化を図ることができる。
Furthermore, according to the present invention of claim 11, since the
請求項１２載の本発明によれば、接着剤層１２がスポット溶着部分２２を除いた部分に形成されているので、微小凸部２３の突端に他方の接合面を確実に接触させることができ、スポット溶着作業を接着剤層１２に邪魔されずに確実かつ簡単に進めることができる。また、後述の超音波溶着に伴う塵埃（溶融飛沫）が生じても、これが接着剤層１２に遮られて塵埃が溝３内に入り込むなどの不都合もない。接着剤層１２が少なくとも溝３の周縁に形成されていれば、接着剤の使用量を削減してコストを抑えることができて、接着剤層１２を形成する困難性も必要最低限に抑えることができる。
According to the present invention of
請求項１３載の本発明によれば、ベース１とカバープレート２とをスポット溶着部分２２において超音波溶着法でスポット溶着するので、スポット溶着が効率良く行え、量産性に適う。
According to the thirteenth aspect of the present invention, since the
請求項１４に係る本発明では、カバープレート２が、ベース１と同一の平面形状に形成されているので、ベース１とカバープレート２とを接着する際に、両者１・２の外周縁どうしを揃えることにより、正しく位置決めできる。
In the present invention according to claim 14, since the
請求項１５記載の本発明によれば、ベース１とカバープレート２との接合面が、それぞれ平滑面に形成されているので、両面接着シート６の密着性を高めてベース１とカバープレート２とをより強固に接着でき、溝３の開口周縁とカバープレート２との間の空間を、両面接着シート６の開口部９の内周壁面で緊密に塞ぐことができる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, since the joining surfaces of the
（第１実施例） 図１ないし図３は、請求項１ないし７および１４、１５に対応する本発明の反応容器の第１実施例を示す。第１実施例の反応容器は、ベース１と、このベース１に接着固定されるカバープレート２とを有する。
First Embodiment FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of a reaction vessel according to the present invention corresponding to
ベース１は、上下厚み寸法が比較的小さくて平面的な広がりを持つ平板状に形成されており、平面視で左右横長の四角形状を呈している。ベース１は、例えばホウケイ酸、石英ガラス、あるいはポリジメチルシロキサンなどの樹脂を素材にして成形することができる。
The
図１において、上面となるよう図示されたベース１の片面１ａは、平面的な広がりを持って平滑面に仕上がっており、該当の片面１ａに分析液などを収容することができる複数の溝３が凹み形成されている。具体的には、ベース１の前記片面１ａの前後に、左右方向に長い２本の溝３・３が独立して設けられている。
In FIG. 1, one
カバープレート２は、ベース１と同一の平面形状を呈しており、ベース１と同じ素材で成形してある。但し、カバープレート２の上下厚み寸法は、ベース１のそれよりも薄い平板状に形成されている。
The
カバープレート２はベース１の片面１ａに接合されて、前記溝３の開口上面を塞ぐために存在する。そのため、ベース１と接合するカバープレート２の下面は平滑面に仕上っている。ベース１にカバープレート２を接合固定した状態において、各溝３に分析液などを出し入れするために、カバープレート２には各溝３に対応して複数の通口４が貫通状に形成されている。具体的には、各溝３の端（左右端）と対応する４箇所に各通口４を丸孔として設けた。
The
ベース１とカバープレート２とは、両者１・２の接合面間に１枚の両面接着シート６を介装して接着固定する。図３において両面接着シート６は、基材シート７と、基材シート７の両面に一体に積層された接着剤層８・８とで形成してある。両面接着シート６には、ベース１側の各溝３の形成パターンに一致する２個の開口部９を貫通状に設けてある。
The
一般的な両面接着シートは、基材シートとして紙や不織布などを使用しているが、この種の両面接着シートでベース１とカバープレート２とを接着固定すると、基材シートのシート面が平滑ではないし、しかも基材シートに腰がない（自己保形性がない）。したがって、ベース１とカバープレート２との各接着面に、空気を含む領域を生じやすく、溝３を完全にシールできないことがある。さらに、空気を含む領域と、接着された領域とで見かけの呈色状態が異なって現れ、外観上の体裁が損なわれる。基材シートに腰がなく折れ曲がりやすいので、接着時における両面接着シートの開口部９とベース１の溝３との位置決めが非常に難しくなるところにも欠点があった。
A general double-sided adhesive sheet uses paper or non-woven fabric as a base sheet, but when the
上記のような基材シートに由来する接着不良と、取り扱い難さを解消するために、第１実施例の基材シート７は腰が強くて折れ曲がりにくく、しかも耐薬品性に優れる平滑なプラスチックシートを用いた。具体的には、ポリエチレンテレフタレートを素材とするシート材で基材シート７を形成した。基材シート７の厚み寸法は、その形成素材にもよるが、0.０２〜0.０５mm前後とし、各接着剤層８の厚みは0.０５mmとした。両面接着シート６は、ベース１と平面視において略同一形状とし、ベース１とカバープレート２とが、溝３の存在部分を除く接合面の全体で接着されるようにした。
