(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】
(24)【登録日】2022-07-25
(45)【発行日】2022-08-02
(54)【発明の名称】流体デバイス
(51)【国際特許分類】
G01N 35/08 20060101AFI20220726BHJP
G01N 37/00 20060101ALI20220726BHJP
B01J 19/00 20060101ALI20220726BHJP
【ＦＩ】
G01N35/08 A
G01N37/00 101
B01J19/00 B
B01J19/00 321
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2019559427
(86)(22)【出願日】2017-12-11
(86)【国際出願番号】 JP2017044332
(87)【国際公開番号】W WO2019116422
(87)【国際公開日】2019-06-20
【審査請求日】2020-11-11
(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】小林 遼
(72)【発明者】
【氏名】上野 太郎
(72)【発明者】
【氏名】石澤 直也
【審査官】岩永 寛道
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／１５３００６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００７－２２５４３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００４－５３３６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－００７５９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１０８０７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０１９８９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５９２２６０４（ＵＳ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／００２８４７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ３５／０８
Ｇ０１Ｎ ３７／００
Ｂ０１Ｊ １９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
厚さ方向に積層された一対の基板を有する基材を備え、前記基材には、前記一対の基板のうち一方の基板に設けられた溝部を他方の基板により覆うことで構成された流路が設けられ、
前記流路は、合流部と、前記合流部から放射状に延びる第１移送流路、排出流路および分岐流路と、を含み、
前記合流部と前記排出流路との間には、排出バルブが設けられ、
前記合流部と前記分岐流路との間には、分岐バルブが設けられ、
前記合流部には、前記分岐バルブを閉塞した状態で前記第１移送流路から前記排出流路に向かって溶液を流すことで、前記溶液が満たされ、
前記合流部は、前記排出バルブに隣接する領域の厚さ方向の寸法が、前記第１移送流路に隣接する領域の厚さ方向の寸法および前記分岐バルブに隣接する領域の厚さ方向の寸法より小さく、前記第１移送流路から前記排出流路に向かうに従って厚さ方向の距離を短くする階段状の複数の段差部と、前記排出バルブまたは前記分岐バルブの何れか１つに隣接する領域において、前記合流部から前記排出バルブまたは前記分岐バルブに向かうに従って厚さ方向の距離を連続的に短くする傾斜部と、を有する、
流体デバイス。
【請求項2】
前記合流部は、前記排出バルブに隣接する領域と前記第１移送流路に隣接する領域および前記分岐バルブに隣接する領域との間に位置する段差部を有する、請求項１に記載の流体デバイス。
【請求項3】
前記合流部は、前記分岐バルブに隣接する領域の厚さ方向の寸法が、前記第１移送流路に隣接する領域の厚さ方向の寸法より、小さい、請求項１又は２に記載の流体デバイス。
【請求項4】
前記合流部は、前記分岐バルブに隣接する領域と前記第１移送流路に隣接する領域との間に位置する段差部を有する、請求項３に記載の流体デバイス。
【請求項5】
前記合流部は、前記基板の厚さ方向から見て、前記第１移送流路と前記排出バルブおよび前記排出バルブと前記分岐バルブを、それぞれ直線的に繋ぐ側壁面を有する、請求項１～４の何れか一項に記載の流体デバイス。
【請求項6】
前記流路は、前記分岐流路としての第１分岐流路と第２分岐流路とを含み、前記合流部と前記第１分岐流路との間には、前記分岐バルブとしての第１分岐バルブが設けられ、
前記合流部と前記第２分岐流路との間には、前記分岐バルブとしての第２分岐バルブが設けられる、
請求項１～５の何れか一項に記載の流体デバイス。
【請求項7】
前記第１分岐バルブと前記第２分岐バルブとは、前記合流部を中心とする周方向に沿って隣り合って配置され、前記合流部は、厚さ方向から見て、前記第１分岐バルブと前記第２分岐バルブとを直線的に繋ぐ側壁面を有する、
請求項６に記載の流体デバイス。
【請求項8】
前記第１分岐バルブは、前記排出バルブと前記合流部を中心とする周方向に沿って隣り合って配置され、前記第２分岐バルブは、前記第１移送流路と前記合流部を中心とする周方向に沿って隣り合って配置され、
前記合流部は、前記第１分岐バルブに隣接する領域の厚さ方向の寸法が、前記第２分岐バルブに隣接する領域の厚さ方向の寸法より、小さい、
請求項７に記載の流体デバイス。
【請求項9】
前記合流部の厚さ方向の寸法は、前記排出バルブに隣接する領域において最も小さくなっている、請求項１～８の何れか一項に記載の流体デバイス。
【請求項10】
前記流路は、流入部と、前記流入部から放射状に延びる導入流路、第２移送流路および第３分岐流路と、をさらに含み、前記第２移送流路と前記第３分岐流路とは、前記流入部を挟んで対向し、
前記流入部と前記第３分岐流路との間には、前記分岐バルブが設けられ、
前記流入部には、前記分岐バルブを閉塞した状態で前記導入流路から前記第２移送流路に向かって前記溶液を流すことで、前記溶液が満たされ、
前記流入部は、前記導入流路と対向する対向壁面を有し、
前記導入流路と前記対向壁面との距離は、前記導入流路と前記分岐バルブとの距離より大きく、
前記分岐流路は、前記流入部の一部であり、前記第３分岐流路は前記合流部の一部である、
請求項１～９の何れか一項に記載の流体デバイス。
【請求項11】
前記流路は、２つの前記導入流路を含み、２つの前記導入流路は、前記第３分岐流路と前記第２移送流路とを結ぶ仮想線に対して、互いに対称に配置され、
２つの前記導入流路のうち一方の前記導入流路は、他方の前記導入流路と対向する前記対向壁面に位置する、
請求項１０に記載の流体デバイス。
【請求項12】
前記流入部は、厚さ方向から見て、前記第２移送流路と前記第３分岐流路とを結ぶ仮想線を中心に略対称に形成されている、請求項１０又は１１に記載の流体デバイス。
【請求項13】
前記流入部と前記導入流路との間には、導入バルブが設けられる、請求項１０～１２の何れか一項に記載の流体デバイス。
【請求項14】
前記第１移送流路及び前記第２移送流路は、互いに接続されてループ状の循環流路を形成し、
前記循環流路の内側領域に前記排出流路と接続する廃液槽が配置される、
請求項１０～１３の何れか一項に記載の流体デバイス。
【請求項15】
前記合流部は、厚さ方向において互いに対向する天面と底面とを有し、
前記段差部は、前記天面に形成され、
前記傾斜部は、前記底面に形成される、
請求項１～１３の何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、流体デバイスに関するものである。
【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。
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】
