(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】2022-12-05
(45)【発行日】2022-12-13
(54)【発明の名称】制御装置
(51)【国際特許分類】
G01N 35/08 20060101AFI20221206BHJP
G01N 37/00 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
G01N35/08 A
G01N37/00 101
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2018150253
(22)【出願日】2018-08-09
(65)【公開番号】P2020026966
(43)【公開日】2020-02-20
【審査請求日】2021-07-09
(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】小林 遼
(72)【発明者】
【氏名】上野 太郎
【審査官】山口 剛
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／０１２４２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１４８１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０８２５８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０３８０５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１５３０００（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００４－０４２２３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－００４６０８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ３５／００ － ３５／１０
Ｇ０１Ｎ ３７／００
Ｆ１６Ｋ ７／１７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体デバイス内の流路に流れる流体を制御する制御装置であって、前記流体デバイスは、前記流体の流れを切り替え可能な区画バルブ、および前記流路内の前記流体を移送するポンプバルブを有しており、
前記区画バルブに接続する複数の管路、および複数の前記管路にそれぞれ配置される複数の電磁弁を有し、複数の前記電磁弁の開閉、および複数の前記管路に付与する気体の圧力の制御により前記区画バルブを開閉する圧力供給ユニットと、
回転する動力を生じさせる駆動部、および前記駆動部と前記ポンプバルブとに接触して前記ポンプバルブを押圧可能な押圧部材を有し、前記駆動部の駆動にあわせて前記押圧部材の位置移動を機械的に制御するポンプ駆動ユニットと、
複数の前記電磁弁よりも前記ポンプ駆動ユニットの近くに配置され、前記流体に含まれる検出対象を電気的に検出する検出部と、
を備える、
制御装置。
【請求項2】
前記流体デバイスは、前記ポンプバルブとして複数のバルブを有し、前記ポンプ駆動ユニットは、
それぞれ前記バルブと一端側で接触する複数の前記押圧部材と、
複数の前記押圧部材と前記押圧部材の他端側で接触するカムと、を有する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記カムは、前記押圧部材との接触面に凸部または凹部を有し、前記駆動部の回転駆動を前記押圧部材の軸線方向の駆動に変換する、請求項２に記載の制御装置。
【請求項4】
前記凸部又は前記凹部は、前記カムの軸線の周方向に沿って配置される一対の凸部又は凹部である、請求項３に記載の制御装置。
【請求項5】
前記押圧部材の前記軸線方向において、前記駆動部の位置と前記流体デバイスの位置とが互いに重なる、請求項４に記載の制御装置。
【請求項6】
前記ポンプ駆動ユニットは、前記駆動部の動力を前記カムに伝える動力伝達部を有し、前記動力伝達部は、前記押圧部材の前記軸線方向に延びるギヤ軸を中心として回転する複数のギヤを有する、
請求項３～５の何れか一項に記載の制御装置。
【請求項7】
前記圧力供給ユニットは、１つの前記電磁弁を有する１つの主路から分岐した複数の分岐路を介して、複数の前記管路に接続される、請求項１～６の何れか一項に記載の制御装置。
【請求項8】
前記流体デバイスは、前記流路中に設けられ前記流体と接触して前記流体を処理する処理部を有し、前記処理部は、前記流体デバイス中の流体中の検出対象を検出する前記検出部である、請求項１～７の何れか一項に記載の制御装置。
【請求項9】
前記押圧部材の軸線方向において、複数の前記電磁弁の位置と前記流体デバイスの位置とが互いに重なる、請求項１～８の何れか一項に記載の制御装置。
【請求項10】
前記流路中の前記流体を加熱する温度調整ユニットを備え、前記温度調整ユニットは、
ヒータと、
前記ヒータにより加熱される熱媒と、
前記熱媒を循環させる熱媒循環流路と、を有する、請求項１～９の何れか一項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御装置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、ループ状流路と、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）。このデバイスでは、該ループ状の流路へと複数の溶液を注入し、ポンプを作動させることで、複数の溶液をループ状流路内で混合する。
【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】