In order to eliminate the adhesion failure and handling difficulty derived from the base sheet as described above, the
ベース１にカバープレート２を接着するに際しては、まず各溝３に嵌め込むことができる２個のホルダーを備えた第１の接着治具を用意し、各ホルダーに各開口部９を外嵌して両面接着シート６を第１の接着治具に装填する。この状態で、２個のホルダーの突端をベース１の溝３に嵌め込み、両面接着シート６とベース１とを位置決めしたうえで、両面接着シート６の下面の全体をベース１に押し付けて接着する。その後に、第１の接着治具をベース１から分離する。
When bonding the
次に、第２の接着治具を使用してカバープレート２をベース１に対して位置決めし、カバープレート２の接合面（下面）を両面接着シート６の上面に押し付けて接着する。その後に、第２の接着治具をベース１から離すことにより、反応容器が完成する。ベース１とカバープレート２とは、平面視で同一形状に設定してあるので、両者１・２の外周縁どうしを揃えることにより、正しく位置決めできる。
Next, the
得られた反応容器には、カバープレート２の通口４を利用して、密閉された各溝３に分析液などを入れ、その後に適宜、通口４を封じることになる。溝３内の分析液は前記通口４から取り出せる。
In the obtained reaction container, the analysis solution or the like is put into each of the sealed
この反応容器の使用に際し、図３に示すように、各溝３の開口周縁とカバープレート２との間の空間は、両面接着シート６の各開口部９の内周壁面で仕切られて塞がれているので、溝３の開口周縁に余分な空間が形成されることはない。溝３に臨む接着剤層８・８は、開口部９の内周縁だけに限られるので、分析液などと接着剤層８・８との接触機会を最小限にできる。したがって、接着剤層８が溶け込むことによる分析液などの白濁や、化学的な反応による分析精度の低下を極力避けることができる。
When using this reaction vessel, as shown in FIG. 3, the space between the opening periphery of each
両面接着シート６の開口部９の内周壁面部に、耐薬品性の樹脂層がコーティングされていると、接着剤層８・８の溶け込みや、分析液などと接着剤層８との不必要な反応をさらに確実に解消できる。
When the inner peripheral wall surface of the
基材シート７としては、例えばアルミニウムシートや、ステンレスシートなどの金属シートや、ガラスシートを用いてもよい。
As the
（第２実施例） 図４ないし図６は、請求項４ないし７および１４、１５に対応する本発明の反応容器の第２実施例を示す。第２実施例のベース１と、これに接着されるカバープレート２とは、実質的にみて第１実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
Second Embodiment FIGS. 4 to 6 show a second embodiment of the reaction vessel of the present invention corresponding to
ただし、ここで注目すべきは、後述する紫外線を透過させるために、カバープレート２の全体が透明材で形成されている点にある。
However, what should be noted here is that the
図４および図５においてベース１とカバープレート２とは、接着剤層１２を介して接着固定する。接着剤層１２は、アクリル系あるいはエポキシ系の紫外線硬化型の接着剤からなり、スクリーン印刷法によってベース１側の接合面（片面１ａ）に塗布形成する。紫外線硬化型の接着剤は、紫外線を照射しない限り硬化を開始しないので、ベース１とカバープレート２とを接合したのちにでも、両者１・２の接合姿勢を正しく位置決め調整できる。
4 and 5, the
図６に示すように、スクリーン印刷に用いられるスクリーン幕（刷版）１７には、例えば写真製版法によって溝３の形成パターンと同じ形状の非印刷部１８と、非印刷部１８まわりを囲む印刷部１９とを有し、印刷部１９を透過した接着剤のみをベース１の接合面に印刷する。
As shown in FIG. 6, a screen curtain (press plate) 17 used for screen printing includes a
スクリーン印刷法でベース１に接着剤層１２を形成すると、溝３の開口面を除くベース１の接合面に、接着剤を位置ずれなく正確に印刷できるし、接着剤層１２を均一な厚みに設定できる。接着剤層１２の厚み寸法は、スクリーン幕１７のメッシュサイズ、幕の張り圧、刷り圧、スキージーの種類などを適宜選択することにより任意に調整できるが、分析液への溶け込みを考慮すると、できるだけ薄くすることが好ましい。第２実施例の接着剤層１２は、厚み寸法を４０μｍとした。
When the
ベース１の接合面に接着剤層１２を形成したのち、接着治具を使用してカバープレート２をベース１に対して位置決めし、両者１・２の接合面を接着剤層１２に接合する。このとき、ベース１とカバープレート２とは、同一の平面形状に設定してあるので、両者１・２の外周縁どうしを揃えることにより、正しく位置決めできる。
After the
上記の接合状態を維持したままで、カバープレート２の外側上方から紫外線を所定時間照射して接着剤層１２の全体を硬化させることにより、ベース１とカバープレート２とを不離一体化して反応容器を完成する。このとき、カバープレート２は透明材により形成されているので、紫外線を接着剤層１２の全体に効率よく照射できる。また、透明のカバープレート２を透して接着剤の硬化具合や分析時における溝３内の検体の反応具合を確認できるので、接着剤の硬化不良の防止や安定した分析を行うことができる。