【文献】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】
第１の実施態様に従えば、厚さ方向に積層された一対の基板を有する基材を備え、前記基材には、前記一対の基板のうち一方の基板に設けられた溝部を他方の基板により覆うことで構成された流路が設けられ、前記流路は、合流部と、前記合流部から放射状に延びる第１移送流路、排出流路および分岐流路と、を含み、前記合流部と前記排出流路との間には、排出バルブが設けられ、前記合流部と前記分岐流路との間には、分岐バルブが設けられ、前記合流部には、前記分岐バルブを閉塞した状態で前記第１移送流路から前記排出流路に向かって溶液を流すことで、前記溶液が満たされ、前記合流部は、前記排出バルブに隣接する領域の厚さ方向の寸法が、前記第１移送流路に隣接する領域の厚さ方向の寸法および前記分岐バルブに隣接する領域の厚さ方向の寸法より小さく、前記第１移送流路から前記排出流路に向かうに従って厚さ方向の距離を短くする階段状の複数の段差部と、前記排出バルブまたは前記分岐バルブの何れか１つに隣接する領域において、前記合流部から前記排出バルブまたは前記第１分岐バルブに向かうに従って厚さ方向の距離を連続的に短くする傾斜部と、を有する、流体デバイスが提供される。
【0007】
第１の実施態様において、前記流路は、流入部と、前記流入部から放射状に延びる導入流路、第２移送流路および第３分岐流路と、を含み、前記第２移送流路と前記第３分岐流路とは、前記流入部を挟んで対向し、前記流入部と前記第３分岐流路との間には、前記分岐バルブが設けられ、前記流入部には、前記分岐バルブを閉塞した状態で前記導入流路から前記第２移送流路に向かって溶液を流すことで、前記溶液が満たされ、前記流入部は、前記導入流路と対向する対向壁面を有し、前記導入流路と前記対向壁面との距離は、前記導入流路と前記第３分岐流路との距離より大きく、前記分岐流路は、前記流入部の一部であり、前記第３分岐流路は前記合流部の一部である、構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、流体デバイス、リザーバー供給システムおよび流路供給システムの実施の形態を、図面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。
【0010】
（流体デバイス）
図１は、本実施形態の流体デバイス１の断面模式図である。図２は、流体デバイス１を模式的に示した平面図である。なお、図２においては、透明な上板６について、下側に配置された各部を透過させた状態で図示する。
図１は、本実施形態の流体デバイス１の断面模式図である。図２は、流体デバイス１を模式的に示した平面図である。なお、図２においては、透明な上板６について、下側に配置された各部を透過させた状態で図示する。
【0011】
本実施形態の流体デバイス１は、検体試料に含まれる検出対象である試料物質を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である。
【0012】
図２に示すように、流体デバイス１は、基材５と複数のバルブＶ、Ｖｉ、Ｖｏと、を備える。また、図１に示すように、基材５は、厚さ方向に積層された３つの基板（上板６、基板９および下板８）を有する。本実施形態の上板６、下板８および基板９は、樹脂材料から構成される。上板６、下板８および基板９を構成する樹脂材料としては、ポリプロピレン、ポリカーボネイト等が例示される。また、本実施形態において、上板６および下板８は、透明な材料から構成される。なお、上板６、下板８および基板９を構成する材料は、限定されない。
【0013】
以下の説明においては、上板（例、第１の基板（基板）、蓋部、流路の上部又は下部、流路の上面又は底面）６、下板（例、第３の基板（基板）、蓋部、流路の上部又は下部、流路の上面又は底面）８および基板（第２の基板）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、下板８は基板９の下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１の使用時の向きを限定しない。
【0014】
上板６、基板９および下板８は、水平方向に沿って延びる板材である。上板６、基板９および下板８は、上下方向に沿ってこの順で積層されている。すなわち、基板９は、上板６の下側において上板６に積層される。また、下板８は、上板６と反対側の面（下面９ａ）において基板９に積層される。
なお、以下の説明において、上板６、基板９および下板８を積層させる方向を単に積層方向と呼ぶ。本実施形態において、積層方向は、上下方向である。また、本実施形態において、積層方向は、基板（上板６、基板９および下板８）の厚さ方向である。
なお、以下の説明において、上板６、基板９および下板８を積層させる方向を単に積層方向と呼ぶ。本実施形態において、積層方向は、上下方向である。また、本実施形態において、積層方向は、基板（上板６、基板９および下板８）の厚さ方向である。
【0015】
上板６は、上面６ｂと下面６ａと、を有する。基板９は、上面９ｂと下面９ａとを有する。同様に、下板８は、上面８ｂと下面８ａと、を有する。
【0016】
上板６の下面６ａは、基板９の上面９ｂと積層方向に対向し接触する。上板６の下面６ａと基板９の上面９ｂとは、接着等の接合手段により互いに接合されている。上板６の下面６ａと基板９の上面９ｂとは、第１境界面（第１接合面）６１を構成する。すなわち、上板６と基板９とは、第１境界面６１で接合される。
同様に、下板８の上面８ｂは、基板９の下面９ａと積層方向に対向し接触する。下板８の上面８ｂと基板９の下面９ａとは、接着等の接合手段により互いに接合されている。下板８の上面８ｂと基板９の下面９ａとは、第２境界面（第２接合面）６２を構成する。すなわち、基板９と下板８とは、第２境界面６２で接合される。
同様に、下板８の上面８ｂは、基板９の下面９ａと積層方向に対向し接触する。下板８の上面８ｂと基板９の下面９ａとは、接着等の接合手段により互いに接合されている。下板８の上面８ｂと基板９の下面９ａとは、第２境界面（第２接合面）６２を構成する。すなわち、基板９と下板８とは、第２境界面６２で接合される。
【0017】
基材５には、注入孔３２と、リザーバー２９と、流路１１と、廃液槽７と、空気孔３５と、供給孔３９と、が設けられている。
【0018】
注入孔３２は、上板６および基板９を貫通する。注入孔３２は、基板９と下板８との境界部に位置するリザーバー２９に繋がる。注入孔３２は、リザーバー２９を外部に繋げる。溶液は、注入孔３２を介してリザーバー２９に充填される。注入孔３２は、１つのリザーバー２９に対して１つ設けられる。なお、図２において、注入孔３２の図示は、省略されている。
【0019】
リザーバー２９は、基板９の下面９ａに設けられた溝部２１の内壁面と下板８とによって囲まれたチューブ状、あるいは筒状に形成された空間である。すなわち、リザーバー２９は、第２境界面６２に位置する。本実施形態の基材５には、複数のリザーバー２９が設けられる。リザーバー２９には、溶液が収容される。複数のリザーバー２９は、互いに独立して溶液を収容する。リザーバー２９は、収容した溶液を流路１１に供給する。本実施形態のリザーバー２９は、流路型のリザーバーである。リザーバー２９の長さ方向の一端は、注入孔３２に接続される。また、リザーバー２９の長さ方向の他端は、供給孔３９が接続される。
【0020】
なお、本実施形態では、基板９に溝部２１が設けられ下板８によって溝部２１の開口を覆うことでリザーバー２９が構成される場合について説明した。しかしながら、リザーバー２９は、下板８に設けられた溝部の開口を基板９により覆うことで構成されていてもよい。
【0021】
流路１１は、基板９の上面９ｂに設けられた溝部１４の内壁面と上板６とによって囲まれたチューブ状、あるいは筒状に形成された空間である。すなわち、流路１１は、第１境界面６１に位置する。流路１１には、リザーバー２９から溶液が供給される。溶液は、流路１１内を流れる。
【0022】