本発明の第１の態様に従えば、流体デバイス内の流路に流れる流体を制御する制御装置であって、前記流体デバイスは、前記流体の流れを切り替え可能な区画バルブ、および前記流路内の前記流体を移送するポンプバルブを有しており、前記区画バルブに接続する複数の管路、および複数の前記管路にそれぞれ配置される複数の電磁弁を有し、複数の前記電磁弁の開閉、および複数の前記管路に付与する気体の圧力の制御により前記区画バルブを開閉する圧力供給ユニットと、回転する動力を生じさせる駆動部、および前記駆動部と前記ポンプバルブとに接触して前記ポンプバルブを押圧可能な押圧部材を有し、前記駆動部の駆動にあわせて前記押圧部材の位置移動を機械的に制御するポンプ駆動ユニットと、複数の前記電磁弁よりも前記ポンプ駆動ユニットの近くに配置され、前記流体に含まれる検出対象を電気的に検出する検出部と、を備える、制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、実施形態に係る制御装置の実施の形態を、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ない。
【0009】
＜流体デバイス＞
まず、図１および図２を基に本実施形態の制御装置２によって制御される流体デバイス１について説明する。
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、第１基板６を透明であるとし、第１基板６の下側に配置された各部を透過させた状態として図示する。なお、図１は、あくまで模式図であり、図２における特定の部位の断面図ではない。
まず、図１および図２を基に本実施形態の制御装置２によって制御される流体デバイス１について説明する。
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、第１基板６を透明であるとし、第１基板６の下側に配置された各部を透過させた状態として図示する。なお、図１は、あくまで模式図であり、図２における特定の部位の断面図ではない。
【0010】
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。
【0011】
図１に示すように、流体デバイス１は、基材５と複数の区画バルブＶと、複数のポンプバルブＰｅと、を備える。複数のポンプバルブＰｅは、流路内ポンプＰを構成する。また、複数の区画バルブＶは、定量バルブＶｑと、導入バルブＶｉと、排出バルブＶｏと、に分類される（図２参照）。
【0012】
基材５は、板厚方向に積層された３つの基板（第１基板６、第２基板９および第３基板第３基板８）を有する。第１基板６、第３基板８および第２基板９は、樹脂材料から構成される。第１基板６、第３基板８および第２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。なお、第１基板６、第３基板８および第２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、第１基板６、第３基板８および第２基板９は水平面に沿って配置され、第１基板６は第２基板９の上側に配置され、第３基板８は第２基板９の下側に配置されるものとして説明する。第１基板６、第２基板９、第３基板８は、それぞれ、上板６、基板９、下板８と言い換えてもよい。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】
第１基板６、第２基板９および第３基板８は、水平方向に沿って延びる板材である。第１基板６、第２基板９および第３基板８は、上下方向に沿ってこの順で積層されている。
なお、以下の説明において、第１基板６、第２基板９および第３基板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（第１基板６、第２基板９および第３基板８）の板厚方向である。
なお、以下の説明において、第１基板６、第２基板９および第３基板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（第１基板６、第２基板９および第３基板８）の板厚方向である。
【0015】
第１基板６の下面は、第２基板９の上面と積層方向に対向し接触し、接着等の接合手段により互いに接合されている。同様に、第３基板８の上面は、第２基板９の下面と積層方向に対向し接触し、接着等の接合手段により互いに接合されている。
【0016】
基材５は、３つの基板（第１基板６、第２基板９および第３基板８）を積層して構成され、板状である。したがって、流体デバイス１は、板状である。流体デバイス１は、板厚方向（すなわち、３つの基板の積層方向）を向く第１面１ａと第２面１ｂとを有する。第１面１ａは、第１基板６の上面である。また、第２面１ｂは、第３基板８の下面である。
【0017】
基材５には、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】
リザーバー２９は、第２基板９の下面に設けられた溝部９ｂの内壁面と第３基板８とによって囲まれたチューブ状に形成された空間である。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。すなわち、リザーバー２９は、第２基板９に設けられた溝部９ｂを第３基板８によって覆うことで構成される。リザーバー２９には、流体（溶液）Ｓが収容される。複数のリザーバー２９は、互いに独立して流体を収容する。リザーバー２９の一端は、リザーバー２９内の流体を流路に供給する供給孔３９に繋がる。また、図示を省略するが、リザーバー２９の他端は、リザーバー２９内に流体を注入するための注入孔が繋がる。
【0019】
流路１１には、流体が流れる。流路１１は、第２基板９の上面に設けられた溝部９ａの内壁面と第１基板６とによって囲まれたチューブ状に形成された空間である。すなわち、流路１１は、第２基板９に設けられた溝部９ａを第１基板６によって覆うことで構成される。
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。