While maintaining the above bonding state, the
得られた反応容器は、図５に示すように、接着剤層１２の開口周縁部分が溝３の開口面に露出するだけなので、分析液などの試薬や検体と接着剤層１２との接触機会を最小限化して、接着剤が溶け込むことによる分析液などの白濁や、化学的な反応による分析精度の低下を極力避けることができる。接着剤層１２が、耐薬品性に優れるエポキシ系の紫外線硬化型接着剤からなる場合には、分析液の白濁等をさらに確実に防止できる。接着剤層１２の開口周縁部分は、溝３の開口周縁とほぼ同じ位置にあるので、溝３の開口周縁に余分な空間が形成されることもない。
As shown in FIG. 5, the obtained reaction container only exposes the peripheral edge of the opening of the
なお、接着剤層１２は、紫外線硬化型の接着剤で形成することが好ましいが、例えば溶剤を含まない熱硬化型の接着剤を印刷して接着剤層１２を形成することもできる。
The
（第３実施例） 図７ないし図１０は、請求項８ないし１５に対応する本発明の反応容器の第３実施例を示す。第３実施例のベース１と、これに接着されるカバープレート２とは、実質的にみて第１・２実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。ただし、ベース１とカバープレート２とは、熱可塑性樹脂を素材とする成型品である。
(Third Embodiment) FIGS. 7 to 10 show a third embodiment of the reaction vessel of the present invention corresponding to
図７においてベース１の片面１ａには、これの略全面にわたって接着剤を塗布することにより接着剤層１２が設けられている。ベース１とカバープレート２との接合状態において、両者１・２の対向面（接合面）の空隙は、接着剤層１２を充填してシール性を確保する。このとき、ベース１の接合面（片面１ａ）の外周縁と、溝３の開口周縁とには、カバープレート２をベース１に接合した際に接着剤層１２が延伸拡散する逃げ代１３を形成しておく。逃げ代１３とは、接着剤層１２の塗布時に、これが存在しない部分である。第３実施例においては、紫外線硬化型の接着剤により接着剤層１２を形成した。
In FIG. 7, an
ベース１の片面１ａのコーナー部の４箇所には、接着剤が塗布されないスポット溶着部分２２を設定し、該当部位においてベース１とカバープレート２とをスポット溶着して接合する点が着目されるべきである。ベース１には、各スポット溶着部分２２に図７ないし図１０に示すように、予め微小凸部２３をそれぞれ突設してある。各微小凸部２３の周縁にも接着剤層１２の逃げ代１３を形成しておく。
It should be noted that
図１０において、ベース１とカバープレート２とを接合するについては、ベース１の片面１ａに接着剤層１２を第２実施例と同じ要領で塗布形成したのち、カバープレート２をベース１上に載置して、微小凸部２３の突端上にカバープレート２の接合面を接触させる。この状態で、カバープレート２に対して超音波溶着装置のホーン２４を上方から４箇所同時に押し当てて、微小凸部２３とカバープレート２との摩擦振動熱によって微小凸部２３の突端の一部を軟化ないし溶融させる。このとき、微小凸部２３は接着剤層１２で囲まれているので、超音波溶融による塵埃（溶融飛沫）が溝３内に入り込むなどの不都合はない。
In FIG. 10, the
図９において、符号２５は、軟化ないし溶融した微小凸部２３の突端を示す。軟化ないし溶融した微小凸部２３の突端２５は、カバープレート２の接合面に溶着し、温度の低下に伴って、ベース１とカバープレート２との接合面どうしを繋ぐ状態で固化する。
In FIG. 9, the code |
これにてカバープレート２は、スポット溶着部分２２においてベース１に対し強固に捕捉することができる。微小凸部２３の突端２５は、溶融してベース１とカバープレート２との間隙を埋めるように拡がるため、当該樹脂が固化することによっても、カバープレート２はベース１に強固に捕捉される。
Thus, the
カバープレート２に対するホーン２４の押圧力は、カバープレート２の対向面の全体が接着剤層１２の全面によく接する程度に設定してある。このとき接着剤層１２は、押圧されてベース１とカバープレート２との間で僅かに延伸拡散する。図７および図１０に示すようにベース１とカバープレート２との接合面間において、接着剤層１２の逃げ代１３を形成してあるので、接着剤層１２が反応容器外や溝３内にまで接着剤がはみ出ることはない。
The pressing force of the
続いて、透明なカバープレート２越しに接着剤層１２に対して紫外線を照射して接着剤層１２を硬化させることにより、ベース１とカバープレート２との接合面どうしが結着する。カバープレート２を透明材としておくと、接着剤層１２の全体に紫外線を効率よく照射できる。また、カバープレート２を透して接着剤の硬化具合や分析時における溝３内の検体の反応具合を確認できるので、接着剤の硬化不良の防止や安定した分析を行うことができる。かかる接着剤層１２の硬化により、両者１・２の接合面の空隙がよく充填されるため、接合面におけるシール性を良好に確保できる。
Subsequently, the
