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特許6881453流体デバイス、流体デバイスの製造方法、及び流体デバイス用のバルブ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6881453
(24)【登録日】2021年5月10日
(45)【発行日】2021年6月2日
(54)【発明の名称】流体デバイス、流体デバイスの製造方法、及び流体デバイス用のバルブ
(51)【国際特許分類】
G01N 35/08 20060101AFI20210524BHJP
G01N 37/00 20060101ALI20210524BHJP
B81C 99/00 20100101ALI20210524BHJP
B01J 19/00 20060101ALI20210524BHJP
【ＦＩ】
G01N35/08 A
G01N37/00 101
B81C99/00
B01J19/00 321
【請求項の数】17
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2018-527580(P2018-527580)
(86)(22)【出願日】2017年7月7日
(86)【国際出願番号】JP2017024982
(87)【国際公開番号】WO2018012429
(87)【国際公開日】20180118
【審査請求日】2020年6月10日
(31)【優先権主張番号】特願2016-138337(P2016-138337)
(32)【優先日】2016年7月13日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(72)【発明者】
【氏名】石澤 直也
(72)【発明者】
【氏名】上野 太郎
(72)【発明者】
【氏名】田辺 正章
【審査官】
長谷 潮
(56)【参考文献】
【文献】
欧州特許出願公開第０１９０５５１４（ＥＰ，Ａ１）
【文献】
特表２００６−５０３２０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１３／００３７１３９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特表２００２−５３６２１０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｎ ３５／００−３７／００
Ｂ０１Ｊ １９／００
Ｂ８１Ｃ ９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面に流路を有する流路基板と、
前記流路と対向する位置に貫通して配置された第１の開口部を有し前記上面に接合された基材と、
前記上面と接触し、前記流路を覆うことで前記流路を開閉可能なバルブを形成する閉塞部と、前記閉塞部に接続し、前記第１の開口部の内周面に沿って形成される筒部と、前記筒部に接続し、前記第１の開口部の端部と接する前記基材の表面の一部を覆う延出部と、前記閉塞部、前記筒部、及び前記延出部の面を含む第２の開口部とを有するバルブ部と、
を備える流体デバイスの製造方法であって、
前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方を第１金型で成形することと、
成形された前記基材又は成形された前記バルブ部に対して、第２金型を用いて前記基材と前記バルブ部とのいずれか他方を成形することと、
を含み、
前記基材と前記バルブ部とは、互いに異材質で構成され、一体的に成形され、
前記閉塞部は、前記筒部の径方向の長さのうち最も短い長さよりも薄く形成されている、流体デバイスの製造方法。
前記流路と対向する位置に貫通して配置された第１の開口部を有し前記上面に接合された基材と、
前記上面と接触し、前記流路を覆うことで前記流路を開閉可能なバルブを形成する閉塞部と、前記閉塞部に接続し、前記第１の開口部の内周面に沿って形成される筒部と、前記筒部に接続し、前記第１の開口部の端部と接する前記基材の表面の一部を覆う延出部と、前記閉塞部、前記筒部、及び前記延出部の面を含む第２の開口部とを有するバルブ部と、
を備える流体デバイスの製造方法であって、
前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方を第１金型で成形することと、
成形された前記基材又は成形された前記バルブ部に対して、第２金型を用いて前記基材と前記バルブ部とのいずれか他方を成形することと、
を含み、
前記基材と前記バルブ部とは、互いに異材質で構成され、一体的に成形され、
前記閉塞部は、前記筒部の径方向の長さのうち最も短い長さよりも薄く形成されている、流体デバイスの製造方法。
【請求項2】
前記第２金型の内部に設置され、前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方の一部に、前記基材と前記バルブ部とのいずれか他方を成形する、
請求項１に記載の流体デバイスの製造方法。
請求項１に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項3】
前記第１金型で成形された前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方を、前記第１金型を用いて成形を行う第１位置から前記第２金型を用いて成形を行う第２位置に移動させることと、
前記第２位置において、前記第２金型を用いて前記基材と前記バルブ部とを一体化して成形することと、
を含む請求項１または２に記載の流体デバイスの製造方法。
前記第２位置において、前記第２金型を用いて前記基材と前記バルブ部とを一体化して成形することと、
を含む請求項１または２に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項4】
前記第１金型を用いて成形された第１流体デバイスのための前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方に対して、前記第２金型を用いて前記基材と前記バルブ部とのいずれか他方を成形することと、
第２流体デバイスのための前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方を、前記第１金型を用いて成形することと、が同時に行われる
請求項１から３のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
第２流体デバイスのための前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方を、前記第１金型を用いて成形することと、が同時に行われる
請求項１から３のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項5】
前記第１金型を用いて成形された第２流体デバイスのための前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方に対して、前記第２金型を用いて前記基材と前記バルブ部とのいずれか他方を成形することと、
第３流体デバイスのための前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方を、前記第１金型を用いて成形することと、が同時に行われる
請求項１から４のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
第３流体デバイスのための前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方を、前記第１金型を用いて成形することと、が同時に行われる
請求項１から４のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項6】
前記基材と前記バルブ部とのうち、融点が高い方を前記第１金型で成形する
請求項１から５のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
請求項１から５のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項7】
前記基材を成形することは、前記基材に前記第１の開口部を形成することを含み、
前記バルブ部を成形することは、前記第１の開口部を閉塞する前記バルブ部を形成することを含む
請求項１から６のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
前記バルブ部を成形することは、前記第１の開口部を閉塞する前記バルブ部を形成することを含む
請求項１から６のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項8】
前記バルブ部は、流体で変形させられて流路を開閉するよう構成され、
前記バルブ部を成形することは、前記流路基板の前記上面と接合される前記基材の一面とは逆側の他面における前記開口部の周囲に、前記バルブ部に前記流体を供給する部材と前記流体デバイスとの間を密封するシール部を一体的に成形することを含む、
請求項７に記載の流体デバイスの製造方法。
前記バルブ部を成形することは、前記流路基板の前記上面と接合される前記基材の一面とは逆側の他面における前記開口部の周囲に、前記バルブ部に前記流体を供給する部材と前記流体デバイスとの間を密封するシール部を一体的に成形することを含む、
請求項７に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項9】
前記基材を硬質材で形成し、
前記バルブ部を軟質材で形成する
請求項１から８のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
前記バルブ部を軟質材で形成する
請求項１から８のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項10】
前記流体デバイスは、接合された第１接合基材と第２接合基材を含み、
前記基材は、前記第１接合基材と前記第２接合基材のいずれか一方であり、
前記第１接合基材には、前記第２接合基材と接合されることによって流路を形成する窪みが形成されており、
前記第１接合基材又は前記第２接合基材には、前記流路を囲む位置にエネルギーダイレクターが突出して設けられ、
前記第１接合基材と前記第２接合基材とを、前記エネルギーダイレクターを介して超音波溶着で接合することを含む
請求項１から９のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
前記基材は、前記第１接合基材と前記第２接合基材のいずれか一方であり、
前記第１接合基材には、前記第２接合基材と接合されることによって流路を形成する窪みが形成されており、
前記第１接合基材又は前記第２接合基材には、前記流路を囲む位置にエネルギーダイレクターが突出して設けられ、
前記第１接合基材と前記第２接合基材とを、前記エネルギーダイレクターを介して超音波溶着で接合することを含む
請求項１から９のいずれか一項に記載の流体デバイスの製造方法。
【請求項11】
上面に流路を有する流路基板と、
流体によって前記流路を開閉するバルブ部と、
前記バルブ部と一体的に形成され、前記流体を供給する部材と接触することによって前記流体を密封するシール部と、
前記バルブ部及び前記シール部が配置され前記上面に接合された基材と、
を備え、
前記基材は、前記流路と対向する位置に貫通して配置された第１の開口部を有し、