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。
【0020】
供給孔３９は、第２基板９に設けられている。供給孔３９は、第２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に貯留された流体は、供給孔３９を介して流路１１に供給される。
【0021】
廃液槽７は、流路１１中の流体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。廃液槽７は、第２基板９の上面側に設けられた凹部７ｃの内壁面と、凹部７ｃの上側を向く開口を覆う第１基板６に囲まれた空間に構成される。図２に示すように、本実施形態の基材５には、２つの廃液槽７が設けられる。２つの廃液槽７は、接続流路７ａを介して互いに繋がっている。
【0022】
図１に示すように、空気孔３５は、第１基板６に設けられる。空気孔３５は、一方の廃液槽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。廃液槽７は、空気孔３５を介して外部に開放される。
【0023】
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、２つの循環流路１０（第１循環流路１０Ａおよび第２循環流路１０Ｂ）と、複数の導入流路１２と、複数の排出流路１３と、を含む。
図２に示すように、流路１１は、２つの循環流路１０（第１循環流路１０Ａおよび第２循環流路１０Ｂ）と、複数の導入流路１２と、複数の排出流路１３と、を含む。
【0024】
第１循環流路１０Ａおよび第２循環流路１０Ｂは、それぞれ積層方向から見て、ループ状に構成される。第１循環流路１０Ａと第２循環流路１０Ｂとは、一部の流路（共有流路１０ｃ）を共有する。すなわち、共有流路１０ｃは、第１循環流路１０Ａの一部でもあり、第２循環流路１０Ｂの一部でもある。第１循環流路１０Ａと第２循環流路１０Ｂとは、区画バルブＶの開閉によって互いに切り替えられる。
【0025】
共有流路１０ｃには、流路内ポンプＰが配置されている。
流路内ポンプＰは、流路１１内の流体を圧送する。流路内ポンプＰは、流路中に並んで配置された３つのポンプバルブＰｅから構成されている。
流路内ポンプＰは、流路１１内の流体を圧送する。流路内ポンプＰは、流路中に並んで配置された３つのポンプバルブＰｅから構成されている。
【0026】
流路内ポンプＰは、３つのポンプバルブＰｅを順次開閉することにより、循環流路１０内において液体を圧送する。流路内ポンプＰを構成するポンプバルブＰｅの数は、３以上であればよく、４以上であってもよい。流路内ポンプＰは、共有流路１０ｃに設けられるため、第１循環流路１０Ａおよび第２循環流路１０Ｂにおいて、それぞれ、流体を循環させることができる。
【0027】
ポンプバルブＰｅは、圧力におり変形する弾性材で構成される。ポンプバルブＰｅを構成する弾性材としては、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。
【0028】
図１に示すように、ポンプバルブＰｅは、第１基板６に設けられた第１固定孔６ａに固定されている。第１固定孔６ａは、第１基板６を上下方向に貫通する。ポンプバルブＰｅは、流体デバイス１の第１面１ａにおいて露出する。ポンプバルブＰｅは、例えば、第１基板６とともに二色成形することで形成される。ポンプバルブＰｅは、上側から応力を付与されることで下側に凹む。これにより、ポンプバルブＰｅは、流路１１を狭める又は閉塞する。
【0029】
複数のポンプバルブＰｅは、積層方向に延びる軸線Ｃを中心とする輪帯上の領域に間隔をあけて配置されている。例えば、複数のポンプバルブＰｅは、図２に示すように、積層方向に延びる軸線Ｃを中心とする同一円周上に間隔をあけて配置されている。流路１１の一部は、互いに隣り合うポンプバルブＰｅ同士を繋ぐように平面視でＶ字状の経路で形成されている。
【0030】
なお、本実施形態では、３つのポンプバルブＰｅが、平面視で軸線Ｃを中心とする同一円周上に千鳥状に配置される場合を例示するが、このような配置はあくまで一例である。本実施形態において、３つのポンプバルブＰｅが千鳥状に配置されるのは、ポンプバルブＰｅを押圧するプッシャーピン６２の軸部６２ａ（図６参照）が平面視で千鳥状に配置されるためである。後段の変形例３（図１１など）において説明するように、プッシャーピン６２、３６２の軸部６２ａ、３６２ａが平面視で直線状に配置される場合には、複数のポンプバルブＰｅはこれに合わせて平面視で直線状に配置される。また、プッシャーピンがその他の配置構成である場合には、複数のバルブポンプは、その配置に合わせて配置される。
【0031】
共有流路１０ｃには、一次捕捉部２５が配置されている。
一次捕捉部２５は、第１循環流路１０Ａから第２循環流路１０Ｂに流体内の検出対象物を移送する為に設けられる。第１循環流路１０Ａ内で抽出された検出対象物は、一次捕捉部２５で一旦、補足される。さらに、第２循環流路１０Ｂにおいて、他の溶液（流体）と混合され、後段で説明する処理部２０において処理される。
一次捕捉部２５は、第１循環流路１０Ａから第２循環流路１０Ｂに流体内の検出対象物を移送する為に設けられる。第１循環流路１０Ａ内で抽出された検出対象物は、一次捕捉部２５で一旦、補足される。さらに、第２循環流路１０Ｂにおいて、他の溶液（流体）と混合され、後段で説明する処理部２０において処理される。
【0032】
第１循環流路１０Ａおよび第２循環流路１０Ｂの経路中には、複数の定量バルブＶｑが設けられる。定量バルブＶｑは、第１循環流路１０Ａおよび第２循環流路１０Ｂを区画する。これにより、第１循環流路１０Ａおよび第２循環流路１０Ｂは、所定の容積となるように複数の領域に区画される。定量バルブＶｑは、循環流路１０内の流体を流路内ポンプＰによって循環させる場合に、開放される。
【0033】