なお、本実施形態では、基板９に溝部１４が設けられ上板６によって溝部１４の開口を覆うことで流路１１が構成される場合について説明した。しかしながら、流路１１は、上板６に設けられた溝部の開口を基板９により覆うことで構成されていてもよい。すなわち、基材５が、厚さ方向に積層された一対の基板を有し、流路１１は、一対の基板のうち一方の基板に設けられた溝部を他方の基板により覆うことで構成されていればよい。
流路１１の各部に関しては、図２を基にして後段において詳細に説明する。
流路１１の各部に関しては、図２を基にして後段において詳細に説明する。
【0023】
供給孔３９は、基板９に設けられている。供給孔３９は、基板９を板厚方向に貫通する。供給孔３９は、リザーバー２９と流路１１とを繋ぐ。リザーバー２９に貯留された溶液は、供給孔３９を介して流路１１に供給される。すなわち、リザーバー２９は、供給孔３９を介して流路１１と接続される。
【0024】
廃液槽７は、流路１１中の溶液を廃棄する為に基材５に設けられる。廃液槽７は、流路１１に接続される。図２に示すように、廃液槽７は、循環流路１０の内側領域に配置されている。これにより、流体デバイス１の小型化を図ることができる。また、図１に示すように、廃液槽７は、基板９の上面９ｂ側に設けられた凹部７ａの内壁面と、凹部７ａの上側を向く開口を覆う上板６に囲まれた空間に構成される。
【0025】
空気孔３５は、上板６に設けられる。空気孔３５は、廃液槽７の直上に位置する。空気孔３５は、廃液槽７を外部に繋げる。すなわち、廃液槽７は、空気孔（装置接続孔）３５を介して外部に開放される。
【0026】
次に、流路１１について、より具体的に説明する。
図２に示すように、流路１１は、循環流路１０と、複数（図２の例では３つ）の導入流路１２と、複数（図２の例では３つ）の排出流路１３と、を含む。流路１１には、リザーバー２９（図１参照）から溶液が導入される。
図２に示すように、流路１１は、循環流路１０と、複数（図２の例では３つ）の導入流路１２と、複数（図２の例では３つ）の排出流路１３と、を含む。流路１１には、リザーバー２９（図１参照）から溶液が導入される。
【0027】
循環流路１０は、積層方向から見て、ループ状に構成される。循環流路１０の経路中には、ポンプＰが配置されている。ポンプＰは、流路中に並んで配置された３つの要素ポンプＰｅから構成されている。要素ポンプＰｅは、いわゆるバルブポンプである。ポンプＰは、３つの要素ポンプＰｅを順次開閉することにより、循環流路内において液体を搬送することができる。ポンプＰを構成する要素ポンプＰｅの数は、４以上であってもよい。
【0028】
循環流路１０の経路中には、複数（図２の例では３つ）の定量バルブ（分岐バルブ）Ｖが設けられる。複数の定量バルブＶは、循環流路１０を複数の定量区画１８に区画する。複数の定量バルブＶは、それぞれの定量区画１８が所定の体積となるように配置されている。本実施形態において、３つの定量区画１８のうち、１つの定量区画には、蛇行部１８ａが設けられている。蛇行部１８ａは、左右に蛇行して形成された流路である。蛇行部１８ａは、１つの定量区画１８を所望の容量とするために設けられる。
【0029】
定量区画１８は、それぞれ流路状に延びる。複数の定量区画１８は、それぞれ、流路状の移送流路８０と、移送流路８０の一方の端部に位置する流入部８１と、移送流路８０の他方の端部に設けられる合流部８５と、を有する。したがって、それぞれの定量区画１８において、移送流路８０は、流入部８１と、合流部８５と、の間に位置する。
【0030】
１つの定量区画１８の流入部８１は、他の定量区画１８の合流部８５と、定量バルブＶを介して繋がる。また、流入部８１には、導入バルブＶｉを介して、導入流路１２が繋がる。
同様に、１つの定量区画１８の合流部８５は、他の定量区画１８の流入部８１と、定量バルブＶを介して繋がる。また、合流部８５には、排出バルブＶｏを介して、排出流路１３が繋がる。
流入部８１および合流部８５の詳細については、後段において説明する。
同様に、１つの定量区画１８の合流部８５は、他の定量区画１８の流入部８１と、定量バルブＶを介して繋がる。また、合流部８５には、排出バルブＶｏを介して、排出流路１３が繋がる。
流入部８１および合流部８５の詳細については、後段において説明する。
【0031】
導入流路１２は、循環流路１０の定量区画１８に溶液を導入するための流路である。導入流路１２は、循環流路１０の定量区画１８毎に設けられる。導入流路１２は、一端側において供給孔３９に接続される。また、導入流路１２は、他端側において、循環流路１０の流入部８１に接続される。
【0032】
排出流路１３は、循環流路１０の定量区画１８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１３は、循環流路１０の定量区画１８毎に設けられる。排出流路１３は、一端側において廃液槽７に接続される。また、排出流路１３は、他端側において、循環流路１０の合流部８５に接続される。
【0033】
（リザーバーから流路に溶液を供給する手順）
次に、流体デバイス１においてリザーバー２９から流路１１に溶液Ｓを供給する手順について説明する。
図１に示すように、リザーバー２９には、予め溶液Ｓが充填されている。流体デバイス１を用いた測定では、まず、リザーバー２９内の溶液Ｓを流路１１に移動させる。より具体的には、循環流路１０のそれぞれの定量区画１８にリザーバー２９から溶液Ｓを順番に導入する。ここでは、１つの定量区画１８に溶液Ｓを導入する手順を説明するが、他の定量区画１８についても、同様の手順を行うことで、溶液Ｓが導入される。
次に、流体デバイス１においてリザーバー２９から流路１１に溶液Ｓを供給する手順について説明する。
図１に示すように、リザーバー２９には、予め溶液Ｓが充填されている。流体デバイス１を用いた測定では、まず、リザーバー２９内の溶液Ｓを流路１１に移動させる。より具体的には、循環流路１０のそれぞれの定量区画１８にリザーバー２９から溶液Ｓを順番に導入する。ここでは、１つの定量区画１８に溶液Ｓを導入する手順を説明するが、他の定量区画１８についても、同様の手順を行うことで、溶液Ｓが導入される。
【0034】
定量区画１８に溶液Ｓを導入する際のバルブＶ、Ｖｉ、Ｖｏの開閉について図２を基に説明する。まず、溶液Ｓを導入する定量区画１８の長さ方向両側に位置する一対の定量バルブＶを閉じる。さらに、該当する定量区画１８に繋がる排出流路１３の排出バルブＶｏを開くと共に、他の排出流路１３の排出バルブＶｏを閉じる。また、該当する定量区画１８に繋がる導入流路１２の導入バルブＶｉを開く。
【0035】
リザーバー２９から流路１１に溶液を移動させる手順について図１を基に説明する。図示略の吸引装置を用いて、空気孔３５から廃液槽７内を負圧吸引する。これにより、リザーバー２９内の溶液Ｓは、供給孔３９を介して流路１１側に移動する。また、リザーバー２９の溶液Ｓの後方には、注入孔３２を通過した空気が導入される。これにより、流路供給システム４は、リザーバー２９に収容された溶液Ｓを供給孔３９、導入流路１２を介して、循環流路１０の定量区画１８に導入する。
【0036】
（流路内の溶液を混合する手順）
次に、流体デバイス１の流路に供給された溶液を混合する手順について図２を基に説明する。まず、上述したように循環流路１０のそれぞれの定量区画１８に溶液を導入した状態で、排出バルブＶｏおよび導入バルブＶｉを閉じ、定量バルブＶを開く。さらに、ポンプＰを用いて循環流路１０内の溶液を送液して循環させる。循環流路１０を循環する溶液は、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、溶液の流速に分布ができるため、溶液の混合および反応が促進される。
次に、流体デバイス１の流路に供給された溶液を混合する手順について図２を基に説明する。まず、上述したように循環流路１０のそれぞれの定量区画１８に溶液を導入した状態で、排出バルブＶｏおよび導入バルブＶｉを閉じ、定量バルブＶを開く。さらに、ポンプＰを用いて循環流路１０内の溶液を送液して循環させる。循環流路１０を循環する溶液は、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、溶液の流速に分布ができるため、溶液の混合および反応が促進される。
【0037】
（流入部）