前記バルブ部は、前記上面と接触し、前記流路を覆うことで前記流路を開閉可能なバルブを形成する閉塞部と、前記閉塞部に接続し、前記第１の開口部の内周面に沿って形成される筒部と、前記筒部に接続し、前記第１の開口部の端部と接する前記基材の表面の一部を覆う延出部と、前記閉塞部、前記筒部、及び前記延出部の面を含む第２の開口部とを有し、
前記シール部は、前記延出部を有する流体デバイス。
流体によって前記流路を開閉するバルブ部と、
前記バルブ部と一体的に形成され、前記流体を供給する部材と接触することによって前記流体を密封するシール部と、
前記バルブ部及び前記シール部が配置され前記上面に接合された基材と、
を備え、
前記基材は、前記流路と対向する位置に貫通して配置された第１の開口部を有し、
前記バルブ部は、前記上面と接触し、前記流路を覆うことで前記流路を開閉可能なバルブを形成する閉塞部と、前記閉塞部に接続し、前記第１の開口部の内周面に沿って形成される筒部と、前記筒部に接続し、前記第１の開口部の端部と接する前記基材の表面の一部を覆う延出部と、前記閉塞部、前記筒部、及び前記延出部の面を含む第２の開口部とを有し、
前記シール部は、前記延出部を有する流体デバイス。
【請求項12】
前記基材は、前記流路基板と接合される一面と、前記一面と逆側に位置する他面とを有し、
前記バルブ部は前記第１の開口部の前記一面側に配置され、前記シール部は前記第１の開口部の前記他面側から突出して配置される
請求項１１記載の流体デバイス。
前記バルブ部は前記第１の開口部の前記一面側に配置され、前記シール部は前記第１の開口部の前記他面側から突出して配置される
請求項１１記載の流体デバイス。
【請求項13】
前記シール部は、前記他面側に突出して前記他面側に接触する部分を有する
請求項１２に記載の流体デバイス。
請求項１２に記載の流体デバイス。
【請求項14】
前記流路基板と前記基材とは、前記流路基板と前記基材との一方における接合面に、前記流路を囲む位置に突出して設けられたエネルギーダイレクター部を介して接合されている
請求項１３に記載の流体デバイス。
請求項１３に記載の流体デバイス。
【請求項15】
前記シール部は、前記一面において前記第１の開口部から離れる方向に延出している
請求項１２から１４のいずれか一項に記載の流体デバイス。
請求項１２から１４のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項16】
前記シール部は、前記第１の開口部の周囲を囲むフランジ状に形成されている
請求項１２から１４のいずれか一項に記載の流体デバイス。
請求項１２から１４のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【請求項17】
前記バルブ部と前記シール部とは、単一の部材で一体的に形成されている
請求項１１から１６のいずれか一項に記載の流体デバイス。
請求項１１から１６のいずれか一項に記載の流体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体デバイス、流体デバイスの製造方法、及び流体デバイス用のバルブに関するものである。本願は、２０１６年７月１３日に出願された特願２０１６−１３８３３７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【0002】
近年、体外診断分野における試験の高速化、高効率化、および集積化、又は、検査機器の超小型化を目指したμ−ＴＡＳ（Micro-Total Analysis Systems）の開発などが注目を浴びており、世界的に活発な研究が進められている。【0003】
μ−ＴＡＳは、少量の試料で測定、分析が可能なこと、持ち運びが可能となること、低コストで使い捨て可能なこと等、従来の検査機器に比べて優れている。更に、高価な試薬を使用する場合や少量多検体を検査する場合において、有用性が高い方法として注目されている。【0004】
μ−ＴＡＳの構成要素として、流路と、該流路上に配置されるポンプとを備えたデバイスが報告されている（非特許文献１）。このようなデバイスでは、該流路へ複数の溶液を注入し、ポンプを作動させることで、複数の溶液を流路内で混合する。【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】Jong Wook Hong, Vincent Studer, Giao Hang, W French Anderson and Stephen R Quake,Nature Biotechnology 22, 435 - 439 (2004)
【発明の概要】
【0006】
本発明の第１の態様に従えば、基材とバルブ部とを備える流体デバイスの製造方法であって、前記基材と前記バルブ部とのいずれか一方を第１金型で成形することと、成形された前記基材又は成形された前記バルブ部に対して、第２金型を用いて前記基材と前記バルブ部とのいずれか他方を成形することと、を含む流体デバイスの製造方法が提供される。【0007】
本発明の第２の態様に従えば、第１基材とバルブ部とを備える流体デバイスの製造方法であって、前記第１基材と前記バルブ部とのいずれか一方を第１金型で成形することと、成形された前記第１基材と前記バルブ部とのいずれか一方と第２金型とを用いて、前記第１基材と前記バルブ部とのいずれか一方の一部に、前記第１基材と前記バルブ部とのいずれか他方を成形することと、を含む流体デバイスの製造方法が提供される。【0008】
本発明の第３の態様に従えば、流路を含む流体デバイスの製造方法であって、第１金型で第１の成形部を成形することと、第２金型で第２の成形部を成形することと、前記第２金型による成形において、前記第１の成形部の少なくとも一部に前記第２の成形部を融着させて前記第１の成形部と前記第２の成形部とを一体成形することと、を含む流体デバイスの製造方法が提供される。【0009】
本発明の第４の態様に従えば、流体によって流路を開閉するバルブ部と、前記バルブ部と一体的に形成され、前記流体を供給する部材と接触することによって前記流体を密封するシール部と、前記バルブ部及び前記シール部が配置される基材と、を備える流体デバイスが提供される。
【0010】
本発明の第５の態様に従えば、流路を有する流路側基材と、流路と対向する位置で貫通する開口部を有し、前記流路と対向する一面が前記流路側基材に接合される接合基材と、前記流路を開閉するように駆動されるバルブ部と、前記開口部を気密にシールするシール部とが一体的に形成されている被バルブ駆動部と、を備える流体デバイスが提供される。【0011】
本発明の第６の態様に従えば、一面側に流路を有するとともに、前記流路の底部および他面側に開口する開口部を有する流路側基材と、前記流路と対向する一面が前記流路側基材に接合される接合基材と、前記流路を開閉するように駆動されるバルブ部と、前記開口部を気密にシールするシール部とが一体的に形成されている被バルブ駆動部とを備える流体デバイスが提供される。【0012】
本発明の第７の態様に従えば、流体によって流路を開閉するバルブ部と、前記バルブ部と一体的に形成され、前記流体を供給する部材と接触することによって前記流体を密封するシール部と、を備える流体デバイス用のバルブが提供される。【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本実施形態に係る流体デバイスの概略的な正面図。
【図2】本実施形態に係る流体デバイスを模式的に示した平面図。
【図4】本実施形態に係る導入バルブの構成を示す断面図。
【図5】本実施形態に係る第１金型および第２金型の概略構成を示す断面図。
【図6】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図7】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図8】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図9】本実施形態に係る基板の上面図。
【図10】本実施形態に係るエネルギーダイレクター部が設けられた基板の断面図。
【図11】本実施形態に係る流体デバイスを溶着にて製造する手順を示す図。
【図12】本実施形態に係る流体デバイスを溶着にて製造する手順を示す図。
【図13】本実施形態に係る流体デバイスを溶着にて製造する手順を示す図。
【図14】本実施形態に係る導入バルブの構成を示す断面図。
【図15】本実施形態に係る導入バルブの構成を示す断面図。
【図16】本実施形態に係る第１金型および第２金型の概略構成を示す断面図。
【図17】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図18】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図19】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図20】本実施形態に係る導入バルブの構成を示す断面図。
【図21】本実施形態に係る導入バルブの構成を示す断面図。
【図22】本実施形態に係る第１金型の概略構成を示す断面図。
【図23】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図24】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図25】本実施形態に係る第２金型の概略構成を示す断面図。
【図26】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図27】本実施形態に係る流体デバイスを構成する基板および被バルブ駆動部の断面図である。
【図28】本実施形態に係るバルブ部の変形例を示す断面図。
【図29】本実施形態に係る導入バルブの構成を示す断面図。
【図30】本実施形態に係る導入バルブの構成を示す断面図。
【図31】本実施形態に係る第１金型の概略構成を示す断面図。
【図32】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図33】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図34】本実施形態に係る第２金型の概略構成を示す断面図。
【図35】本実施形態に係る二色成形の手順を示す図。
【図36】本実施形態に係る流体デバイスを構成する基板および被バルブ駆動部の断面図である。
【図37】本実施形態に係るバルブ部の変形例を示す断面図。
【図38】本実施形態に係るバルブ部の変形例を示す断面図。
【図39】本実施形態に係るバルブ部の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、流体デバイスと流体デバイスの製造方法の実施の形態を、図１から図３７を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限られない。【0015】
［流体デバイスの第１実施形態］図１は、第１実施形態の流体デバイス１００Ａの正面図である。図２は、流体デバイス１００Ａを模式的に示した平面図である。なお、図１および図２においては、液体を導入する際に、流路内の気体（例、空気）を排出又は導入するための気体流路の図示を省略している。なお、流体デバイス１００Ａは、数μｍから数百ｍｍ程度の幅又は深さを有する流路を含む。
【0016】
本実施形態の流体デバイス１００Ａは、検体試料に含まれる検出対象である試料物質をハイブリダイズ、免疫反応および酵素反応などにより検出するデバイスを含む。試料物質は、例えば、核酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、タンパク質、細胞外小胞体などの生体分子や粒子などである。流体デバイス１００Ａは、上板（基材、接合基材、第２接合基材）６および基板（基材、流路側基材、第１接合基材）９を備えている。上板６および基板９は、一例として、樹脂材（ポリプロピレン、ポリカーボネイト等の硬質材）で形成されている。【0017】