定量バルブＶｑによって区画された領域には、それぞれ、導入流路１２および排出流路１３が接続されている。定量バルブＶｑによって区画された領域には、導入流路１２を介してリザーバー２９から流体が導入される。また、定量バルブＶｑによって区画された領域内の流体は、排出流路１３を介して廃液槽７に排出される。
【0034】
第２循環流路１０Ｂの経路中には、処理部２０が設けられる。すなわち、処理部２０は、流路１１中に設けられる。本実施形態の処理部２０は、流体中の検出対象を検出する検出部である。本実施形態の処理部２０は、検出対象を電気化学に検出する。処理部２０は、第１電極２１、第２電極２２および第３電極２３を有する。第１電極２１、第２電極２２および第３電極２３は、スクリーン印刷により成形されたカーボン電極であっても、スパッタリング等の成膜法により形成された金属製の電極であってもよい。
【0035】
処理部２０は、流路１１を流れる流体と接触して、流体に対して何らかの処理を施すものであればその機能は限定されない。処理部２０が流体に施す処理としては、捕捉処理、検出処理、加熱処理、抗原抗体反応、核酸の交差結合、生体分子の相互作用などが例示できる。処理部２０としては、ＤＮＡアレイチップ、電界センサ、加熱ヒータ、クロマトグラフィーを行う素子などが例示できる。また、処理部２０は、カメラによって検出対象を光学的に検出するものであってもよい。さらに、処理部２０は、検出対象を磁気的に検出するＧＭＲセンサ(Giant Magneto Resistive Sensor)であってもよい。
【0036】
導入流路１２は、循環流路１０に流体を導入するための流路である。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に接続される。導入流路１２と循環流路１０との境界部および導入流路１２の経路中には、導入バルブＶｉが設けられる。導入バルブＶｉは、導入流路１２を介して循環流路に流体を導入する際に開放される。
【0037】
排出流路１３は、循環流路１０内の流体を廃液槽７に排出するための流路である。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に接続される。循環流路１０と排出流路１３との境界部には、排出バルブＶｏが設けられる。排出バルブＶｏは、排出流路１３を介して循環流路１０に流体を導入する際に開放される。
【0038】
区画バルブＶの構造は、ポンプバルブＰｅと略同じである。区画バルブＶは、圧力により変形する弾性材で構成される。区画バルブＶを構成する弾性材としては、ポンプバルブＰｅと同様に、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。
【0039】
図１に示すように、区画バルブＶ（定量バルブＶｑ、導入バルブＶｉ、排出バルブＶｏ）は、第１基板６に設けられた第２固定孔６ｂに固定されている。第２固定孔６ｂは、第１基板６を上下方向に貫通する。区画バルブＶは、流体デバイス１の第１面１ａにおいて露出する。区画バルブＶは、第１基板６とともに二色成形されている。区画バルブＶは、第１基板６側から圧力を付与されることにより、第１基板６側から２基板９側に向かう方向に、凸状に変形する。すなわち、区画バルブＶは、上側から陽圧を付与されることで下側に凹む。区画バルブＶに加えられる圧力は、区画バルブＶの弾性材と直接的に接触するものではなく、空圧・油圧等、流体の力を応用したものである。区画バルブＶは、供給された流体の圧力や膨張力をエネルギー源として弾性変形する。これにより、区画バルブＶは、流路１１を閉塞し流路１１を区画する。
【0040】
（リザーバーから流路に流体を供給する手順）
次に、流体デバイス１においてリザーバー２９から流路１１に流体Ｓを供給する手順について説明する。なお、以下に説明する流体デバイス１の制御は、後述する制御装置２によってなされる。
次に、流体デバイス１においてリザーバー２９から流路１１に流体Ｓを供給する手順について説明する。なお、以下に説明する流体デバイス１の制御は、後述する制御装置２によってなされる。
【0041】
図１に示すように、リザーバー２９には、予め流体Ｓが充填されている。制御装置２は、リザーバー２９内の流体Ｓを、循環流路１０内の定量バルブＶｑによって区画された一区画（以下、定量区画１８と呼ぶ）に導入する。この際に、制御装置２は、循環流路１０の区画バルブＶを開閉して、流体Ｓを所望の定量区画１８に誘導する。ここでは、図２に示す第１循環流路１０Ａ内の定量区画１８に流体を導入する場合について説明する。
【0042】
まず、制御装置２は、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Ｖｑを閉じる。さらに、制御装置２は、定量区画１８に繋がる排出流路１３の排出バルブＶｏを開くとともに、排出バルブＶｏを閉じる。また、制御装置２は、定量区画１８に繋がる導入流路１２の導入バルブＶｉを開く。次いで、制御装置２は、空気孔３５から廃液槽７内を負圧吸引する。これにより、制御装置２は、リザーバー２９（図１参照）内の流体Ｓは、供給孔３９を介して流路１１側に移動する。
【0043】
（流路内の流体を混合する手順）
次に、流体デバイス１の流路に供給された流体を混合する手順について図２を基に説明する。なお、以下に説明する流体デバイス１の制御は、後述する制御装置２によってなされる。
次に、流体デバイス１の流路に供給された流体を混合する手順について図２を基に説明する。なお、以下に説明する流体デバイス１の制御は、後述する制御装置２によってなされる。
【0044】
まず、上述したように循環流路１０に流体を導入した状態で、制御装置２は、排出バルブＶｏおよび導入バルブＶｉを閉じ、定量バルブＶｑを開く。さらに、制御装置２は、流路内ポンプＰを駆動させ、循環流路１０内の流体を圧送し循環させる。循環流路１０を循環する流体は、流路内の流路壁面と流体の相互作用（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、流体の流速に分布ができるため、流体の混合および反応が促進される。このような工程を経た後に、制御装置２は、処理部２０において、流体内の検出対象物を検出する。