図３は、流路１１に設けられた流入部８１の拡大図である。
なお、以下の説明において、流入部８１に定量バルブＶを介して接続される他の定量区画１８を分岐流路９１と呼ぶものとする。また、定量バルブを分岐バルブＶと呼ぶものとする。
図３は、流路１１に設けられた流入部８１の拡大図である。
なお、以下の説明において、流入部８１に定量バルブＶを介して接続される他の定量区画１８を分岐流路９１と呼ぶものとする。また、定量バルブを分岐バルブＶと呼ぶものとする。
【0038】
流入部８１には、導入流路１２と、移送流路８０と、分岐流路９１と、が接続される。すなわち、流路１１は、流入部８１と、導入流路１２と、移送流路８０と、分岐流路９１と、を含む。導入流路１２、移送流路８０および分岐流路９１は、流入部８１から放射状に延びる。
【0039】
流入部８１と分岐流路９１との間には、分岐バルブＶが設けられ、流入部８１と導入流路１２との間には、導入バルブＶｉが設けられる。一方で、流入部８１と移送流路８０との間には、バルブが設けられていない。
【0040】
移送流路８０と分岐流路９１とは、流入部８１を挟んで対向する。また、導入流路１２は、移送流路８０と分岐流路９１とを結ぶ第１仮想線ＶＬ１に対して、直交する方向に延びる。
【0041】
流入部８１は、積層方向から見て、移送流路８０から分岐流路９１側に向かうに従って幅が広がった後に再度幅が狭くなる。流入部８１は、積層方向から見て、第１仮想線ＶＬ１を中心として略対称に形成されている。流入部８１は、積層方向から見て、第１壁面（対向壁面）８１ａと、第２壁面８１ｂと、を有する。
【0042】
第１壁面８１ａは、移送流路８０の壁面と繋がる。また、第１壁面８１ａは、分岐バルブＶに繋がる。第１壁面８１ａは、第１仮想線ＶＬ１を挟んで導入流路１２と対向する。第１壁面８１ａは、移送流路８０側から第１仮想線ＶＬ１を挟んで分岐バルブＶの反対側の領域に達するまで、徐々に第１仮想線ＶＬ１から離れる。また、第１壁面８１ａは、第１仮想線ＶＬ１を挟んで分岐バルブＶの反対側の領域から分岐バルブＶに達するまで、徐々に第１仮想線ＶＬ１に近づく。
【0043】
第２壁面８１ｂは、移送流路８０の壁面と繋がる。第２壁面８１ｂは、分岐バルブＶに繋がる。また、第２壁面８１ｂには、導入バルブＶｉが位置する。第２壁面８１ｂは、第１仮想線ＶＬ１を挟んで第１壁面８１ａと対向する。第１壁面８１ａと第２壁面８１ｂとは、第１仮想線ＶＬ１を中心に略対称に形成されている。第２壁面８１ｂは、移送流路８０側から導入バルブＶｉに達するまで、徐々に第１仮想線ＶＬ１から離れる。また、第２壁面８１ｂは、導入バルブＶｉ側から分岐バルブＶ側に向かうに従い、第１仮想線ＶＬ１に近づくように直線的に延びる。
【0044】
流入部８１には、分岐バルブＶを閉塞した状態で導入流路１２から移送流路８０に向かって溶液を流すことで、溶液が満たされる。このとき、導入バルブＶｉは、開放されている。溶液は、導入流路１２から流入部８１に流入することで、図３に示す第１液面ＬＳ１、第２液面ＬＳ２、第３液面ＬＳ３および第４液面ＬＳ４の順で液面位置を変化させる。
【0045】
本実施形態によれば、溶液の液面は、導入流路１２から流入部８１に流入することで、略円弧状に拡がる。溶液の液面は、まず、第１液面ＬＳ１として示すように、第２壁面８１ｂを伝って広がっていく。次いで、溶液の液面は、第２液面ＬＳ２として示すように、分岐バルブＶに達する。さらに、溶液の液面は、第３液面ＬＳ３として示すように、第１壁面８１ａと第２壁面８１ｂとを伝って広がっていく。最後に、溶液の液面は、第４液面ＬＳ４として示すように、移送流路８０に達する。
【0046】
本実施形態によれば、流入部８１において、導入流路１２と第１壁面８１ａとの距離は、導入流路１２と分岐バルブＶとの距離より大きい。これにより、流入部８１において、溶液は、液面位置が第１壁面８１ａに達する前に、分岐バルブＶの近傍の領域を満たす。したがって、溶液が流入部８１に充填される過程で、流入部８１内に気泡が溜ることを抑制できる。すなわち、本実施形態によれば、流路１１の定量区画１８（図２参照）に溶液に気泡なく充填することができ、溶液の正確な定量を行うことができる。
【0047】
本実施形態によれば、流入部８１は、積層方向から見て、移送流路８０と分岐流路９１とを結ぶ第１仮想線ＶＬ１を中心に略対称に形成されている。このため、分岐流路９１から溶液を導入して流入部８１を満たす場合であっても、溶液の液面は、第１仮想線ＶＬ１を中心に略対称となるように広がり移送流路８０に達する。したがって、分岐流路９１から流入部８１に溶液を満たす場合であっても、流入部８１内に気泡が生じることを抑制することができる。
【0048】
（合流部）
図４は、流路１１に設けられた合流部８５の拡大図である。また、図５は、合流部８５の斜視図である。
なお、以下の説明において、合流部８５に定量バルブＶを介して接続される他の定量区画１８を分岐流路９５と呼ぶものとする。また、定量バルブを分岐バルブＶと呼ぶものとする。
図４は、流路１１に設けられた合流部８５の拡大図である。また、図５は、合流部８５の斜視図である。
なお、以下の説明において、合流部８５に定量バルブＶを介して接続される他の定量区画１８を分岐流路９５と呼ぶものとする。また、定量バルブを分岐バルブＶと呼ぶものとする。
【0049】
図４に示すように、合流部８５には、移送流路８０と、排出流路１３と、分岐流路９５と、が接続される。すなわち、流路１１は、導入流路１２と、排出流路１３と、移送流路８０と、分岐流路９５と、を含む。移送流路８０、排出流路１３および分岐流路９５は、合流部８５から放射状に延びる。
【0050】
合流部８５と分岐流路９５との間には、分岐バルブＶが設けられ、合流部８５と排出流路１３との間には、排出バルブＶｏが設けられる。一方で、合流部８５と移送流路８０との間には、バルブが設けられていない。
【0051】
移送流路８０と分岐流路９５とは、合流部８５を挟んで対向する。また、排出流路１３は、移送流路８０と分岐流路９５とを結ぶ第２仮想線ＶＬ２に対して、直交する方向に延びる。
【0052】
合流部８５は、積層方向から見て、略直角二等辺三角形状に形成されている。排出流路１３は、直角二等辺三角形の９０°の角部において合流部８５に接続されている。また、移送流路８０および分岐流路９５は、それぞれ直角二等辺三角形の４５°の角部において合流部８５に接続されている。
【0053】
合流部８５は、積層方向から見て、第１壁面（側壁面）８５ａと、第２壁面（側壁面）８５ｂと、第３壁面（側壁面）８５ｃと、を有する。第１壁面８５ａは、直角二等辺三角形状の９０°の角部と対向する壁面である。
【0054】
第１壁面８５ａは、移送流路８０の壁面と繋がる。また、第１壁面８５ａは、分岐バルブＶに繋がる。第１壁面８５ａは、第２仮想線ＶＬ２を挟んで排出流路１３と対向する。第１壁面８５ａは、移送流路８０の壁面に沿って直線的に延びる。また、第１壁面８５ａは、分岐バルブＶの近傍において、分岐バルブＶ側に向かうに従い第２仮想線ＶＬ２側に近づくように傾斜する傾斜面８５ａａを有する。傾斜面８５ａａは、合流部８５内の溶液を分岐バルブＶ側にスムーズに導くために設けられる。
【0055】
第２壁面８５ｂは、移送流路８０の壁面と繋がる。また、第２壁面８５ｂは、導入バルブＶｉに繋がる。第２壁面８５ｂは、第２仮想線ＶＬ２を挟んで第１壁面８５ａと対向する。第２壁面８５ｂは、移送流路８０側から導入バルブＶｉに達するまで、徐々に第２仮想線ＶＬ２から離れるように直線的に延びる。すなわち、合流部８５は、積層方向から見て、移送流路８０と排出バルブＶｏを直線的に繋ぐ第２壁面８５ｂを有する。
【0056】
第３壁面８５ｃは、排出バルブＶｏと分岐バルブＶとを繋ぐ。第３壁面８５ｃは、第２仮想線ＶＬ２を挟んで第１壁面８５ａと対向する。第３壁面８５ｃは、排出バルブＶｏ側から分岐バルブＶに達するまで、徐々に第２仮想線ＶＬ２に近づくように直線的に延びる。すなわち、合流部８５は、積層方向から見て、排出バルブＶｏと分岐バルブＶを直線的に繋ぐ第３壁面８５ｃを有する。
【0057】