例えば、上板６と基板９とは、後述するように、エネルギーダイレクター部（以下、ＥＤ部ｅ１と称する）を介して超音波溶着で接合されている。上板６および基板９は、それぞれ接合方向に貫通し面方向の位置決めが行われる複数（例えば２つ）の位置決め孔（不図示）を有している。上板６および基板９は、位置決め孔に軸部材を挿通させることにより、面方向に互いに位置決めされた状態で積層（多層）可能である。【0018】
なお、以下の説明においては、上板（例、蓋部、流路の上部又は下部、流路の上面又は底面）６および基板９は水平面に沿って配置され、上板６は基板９の上側に配置されるものとして説明する。ただし、これは、説明の便宜のために水平方向および上下方向を定義したに過ぎず、本実施形態に係る流体デバイス１００Ａの使用時の向きを限定しない。【0020】
図３に示すように、基板９は、下面（一面）９ａ側にリザーバー層１９Ａ、上面（他面）９ｂ側に反応層１９Ｂを含む。リザーバー層１９Ａは、基板９の下面９ａに配置された複数（図２では３つ）のインレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃを有する。インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、それぞれ互いに独立して溶液（例、検体試料、反応や洗浄に使う試薬）を収容可能である。各インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、基板９の厚さ方向（例、下面９ａ又は上面９ｂと直交する方向又は交差する方向）に延び、下面９ａに開口する空洞によって形成されている。空洞の断面は、一例として円形状である。インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃの容積は、収容する溶液量に応じて設定されている。例えば、インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、収容する溶液量に応じて断面積および深さが設定されている。なお、図３では、インレット２９Ａのみが図示されているが、インレット２９Ｂ、２９Ｃはインレット２９Ａと同様の形状である。【0021】
インレット２９Ａの一端側（底部側）は、基板９を厚さ方向（例、下面９ａ又は上面９ｂと直交する方向又は交差する方向）に貫通する貫通部３９Ａと接続されている。インレット２９Ｂの一端側（底部側）は、基板９を厚さ方向（例、下面９ａ又は上面９ｂと直交する方向又は交差する方向）に貫通する貫通部３９Ｂと接続されている。インレット２９Ｃの一端側（底部側）は、基板９を厚さ方向（例、下面９ａ又は上面９ｂと直交する方向又は交差する方向）に貫通する貫通部３９Ｃと接続されている。【0022】
図２に示すように、反応層１９Ｂは、基板９の上面９ｂに配置された循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、導入バルブＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣを有している。以下の説明においては、上記の定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、導入バルブＩＡ、ＩＢ、ＩＣ、廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣを適宜、バルブＶと総称する。【0023】
定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣは、定量バルブで区切られる循環流路１０の区画のそれぞれが所定の体積となるように配置されている。例えば、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣは、循環流路１０を、第１定量区画１８Ａと第２定量区画１８Ｂと第２定量区画１８Ｃとに区画する。なお、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣの構成については後述する。【0024】
導入流路１２Ａは、一端側において貫通部（貫通流路）３９Ａを介してインレット２９Ａと接続され、他端側において外側から循環流路１０に接続されている。例えば、導入流路１２Ａが循環流路１０に接続される位置は、第１定量区画１８Ａにおける定量バルブＶＡの近傍である。例えば、導入流路１２Ａとインレット２９Ａとは、上面視（例えば、上板６および基板９の積層方向で上側から視たとき）において、一部が互いに重なっており、重なった部分に配置された貫通部３９Ａを介して接続されている。【0025】
導入流路１２Ｂは、一端側において貫通部３９Ｂを介してインレット２９Ｂと接続され、他端側において外側から循環流路１０に接続されている。例えば、導入流路１２Ｂが循環流路１０に接続される位置は、第２定量区画１８Ｂにおける定量バルブＶＢの近傍である。例えば、導入流路１２Ｂとインレット２９Ｂとは、上面視（例えば、上板６および基板９の積層方向で上側から視たとき）において、一部が互いに重なっており、重なった部分に配置された貫通部３９Ｂを介して接続されている。【0026】
導入流路１２Ｃは、一端側において貫通部３９Ｃを介してインレット２９Ｃと接続され、他端側において外側から循環流路１０に接続されている。例えば、導入流路１２Ｃが循環流路１０に接続される位置は、第３定量区画１８Ｃにおける定量バルブＶＣの近傍である。例えば、導入流路１２Ｃとインレット２９Ｃとは、上面視（例えば、上板６および基板９の積層方向で上側から視たとき）において、一部が互いに重なっており、重なった部分に配置された貫通部３９Ｃを介して接続されている。【0027】
例えば、基板９において、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとインレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃとが互いに重なる部分に設けられた貫通部３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃを介してそれぞれ接続されることにより、各導入流路と各インレットとの距離（例、溶液が流れる距離）が短くなり、各インレットから導入流路に溶液を導入する際の圧力損失も小さくなり、容易、且つ、迅速に溶液を導入することが可能となる。【0028】
［バルブの第１実施形態］導入バルブＩＡは、導入流路１２Ａにおける貫通部３９Ａと循環流路１０との間に配置されている。図４は、バルブの第１実施形態としての導入バルブＩＡの構成を示す断面図である。なお、導入バルブＩＡの構成は、導入バルブＩＢ、ＩＣ、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣおよび廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣの構成と、開閉対象の流路が異なること以外は同様であるため、図４に導入バルブＩＢ、ＩＣ、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣおよび廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣの符号を付し、その説明を省略する。
【0029】
図４に示されるように、導入バルブＩＡは、導入流路１２Ａを分断して基板９に配置された曲面状（例、半球状）の窪み４０Ａ（図３参照）と、上板６に窪み４０Ａと対向配置され弾性変形して窪み４０Ａに当接したときに導入流路１２Ａを閉塞し、窪み４０Ａと離間したときに導入流路１２Ａを開放する円板状のバルブ部５０とを含む。バルブ部５０は、一例として、下側に向かう方向の力（例、空気圧、液圧）が流体（例、気体、液体）の制御により加えられることによって弾性変形して窪み４０Ａに当接する。本実施形態では、上板６の上面６ａ側に配置されるバルブ駆動部（付与部）１５によって、下側に向かう方向の空気圧が供給される（力が付与される）。【0030】
バルブ部５０の外径は、窪み４０Ａの外径よりも大きい。例えば、バルブ部５０は、軟質材で形成され可撓性を有している。バルブ部５０は、変形によって導入流路１２Ａの開閉状態を制御する。一例として、バルブ部５０は、下側に向かう方向の力が加わったときに、図４に曲線状の二点鎖線で示されるように下方に撓んで窪み４０Ａに接触して導入流路１２Ａを閉じ、下側に向かう方向の力から解放されたときに、弾性復元力により撓みが解消され導入流路１２Ａを開く。軟質材としては、例えば、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマーを例示することができる。このように、バルブ部５０は、バルブ駆動部１５によって変形する被バルブ駆動部として構成されている。【0031】
上板６の下面（一面）６ａには、窪み４０Ａと対向する位置に平面視円形の窪み５１が形成されている。窪み５１は、バルブ部５０が収容されるための構造である。窪み５１の内径は、バルブ部５０の外周面が嵌合する大きさに形成されている。窪み５１の深さは、バルブ部５０の厚さと同一に形成されている。導入流路１２Ａが開いた状態である場合、窪み５１に収容されたバルブ部５０の下面（流路を閉じる時に窪み４０Ａと接する面）は、上板６の下面６ａとほぼ面一である。また、上板６は、窪み５１の底部に開口する開口部５２を有している。開口部５２は、上板６を厚さ方向（例、下面６ａ又は上面６ｂと直交する方向又は交差する方向）に貫通している。例えば、開口部５２の内径は、窪み４０Ａの外径よりも大きい。【0032】
上板６の上面（他面）６ｂには、開口部５２を流体デバイス１００Ａの外気に対して気密にシールするシール領域ＳＡが形成されている。例えば、シール領域ＳＡは、上面６ｂにおいて、開口部５２の周囲に環状に形成された溝部５３を含む。溝部５３には、シール部材５４が収容される。シール部材５４は、例えば、Ｏ−リングである。なお、シール領域ＳＡは、開口部５２の周囲の一部にのみ配置される構成であってもよい。この場合、シール領域が配置されない箇所については、例えば、後述のバルブ駆動部１５（例、バルブ駆動部１５の平面部）が上板６の上面６ｂに接触して開口部５２を気密にシールすればよい。【0033】
シール部材５４には、バルブ駆動部１５（例、バルブ駆動部１５の平面部）が接触する。開口部５２は、シール部材５４とバルブ駆動部１５との接触により、気密に封止されている。【0034】
また、導入バルブＩＢは、導入流路１２Ｂを分断して基板９に配置された窪み４０Ａと同様の形状の窪み（不図示、便宜上、窪み４０Ｂと称する）と、上板６に窪み４０Ｂと対向配置され変形によって導入流路１２Ｂの開閉状態を制御するバルブ部５０とを含む。例えば、バルブ部５０は、弾性変形して窪み４０Ｂに当接したときに導入流路１２Ｂを閉塞し、窪み４０Ｂと離間したときに導入流路１２Ｂを開放する。導入バルブＩＣは、導入流路１２Ｃにおける貫通部３９Ｃと循環流路１０との間に配置されている。導入バルブＩＣは、導入流路１２Ｃを分断して基板９に配置された窪み４０Ａと同様の形状の窪み（不図示、便宜上、窪み４０Ｃと称する）と、上板６に窪み４０Ｃと対向配置され変形によって導入流路１２Ｃの開閉状態を制御するバルブ部５０とを含む。例えば、バルブ部５０は、弾性変形して窪み４０Ｃに当接したときに導入流路１２Ｃを閉塞し、窪み４０Ｃと離間したときに導入流路１２Ｃを開放する。【0035】