【0045】
＜制御装置＞
図３は、上述の流体デバイス１を制御する制御装置２の斜視図である。
制御装置２は、流体デバイス１内の流体の流動を制御する。また、制御装置２は、流体デバイス１内の流体の温度を制御する。さらに、制御装置２は、流体デバイス１の処理部２０を制御し、検出対象を検出する。
図３は、上述の流体デバイス１を制御する制御装置２の斜視図である。
制御装置２は、流体デバイス１内の流体の流動を制御する。また、制御装置２は、流体デバイス１内の流体の温度を制御する。さらに、制御装置２は、流体デバイス１の処理部２０を制御し、検出対象を検出する。
【0046】
以下の説明において、制御装置２に流体デバイス１を収容する際の方向を基に上下方向を規定して、制御装置２の各部を説明する。本明細書における上下方向（上側および下側）並びに水平方向は、本実施形態の制御装置２を使用する際の姿勢の一例であって、制御装置２の使用時の姿勢を限定するものではない。
【0047】
制御装置２は、ケース２ａと、構造部２ｂと、制御部２ｃと、を有する。ケース２ａは、構造部２ｂおよび制御部２ｃを収容する。また、構造部２ｂの内部には、流体デバイス１が収容される。
【0048】
ケース２ａは、略直方体である。ケース２ａは、上下方向から見て、矩形状である。ケース２ａは、水平方向を向く側面２ａａを有する。側面２ａａには、把手２ａｂが設けられる。制御装置２を使用する作業者は、把手２ａｂを把持して制御装置２を持ち運ぶことができる。
なお、図３において図示を省略するが、ケース２ａは、構造部２ｂおよび制御部２ｃの上側を覆う上カバーを有している。
なお、図３において図示を省略するが、ケース２ａは、構造部２ｂおよび制御部２ｃの上側を覆う上カバーを有している。
【0049】
制御部２ｃは、操作パネル２ｃａと、制御装置２の各部を制御する制御基板（図示略）と、制御装置２の電源としてのバッテリーパック（図示略）と、を有する。
操作パネル２ｃａは、ケース２ａの上カバー（図示略）に設けられた窓部から外部に露出する。操作パネルは、制御装置２による検査結果を表示する液晶パネルである。また、操作パネル２ｃａは、いわゆるタッチパネルとなっている。制御装置２は、操作パネル２ｃａを介する作業者の操作によって動作する。
操作パネル２ｃａは、ケース２ａの上カバー（図示略）に設けられた窓部から外部に露出する。操作パネルは、制御装置２による検査結果を表示する液晶パネルである。また、操作パネル２ｃａは、いわゆるタッチパネルとなっている。制御装置２は、操作パネル２ｃａを介する作業者の操作によって動作する。
【0050】
【0051】
構造部２ｂは、流体デバイス１を収容する収容部４０と、流体デバイス１の区画バルブＶに圧力を供給する圧力供給ユニット５０と、流体デバイス１の流路内ポンプＰを駆動させるポンプ駆動ユニット６０と、流体デバイス１の温度を調整する温度調整ユニット８０と、を有する。すなわち、制御装置２は、収容部４０、圧力供給ユニット５０、ポンプ駆動ユニット６０および温度調整ユニット８０を有する。なお、図４において図示を省略するが、構造部２ｂは、流体デバイス１の処理部２０において検出対象を検出する検出ユニットを有する。
【0052】
（収容部）
収容部４０は、収容トレイ４１と、ローディングユニット４２と、を有する。
収容トレイ４１は、流体デバイス１を収容する。流体デバイス１は、区画バルブＶおよびポンプバルブＰｅを上側に向けた姿勢で収容トレイ４１に収納される。収容トレイ４１は、ローディングユニット４２によって駆動させられる。
収容部４０は、収容トレイ４１と、ローディングユニット４２と、を有する。
収容トレイ４１は、流体デバイス１を収容する。流体デバイス１は、区画バルブＶおよびポンプバルブＰｅを上側に向けた姿勢で収容トレイ４１に収納される。収容トレイ４１は、ローディングユニット４２によって駆動させられる。
【0053】
ローディングユニット４２は、収容トレイ４１を水平方向に駆動させる水平駆動部と、収容トレイ４１を上下に駆動させる鉛直駆動部と、を有する。
【0054】
ローディングユニット４２の水平駆動部は、収容トレイ４１を、水平方向に沿ってケース２ａの内部から外部へ、又はケース２ａの外部から内部へ、移動させる。ケース２ａの外部に移動された収容トレイ４１は、ケース２ａの側面２ａａから水平方向に突出して、上面を露出させる。作業者は、収容トレイ４１が露出された状態で、流体デバイス１を収容トレイ４１に搭載させる。さらに、水平駆動部が、収容トレイ４１を内部に移動させることで、流体デバイス１は、ケース２ａの内部に収容される。
【0055】
ローディングユニット４２の上下駆動部は、流体デバイス１が搭載されケース２ａの内部に位置する収容トレイ４１を上側に移動させる。これにより、ローディングユニット４２は、流体デバイス１を、圧力供給ユニット５０の管路部材５７に押し付ける。
【0056】
（温度調整ユニット）
温度調整ユニット８０は、主に板状である。温度調整ユニット８０は、収容部４０に設けられる。より具体的には、温度調整ユニット８０は、収容トレイ４１の上面の全体に配置される。温度調整ユニット８０は、収容トレイ４１の上面と、収容トレイ４１に搭載される流体デバイス１との間に介在する。
温度調整ユニット８０は、主に板状である。温度調整ユニット８０は、収容部４０に設けられる。より具体的には、温度調整ユニット８０は、収容トレイ４１の上面の全体に配置される。温度調整ユニット８０は、収容トレイ４１の上面と、収容トレイ４１に搭載される流体デバイス１との間に介在する。
【0057】
温度調整ユニット８０は、板状の上プレート、フィルムヒータおよび断熱シートが上下方向にこの順で積層されて構成される。フィルムヒータによって生じた熱は上プレートにおいて一様とされ流体デバイスに伝わる。また、温度調整ユニット８０は、処理部２０の温度を測定する温度センサと、フィルムヒータに電流を供給するヒータ制御基板と、を有していてもよい。
【0058】
（圧力付与ユニット）