図５に示すように、合流部８５は、天面８５ｐと底面８５ｑとの間の積層方向に拡がる空間である。合流部８５の天面８５ｐには、複数の段差部（第１段差部Ｓ１、第２段差部Ｓ２、第３段差部Ｓ３、第４段差部Ｓ４、第５段差部Ｓ５、第６段差部Ｓ６および第７段差部Ｓ７）が設けられる。第１～第７段差部Ｓ１～Ｓ７は、積層方向から見て、それぞれ直線状に延びる。合流部８５の天面８５ｐと底面８５ｑとの積層方向の距離は、それぞれの第１～第７段差部Ｓ１～Ｓ７を境界として急激に変化する。
【0058】
第１段差部Ｓ１は、移送流路８０と合流部８５との境界に位置する。第１段差部Ｓ１は、移送流路８０の積層方向の寸法に対して、合流部８５の積層方向の寸法を小さくする。
第２～第５段差部Ｓ２～Ｓ５は、第２壁面８５ｂから第１壁面８５ａに向かって延びる。第２～第５段差部Ｓ２～Ｓ５は、移送流路８０から分岐バルブＶに向かってこの順で並んで配置される。第２～第５段差部Ｓ２～Ｓ５は、移送流路８０側から分岐バルブＶ側に向かうに従いこの順で合流部８５の積層方向の寸法を小さくする。
第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、第２壁面８５ｂから第３壁面８５ｃに向かって延びる。第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、分岐バルブＶから排出バルブＶｏに向かってこの順で並んで配置される。第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、分岐バルブＶ側から排出バルブＶｏ側に向かうに従いこの順で合流部８５の積層方向の寸法を小さくする。
第２～第５段差部Ｓ２～Ｓ５は、第２壁面８５ｂから第１壁面８５ａに向かって延びる。第２～第５段差部Ｓ２～Ｓ５は、移送流路８０から分岐バルブＶに向かってこの順で並んで配置される。第２～第５段差部Ｓ２～Ｓ５は、移送流路８０側から分岐バルブＶ側に向かうに従いこの順で合流部８５の積層方向の寸法を小さくする。
第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、第２壁面８５ｂから第３壁面８５ｃに向かって延びる。第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、分岐バルブＶから排出バルブＶｏに向かってこの順で並んで配置される。第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、分岐バルブＶ側から排出バルブＶｏ側に向かうに従いこの順で合流部８５の積層方向の寸法を小さくする。
【0059】
合流部８５には、分岐バルブＶを閉塞した状態で移送流路８０から排出流路１３に向かって溶液を流すことで、溶液が満たされる。このとき、排出バルブＶｏは、開放されている。
【0060】
合流部８５には、移送流路８０に隣接する第１領域Ａ１と、分岐バルブＶに隣接する第２領域Ａ２と、排出バルブＶｏに隣接する第３領域Ａ３と、が設けられる。
第１領域Ａ１は、第１段差部Ｓ１と第２段差部Ｓ２との間に位置する。
第２領域Ａ２は、第５段差部Ｓ５と第６段差部Ｓ６との間に位置する。また、合流部８５は、第２領域Ａ２において分岐バルブＶに接続される。
第３領域Ａ３は、第７段差部Ｓ７と排出バルブＶｏとの間に位置する。したがって、合流部８５は、第３領域Ａ３において排出バルブＶｏに接続される。
第１領域Ａ１は、第１段差部Ｓ１と第２段差部Ｓ２との間に位置する。
第２領域Ａ２は、第５段差部Ｓ５と第６段差部Ｓ６との間に位置する。また、合流部８５は、第２領域Ａ２において分岐バルブＶに接続される。
第３領域Ａ３は、第７段差部Ｓ７と排出バルブＶｏとの間に位置する。したがって、合流部８５は、第３領域Ａ３において排出バルブＶｏに接続される。
【0061】
第３領域Ａ３の積層方向の寸法は、第１領域Ａ１の積層方向の寸法および第２領域Ａ２の積層方向の寸法より、小さい。特に、第３領域Ａ３の積層方向の寸法は、合流部８５内において、最も積層方向の寸法が小さい領域である。また、第２領域Ａ２の積層方向の寸法は、第１領域Ａ１の積層方向の寸法より、小さい。
【0062】
一般的に、流体が流れる流路は、流路断面積を小さくすることで流路抵抗が大きくなる。また、流体は、流路抵抗が小さい方向に優先的に流れやすい。
【0063】
本実施形態によれば、第３領域Ａ３の積層方向の寸法が、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の積層方向の寸法より小さいため、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２と比較して、第３領域Ａ３には溶液が流れ込みにくい。このため、移送流路８０から合流部８５に流入した溶液は、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２を満たした後に、第３領域Ａ３に達する。合流部８５に溶液が流入する過程において、合流部８５と流路（移送流路８０および分岐流路９５）との接続部分には、気泡が生じやすい。本実施形態によれば、合流部８５において、第３領域Ａ３より先に第１領域Ａ１および第２領域Ａ２に溶液が満たされやすい。これにより、移送流路８０から排出流路１３に向かって溶液を流す過程で、合流部８５と流路（移送流路８０および分岐流路９５）との接続部分に気泡が生じることが抑制される。
【0064】
また、本実施形態によれば、合流部８５の積層方向の寸法は、第３領域Ａ３において最も小さくなっている。したがって、合流部８５は、第３領域Ａ３において流路抵抗が最も大きくなる。このため、合流部８５全体において、第３領域Ａ３が最も溶液が流れ込みにくい領域となる。結果的に、移送流路８０から合流部８５に流入した溶液は、第３領域Ａ３に最後に流れ込むこととなり、合流部８５内に気泡が生じることを抑制できる。すなわち、本実施形態によれば、流路１１の定量区画１８に溶液に気泡なく充填することができ、溶液の正確な定量を行うことができる。
【0065】
本実施形態によれば、分岐バルブＶに隣接する第２領域Ａ２の積層方向の寸法が、第１領域Ａ１の積層方向の寸法より小さいため、第１領域Ａ１と比較して、第２領域Ａ２には溶液が流れ込みにくい。このため、移送流路８０から合流部８５に流入した溶液は、第１領域Ａ１を満たした後に、第２領域Ａ２に達する。本実施形態によれば、合流部８５において、移送流路８０と隣接する第１領域Ａ１に、第２領域Ａ２より先に溶液が満たされやすい。これにより、移送流路８０から排出流路１３に向かって溶液を流す過程で、移送流路８０との接続部分に気泡が生じることが抑制される。
【0066】
本実施形態によれば、移送流路８０と合流部８５との間には、第１段差部Ｓ１が設けられる。移送流路８０から合流部８５に向かって流れる溶液は、第１段差部Ｓ１に達した段階で表面張力によって濡れ広がりが抑制される。このため、溶液は、第１段差部Ｓ１の全幅に溶液が達した後に、第１段差部から溢れ出て合流部８５に流入する。すなわち、第１段差部Ｓ１は、移送流路８０と合流部８５との間のゲートとして機能する。このような機能は、他の段差部（第２～第７段差部Ｓ２～Ｓ７）も有する機能である。本実施形態によれば、移送流路８０と合流部８５との間に第１段差部Ｓ１が設けられることで、移送流路８０内に溶液が充填された後に、合流部８５に溶液が流入するため、結果的に、移送流路８０内に気泡が生じることを抑制できる。
【0067】
本実施形態によれば、合流部８５は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間に位置する段差部（第２～第４段差部Ｓ２～Ｓ４）を有する。第２～第４段差部Ｓ２～Ｓ４は、上述したように、ゲートとして機能する。第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に向かって流れる溶液は、第１段差部Ｓ１と第２段差部Ｓ２との間の領域を満たした後に第２段差部Ｓ２と第３段差部Ｓ３との間の領域に達する。次いで、溶液は、第２段差部Ｓ２と第３段差部Ｓ３との間の領域、第３段差部Ｓ３と第４段差部Ｓ４との間の領域および第４段差部Ｓ４と第５段差部Ｓ５との間の領域を順番に満たしていく。さらに、溶液は、第２領域Ａ２が設けられた第５段差部Ｓ５と第６段差部Ｓ６との間の領域に達する。