接着剤層１２の硬化に先立って、ベース１とカバープレート２とは、コーナー部の４箇所にスポット溶着を施して一体化してあるので、接着剤層１２の硬化作業時に、治具等で両者１・２を押さえ続ける手間を要さず、その分だけ生産性の向上による製造コストの低減化を図ることができる。接着剤層１２が硬化するまでの間、両者１・２を治具等で位置決め保持しておく必要もなく、この点でも製造工数を減じて、製造コストの低減化に貢献できる。加えて、接着剤層１２による面的な接合と、スポット溶着による点接合とが相俟って、両者１・２を強固に一体化できるので、たとえ大きな落下衝撃等が加わった場合でも両者１・２が分離することはない。
Prior to the curing of the
（第４実施例） 図１１は第３実施例を一部変更した本発明の第４実施例を示す。そこでは、ベース１の片面１ａに、前述の各溝３の周縁を限って、これらの周縁を縁取るように接着剤層１２および逃げ代１３を部分的に形成してある。この点が、先の第３実施例と相違する。また、コーナー部の４箇所に加えて、左右長手方向の中央部２箇所にも、微小凸部２３を有するスポット溶着部分２２を設定した点も、先の第３実施例と相違する。それ以外の点については、第３実施例と同様であるので、同じ部材に同じ符号を付して、その説明を省略する。
(Fourth Embodiment) FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention in which the third embodiment is partially changed. In this case, the
第４実施例によれば、第３実施例と同様に、シール性に優れた反応容器を安価に製造できる。高価な接着剤の塗布量を減じた分だけ、安価に反応容器を提供できる利点がある。 According to the fourth embodiment, similar to the third embodiment, a reaction vessel excellent in sealing performance can be manufactured at low cost. There is an advantage that the reaction container can be provided at a low cost by the amount of application of the expensive adhesive.
第３・第４実施例において、微小凸部２３の数および配置は必要に応じて変更できる。また、微小凸部２３ベース１側ではなく、カバープレート２側に形成してあってもよい。尤も、ベース１とカバープレートと２のいずれに接着剤層１２を形成する場合でも、微小凸部２３を避けて接着剤層１２を形成することが必要である。第３・４実施例では、超音波溶着によりスポット溶着を施したが、熱溶着によりスポット溶着を施してもよい。
In the third and fourth embodiments, the number and arrangement of the
第１〜第４実施例において、ベース１に形成されるべき溝３の大きさ、形状、本数あるいは溝３の配置パターンなどは必要に応じて変更できる。このとき、細い溝を設けるなどして溝３どうしを連通させておいてもよい。
In the first to fourth embodiments, the size, shape, number, or arrangement pattern of the
１ ベース
２ カバープレート
３ 溝
４ 通口
６ 両面接着シート
７ 基材シート
８ 接着剤層
９ 開口部
１２ 接着剤層
１３ 逃げ代
１５ 連通路
２２ スポット溶着部分
２３ 微小凸部
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記溝の開口面を塞ぐために、前記ベースに接合されるカバープレートと、
前記ベースと前記カバープレートとを接着固定するための接着手段とを含み、
前記接着手段が、前記ベースと前記カバープレートとの接合面間に介装される両面接着シートであり、
前記両面接着シートには、前記ベースの前記溝の形成パターンに一致する開口部が予め形成されており、
前記ベースに前記カバープレートを接合固定した状態において、前記溝の開口周縁と前記カバープレートとの間の空間が、前記両面接着シートの前記開口部の内周壁面で塞がれていることを特徴とする反応容器。 A base in which a groove capable of containing an analysis solution or the like is formed on one side, and
A cover plate joined to the base to close the opening of the groove;
An adhesive means for adhesively fixing the base and the cover plate;
The adhesive means is a double-sided adhesive sheet interposed between the joint surfaces of the base and the cover plate;
In the double-sided adhesive sheet, an opening that matches the formation pattern of the groove of the base is formed in advance,
In a state where the cover plate is bonded and fixed to the base, a space between the opening periphery of the groove and the cover plate is closed by an inner peripheral wall surface of the opening of the double-sided adhesive sheet. A reaction vessel.