圧力供給ユニット５０は、収容部４０に収容された流体デバイス１の区画バルブＶに圧力を供給する又は圧力の供給を解除することで、区画バルブＶの開閉を行う。
圧力供給ユニット５０は、収容部４０に収容された流体デバイス１の区画バルブＶに圧力を供給する又は圧力の供給を解除することで、区画バルブＶの開閉を行う。
【0059】
図５は、圧力供給ユニット５０の模式図である。
圧力供給ユニット５０は、陽圧ポンプ（圧力付与ポンプ）５３と、負圧ポンプ５４と、管路部材５７と、複数の陽圧電磁弁（電磁弁）５５と、負圧電磁弁５６と、を有する。
圧力供給ユニット５０は、陽圧ポンプ（圧力付与ポンプ）５３と、負圧ポンプ５４と、管路部材５７と、複数の陽圧電磁弁（電磁弁）５５と、負圧電磁弁５６と、を有する。
【0060】
陽圧ポンプ５３および負圧ポンプ５４は、それぞれ、モータと、シリンジ部と、モータによりシリンジ内を往復運動するプランジャ部と、有する。陽圧ポンプ５３は、プランジャの往復動作によりシリンジ内の圧力を高めることで陽圧を発生させる。一方で、負圧ポンプ５４は、プランジャの往復運動により、シリンジ内の圧力を低くすることで負圧を発生させる。陽圧ポンプ５３は、複数の陽圧電磁弁５５に接続されている。一方で、負圧ポンプ５４は、負圧電磁弁５６に接続されている。
【0061】
管路部材５７には、陽圧ポンプ５３を流体デバイス１の区画バルブＶに繋ぐ陽圧用管路５８と、負圧ポンプ５４を流体デバイス１の空気孔３５に繋ぐ負圧用管路５９と、が設けられる。すなわち、圧力供給ユニット５０は、陽圧用管路５８と負圧用管路５９とを有する。
【0062】
図４に示すように、管路部材５７は、水平方向に沿って延びる板状である。管路部材５７は、収容部４０に収容された流体デバイス１の直上に位置する。管路部材５７の下面は、流体デバイス１の上面に押し付けられる。これにより、流体デバイス１の区画バルブＶは、管路部材５７の下面に密着する。
【0063】
管路部材５７には、上下方向に貫通する窓部５７ａが設けられる。窓部５７ａは、軸方向から見て矩形状である。窓部５７ａは、収容部に収容された流体デバイス１の流路内ポンプＰの直上に位置し、流路内ポンプＰを上側に露出させる。また、窓部５７ａには、後段に説明するポンプ駆動ユニット６０のプッシャーピンユニット６１が上側から挿入される。
【0064】
管路部材５７は、上下方向に沿って積層される第１の管路基板５１および第２の管路基板５２を有する。第１の管路基板５１は、第２の管路基板５２に対して上側に位置する。第１の管路基板５１と第２の管路基板５２とは、互いに対向する面において接触し、互いに固定される。
【0065】
第２の管路基板５２の上面には、複数の凹溝が設けられる。凹溝の上側の開口は、第１の管路基板５１の下面によって覆われる。凹溝の内壁面と第１の管路基板５１とで囲まれた空間には、チューブ状の陽圧用管路（管路）５８および負圧用管路５９が構成される。本実施形態において、複数の凹溝のうち１つのみが負圧用管路５９を構成し、他の複数の凹溝が陽圧用管路５８を構成する。
【0066】
図５に示すように、複数の陽圧用管路５８の経路中には、それぞれ陽圧電磁弁５５が配置される。複数の陽圧用管路５８の一端は、陽圧ポンプ５３に繋がる。複数の陽圧用管路５８の他端は、それぞれ第２の管路基板５２の下面に開口する。複数の陽圧用管路５８の他端の開口は、それぞれ流体デバイス１の異なる区画バルブＶの直上に位置する。すなわち、複数の陽圧用管路５８は、それぞれ、陽圧ポンプ５３と区画バルブＶとを繋ぐ。
【0067】
負圧用管路５９の経路中には、負圧電磁弁５６が配置される。負圧用管路５９の一端は、負圧ポンプ５４に繋がる。また、負圧用管路５９の他端は、第２の管路基板５２の下面に開口する。負圧用管路５９の他端は、流体デバイス１の空気孔３５に繋がる。すなわち、負圧用管路５９は、それぞれ、負圧ポンプ５４と空気孔３５とを繋ぐ。
【0068】
図４に示すように、複数の陽圧電磁弁５５および１つの負圧電磁弁５６は、管路部材５７の下側に位置し、管路部材５７に固定される。上下方向から見て、負圧電磁弁５６および複数の陽圧電磁弁５５のうち幾つかは、流体デバイス１の水平方向一方側に位置し、他の複数の陽圧電磁弁５５は、流体デバイスの水平方向他方側に位置する。
【0069】
本実施形態によれば、複数の陽圧電磁弁５５は、水平面内の一方向において流体デバイス１を挟んで互いに反対側にそれぞれ配置されている。これにより、流体デバイス１の各区画バルブＶと、当該区画バルブＶの開閉を制御する陽圧電磁弁５５との距離を近づけることができる。結果的に、陽圧用管路５８の経路を短くして、使用する圧縮空気の量を少なくすることができる。また、陽圧用管路５８内の圧力損失を低減できる。
【0070】
複数の陽圧電磁弁５５および負圧電磁弁５６は、上下方向（すなわち、流体デバイス１の板厚方向）において、流体デバイス１と重なる。すなわち、流体デバイス１の板厚方向において、複数の陽圧電磁弁５５および負圧電磁弁５６の位置と流体デバイス１の位置とが互いに重なる。このため、本実施形態によれば、制御装置２が、上下方向に肥大化することを抑制でき、制御装置２の小型化を実現できる。
【0071】
陽圧電磁弁５５は、陽圧ポンプ５３と陽圧用管路５８との間に位置しこれらを繋ぐ。陽圧電磁弁５５は、ＯＮモードとＯＦＦモードとを切り替えることができる。
【0072】
陽圧電磁弁５５は、ＯＮモードにおいて、陽圧ポンプ５３において生じた陽圧を、陽圧用管路５８の内部に付与する。陽圧用管路５８の内部に陽圧が付与されることで、陽圧用管路５８に繋がる流体デバイス１の区画バルブＶは、下側に変形する。このため、陽圧電磁弁５５のＯＮモードにおいて、区画バルブＶは、流体デバイス１の流路１１（図１参照）を塞ぐ。すなわち、圧力供給ユニット５０は、区画バルブＶに圧力を付与して区画バルブＶを変形させ流路１１を区画させる。
【0073】
陽圧電磁弁５５は、ＯＦＦモードにおいて、陽圧ポンプ５３において生じた陽圧をせき止めて、陽圧用管路５８側に陽圧を付与せず、陽圧用管路５８の内部を大気圧に開放する。陽圧用管路５８の内部が大気圧に開放された状態において、区画バルブＶは、変形しない。このため、陽圧電磁弁５５のＯＦＦモードにおいて、区画バルブＶは、流体デバイス１の流路１１を塞ぐことなく開放させる。