すなわち本実施形態によれば、溶液は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で各段差部の間の領域を順次満たしてくため、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間において、合流部８５内に気泡が生じることを抑制できる。
すなわち本実施形態によれば、溶液は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で各段差部の間の領域を順次満たしてくため、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間において、合流部８５内に気泡が生じることを抑制できる。
【0068】
また、本実施形態によれば、合流部８５は、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２と、第３領域Ａ３と、の間に位置する段差部（第６段差部Ｓ６および第７段差部Ｓ７）を有する。溶液は、第２領域Ａ２が設けられた第５段差部Ｓ５と第６段差部Ｓ６との間の領域を満たした後に、第６段差部Ｓ６と第７段差部Ｓ７との間に達する。さらに、溶液は、第６段差部Ｓ６と第７段差部Ｓ７との間の領域を満たした後に、第７段差部Ｓ７と排出バルブＶｏとの間に達し、開放された排出バルブＶｏを介して排出流路１３に流入する。
すなわち本実施形態によれば、溶液は、第２領域Ａ２と第３領域Ａ３との間で各段差部の間の領域を順次満たしてくため、第２領域Ａ２と第３領域Ａ３との間において、合流部８５内に気泡が生じることを抑制できる。
すなわち本実施形態によれば、溶液は、第２領域Ａ２と第３領域Ａ３との間で各段差部の間の領域を順次満たしてくため、第２領域Ａ２と第３領域Ａ３との間において、合流部８５内に気泡が生じることを抑制できる。
【0069】
なお、本実施形態において、合流部８５の天面８５ｐ側に段差部が設けられる場合について例示した。しかしながら、段差部は、合流部８５の積層方向の寸法を急激に変化させることができればよい。段差部は、例えば、天面８５ｐおよび底面８５ｑの両方に設けられていてもよく、また、底面８５ｑのみに設けられていてもよい。
【0070】
本実施形態によれば、移送流路８０と排出バルブＶｏとを繋ぐ第２壁面８５ｂおよび排出バルブＶｏと分岐バルブＶとを繋ぐ第３壁面８５ｃが、積層方向から見て直線状である。このため、合流部８５に角部が形成されることが抑制され、合流部８５に溶液が満たされる過程で気泡が発生することを抑制できる。
【0071】
次に、合流部８５と分岐バルブＶとの接続部に採用可能な構造について、図６を基に説明する。
なお、ここでは、合流部８５と分岐バルブＶとの接続部の構造を代表して示すが、合流部８５と排出バルブＶｏの接続部、流入部８１と分岐バルブＶの接続部および流入部８１と導入バルブＶｉとの接続部についても、同様の傾斜部ＳＬを備えた構造を採用できる。
なお、ここでは、合流部８５と分岐バルブＶとの接続部の構造を代表して示すが、合流部８５と排出バルブＶｏの接続部、流入部８１と分岐バルブＶの接続部および流入部８１と導入バルブＶｉとの接続部についても、同様の傾斜部ＳＬを備えた構造を採用できる。
【0072】
まず、分岐バルブＶの構造について説明する。
上板６には、分岐バルブＶを保持するバルブ保持孔３４が設けられる。分岐バルブＶは、バルブ保持孔３４において、上板６に保持される。分岐バルブＶは、弾性材料から構成される。分岐バルブＶに採用可能な弾性材料としては、ゴム、エラストマー樹脂などが例示される。分岐バルブＶの直下の流路１１には、半球状の窪み４０が設けられる。図６に示すように、分岐バルブＶは、下側に向かって弾性変形して窪み４０に当接することで流路１１を閉塞する。また、分岐バルブＶは、窪み４０から離間することで流路１１を開放する（図６の仮想線（二点鎖線））。
なお、このようなバルブ構造は、他のバルブ（導入バルブＶｉおよび排出バルブＶｏ）についても同様である。
上板６には、分岐バルブＶを保持するバルブ保持孔３４が設けられる。分岐バルブＶは、バルブ保持孔３４において、上板６に保持される。分岐バルブＶは、弾性材料から構成される。分岐バルブＶに採用可能な弾性材料としては、ゴム、エラストマー樹脂などが例示される。分岐バルブＶの直下の流路１１には、半球状の窪み４０が設けられる。図６に示すように、分岐バルブＶは、下側に向かって弾性変形して窪み４０に当接することで流路１１を閉塞する。また、分岐バルブＶは、窪み４０から離間することで流路１１を開放する（図６の仮想線（二点鎖線））。
なお、このようなバルブ構造は、他のバルブ（導入バルブＶｉおよび排出バルブＶｏ）についても同様である。
【0073】
合流部８５の底面８５ｑには、分岐バルブＶと合流部８５の境界に位置し、分岐バルブＶに向かうに従い天面８５ｐとの距離を小さくする傾斜部ＳＬが設けられている。傾斜部ＳＬを設けられることによって、合流部８５内に溶液が充填される際に、合流部８５の分岐バルブＶまで溶液をスムーズに行き渡らせることができる。特に、分岐バルブＶと合流部８５の境界に角部が設けられる場合と比較して、傾斜部ＳＬが設けられることで合流部８５内に気泡が生じることを効果的に抑制できる。
【0074】
本実施形態では、合流部８５の底面８５ｑに傾斜部ＳＬが設けられる場合について説明した。しかしながら、合流部８５が、分岐バルブＶに隣接する領域（第２領域Ａ２）において、分岐バルブＶ側に向かうに従い積層方向の寸法を小さくする傾斜部ＳＬを有していればよい。すなわち、傾斜部ＳＬは、天面８５ｐおよび底面８５ｑの両方に設けられていてもよく、天面８５ｐにのみ設けられていてもよい。
【0075】
また、合流部８５は、排出バルブＶｏおよび分岐バルブＶのうち少なくとも１つのバルブに隣接する領域において、傾斜部ＳＬを有していれば、当該領域における気泡の発生を抑制できる。同様に、流入部８１は、導入バルブＶｉおよび分岐バルブＶのうち少なくとも１つのバルブに隣接する領域において、傾斜部ＳＬを有していれば、当該領域において気泡の発生を抑制できる。
【0076】
（流入部の変形例）
上述の実施形態に採用可能な変形例の流入部１８１について、図７を基に説明する。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
上述の実施形態に採用可能な変形例の流入部１８１について、図７を基に説明する。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0077】
図７は、変形例の流入部１８１の拡大図である。図７に示すように、流入部１８１には、第１導入流路（導入流路）１２と、第２導入流路（導入流路）１１２と、移送流路８０と、分岐流路９１と、が接続される。すなわち、流路１１は、流入部１８１と、２つの導入流路（第１導入流路１２および第２導入流路１１２）と、移送流路８０と、分岐流路９１と、を含む。第１導入流路１２、第２導入流路１１２、移送流路８０および分岐流路９１は、流入部１８１から放射状に延びる。
【0078】
流入部１８１と分岐流路９１との間には、分岐バルブＶが設けられる。流入部１８１と第１導入流路１２との間および流入部１８１と第２導入流路１１２との間には、導入バルブＶｉが設けられる。一方で、流入部１８１と移送流路８０との間には、バルブが設けられていない。
【0079】
移送流路８０と分岐流路９１とは、流入部１８１を挟んで対向する。また、第１導入流路１２および第２導入流路１１２は、移送流路８０と分岐流路９１とを結ぶ第１仮想線ＶＬ１に対して、それぞれ直交する方向に延びる。第１導入流路１２と第２導入流路１１２とは、第１仮想線ＶＬ１を挟んで反対側に配置される。また、第１導入流路１２と第２導入流路１１２とは、第１仮想線ＶＬ１に対して、互いに対称に配置される。
【0080】
流入部１８１は、積層方向から見て、移送流路８０から分岐流路９１側に向かうに従って幅が広がった後に再度幅が狭くなる。流入部１８１は、積層方向から見て、第１仮想線ＶＬ１を中心として略対称に形成されている。流入部１８１は、積層方向から見て、第１壁面（対向壁面）１８１ａと、第２壁面（対向壁面）１８１ｂと、を有する。
【0081】