図２および図３に示すように、例えば、廃液槽７は、循環流路１０が形成された領域の内側領域に配置されている。これにより、流体デバイス１００Ａの小型化を図ることができる。上板６には、廃液槽７に開口するタンク吸引孔（不図示）が厚さ方向に貫通して設けられている。【0036】
図２において、排出流路１３Ａは、循環流路１０における第１定量区画１８Ａの溶液を廃液槽７に排出するための流路である。排出流路１３Ａの一端側は、循環流路１０に接続されている。排出流路１３Ａが循環流路１０に接続される位置は、第１定量区画１８Ａにおける定量バルブＶＢの近傍である。排出流路１３Ａの他端側は、廃液槽７に接続されている。また、排出流路１３Ｂは、循環流路１０における第２定量区画１８Ｂの溶液を廃液槽７に排出するための流路である。排出流路１３Ｂの一端側は、循環流路１０に接続されている。排出流路１３Ｂが循環流路１０に接続される位置は、第２定量区画１８Ｂにおける定量バルブＶＣの近傍である。排出流路１３Ｂの他端側は、廃液槽７に接続されている。排出流路１３Ｃは、循環流路１０における第３定量区画１８Ｃの溶液を廃液槽７に排出するための流路である。排出流路１３Ｃの一端側は、循環流路１０に接続されている。排出流路１３Ｃが循環流路１０に接続される位置は、第３定量区画１８Ｃにおける定量バルブＶＡの近傍である。排出流路１３Ｃの他端側は、廃液槽７に接続されている。【0037】
廃液バルブＯＡは、排出流路１３Ａの中途（例、中間、循環流路１０側）に配置されている。廃液バルブＯＡは、排出流路１３Ａを分断して基板９に配置された半球状の窪み４１Ａ（図３参照）と、上板６に窪み４１Ａと対向配置され変形によって排出流路１３Ａの開閉状態を制御するバルブ部５０とを含む。例えば、バルブ部５０は、弾性変形して窪み４１Ａに当接したときに排出流路１３Ａを閉塞し、窪み４１Ａと離間したときに排出流路１３Ａを開放する。廃液バルブＯＢは、排出流路１３Ｂの中途（例、中間、循環流路１０側）に配置されている。廃液バルブＯＢは、排出流路１３Ｂを分断して基板９に配置された窪み４１Ａと同様の形状の窪み（不図示、便宜上、窪み４１Ｂと称する）と、上板６に窪み４１Ｂと対向配置され変形によって排出流路１３Ｂの開閉状態を制御するバルブ部５０とを含む。例えば、バルブ部５０は、弾性変形して窪み４１Ｂに当接したときに排出流路１３Ｂを閉塞し、窪み４１Ｂと離間したときに排出流路１３Ｂを開放する。廃液バルブＯＣは、排出流路１３Ｃの中途（例、中間、循環流路１０側）に配置されている。廃液バルブＯＣは、排出流路１３Ｃを分断して基板９に配置された窪み４１Ａと同様の形状の窪み（不図示、便宜上、窪み４１Ｃと称する）と、上板６に窪み４１Ｃと対向配置され変形によって排出流路１３Ｃの開閉状態を制御するバルブ部５０とを含む。例えば、バルブ部５０は、弾性変形して窪み４１Ｃに当接したときに排出流路１３Ｃを閉塞し、窪み４１Ｃと離間したときに排出流路１３Ｃを開放する。【0038】
上記構成の流体デバイス１００Ａは、上板６に窪み５１、開口部５２、溝部５３等を形成するとともに、窪み５１、開口部５２、溝部５３等が形成された上板６とバルブ部５０とを後述する二色成形（ダブルモールド）して一体化（互いに相対移動不能に固定）し、基板９に循環流路、導入流路、リザーバー、貫通部等を形成し、上板６および基板９を溶着、接着やレーザ融着等の接合手段により接合して一体化することにより製造される（例、図１の構成など）。このように、例えば、上板６は、基板９に形成された窪みとともに、上記の各種流路を形成し、溶液の漏れ低減と流路形成とを兼用している。【0039】
製造された流体デバイス１００Ａのインレット２９Ａには溶液ＬＡ（図２参照）が収容され、インレット２９Ｂには溶液ＬＢ（図２参照）が収容され、インレット２９Ｃには溶液ＬＣ（図２参照）が収容される。各インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃへの溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの注入は、例えば、基板９の下面９ａ側に開口する各インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃの開口部から行われる。【0040】
流体デバイス１００Ａは、インレット２９Ａに溶液ＬＡが収容され、インレット２９Ｂに溶液ＬＢが収容され、インレット２９Ｃに溶液ＬＣが収容され、例えば、基板９の下面９ａ側をシール部材でシールして各インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃの開口部を密封している状態（例、各溶液が各インレットに収容された状態）で、溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの混合・反応が行われる場所（例、検査機関、病院、自宅、車両など）まで流通させることが可能である。このような場合、インレット（例、インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ）は、溶液（例、溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ）が収容されたリザーバーとして構成される。【0041】
［流体デバイスの製造方法の第１実施形態］次に、図５から図８を参照して、上板（例、第１の成形部）６とバルブ部（例、第２の成形部）５０とを第１金型Ｍ１と第２金型Ｍ２とを用いて二色成形して一体化する方法（成形方法）について説明する。上板６およびバルブ部５０を成形する際に用いる金型の型開閉方向は水平方向または鉛直方向のいずれでもよい。本実施形態では、一例として、型開閉方向を鉛直方向として説明する。また、ここでは、上板６のうち、バルブ部５０が設けられる箇所について図示、記載する。
【0042】
図５は、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２の概略構成を示す断面図である。第１金型Ｍ１は、パーティングラインＰＬ１を接合面として開閉する固定型Ｍ１１と可動型Ｍ１２とを備えている。固定型Ｍ１１は、成型機のうち、１次側射出部ＩＪ１を備える上側プラテン（不図示）に固定されている。可動型Ｍ１２は、反転機ＲＶを介して成型機の下側プラテンＰＴに固定されている。【0043】
第２金型Ｍ２は、パーティングラインＰＬ１と面一のパーティングラインＰＬ２を接合面として開閉する固定型Ｍ２１と可動型Ｍ２２とを備えている。固定型Ｍ２１は、成型機のうち、２次側射出部ＩＪ２を備える上側プラテン（不図示）に固定されている。可動型Ｍ２２は、反転機ＲＶを介して成型機の下側プラテンＰＴに固定されている。反転機ＲＶは、一回の成形処理の完了毎に可動型Ｍ１２と可動型Ｍ２２との位置を互いに反転させる。つまり、可動型Ｍ１２および可動型Ｍ２２は、一回の成形処理毎に１次側射出部ＩＪ１および第１金型Ｍ１を用いて成形を行う第１位置と、２次側射出部ＩＪ２および第２金型Ｍ２を用いて成形を行う第２位置とを反転して移動する。なお、以下の説明では、１次側射出部ＩＪ１側に設置されている金型を、固定型Ｍ１１および可動型Ｍ１２を有する第１金型Ｍ１と称し、２次側射出部ＩＪ２側に設置されている金型を、固定型Ｍ２１および可動型Ｍ２２を有する第２金型Ｍ２と称する。【0044】
固定型Ｍ１１、Ｍ２１としては、二枚板型または三枚板型のいずれの型式でもよいが、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２の型開き時にランナーと成型品とを分離できる点から三枚板型であることが好ましい。なお、固定型Ｍ１１、Ｍ２１には、それぞれ１次側射出部ＩＪ１、２次側射出部ＩＪ２から射出された溶融樹脂を導くための流路（ランナー部、ゲート部等）が形成されているが、ここでは流路の図示を省略する。【0045】
固定型Ｍ１１は、上板６の下面６ａを形成する面６ａＭおよび上板６の窪み５１を形成する突部５１Ｍを有している。可動型Ｍ１２は、上板６の開口部５２を形成する突部５２Ｍ、上板６の溝部５３を形成する突部５３Ｍ、および下面６ａ、窪み５１以外の大部分の部位を成形するキャビティ（内部空間）６Ｍを有している。突部５１Ｍの突出量は、バルブ部５０の厚さに対応する値に設定されている。バルブ部５０の厚さに対応する値とは、第１金型Ｍ１に充填された溶融樹脂が冷却されて収縮した後に、バルブ部５０の厚さとなる値を含む。成形品の長さをＬ、樹脂の収縮率をｒ、金型における長さをＬＭとすると、ＬＭ＝（１＋ｒ）×Ｌで表される値に金型の長さは形成される。以下の説明では、金型に関する長さ（厚さ、深さ等も含む）は、便宜上、成形品と同一であるものとして説明するが、実際には上記の式に基づいて形成されている。【0046】
突部５２Ｍの高さは、金型Ｍ１が型締めされたときに突部５１Ｍに突き当たる値に設定されている。【0047】
固定型Ｍ２１は、バルブ部５０の下面（上板６の下面６ａとほぼ面一となる面）を形成する面５０ａＭを有している。可動型Ｍ２２は、可動型Ｍ１２と同一の形状に形成されている。【0048】
次に、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を用いて上板６およびバルブ部５０を成形する手順について説明する。例えば、硬質材（例、バルブ部５０と比較して硬い材質）の上板６および軟質材（例、上板６や基板９と比較して柔らかい材質）のバルブ部５０のように、互いに異材質（例、２種類の材質）で構成される成形品を第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を用いて二色成形で熱融着して一体化する際には、第１金型Ｍ１で成形した成形品（第１の成形部）が第２金型Ｍ２においてキャビティ（内部空間）を構成する部材の一部を形成する。そのため、第１金型Ｍ１で成形される成形品の融点は、第２金型Ｍ２で成形される成形品（第２の成形部）よりも融点が高いことが好ましい。例えば、上述の硬質材の融点は、約１６５〜２５０℃であり、上述の熱可塑性エラストマーの融点は、約８５〜１２０℃であるため、本実施形態では、上板６を第１金型Ｍ１で成形し、バルブ部５０を第２金型Ｍ２で成形する。上板６およびバルブ部５０が相溶性を有する材料（例、樹脂材）で形成される場合には、成形した上板６およびバルブ部５０の接合強度が高くなるため、バルブ部５０の可撓性が確保される範囲内で上板６を第２金型Ｍ２で成形し、バルブ部５０を第１金型Ｍ１で成形することも可能である。【0049】
まず、図６に示すように、固定型Ｍ１１と可動型Ｍ１２とで型締めされた状態（第１の型締め状態）において、第１位置の第１金型Ｍ１の内部に上板６を成形するための硬質材の溶融樹脂を１次側射出部ＩＪ１からキャビティ６Ｍに充填する。なお、一回目の成形については、第２金型Ｍ２の内部に成形された成形品がないため、２次側射出部ＩＪ２から溶融樹脂の射出は行われない。第１金型Ｍ１に充填された溶融樹脂を冷却することにより、第１金型Ｍ１側において上板６（例、第１の成形部）が成形される。第１金型Ｍ１により上板６が成形されると、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を型開きし、反転機ＲＶによって第１位置における第１金型Ｍ１の可動型Ｍ１２と、第２位置における第２金型Ｍ２の可動型Ｍ２２とを反転させる。【0050】