【0074】
複数の陽圧電磁弁５５のうち１つは、基幹陽圧電磁弁５５Ａである。すなわち、複数の陽圧電磁弁５５には、基幹陽圧電磁弁５５Ａが含まれる。基幹陽圧電磁弁５５Ａは、陽圧ポンプ５３と他の陽圧電磁弁５５との間に配置される。基幹陽圧電磁弁５５Ａと他の陽圧電磁弁５５との間において、陽圧用管路５８は、分岐してそれぞれの陽圧電磁弁５５に繋がる。
【0075】
基幹陽圧電磁弁５５Ａは、陽圧ポンプ５３から付与される陽圧を他の全ての陽圧電磁弁５５に対して付与するか否かを切り替える電磁弁である。したがって基幹陽圧電磁弁５５ＡをＯＮモードとすることで、他の全ての陽圧電磁弁５５に対して陽圧が付与される。また、基幹陽圧電磁弁５５ＡをＯＦＦモードとすることで、他の全ての陽圧電磁弁５５への陽圧の付与が停止される。
【0076】
負圧電磁弁５６は、負圧ポンプ５４と負圧用管路５９との間に位置しこれらを繋ぐ。負圧電磁弁５６は、ＯＮモードとＯＦＦモードとを切り替えることができる。
【0077】
負圧電磁弁５６は、ＯＮモードにおいて、負圧ポンプ５４において生じた負圧を、負圧用管路５９に付与する。負圧用管路５９に負圧が付与されることで、負圧用管路５９に繋がる流体デバイス１の空気孔３５から空気が吸引される。このため、負圧電磁弁５６のＯＮモードにおいて、流体デバイス１の流路１１に負圧が付与され、リザーバー２９から流路１１に流体が導入される。
【0078】
負圧電磁弁５６は、ＯＦＦモードにおいて、負圧ポンプ５４において生じた負圧をせき止めて、負圧用管路５９側に負圧を付与せず、空気孔３５を大気圧に開放する。
【0079】
本実施形態によれば、陽圧電磁弁５５のＯＮモードおよびＯＦＦモードを切り替えることで、流体デバイス１の区画バルブＶの開閉を制御し、流路１１の構成を変化させることできる。また、本実施形態によれば、負圧電磁弁５６のＯＮモードおよびＯＦＦモードを切り替えることで、流体デバイス１のリザーバー２９から流路１１に流体を導入できる。これにより、リザーバー２９から流路１１に導入された流体を流路１１の好ましい領域に誘導できる。
【0080】
（ポンプ駆動ユニット）
ポンプ駆動ユニット６０は、収容部４０に収容された流体デバイス１の流路内ポンプＰを駆動させ、流路内ポンプＰにより流体デバイス１の流路１１の流体を圧送させる。
ポンプ駆動ユニット６０は、収容部４０に収容された流体デバイス１の流路内ポンプＰを駆動させ、流路内ポンプＰにより流体デバイス１の流路１１の流体を圧送させる。
【0081】
図４に示すように、ポンプ駆動ユニット６０は、プッシャーピンユニット６１と、カム６６と、カム駆動用モータ６７と、動力伝達部６８と、支持板６９と、を有する。支持板６９は、プッシャーピンユニット６１、カム６６、カム駆動用モータ６７および動力伝達部６８を支持する。支持板６９は、圧力供給ユニット５０の管路部材５７に固定される。
【0082】
カム駆動用モータ６７は、カム６６を回転させる動力を生じさせるモータである。カム駆動用モータ６７は、支持板６９の下側に位置する。したがって、カム駆動用モータ６７は、支持板６９に対して下側に突出して配置される。
【0083】
カム駆動用モータ６７は、上下方向（すなわち、流体デバイス１の板厚方向）において、流体デバイス１と重なる。すなわち、流体デバイス１の板厚方向において、カム駆動用モータ６７の位置と流体デバイス１の位置とが互いに重なる。このため、制御装置２が、上下方向に肥大化することを抑制でき、制御装置２の小型化を実現できる。
【0084】
カム駆動用モータ６７の回転シャフト６７ａは、上下方向に沿って延びる。回転シャフト６７ａは、支持板６９を貫通して支持板６９の上側に突出する。回転シャフト６７ａの上端には、ピニオンギヤ６７ｂが固定される。ピニオンギヤ６７ｂは、支持板６９の上側に位置し、上下方向に延びる回転中心軸を中心としてカム駆動用モータ６７の動力により回転する。
【0085】
動力伝達部６８は、カム駆動用モータ６７の動力をカム６６に伝える。動力伝達部６８は、第１ギヤ６８ａと第２ギヤ６８ｂと第３ギヤ６８ｃとを有する。第１ギヤ６８ａ、第２ギヤ６８ｂおよび第３ギヤ６８ｃは、水平方向に沿って延びる板状である。第１ギヤ６８ａ、第２ギヤ６８ｂおよび第３ギヤ６８ｃは、それぞれ上下方向（すなわち、流体デバイス１の板厚方向）に延びる異なるギヤ軸を中心として回転する。
【0086】
第１ギヤ６８ａとカム駆動用モータ６７のピニオンギヤ６７ｂとは、互いに噛み合う。第１ギヤ６８ａと第２ギヤ６８ｂとは、互いに噛み合う。第２ギヤ６８ｂと第３ギヤ６８ｃとは、互いに噛み合う。さらに第３ギヤ６８ｃとカム６６とは、互いに噛み合う。したがって、カム駆動用モータ６７の動力は、第１ギヤ６８ａ、第２ギヤ６８ｂおよび第３ギヤ６８ｃを介して、カム６６に伝達される。
【0087】
本実施形態によれば、カム駆動用モータ６７とカム６６との間に、動力伝達部６８が設けられる。これにより、カム６６とカム駆動用モータ６７とを離間して配置できる。カム６６の直下には、流体デバイス１が配置される。カム駆動用モータ６７とカム６６とを離間して配置することで、流体デバイス１とカム駆動用モータ６７との上下方向の位置を重ねて配置できる。結果的に、制御装置２を上下方向に小型化できる。
【0088】
本実施形態によれば、動力伝達部６８は、上下方向に延びるギヤ軸を中心として回転する複数のギヤ（第１ギヤ６８ａ、第２ギヤ６８ｂおよび第３ギヤ６８ｃ）を有する。本実施形態によれば、複数のギヤは、同一平面に沿って並ぶため、制御装置２を上下方向に小型化できる。
なお、本実施形態の動力伝達部６８は、ギヤ機構により動力を伝達するが、動力伝達部６８は、例えばベルト機構などの他の伝達機構によって動力を伝達するものであってもよい。
なお、本実施形態の動力伝達部６８は、ギヤ機構により動力を伝達するが、動力伝達部６８は、例えばベルト機構などの他の伝達機構によって動力を伝達するものであってもよい。