第１壁面１８１ａは、移送流路８０の壁面と繋がる。第１壁面１８１ａは、分岐バルブＶに繋がる。また、第１壁面１８１ａには、第２導入流路１１２の導入バルブＶｉが位置する。第１壁面１８１ａは、第１仮想線ＶＬ１を挟んで第１導入流路１２と対向する。第１壁面１８１ａは、移送流路８０側から導入バルブＶｉに達するまで、徐々に第１仮想線ＶＬ１から離れる。また、第１壁面１８１ａは、導入バルブＶｉ側から分岐バルブＶ側に向かうに従い、第１仮想線ＶＬ１に近づくように直線的に延びる。
【0082】
第２壁面１８１ｂは、移送流路８０の壁面と繋がる。第２壁面１８１ｂは、分岐バルブＶに繋がる。また、第２壁面１８１ｂには、第１導入流路１２の導入バルブＶｉが位置する。第２壁面１８１ｂは、第１仮想線ＶＬ１を挟んで第１壁面１８１ａと対向する。第１壁面１８１ａと第２壁面１８１ｂとは、第１仮想線ＶＬ１を中心に略対称に形成されている。第２壁面１８１ｂは、移送流路８０側から導入バルブＶｉに達するまで、徐々に第１仮想線ＶＬ１から離れる。また、第２壁面１８１ｂは、導入バルブＶｉ側から分岐バルブＶ側に向かうに従い、第１仮想線ＶＬ１に近づくように直線的に延びる。
【0083】
第１導入流路１２は、第２導入流路１１２に対向する第２壁面１８１ｂに設けられる。また、第２導入流路１１２は、第１導入流路１２に対向する第１壁面１８１ａに設けられる。すなわち、本変形例の２つの導入流路（第１導入流路１２および第２導入流路１１２）のうち一方の導入流路は、他方の導入流路と対向する前記対向壁面に位置する。
【0084】
流入部１８１には、第１導入流路１２又は第２導入流路１１２から溶液が導入される。第１導入流路１２から流入部１８１に溶液を導入する場合、分岐バルブＶおよび第２導入流路１１２の導入バルブＶｉを閉塞した状態で第１導入流路１２から移送流路８０に向かって溶液を流す。同様に、第２導入流路１１２から流入部１８１に溶液を導入する場合、分岐バルブＶおよび第１導入流路１２の導入バルブＶｉを閉塞した状態で第２導入流路１１２から移送流路８０に向かって溶液を流す。
【0085】
本変形例において、流入部１８１において、第１導入流路１２と第１壁面１８１ａとの距離は、第１導入流路１２と分岐バルブＶとの距離より大きい。このため、第１導入流路１２から流入部１８１に溶液を導入する場合、溶液は、液面位置が第１壁面１８１ａに達する前に分岐バルブＶの近傍の領域を満たす。
同様に、流入部１８１において、第２導入流路１１２と第２壁面１８１ｂとの距離は、第２導入流路１１２と分岐バルブＶとの距離より大きい。このため、第２導入流路１１２から流入部１８１に溶液を導入する場合、溶液は、液面位置が第２壁面１８１ｂに達する前に分岐バルブＶの近傍の領域を満たす。
同様に、流入部１８１において、第２導入流路１１２と第２壁面１８１ｂとの距離は、第２導入流路１１２と分岐バルブＶとの距離より大きい。このため、第２導入流路１１２から流入部１８１に溶液を導入する場合、溶液は、液面位置が第２壁面１８１ｂに達する前に分岐バルブＶの近傍の領域を満たす。
【0086】
すなわち、本変形によれば、流入部１８１に対して、第１導入流路１２および第２導入流路１１２の何れから溶液を導入する場合であっても、流路１１の定量区画１８（図２参照）に溶液に気泡なく充填することができ、溶液の正確な定量を行うことができる。
加えて、本変形例によれば、流入部１８１は、積層方向から見て、第１仮想線ＶＬ１を中心に略対称に形成されている。このため、分岐流路９１から溶液を導入して流入部１８１を満たす場合であっても、溶液の液面は、第１仮想線ＶＬ１を中心に略対称となるように広がり移送流路８０に達する。したがって、分岐流路９１から流入部１８１に溶液を満たす場合であっても、流入部１８１内に気泡が生じることを抑制することができる。
加えて、本変形例によれば、流入部１８１は、積層方向から見て、第１仮想線ＶＬ１を中心に略対称に形成されている。このため、分岐流路９１から溶液を導入して流入部１８１を満たす場合であっても、溶液の液面は、第１仮想線ＶＬ１を中心に略対称となるように広がり移送流路８０に達する。したがって、分岐流路９１から流入部１８１に溶液を満たす場合であっても、流入部１８１内に気泡が生じることを抑制することができる。
【0087】
（合流部の変形例）
上述の実施形態に採用可能な変形例の合流部１８５について、図８を基に説明する。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
上述の実施形態に採用可能な変形例の合流部１８５について、図８を基に説明する。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0088】
図８は、変形例の合流部１８５の拡大図である。図８に示すように、合流部１８５には、移送流路８０と、排出流路１３と、第１分岐流路（分岐流路）９５と、第２分岐流路（分岐流路）１９５と、が接続される。すなわち、流路１１は、導入流路１２と、排出流路１３と、移送流路８０と、第１分岐流路９５と、第２分岐流路１９５と、を含む。移送流路８０、排出流路１３、第１分岐流路９５および第２分岐流路１９５は、合流部１８５から放射状に延びる。
【0089】
合流部１８５と第１分岐流路９５との間には、第１分岐バルブ（分岐バルブ）Ｖ１が設けられる。合流部１８５と第２分岐流路１９５との間には、第２分岐バルブ（分岐バルブ）Ｖ２が設けられる。合流部１８５と排出流路１３との間には、排出バルブＶｏが設けられる。一方で、合流部１８５と移送流路８０との間には、バルブが設けられていない。
【0090】
移送流路８０と第１分岐流路９５とは、合流部１８５を挟んで対向する。また、排出流路１３および第２分岐流路１９５は、移送流路８０と第１分岐流路９５とを結ぶ第２仮想線ＶＬ２に対して、直交する方向に延びる。排出流路１３と第２分岐流路１９５とは、第２仮想線ＶＬ２を挟んで反対側に配置される。また、排出流路１３と第２分岐流路１９５とは、第２仮想線ＶＬ２に対して、互いに対称に配置される。
【0091】
合流部１８５は、積層方向から見て、略正方形状に形成されている。移送流路８０、排出流路１３、第１分岐流路９５および第２分岐流路１９５は、それぞれ正方形の角部において合流部１８５に接続されている。
【0092】
合流部１８５は、積層方向から見て、第１壁面（側壁面）１８５ａと、第２壁面（側壁面）１８５ｂと、第３壁面（側壁面）１８５ｃと、第４壁面（側壁面）１８５ｄと、を有する。第１壁面１８５ａ、第２壁面１８５ｂ、第３壁面１８５ｃおよび第４壁面１８５ｄは、それぞれ正方形の各辺を構成する。
【0093】
第１壁面１８５ａは、移送流路８０の壁面と繋がる。また、第１壁面１８５ａは、第２分岐バルブＶ２に繋がる。第１壁面１８５ａは、第２仮想線ＶＬ２を挟んで第２壁面１８５ｂと対向する。第１壁面１８５ａは、移送流路８０側から第２分岐バルブＶ２に達するまで、徐々に第２仮想線ＶＬ２から離れるように直線的に延びる。すなわち、合流部１８５は、積層方向から見て、移送流路８０と第２分岐バルブＶ２を直線的に繋ぐ第１壁面１８５ａを有する。
【0094】
第２壁面１８５ｂは、移送流路８０の壁面と繋がる。また、第２壁面１８５ｂは、導入バルブＶｉに繋がる。第２壁面１８５ｂは、第２仮想線ＶＬ２を挟んで第１壁面１８５ａと対向する。第２壁面１８５ｂは、移送流路８０側から導入バルブＶｉに達するまで、徐々に第２仮想線ＶＬ２から離れるように直線的に延びる。すなわち、合流部１８５は、積層方向から見て、移送流路８０と排出バルブＶｏを直線的に繋ぐ第２壁面１８５ｂを有する。
【0095】
第３壁面１８５ｃは、排出バルブＶｏと第１分岐バルブＶ１とを繋ぐ。第３壁面１８５ｃは、第２仮想線ＶＬ２を挟んで第４壁面１８５ｄと対向する。第３壁面１８５ｃは、排出バルブＶｏ側から第１分岐バルブＶ１に達するまで、徐々に第２仮想線ＶＬ２に近づくように直線的に延びる。すなわち、合流部１８５は、積層方向から見て、排出バルブＶｏと第１分岐バルブＶ１を直線的に繋ぐ第３壁面１８５ｃを有する。
【0096】