図７には、可動型Ｍ１２の位置と可動型Ｍ２２の位置とが反転した後に型締めされた状態（第２の型締め状態）の第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２が示されている。図７に示すように、第２位置の第２金型Ｍ２の内部には、第１金型Ｍ１で成形された上板６が設置されている。第２金型Ｍ２においては、第１金型Ｍ１で成形された上板６と、固定型Ｍ２１の面５０ａＭと、可動型Ｍ２２の突部５２Ｍとにより、バルブ部５０と同一形状のキャビティ（内部空間）５０Ｍが形成されている。つまり、成形された上板６は、キャビティ（内部空間）５０Ｍを形成する構成部材の一部である。【0051】
次に、図８に示すように、１次側射出部ＩＪ１から第１位置における第１金型Ｍ１のキャビティ６Ｍに硬質材の溶融樹脂を充填し、２次側射出部ＩＪ２から第２位置における第２金型Ｍ２のキャビティ５０Ｍに軟質材の溶融樹脂を充填する。この後、溶融樹脂を冷却することにより、第１金型Ｍ１では上板６が成形され、第２金型Ｍ２では、上板６と熱融着されて一体化されたバルブ部５０（例、第２の成形部）が成形される。第１金型Ｍ１を用いた上板６の成形と、第２金型Ｍ２を用いた上板６とバルブ部５０とを一体化させる成形とは同時に行われる。例えば、成形された上板６と第２金型Ｍ２とを用いた、上板６の一部に対するバルブ部５０の成形と、当該成形の次の第２金型Ｍ２を用いた成形においてバルブ部５０が上板６の一部へ成形される第１金型Ｍ１を用いた、上板６の成形とは同時に行われる。また、例えば、成形された基材（例、上板６や基板９など）とバルブ部５０とのいずれか一方と第２金型Ｍ２とを用いた、基材とバルブ部５０とのいずれか一方の一部に対する基材とバルブ部５０とのいずれか他方の成形と、当該成形の次の成形における第１金型Ｍ１を用いた、基材とバルブ部５０とのいずれか一方の成形と、は同時に行われる。この後、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を型開きし、第２金型Ｍ２においては第１の成形部（例、基材としての上板６や基板９、バルブ部）と第２の成形部（例、基材としての上板６や基板９、バルブ部）とを含む成形品を離型させることにより、互いに異材質で熱融着して成形されて一体化（互いに固定）された上板６およびバルブ部５０が得られる。以降については、第１位置における第１金型Ｍ１の可動型Ｍ１２と、第２位置における第２金型Ｍ２の可動型Ｍ２２との反転（第１位置で成形された上板６の第２位置への移動）、第１位置における第１金型Ｍ１を用いた上板６の成形、および第２位置における第２金型Ｍ２を用いた上板６とバルブ部５０とを熱融着して一体化させる成形の同時成形、第２金型Ｍ２からの成形品の離型が繰り返して行われる。このように、例えば、流体デバイス１００Ａは、流体デバイス１００Ａを構成する部材のうち材質の異なる樹脂同士（例、上板６とバルブ部５０など）を第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を用いた二色成形によって製造される。なお、例えば、本実施形態における流体デバイスの製造方法は、基材（例、上板６、基板９など）とバルブ部（例、バルブ部５０、後述のバルブ部７１など）とのいずれか一方を第１金型で成形することと、成形された該基材と該バルブ部とのいずれか一方と第２金型とを用いて、該基材と該バルブ部とのいずれか一方の一部に、該基材と該バルブ部とのいずれか他方を成形することと、を含む。また、例えば、本実施形態における流体デバイスの製造方法は、流路を含む流体デバイスの製造方法であって、第１金型で第１の成形部を成形することと、第２金型で第２の成形部を成形することと、該第２金型による成形において、該第１の成形部の少なくとも一部に該第２の成形部を融着させて該第１の成形部と該第２の成形部とを一体成形することと、を含む。【0052】
次に、上板６および基板９を接合して上板６と基板９とを積層状に一体化する手順について説明する。【0053】
上板６および基板９は、例えば超音波溶着にて接合される。基板９と上板６との接合面が平坦面同士であった場合には、積層した基板９と上板６とに超音波振動を付与しても接触面が広いため、樹脂の溶け出し位置が不均一になってしまい、均一且つ安定した溶着強度を得ることが難しい場合がある。そのため、本実施形態では、流路を含む窪み（例、循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７）を囲む位置（例、周囲）に突出するエネルギーダイレクター部を介して上板６と基板９とを超音波溶着にて接合する。例えば、窪み（例、循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７）が基板９の上面９ｂに形成されており、基板９の上面９ｂに上板６を接合することにより流路が形成される場合には、エネルギーダイレクター部は基板９または上板６のどちらの接合面に設けてもよいが、窪み（例、循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７）とエネルギーダイレクター部との相対位置関係を保持するためには、窪み（例、循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７）が形成された基板９にエネルギーダイレクター部を設け、例えば、基板９を射出成形にて製造する場合に窪み（例、循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７）とエネルギーダイレクター部とを同時に成形することが好ましい。【0054】
そこで、本実施形態では、図９に示されるように、基板９の上面９ｂに、窪み（例えば、循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７）を囲む位置に突出するエネルギーダイレクター部ｅ１が設けられている。【0055】
図１０は、エネルギーダイレクター部ｅ１が設けられた基板９の断面図である。図１０においては、例えば、循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、廃液槽７を代表的に窪み６０として示している。【0056】
図１０に示されるように、エネルギーダイレクター部ｅ１は、先端が先細る断面視三角形状にそれぞれ形成されている。エネルギーダイレクター部ｅ１は、例えば、一辺の長さＷ１が数百μｍの正三角形状の断面に形成されている。エネルギーダイレクター部ｅ１の先端部から窪み６０までの距離Ｗ２は、例えば、数百μｍである。【0058】
まず、図１１に示すように、基板９と上板６とを各板の位置決め孔に軸部材を挿通させることにより、基板９と上板６とが面方向に互いに位置決めされ、且つエネルギーダイレクター部ｅ１に上板６が接触した状態で積層する。そして、基板９と上板６との一方を支持した状態で基板９と上板６も他方にホーンを接触させて振動エネルギーを付与することにより、伝達された振動エネルギーによってエネルギーダイレクター部ｅ１と上板６とを摩擦させることで境界面において強力な摩擦熱が発生する。エネルギーダイレクター部ｅ１は、上板６に比べて断面積が小さいため振動エネルギーが集中し、図１２に示されるように、発生した摩擦熱により先端側から樹脂溶融温度まで短時間で加熱されて溶融する。この後、冷却されることにより、基板９と上板６とは溶着されて一体化されるが、エネルギーダイレクター部ｅ１は、先端部に比べて基部の面積が大きく振動エネルギーの集中が緩和されるため、図１３に示されるように、溶着後においても微少厚さの溶着痕として残留する可能性がある。【0059】
このように、図１に示したように、上板６および基板９が積層されて一体化された流体デバイス１００Ａが製造される。なお、エネルギーダイレクター部ｅ１は、準備工程として、流体デバイス１００Ａを製造する前に予め上板６又は基板９に形成しておいてもよい。【0060】
次に、上述した図１から図４に基づき、上記流体デバイス１００Ａを用いて溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの混合・反応を行う手順について説明する。最初に、溶液ＬＡを第１定量区画１８Ａに導入して定量する手順について説明する。【0061】
まず、循環流路１０の定量バルブＶＡ、ＶＢを閉じ、排出流路１３Ｂ、１３Ｃの廃液バルブＯＢ、ＯＣを閉じ、排出流路１３Ａの廃液バルブＯＡおよび導入流路１２Ａの導入バルブＩＡを開く。【0062】
上記のバルブの開閉状態の制御は、バルブの変形によって行われる。例えば、上記のバルブの閉塞は、図４に示したように、シール部材５４との接触により開口部５２を気密に封止したバルブ駆動部１５が開口部５２を介して陽圧を付与することにより、バルブ部５０が窪み４０Ａ側に撓んで接触することにより行われる。また、上記バルブの開放は、バルブ駆動部１５による陽圧の付与を解除することによりバルブ部５０の撓みが解消されて窪み４０Ａから離れることで行われる。以下で説明する各種バルブの開閉も同様である。【0063】
これにより、循環流路１０は、第１定量区画１８Ａが第２定量区画１８Ｂおよび第３定量区画１８Ｃに対して区切られた状態となる。また、廃液槽７は、排出流路１３Ｂ、１３Ｃに対して遮蔽され、排出流路１３Ａを介して循環流路１０の第１定量区画１８Ａに開放されて接続される。さらに、インレット２９Ａは、貫通部３９Ａおよび導入流路１２Ａを介して循環流路１０の第１定量区画１８Ａに開放されて接続される。【0064】
この状態で、タンク吸引孔から廃液槽７内を負圧吸引することにより、インレット２９Ａに収容された溶液ＬＡが貫通部３９Ａ、導入流路１２Ａ、循環流路１０の第１定量区画１８Ａ、排出流路１３Ａおよび廃液槽７に順次導入される。溶液ＬＡが廃液槽７まで導入される各流路には異物が残留している可能性があるが、当該異物は溶液導入時に溶液ＬＡの導入先端側に巻き込まれ廃液槽７に流入されるため、循環流路１０に異物が残留する可能性を抑制できる。【0065】
そして、溶液ＬＡの導入先端側が廃液槽７に流入し、導入後端側が導入流路１２Ａに残っている状態で廃液バルブＯＡおよび導入バルブＩＡを閉じる。これにより、溶液ＬＡを第１定量区画１８Ａの容積に応じて定量することができる。上述したように、異物が存在している可能性がある導入先端側の溶液ＬＡは廃液槽７に排出され、また、気泡についてはインレット２９Ａに残留した状態であるため、循環流路１０の第１定量区画１８Ａには異物や気泡が混入していない溶液ＬＡが定量される。【0066】
次に、溶液ＬＢを第２定量区画１８Ｂに導入して定量するには、まず、循環流路１０の定量バルブＶＢ、ＶＣを閉じ、排出流路１３Ａ、１３Ｃの廃液バルブＯＡ、ＯＣを閉じ、排出流路１３Ｂの廃液バルブＯＢおよび導入流路１２Ｂの導入バルブＩＢを開く。これにより、循環流路１０は、第２定量区画１８Ｂが第１定量区画１８Ａおよび第３定量区画１８Ｃに対して区切られた状態となる。また、廃液槽７は、排出流路１３Ａ、１３Ｃに対して遮蔽され、排出流路１３Ｂを介して循環流路１０の第２定量区画１８Ｂに開放されて接続される。さらに、インレット２９Ｂは、貫通部３９Ｂおよび導入流路１２Ｂを介して循環流路１０の第２定量区画１８Ｂに開放されて接続される。【0067】
この状態で、タンク吸引孔から廃液槽７内を負圧吸引することにより、インレット２９Ｂに収容された溶液ＬＢが貫通部３９Ｂ、導入流路１２Ｂ、循環流路１０の第２定量区画１８Ｂ、排出流路１３Ｂおよび廃液槽７に順次導入される。溶液ＬＢについても、溶液ＬＢが廃液槽７まで導入される各流路に残留している異物は、溶液導入時に溶液ＬＢの導入先端側に巻き込まれ廃液槽７に流入されるため、循環流路１０に異物が残留する可能性を抑制できる。【0068】