前記基材シートが、折れ曲がり難くて耐薬品性に優れる平滑なプラスチックシートで形成されている請求項１記載の反応容器。 The double-sided adhesive sheet is formed of a base material sheet and an adhesive layer laminated integrally on both surfaces of the base material sheet,
The reaction container according to claim 1, wherein the base sheet is formed of a smooth plastic sheet that is difficult to bend and has excellent chemical resistance.
前記溝の開口面を塞ぐために、前記ベースに接合されるカバープレートと、
前記ベースと前記カバープレートとを接着固定するための接着手段とを含み、
前記接着手段が、前記ベースと前記カバープレートとの接合面の少なくともいずれか一方に形成した接着剤層であり、
前記接着剤層が、前記溝の開口面を除く前記接合面にスクリーン印刷法によって形成されていることを特徴とする反応容器。 A base in which a groove capable of containing an analysis solution or the like is formed on one side, and
A cover plate joined to the base to close the opening of the groove;
An adhesive means for adhesively fixing the base and the cover plate;
The adhesive means is an adhesive layer formed on at least one of the joint surfaces of the base and the cover plate;
The reaction container, wherein the adhesive layer is formed on the joint surface excluding the opening surface of the groove by a screen printing method.
前記接着剤層の接着剤が、紫外線硬化型の接着剤である請求項４記載の反応容器。 The cover plate is formed of a transparent material;
The reaction container according to claim 4, wherein the adhesive of the adhesive layer is an ultraviolet curable adhesive.
前記溝の開口面を塞ぐために、前記ベースに接合される熱可塑性樹脂製のカバープレートと、
前記ベースと前記カバープレートとを接着固定するための接着手段とを含み、
前記接着手段が、前記ベースと前記カバープレートとの接合面の少なくともいずれか一方に形成した接着剤層であり、
前記ベースと前記カバープレートとが、少なくとも２点以上の箇所で部分的にスポット溶着されていることを特徴とする反応容器。 A base made of a thermoplastic resin in which a groove capable of containing an analysis solution or the like is formed on one side, and
A cover plate made of a thermoplastic resin joined to the base to close the opening surface of the groove;
An adhesive means for adhesively fixing the base and the cover plate;
The adhesive means is an adhesive layer formed on at least one of the joint surfaces of the base and the cover plate;
The reaction container, wherein the base and the cover plate are partially spot welded at at least two points.
前記接着剤層の接着剤が、紫外線硬化型の接着剤であり、
前記ベースと前記カバープレートとが、前記スポット溶着部分においてスポット溶着されたのちに、前記接着剤層が紫外線の照射で硬化している請求項１０記載の反応容器。 The cover plate is formed of a transparent thermoplastic resin material;
The adhesive of the adhesive layer is an ultraviolet curable adhesive,
The reaction container according to claim 10, wherein the adhesive layer is cured by irradiation with ultraviolet rays after the base and the cover plate are spot-welded at the spot-welded portion.
前記接着剤層が、前記スポット溶着部分を除いて、少なくとも前記溝の周縁に形成されている請求項１０記載の反応容器。 On the one surface of the base, the adhesive layer and the spot welded portion including the micro-projections are formed,
The reaction container according to claim 10, wherein the adhesive layer is formed at least on the periphery of the groove except for the spot welded portion.
前記カバープレートが、前記ベースと同一の平面形状に形成されている請求項１または４または８記載の反応容器。 The base is formed in a rectangular flat plate shape in plan view,
The reaction container according to claim 1, 4 or 8, wherein the cover plate is formed in the same planar shape as the base.
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