第４壁面１８５ｄは、第１分岐バルブＶ１と第２分岐バルブＶ２とを繋ぐ。第４壁面１８５ｄは、第２仮想線ＶＬ２を挟んで第３壁面１８５ｃと対向する。第４壁面１８５ｄは、第２分岐バルブＶ２側から第１分岐バルブＶ１に達するまで、徐々に第２仮想線ＶＬ２に近づくように直線的に延びる。すなわち、合流部１８５は、積層方向から見て、第１分岐バルブＶ１と第２分岐バルブＶ２とを直線的に繋ぐ第４壁面１８５ｄを有する。
【0097】
合流部１８５には、複数の段差部（第１段差部Ｓ１、第２段差部Ｓ２、第３段差部Ｓ３、第４段差部Ｓ４、第５段差部Ｓ５、第６段差部Ｓ６および第７段差部Ｓ７）が設けられる。第１～第７段差部Ｓ１～Ｓ７は、それぞれ直線状に延びる。
【0098】
第１段差部Ｓ１は、移送流路８０と合流部１８５との境界に位置する。第１段差部Ｓ１は、移送流路８０の積層方向の寸法に対して、合流部１８５の積層方向の寸法を小さくする。
第２段差部Ｓ２は、第２壁面１８５ｂから第１壁面１８５ａに向かって延びる。第２段差部Ｓ２は、移送流路８０側から第２分岐バルブＶ２側に向かうに従いこの順で合流部１８５の積層方向の寸法を小さくする。
第３～第５段差部Ｓ３～Ｓ５は、第２壁面１８５ｂから第１壁面１８５ａに向かって延びる。第３～第５段差部Ｓ３～Ｓ５は、移送流路８０から第１分岐バルブＶ１に向かってこの順で並んで配置される。第３～第５段差部Ｓ３～Ｓ５は、移送流路８０側から第１分岐バルブＶ１側に向かうに従いこの順で合流部１８５の積層方向の寸法を小さくする。
第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、第２壁面１８５ｂから第３壁面１８５ｃに向かって延びる。第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、第１分岐バルブＶ１から排出バルブＶｏに向かってこの順で並んで配置される。第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、第１分岐バルブＶ１側から排出バルブＶｏ側に向かうに従いこの順で合流部１８５の積層方向の寸法を小さくする。
第２段差部Ｓ２は、第２壁面１８５ｂから第１壁面１８５ａに向かって延びる。第２段差部Ｓ２は、移送流路８０側から第２分岐バルブＶ２側に向かうに従いこの順で合流部１８５の積層方向の寸法を小さくする。
第３～第５段差部Ｓ３～Ｓ５は、第２壁面１８５ｂから第１壁面１８５ａに向かって延びる。第３～第５段差部Ｓ３～Ｓ５は、移送流路８０から第１分岐バルブＶ１に向かってこの順で並んで配置される。第３～第５段差部Ｓ３～Ｓ５は、移送流路８０側から第１分岐バルブＶ１側に向かうに従いこの順で合流部１８５の積層方向の寸法を小さくする。
第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、第２壁面１８５ｂから第３壁面１８５ｃに向かって延びる。第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、第１分岐バルブＶ１から排出バルブＶｏに向かってこの順で並んで配置される。第６および第７段差部Ｓ６、Ｓ７は、第１分岐バルブＶ１側から排出バルブＶｏ側に向かうに従いこの順で合流部１８５の積層方向の寸法を小さくする。
【0099】
合流部１８５には、第１分岐バルブＶ１および第２分岐バルブＶ２を閉塞した状態で移送流路８０から排出流路１３に向かって溶液を流すことで、溶液が満たされる。このとき、排出バルブＶｏは、開放されている。
【0100】
合流部１８５には、移送流路８０に隣接する第１領域Ｂ１と、第２分岐バルブＶ２に隣接する第２領域Ｂ２と、第１分岐バルブＶ１に隣接する第３領域Ｂ３と、排出バルブＶｏに隣接する第４領域Ｂ４と、が設けられる。
第１領域Ｂ１は、第１段差部Ｓ１と第２段差部Ｓ２との間に位置する。
第２領域Ｂ２は、第２段差部Ｓ２と第３段差部Ｓ３との間に位置する。また、合流部１８５は、第２領域Ｂ２において第２分岐バルブＶ２に接続される。
第３領域Ｂ３は、第５段差部Ｓ５と第６段差部Ｓ６との間に位置する。また、合流部１８５は、第３領域Ｂ３において第１分岐バルブＶ１に接続される。
第４領域Ｂ４は、第７段差部Ｓ７と排出バルブＶｏとの間に位置する。したがって、合流部１８５は、第４領域Ｂ４において排出バルブＶｏに接続される。
第１領域Ｂ１は、第１段差部Ｓ１と第２段差部Ｓ２との間に位置する。
第２領域Ｂ２は、第２段差部Ｓ２と第３段差部Ｓ３との間に位置する。また、合流部１８５は、第２領域Ｂ２において第２分岐バルブＶ２に接続される。
第３領域Ｂ３は、第５段差部Ｓ５と第６段差部Ｓ６との間に位置する。また、合流部１８５は、第３領域Ｂ３において第１分岐バルブＶ１に接続される。
第４領域Ｂ４は、第７段差部Ｓ７と排出バルブＶｏとの間に位置する。したがって、合流部１８５は、第４領域Ｂ４において排出バルブＶｏに接続される。
【0101】
本変形例において、合流部１８５の積層方向の寸法は、第１領域Ｂ１、第２領域Ｂ２、第３領域Ｂ３および第４領域Ｂ４の順に小さくなる。合流部１８５は、第１領域Ｂ１、第２領域Ｂ２、第３領域Ｂ３および第４領域Ｂ４の順で、流路抵抗が大きくなる。このため溶液は、合流部１８５において第１領域Ｂ１、第２領域Ｂ２、第３領域Ｂ３および第４領域Ｂ４の順で流れる。結果的に、合流部１８５内に気泡が生じることを抑制できる。
【0102】
加えて、本変形例によれば、第１領域Ｂ１、第２領域Ｂ２、第３領域Ｂ３および第４領域Ｂ４は、この順で積層方向の寸法を小さくするように、間にそれぞれ段差部が配置される。それぞれの段差部は、ゲートとして機能する。したがって、一対の段差部の間に挟まれた領域内に溶液が満たされた後に、後段の一対の段差部の間に挟まれた領域内に溶液が流入する。このように、合流部１８５に段差部を設けることで、合流部１８５の内部において液面位置を制御し、合流部１８５内に気泡が生じることを抑制できる。
【0103】
本変形例において、合流部１８５は、略正方形状であり、各流路は合流部の角部に接続される。すなわち、移送流路８０と第２分岐バルブＶ２を繋ぐ側壁面（第１壁面１８５ａ）、移送流路８０と排出バルブＶｏとを繋ぐ側壁面（第２壁面１８５ｂ）、排出バルブＶｏと第１分岐バルブＶ１とを繋ぐ側壁面（第３壁面１８５ｃ）および第１分岐バルブＶ１と第２分岐バルブＶ２とを繋ぐ側壁面（第４壁面１８５ｄ）は、それぞれ積層方向から見て直線状である。このため、合流部１８５に角部が形成されることが抑制され、合流部１８５に溶液が満たされる過程で気泡が発生することを抑制できる。
【0104】
本変形例において、第１分岐バルブＶ１と第２分岐バルブＶ２とは、合流部１８５を中心とする周方向に沿って隣り合って配置される。第１分岐バルブＶ１は、排出バルブＶｏと合流部を中心とする周方向に沿って隣り合って配置される。第２分岐バルブＶ２は、移送流路８０と合流部１８５を中心とする周方向に沿って隣り合って配置される。また、合流部１８５は、第３領域Ｂ３の積層方向の寸法が、第２領域Ｂ２の積層方向の寸法より、小さい。このため、移送流路８０から合流部１８５に流入した溶液を、周方向に沿って第２領域Ｂ２、第３領域Ｂ３の順で充填させた後に、第４領域Ｂ４に到達させることができる。
【0105】
以上に、本発明の実施形態およびその変形例について説明したが、各実施形態およびその変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【0106】
１…流体デバイス、５…基材、９…基板、１１…流路、１２…導入流路（第１導入流路）、１３…排出流路、１４，２１…溝部、８０…移送流路、８１，１８１…流入部、８１ａ，１８１ａ…第１壁面（対向壁面）、８１ｂ，１８１ｂ…第２壁面（対向壁面）、８５，１８５…合流部、８５ａ，１８５ａ…第１壁面（側壁面）、８５ｂ，１８５ｂ…第２壁面（側壁面）、８５ｃ，１８５ｃ…第３壁面（側壁面）、９１…分岐流路、９５…第１分岐流路（分岐流路）、１１２…第２導入流路（導入流路）、１８５ｄ…第４壁面（側壁面）、１９５…第２分岐流路（分岐流路）、Ｓ…溶液、ＳＬ…傾斜部、Ｖ…分岐バルブ（定量バルブ）、Ｖ１…第１分岐バルブ（分岐バルブ）、Ｖ２…第２分岐バルブ（分岐バルブ）、Ｖｉ…導入バルブ、Ｖｏ…排出バルブ、ＶＬ１…第１仮想線（仮想線）、ＶＬ２…第２仮想線（仮想線）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】