そして、溶液ＬＢの導入先端側が廃液槽７に流入し、導入後端側が導入流路１２Ｂに残っている状態で廃液バルブＯＢおよび導入バルブＩＢを閉じる。これにより、溶液ＬＢを第２定量区画１８Ｂの容積に応じて定量することができる。上述したように、異物が存在している可能性がある導入先端側の溶液ＬＢは廃液槽７に排出され、また、気泡についてはインレット２９Ｂに残留した状態であるため、循環流路１０の第２定量区画１８Ｂには異物や気泡が混入していない溶液ＬＢが定量される。【0069】
次に、溶液ＬＣを第３定量区画１８Ｃに導入して定量するには、まず、循環流路１０の定量バルブＶＡ、ＶＣを閉じ、排出流路１３Ａ、１３Ｂの廃液バルブＯＡ、ＯＢを閉じ、排出流路１３Ｃの廃液バルブＯＣおよび導入流路１２Ｃの導入バルブＩＣを開く。これにより、循環流路１０は、第３定量区画１８Ｃが第１定量区画１８Ａおよび第２定量区画１８Ｂに対して区切られた状態となる。また、廃液槽７は、排出流路１３Ａ、１３Ｂに対して遮蔽され、排出流路１３Ｃを介して循環流路１０の第３定量区画１８Ｃに開放されて接続される。さらに、インレット２９Ｃは、貫通部３９Ｃおよび導入流路１２Ｃを介して循環流路１０の第３定量区画１８Ｃに開放されて接続される。【0070】
この状態で、タンク吸引孔から廃液槽７内を負圧吸引することにより、インレット２９Ｃに収容された溶液ＬＣが貫通部３９Ｃ、導入流路１２Ｃ、循環流路１０の第３定量区画１８Ｃ、排出流路１３Ｃおよび廃液槽７に順次導入される。溶液ＬＣについても、溶液ＬＣが廃液槽７まで導入される各流路に残留している異物は、溶液導入時に溶液ＬＣの導入先端側に巻き込まれ廃液槽７に流入されるため、循環流路１０に異物が残留する可能性を抑制できる。【0071】
そして、溶液ＬＣの導入先端側が廃液槽７に流入し、導入後端側が導入流路１２Ｃに残っている状態で廃液バルブＯＣおよび導入バルブＩＣを閉じる。これにより、溶液ＬＣを第３定量区画１８Ｃの容積に応じて定量することができる。上述したように、異物が存在している可能性がある導入先端側の溶液ＬＣは廃液槽７に排出され、また、気泡についてはインレット２９Ｃに残留した状態であるため、循環流路１０の第３定量区画１８Ｃには異物や気泡が混入していない溶液ＬＣが定量される。【0072】
循環流路１０に溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣが定量されて導入された後、ポンプを用いて循環流路１０内の溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣを送液して循環させる。循環流路１０を循環する溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣは、流路内の流路壁面と溶液の相互作用（摩擦）により、壁面周辺の流速は遅く、流路中央の流速は速くなる。その結果、溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの流速に分布ができるため、溶液の混合が促進される。例えば、ポンプを駆動させることによって、循環流路１０内の溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣには、対流が生じ、複数の溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの混合が促進される。ポンプとしては、バルブの開閉により溶液の送液が可能なポンプバルブであってもよい。【0073】
以上説明したように、本実施形態の流体デバイス１００Ａの製造方法では、互いに異材質で構成されている上板６とバルブ部５０とを、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２とを用いた二色成形により熱融着して一体化（互いに固定）しているため、可撓性を有するシート材を貼り付ける場合のように手間と時間が掛かることなく、また、所望の流路開閉に支障を来すことなく上板６とバルブ部５０とを一体化することができる。また、本実施形態の流体デバイス１００Ａの製造方法では、窪み６０の周囲に設けたエネルギーダイレクター部ｅ１を介して上板６と基板９とを超音波溶着にて接合しているため、樹脂の溶け出し位置が均一化され、均一、且つ安定した溶着強度で上板６および基板９を接合して一体化することができる。また、本実施形態の流体デバイス１００Ａの製造方法では、窪み６０が形成された基板９にエネルギーダイレクター部ｅ１を設けているため、窪み６０とエネルギーダイレクター部ｅ１とを同一工程にて形成してすることができ、窪み６０とエネルギーダイレクター部ｅ１との相対位置関係を高精度に保持できる。【0074】
［バルブの第２実施形態］図１４は、バルブの第２実施形態としての導入バルブＩＡの構成を示す断面図である。なお、上述した他のバルブ（例、導入バルブＩＢ、ＩＣ、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣおよび廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣ）の構成は、本実施形態の導入バルブＩＡの構成と同じであってもよい。図１４において、図４に示すバルブの第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【0075】
図１４に示す被バルブ駆動部７０は、バルブ部５０と同様の軟質材で形成されており、バルブ部（変形部）７１、シール部（延出部）７２および筒部（接続部）７３を備えている。バルブ部７１、シール部７２および筒部７３を備える被バルブ駆動部７０は、同一材質（単一材質）で一体的に単一の部材として構成されている。バルブ部７１は、開口部５２における上板６の下面６ａ側を閉塞する。例えば、フランジ状に形成されたシール部７２は、バルブ部７１と単一の部材として一体的、且つ、同時（詳細は後述）に形成されており、開口部５２を覆うように形成され、上板６の上面６ｂ上を開口部５２から離れる方向（例、径方向）に延出し（張り出し）ている。筒部７３は、開口部５２の内周面に沿って設けられ、上端においてシール部７２と一体的に接続され、下端においてバルブ部７１に一体的に接続されている。筒部７３の内部空間は下端がバルブ部７１によって閉塞され、上端が開口する開口部７０ａを形成している。シール部７２は、開口部７０ａの周囲を囲む枠状に形成されている。シール部７２の、例えば一方の面は、上述したバルブ駆動部１５（例、バルブ駆動部１５の平面部）が当接して密着する当接部１７２を有している。バルブ駆動部１５が当接部１７２に当接することにより開口部７０ａは気密にシールされる。シール部７２は、バルブ駆動部１５が当接部１７２に当接したときに開口部７０ａを気密に封止するシール領域ＳＡを構成している。また、例えば、筒部７３は、中空や空間（例、バルブ部７１の動作空間）を有する形状、円形の筒状、多角形の筒状などの形状を含む。【0076】
次に、図１６から図１９を参照して、上板６と被バルブ駆動部７０とを第１金型Ｍ１と第２金型Ｍ２とを用いて二色成形して一体化する方法（成形方法）について説明する。図１６から図１９において、図５から図８に示した、上板６とバルブ部５０とを二色成形する際の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。また、上板６および被バルブ駆動部７０を成形する際に用いる金型についても型開閉方向は水平方向または鉛直方向のいずれでもよいが、本実施形態は、一例として、型開閉方向を鉛直方向として説明する。また、ここでは、上板６のうち、被バルブ駆動部７０が設けられる箇所について図示、記載する。【0077】
図１６は、上板６と被バルブ駆動部７０とを二色成形するための第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２の概略構成を示す断面図である。第１金型Ｍ１の固定型Ｍ１１は、上板６の上面６ｂを形成する面６ｂＭおよび上板６の開口部５２を形成する突部５２Ｍを有している。突部５２Ｍの突出量は、上板６の厚さに対応する値に設定されている。可動型Ｍ１２は、上板６の上面６ｂおよび開口部５２以外の大部分の部位を成形するキャビティ（内部空間）６Ｍを有している。キャビティ６Ｍの深さは、上板６の厚さに対応する値に設定されている。【0078】
固定型Ｍ２１は、被バルブ駆動部７０のシール部７２の形状および厚さに対応する形状および深さの窪み７２Ｍと、被バルブ駆動部７０の開口部７０ａの形状および深さに対応する形状および突出量に形成された突部７０ａＭとを有している。可動型Ｍ２２は、可動型Ｍ１２と同一の形状に形成されている。【0079】
次に、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を用いて上板６および被バルブ駆動部（例、第２の成形部）７０を成形する手順について説明する。【0080】
まず、図１７に示すように、第１の型締め状態において、第１金型Ｍ１の内部に上板６を成形するための硬質材の溶融樹脂を１次側射出部ＩＪ１からキャビティ６Ｍに充填する。なお、一回目の成形については、第２金型Ｍ２の内部に成形された成形品がないため、２次側射出部ＩＪ２から溶融樹脂の射出は行われない。第１金型Ｍ１に充填された溶融樹脂を冷却することにより、上板６が成形される。第１金型Ｍ１により上板６が成形されると、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を型開きし、反転機ＲＶによって第１金型Ｍ１における可動型Ｍ１２の位置と第１金型Ｍ２における可動型Ｍ２２の位置とを反転させる。【0081】
図１８には、可動型Ｍ１２の位置と可動型Ｍ２２の位置とが反転した後に型締めされた状態（第２の型締め状態）の第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２が示されている。図１８に示すように、第２金型Ｍ２の内部には、第１金型Ｍ１で成形された上板６が設置されている。第２金型Ｍ２においては、第１金型Ｍ１で成形された上板６と、固定型Ｍ２１の窪み７２Ｍおよび突部７０ａＭと、可動型Ｍ２２の面６ａＭとにより、被バルブ駆動部７０と同一形状のキャビティ（内部空間）７０Ｍが形成されている。つまり、成形された上板６は、キャビティ（内部空間）７０Ｍを形成する構成部材の一部である。【0082】
次に、図１９に示すように、１次側射出部ＩＪ１から第１金型Ｍ１のキャビティ６Ｍに硬質材の溶融樹脂を充填し、２次側射出部ＩＪ２から第２金型Ｍ２のキャビティ７０Ｍに軟質材の溶融樹脂を充填する。この後、溶融樹脂を冷却することにより、第１金型Ｍ１では上板６が成形され、第２金型Ｍ２では、上板６と熱融着して一体化された被バルブ駆動部７０が成形される。例えば、第２金型Ｍ２では、バルブ部７１、シール部７２および筒部７３が同時に成形される。この後、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を型開きし、第２金型Ｍ２においては成形品を離型させることにより、互いに異材質で成形されて一体化（互いに固定）された上板６および被バルブ駆動部７０が得られる。【0083】
上記構成の被バルブ駆動部７０においては、バルブ部７１の変形によって流路（例、窪み４０Ａ）の開閉状態を制御する。例えば、シール部７２との接触により開口部７０ａを気密に封止したバルブ駆動部１５が開口部７０ａを介して陽圧を付与することにより、バルブ部７１が窪み４０Ａ側に撓んで接触することにより流路（例、窪み４０Ａ）を閉塞する（バルブが閉じた状態）。また、被バルブ駆動部７０は、バルブ駆動部１５による陽圧の付与を解除することによりバルブ部７１の撓みが解消されて窪み４０Ａから離れることで流路（例、窪み４０Ａ）が開放される（バルブが開いた状態）。【0084】
従って、被バルブ駆動部７０は、上記第１実施形態のバルブ部５０と同様の作用・効果が得られることに加えて、シール部７２によって開口部７０ａを気密に封止するためのシール領域ＳＡが形成されるため、別途シール部材を設ける必要がなくなり、デバイス製造工程の簡素化、短時間化を図ることができる。例えば 、流体デバイスがシール部７２を備える構成の場合、本実施形態における流体デバイスは、バルブ駆動部１５などを備える装置側に設けられる流体デバイス用のシール部材を使う必要性が低くなり、流体デバイスの流路などへの異物の混入をより低減することができる。なお、本実施形態における流体デバイスは、シール部７２に加えて、シール部材（例、Ｏ−リング）を配置するための溝部を設ける構成としてもよい。【0085】
なお、被バルブ駆動部７０としては、図１５に示すように、シール部７２の上面における開口部５２よりも外側の位置に、開口部７０ａを全周で（周方向に環状に）囲んで上側に突出するリブ状の突部７２Ａを設ける構成としてもよい。例えば、この構成を採ることにより、突部７２Ａの先端部で構成される当接部１７２におけるバルブ駆動部１５との接触面積を小さくすることができ、開口部７ａを気密にシールするための接触圧を小さくすることができる。第１金型Ｍ１および第２金型を用いて突部７２Ａを有する被バルブ駆動部７０を成形する際には、窪み７２Ｍに突部７２Ａの形状、突出量に対応した形状および深さを有する窪みを形成すればよい。【0086】
［バルブの第３実施形態］図２０は、バルブの第３実施形態としての導入バルブＩＡの構成を示す断面図である。なお、上述した他のバルブ（例、導入バルブＩＢ、ＩＣ、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣおよび廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣ）の構成は、本実施形態の導入バルブＩＡの構成と同じであってもよい。図２０において、図１４に示すバルブの第２実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【0087】
図２０に示すように、基板９は、下面（一面）９ａに形成された窪み（例、流路）４０Ａと、窪み４０Ａの底部（例、図２０の窪み４０Ａの上側）および基板９の上面（他面）９ｂに開口（貫通）する開口部５２とを有している。開口部５２には、被バルブ駆動部１７０が設けられている。被バルブ駆動部１７０は、上述のバルブ部５０と同様の軟質材で形成されており、バルブ部（変形部）１７１、および筒部（接続部）１７３を備えている。バルブ部１７１は、開口部５２における基板９の下面９ａ側を閉塞する。例えば、筒部１７３は、バルブ部１７１と単一部材で構成され、開口部５２の内周面に沿って設けられ、下端においてバルブ部１７１に一体的に接続されている。筒部１７３の内部空間は下端がバルブ部１７１によって閉塞され、上端が開口する開口部１７０ａを形成している。例えば、図２０における窪み４０Ａが流路の場合、図面の左側から右側へ流体（例、試料物質を含む溶液、洗浄液等）が流れるように構成される。【0088】
基板９の下面９ａは、下板８の上面８ｂと接合されている。上面８ｂには、窪み４０Ａと対向する位置に曲面状（例、半球状）の凹面１８０が形成されている。【0089】
上記構成の被バルブ駆動部１７０は、例えば、開口部１７０ａを介してバルブ部１７１に下側への力（例、空圧、液圧、機械的な力など）が加わったときに、バルブ部１７１の変形によって流路（例、窪み４０Ａ）の開閉状態を制御する。一例として、図２１に示すように、バルブ部１７１が窪み４０Ａ側に変形して撓んで凹面１８０に接触することにより流路（例、窪み４０Ａ）を閉塞する（バルブが閉じた状態）。また、被バルブ駆動部１７０は、バルブ部１７１に下側への力が加わることが解除されることによりバルブ部１７１の変形（例、撓み）が解消されて凹面１８０から離れることで流路（例、窪み４０Ａ）が開放される（バルブが開いた状態）。【0090】
次に、図２２から図２７を参照して、窪み４０Ａ（例、流路）を含む基板９と被バルブ駆動部１７０とを第１金型Ｍ１と第２金型Ｍ２とを用いて二色成形して一体化する方法（成形方法）について説明する。これらの図において、図１６から図１９に示した、上板６と被バルブ駆動部７０とを二色成形する際の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。また、基板９と被バルブ駆動部１７０とを成形する際に用いる金型についても型の開閉方向は水平方向または鉛直方向のいずれでもよいが、本実施形態は、一例として、型の開閉方向を鉛直方向として説明する。また、ここでは、基板９のうち、被バルブ駆動部１７０が設けられる箇所について図示、記載する。【0091】
図２２から図２４は、基板９と被バルブ駆動部１７０とを二色成形するための第１金型Ｍ１の概略構成を示す断面図である。第１金型Ｍ１の固定型Ｍ１１は、基板９の上面９ｂを形成する面９ｂＭおよび基板９の開口部５２を形成する突部５２Ｍを有している。突部５２Ｍの突出量は、基板９における窪み４０Ａの底部から上面９ｂまでの距離に対応する値に設定されている。可動型Ｍ１２は、窪み４０Ａを形成する突部４０ＡＭと、基板９の上面９ｂおよび開口部５２以外の大部分の部位を成形するキャビティ（内部空間）９Ｍとを有している。キャビティ９Ｍの深さは、基板９の厚さに対応する値に設定されている。【0092】
図２５および図２６は、基板９と被バルブ駆動部１７０とを二色成形するための第２金型Ｍ２の概略構成を示す断面図である。第２金型Ｍ２の固定型Ｍ２１は、被バルブ駆動部１７０の開口部１７０ａの形状および深さに対応する形状および突出量に形成された突部１７０ａＭを有している。可動型Ｍ２２は、可動型Ｍ１２と同一の形状に形成されている。【0093】
次に、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を用いて基板９および被バルブ駆動部（例、第２の成形部）１７０を成形する手順について説明する。【0094】
まず、図２３に示すように、第１の型締め状態において、例えば、第１金型Ｍ１の内部に基板９を成形するための硬質材の溶融樹脂を１次側射出部ＩＪ１からキャビティ９Ｍに充填する。なお、一回目の成形については、第２金型Ｍ２の内部に成形された成形品がないため、２次側射出部ＩＪ２から溶融樹脂の射出は行われない。第１金型Ｍ１に充填された溶融樹脂を冷却することにより、基板９が成形される。そして、例えば、第１金型Ｍ１により基板９が成形された後、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を型開きする。第１金型Ｍ１においては、固定型Ｍ１１が可動型Ｍ１２から離れることにより、図２４に示すように、可動型Ｍ１２に保持された基板９の開口部５２が露出する。この後、反転機ＲＶ（図２２から図２６では不図示）によって第１金型Ｍ１における可動型Ｍ１２の位置（例、第１位置）と第１金型Ｍ２における可動型Ｍ２２の位置（例、第２位置）とを反転させる。【0095】
図２５には、可動型Ｍ１２の位置と可動型Ｍ２２の位置とが反転した後に型締めされた状態（第２の型締め状態）の第２金型Ｍ２が示されている。図２５に示すように、第２金型Ｍ２の内部には、第１金型Ｍ１で成形された基板９が設置されている。第２金型Ｍ２においては、第１金型Ｍ１で成形された基板９と、固定型Ｍ２１の突部１７０ａＭと、可動型Ｍ２２の面４０ＡＭとにより、被バルブ駆動部１７０と同一形状のキャビティ（内部空間）１７０Ｍが形成されている。例えば、成形された基板９は、キャビティ（内部空間）１７０Ｍを形成する構成部材の一部である。【0096】
次に、第２金型Ｍ２において、図２６に示すように、２次側射出部ＩＪ２からキャビティ１７０Ｍに軟質材の溶融樹脂を充填する。この後、溶融樹脂を冷却することにより、第２金型Ｍ２では、基板９と熱融着して一体化された被バルブ駆動部１７０が成形される。例えば、第２金型Ｍ２では、バルブ部１７１および筒部１７３が同時に成形される。なお、第２金型Ｍ２における被バルブ駆動部１７０の成形と一体的に同時に、第１金型Ｍ１においては、上述した基板９の成形が行われる。この後、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を型開きし、第２金型Ｍ２においては成形品を離型させることにより、図２７に示すように、互いに異材質で成形されて一体化（互いに固定）された基板９および被バルブ駆動部１７０が得られる。【0097】
なお、第３実施形態のバルブとして、バルブ部１７１および筒部１７３を備えた被バルブ駆動部１７０を例示したが、図１４に示した被バルブ駆動部７０と同様に、被バルブ駆動部１７０は、更にシール部１７２Ａを備える構成でもよい。例えば、図２８に示すように、被バルブ駆動部１７０は、筒部１７３の上端に接続され、バルブ部１７１と単一の部材として一体的、且つ、同時に、開口部５２を覆うように形成され、基板９の上面９ｂ上を開口部５２から離れる方向（例、径方向）に延出する（張り出す）シール部１７２Ａを備える構成であってもよい。【0098】
［バルブの第４実施形態］図２９は、バルブの第４実施形態としての導入バルブＩＡの構成を示す断面図である。なお、上述した他のバルブ（例、導入バルブＩＢ、ＩＣ、定量バルブＶＡ、ＶＢ、ＶＣおよび廃液バルブＯＡ、ＯＢ、ＯＣ）の構成は、本実施形態の導入バルブＩＡの構成と同じであってもよい。図２９において、図２０に示すバルブの第３実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【0099】
図２９に示すように、基板９の開口部５２には、被バルブ駆動部２７０が設けられている。被バルブ駆動部２７０は、バルブ部５０と同様の軟質材で形成されており、バルブ部（変形部）２７１および支持部２７２を備えている。支持部２７２は、下面２７２ａおよび上面２７２ｂを有し、薄膜状に形成されている。支持部２７２の下面２７２ａは、流路（例、窪み４０Ａ）の底部と略面一に形成されている。支持部２７２は、バルブ部２７１の外周を支持し、バルブ部２７１と開口部５２の内周面の下端とを接続している。バルブ部２７１および支持部２７２によって、開口部５２は、下端側が閉塞されている。例えば、バルブ部２７１は、下面２７１ａおよび上面２７１ｂを有し、断面視楕円状に形成されている。バルブ部２７１は、図３０に示すように、支持部２７２が変形することにより下方に移動したときに、下面２７１ａが下板８の凹面１８０と嵌り合う。【0100】
上記構成の被バルブ駆動部２７０は、例えば、開口部５２を介してバルブ部２７１に下側への力（例、空圧、液圧、機械的な力など）が加わったときに、支持部２７２の変形によって流路（例、窪み４０Ａ）の開閉状態を制御する。一例として、図３０に示すように、バルブ部２７１が窪み４０Ａ側に移動して下面２７１ａが凹面１８０に接触することにより流路（例、窪み４０Ａ）を閉塞する（バルブが閉じた状態）。また、被バルブ駆動部２７０は、バルブ部２７１に下側への力が加わることが解除されることにより支持部２７２の撓みが解消されて下面２７１ａが凹面１８０から離れることで流路（例、窪み４０Ａ）が開放される（バルブが開いた状態）。【0101】
次に、図３１から図３６を参照して、基板９と被バルブ駆動部２７０とを第１金型Ｍ１と第２金型Ｍ２とを用いて二色成形して一体化する方法（成形方法）について説明する。図３１から図３６において、図２２から図２７に示した、基板９と被バルブ駆動部１７０とを二色成形する際の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。また、基板９と被バルブ駆動部２７０を成形する際に用いる金型についても型開閉方向は水平方向または鉛直方向のいずれでもよいが、本実施形態は、一例として、型開閉方向を鉛直方向として説明する。また、ここでは、基板９のうち、被バルブ駆動部２７０が設けられる箇所について図示、記載する。【0102】
図３１から図３３は、基板９と被バルブ駆動部２７０とを二色成形するための第１金型Ｍ１の概略構成を示す断面図である。第１金型Ｍ１の固定型Ｍ１１は、基板９の上面９ｂを形成する面９ｂＭおよび基板９の開口部５２を形成する突部５２Ｍを有している。突部５２Ｍの先端（下端）には、平坦面５２ａＭと曲面５２ｂＭとが形成されている。平坦面５２ａの突出量は、基板９における窪み４０Ａの底部から上面９ｂまでの距離に対応する値に設定されている。曲面５２ｂＭの形状および位置は、バルブ部２７１の下面２７１ａと対応する形状および位置に設定されている。【0103】
可動型Ｍ１２は、窪み４０Ａを形成する突部４０ＡＭと、基板９の上面９ｂおよび開口部５２以外の大部分の部位を成形するキャビティ（内部空間）９Ｍとを有している。突部４０ＡＭには、バルブ部２７１の下面２７１ａと対応する形状および位置に凹面２７１ａＭが形成されている。【0104】
図３４および図３５は、基板９と被バルブ駆動部２７０とを二色成形するための第２金型Ｍ２の概略構成を示す断面図である。第２金型Ｍ２の固定型Ｍ２１は、型閉め時に基板９の開口部５２に挿入され支持部２７２の上面２７２ｂを形成する突部２７２Ｍを有している。突部２７２Ｍの先端面（下面）には、バルブ部２７１の上面２７１ｂを形成する凹面２７１ｂＭが形成されている。可動型Ｍ２２は、上述の可動型Ｍ１２と同一の形状に形成されている。【0105】
次に、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を用いて基板９および被バルブ駆動部（例、第２の成形部）１７０を成形する手順について説明する。【0106】
まず、図３２に示すように、第１の型締め状態において、第１金型Ｍ１の内部に基板９を成形するための硬質材の溶融樹脂を１次側射出部ＩＪ１からキャビティ９Ｍに充填する。なお、一回目の成形については、第２金型Ｍ２の内部に成形された成形品がないため、２次側射出部ＩＪ２から溶融樹脂の射出は行われない。第１金型Ｍ１に充填された溶融樹脂を冷却することにより、基板９が成形される。第１金型Ｍ１により基板９が成形されると、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を型開きする。第１金型Ｍ１においては、固定型Ｍ１１が可動型Ｍ１２から離れることにより、図３３に示すように、可動型Ｍ１２に保持された基板９の開口部５２が露出する。この後、反転機ＲＶ（図３１から図３５では不図示）によって第１金型Ｍ１における可動型Ｍ１２の位置（例、第１位置）と第１金型Ｍ２における可動型Ｍ２２の位置（例、第２位置）とを反転させる。【0107】
図３４には、可動型Ｍ１２の位置と可動型Ｍ２２の位置とが反転した後に型締めされた状態（第２の型締め状態）の第２金型Ｍ２が示されている。図３４に示すように、第２金型Ｍ２の内部には、第１金型Ｍ１で成形された基板９が設置されている。第２金型Ｍ２においては、第１金型Ｍ１で成形された基板９の開口部５２と、固定型Ｍ２１の突部２７２Ｍおよび凹面２７１ｂＭと、可動型Ｍ２２の面４０ＡＭおよび凹面２７１ａＭとにより、被バルブ駆動部２７０と同一形状のキャビティ（内部空間）２７０Ｍが形成されている。例えば、成形された基板９は、キャビティ（内部空間）２７０Ｍを形成する構成部材の一部である。【0108】
次に、第２金型Ｍ２において、図３５に示すように、２次側射出部ＩＪ２からキャビティ２７０Ｍに軟質材の溶融樹脂を充填する。この後、溶融樹脂を冷却することにより、第２金型Ｍ２では、基板９と熱融着して一体化された被バルブ駆動部２７０が成形される。例えば、第２金型Ｍ２では、バルブ部２７１および支持部２７２が一体的に同時に成形される。なお、第２金型Ｍ２における被バルブ駆動部２７０の成形と同時に、第１金型Ｍ１においては、上述した基板９の成形が行われる。この後、第１金型Ｍ１および第２金型Ｍ２を型開きし、第２金型Ｍ２においては成形品を離型させることにより、図３６に示すように、互いに異材質で成形されて一体化（互いに固定）された基板９および被バルブ駆動部２７０が得られる。【0109】
本実施形態の被バルブ駆動部２７０は、質量が大きく、図３０に示したように、バルブ部２７１の下面２７１ａが凹面１８０に接触することにより流路（例、窪み４０Ａ）を閉塞したとき（バルブが閉じた状態）の慣性力が大きいため、流路を流動する流体圧によって流路の閉塞が解除されてしまうことを抑制できる。【0110】
なお、第４実施形態のバルブとして、バルブ部２７１および支持部２７２を備えた被バルブ駆動部２７０を例示したが、図１４に示した被バルブ駆動部７０と同様に、被バルブ駆動部２７０は、シール部２７３を備える構成でもよい。例えば、被バルブ駆動部２７０は、図３７に示すように、下端において支持部２７２に接続する筒部２７４を開口部５２の内周面に沿って設け、当該筒部２７４の上端に接続され、バルブ部１７１と単一の部材として一体的、且つ、同時に、開口部５２を覆うように形成され、基板９の上面９ｂ上を開口部５２から離れる方向（例、径方向）に延出する（張り出す）シール部２７３を備える構成としてもよい。【0111】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更及び組み合わせは可能である。【0112】
例えば、上記実施形態におけるバルブ駆動部１５は、空圧によりバルブ部５０、７０を変形させてバルブを開閉する構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、モータ等の機械式駆動（例、アクチュエータ）によりバルブ部５０、被バルブ駆動部７０を変形させる構成であってもよい。【0113】
また、上記実施形態では、上板６に形成した窪み５１に収容される構成のバルブ部５０を例示したが、例えば、図３８に示すように、外周面が上板６の開口部５２に保持される構成のバルブ部５０Ａを用いる構成であってもよい。バルブ部５０Ａを用いた場合は、バルブ部５０を用いた場合と同様の作用・効果が得られることに加えて、上板６に窪み５１を形成する手間を省けるとともに、バルブ部５０Ａの体積が減り材料使用量を低減することができる。また、図３９に示すように、開口部５２の下端部を閉塞するバルブ部７１Ａと、閉塞部の周縁から上側に延び開口部５２に外周面が保持される筒部７３Ａとを有する被バルブ駆動部７０Ａを用いる構成であってもよい。バルブ部７１Ａは、筒部７３Ａよりも薄く形成されている。被バルブ駆動部７０Ａを用いた場合は、バルブ部５０Ａを用いた場合と比較して、より強固に上板６と一体化することが可能となる。【0114】
また、上記実施形態では、第１金型Ｍ１で上板を成形し、第２金型Ｍ２でバルブ部５０、７０を成形する手順を例示したが、バルブ部５０、７０を第１金型Ｍ１で成形し、上板を第２金型Ｍ２で成形する手順としてもよい。また、例えば、上記実施形態における第１金型Ｍ１及び第２金型Ｍ２は、二色成形に用いる流体デバイスの金型であり、流体デバイス１００Ａの第１の成形部（例、バルブ部５０、被バルブ駆動部７０、上板６）を成形するための第１金型Ｍ１と、該第１の成形部とは異なり第１の成形部の少なくとも一部に一体的に形成される流体デバイス１００Ａの第２の成形部（例、バルブ部５０、被バルブ駆動部７０、上板６）を成形するための第２金型Ｍ２と、を備える金型である。【0115】
また、上記実施形態では、異材質として２種類の材質（硬質材と軟質材）の樹脂材を用いて二色成形する構成を例示したが、例えば、互いに同材質で複数色（例、同じ材質で互いに異なる２色）で一体的に構成される成形品を成形してもよい。【0116】
また、上記実施形態では、上板６とバルブ部５０（または被バルブ駆動部７０）とを二色成形する構成を例示したが、循環流路１０、導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、排出流路１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ等と対向する位置にバルブ部５０（または被バルブ駆動部７０）を設けるように、基板９とバルブ部５０（または被バルブ駆動部７０）とを二色成形する構成としてもよい。【0117】
また、上記実施形態では、インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃおよび貫通部３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃを基板９に設ける構成を例示したが、上板６に設ける構成であってもよい。この構成を採る場合には、上板６の下面６ａにおける導入流路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと対向する位置にそれぞれ貫通部３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃを配置し、当該貫通部３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃとそれぞれ接続されるインレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃを上板６の上面６ｂに開口させて形成すればよい。インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃを上板６の上面６ｂに開口させる場合には、上板６の上面６ｂ側をシールして各インレット２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃの開口部を密封している状態で溶液ＬＡ、ＬＢ、ＬＣの混合・反応が行われる場所（例、検査機関、病院、自宅、車両など）まで流通させることが可能である。【0118】
また、上記実施形態では、可動型Ｍ１２および可動型Ｍ２２が、固定型Ｍ２１および固定型Ｍ２２に対して一回の成形処理毎に１次側射出部ＩＪ１および第１金型Ｍ１を用いて成形を行う第１位置と、２次側射出部ＩＪ２および第２金型Ｍ２を用いて成形を行う第２位置とを反転して相対移動する構成を例示したが、この構成の他に、固定型Ｍ２１および固定型Ｍ２２が可動型Ｍ１２および可動型Ｍ２２に対して、一回の成形処理毎に第１位置と第２位置とを反転して相対移動する構成であってもよい。【符号の説明】
【0119】
４…第１の捕捉部（捕捉部）、 ５…補助物質検出部、 ６…上板（基材、接合基材、第２接合基材）、 ６ａ…下面（一面）、 ６ｂ…上面（他面）、 ６Ｍ、５０Ｍ…キャビティ（内部空間）、 ８…下板（接合基材）、 ９…基板（基材、流路側基材、第１接合基材）、 ９ａ…下面（一面）、 ９ｂ…上面（他面）、 １０…循環流路、 １２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…導入流路、 １３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ…排出流路、 １５…バルブ駆動部（付与部）、 １９Ａ…リザーバー層、 １９Ｂ、１１９Ｂ…反応層、 ２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ…インレット、 ３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃ…貫通部、 ５０…バルブ部、 ５１、６０…窪み、 ５２…開口部、 ５３…溝部、 ７０、７０Ａ、１７０、２７０…被バルブ駆動部、 ７１…閉塞部、 ７２…延出部、 １７２Ａ、２７３…シール部、 １００Ａ…流体デバイス、 １７１、２７１…バルブ部、 １７２…当接部