【0089】
【0090】
プッシャーピンユニット６１は、３本のプッシャーピン（押圧部材）６２と、３つのバネ６５と、３つの小球６４と、ピンホルダ６３と、を有する。すなわち、ポンプ駆動ユニット６０は、プッシャーピン６２、バネ６５、小球６４およびピンホルダ６３を有する。
【0091】
図７に示すように、ピンホルダ６３は、支持板６９の下面に固定される。ピンホルダ６３には、上下に貫通する３つの段付き孔６３ａが設けられる。段付き孔６３ａは、上側を向く段差面６３ａａを有する。段付き孔６３ａは、段差面６３ａａより上側の直径が、段差面より下側の直径より大きい。段付き孔６３ａには、プッシャーピン６２およびバネ６５が収容される。これにより、ピンホルダ６３は、プッシャーピン６２およびバネ６５を保持する。
【0092】
プッシャーピン６２は、上下方向に沿って延びる軸状である。
図６に示すように、３本のプッシャーピン６２は、上下方向から見て、軸線Ｃを中心とする同一円周上に間隔をあけて配置されている。３本のプッシャーピン６２は、それぞれ、上下方向から見て、収容部４０に収容された流体デバイス１のポンプバルブＰｅと重なる。すなわち、３本のプッシャーピン６２の直下には、それぞれポンプバルブＰｅが配置される。
図６に示すように、３本のプッシャーピン６２は、上下方向から見て、軸線Ｃを中心とする同一円周上に間隔をあけて配置されている。３本のプッシャーピン６２は、それぞれ、上下方向から見て、収容部４０に収容された流体デバイス１のポンプバルブＰｅと重なる。すなわち、３本のプッシャーピン６２の直下には、それぞれポンプバルブＰｅが配置される。
【0093】
図７に示すように、プッシャーピン６２は、軸部６２ａと、軸部６２ａの上端から径方向外側に延びるフランジ部６２ｂと、を有する。プッシャーピン６２の下端は、半球状に形成されている。また、プッシャーピン６２の上端面には、小球６４の一部が収容される凹部６２ｃが設けられる。
【0094】
プッシャーピン６２は、ピンホルダ６３の段付き孔６３ａに収容される。プッシャーピン６２のフランジ部６２ｂは、段差面６３ａａより上側に位置する。フランジ部６２ｂの直径は、段付き孔６３ａの段差面６３ａａの上側の直径より小さく、段差面６３ａａの下側の直径より大きい。また、軸部の直径は、段付き孔６３ａの段差面６３ａａの下側の直径より小さい。軸部６２ａの直径は、流体デバイス１のポンプバルブＰｅの直径より小さい。プッシャーピン６２は、段付き孔６３ａに収容された状態で上下方向に移動可能である。
【0095】
バネ６５は、上下方向に沿って螺旋状に延びるコイルバネである。バネ６５は、圧縮された状態でピンホルダ６３の段付き孔６３ａに収容される。バネ６５の上端は、プッシャーピン６２のフランジ部６２ｂの下面と接触する。また、バネ６５の下端は、段付き孔６３ａの段差面６３ａａに接触する。バネ６５は、プッシャーピン６２に上側の応力をする。これにより、プッシャーピン６２は、カム６６の下面６６ａｂに押し当てられる。
【0096】
小球６４は、プッシャーピン６２の凹部に収容される。小球６４の下端は、プッシャーピン６２に接触する。また、小球６４の上端は、カム６６の下端面に接触する。小球６４は、プッシャーピン６２とカム６６の下面６６ａｂとの間に介在する。
【0097】
カム６６は、カム本体（円板部）６６ａと、カム本体６６ａの中央に挿入され固定されるカムシャフト６６ｂと、を有する。カムシャフト６６ｂは、上下方向（流体デバイス１の板厚方向）に延びる軸線Ｃを中心とする軸体である。カムシャフト６６ｂは、支持板６９に対して回転可能に支持される。すなわち、カム６６は、支持板６９に対して軸線Ｃを中心として回転可能である。
【0098】
カム本体６６ａは、軸方向から見て略円形の平板形状である。カム本体６６ａは、プッシャーピンユニット６１の直上に位置する。また、カム本体６６ａは、収容部４０に収容された流体デバイス１の上側（すなわち、第１面１ａ側）に位置する。カム本体６６ａは、外周に複数の歯面６６ａａが形成された歯車である。カム本体６６ａの歯面６６ａａには、動力伝達部６８を介して伝わるカム駆動用モータ６７の駆動力が伝わる。これにより、カム本体６６ａは、軸線Ｃを中心として回転する。
【0099】
図７に示すように、カム本体６６ａは、下面（対向面）６６ａｂを有する。カム本体６６ａの下面６６ａｂは、小球６４と接触する。カム本体６６ａの下面６６ａｂは、流体デバイス１の第１面１ａと上下方向に対向する。カム本体６６ａの下面６６ａｂと流体デバイス１の第１面１ａとの間には、プッシャーピンユニット６１が介在する。
【0100】
図６に示すように、カム本体６６ａの下面６６ａｂには、軸線Ｃの周方向に沿って並ぶ一対の凸部６６ｃと、周方向において一対の凸部６６ｃ同士の間に位置する一対の谷部６６ｄと、が設けられる。すなわち、カム本体６６ａは、軸線Ｃの周方向に沿って交互に並ぶ一対の凸部６６ｃと、一対の谷部６６ｄと、を有する。
【0101】
凸部６６ｃは、谷部６６ｄに対して流体デバイス１側に突出する。凸部６６ｃは、軸線Ｃ周りの周方向に沿って延びる円弧状である。凸部６６ｃの下面は、水平方向に沿って延びる平坦面である。凸部６６ｃの周方向一方側の端部ｃａには、周方向一方側に向かうに従い徐々に突出高さが低くなる斜面６６ｃａが設けられる。同様に、凸部６６ｃの周方向他方側の端部には、周方向他方側に向かうに従い徐々に突出高さが低くなる斜面６６ｃａが設けられる。
【0102】
カム本体６６ａの下面６６ａｂは、凸部６６ｃ又は谷部６６ｄにおいて、小球６４に接触する。カム本体６６ａの凸部６６ｃ又は谷部６６ｄは、小球６４を介してプッシャーピン６２に下向きの応力を付与する。
【0103】
図８は、軸線Ｃ周りに展開したポンプ駆動ユニット６０および流体デバイス１の断面模式図である。
カム６６が軸線Ｃ周りに回転すると、プッシャーピン６２の直上に位置する凸部６６ｃと谷部６６ｄとが交互に切り替わる。これによって、プッシャーピン６２は、周期的に、上下方向に往復運動する。すなわち、カム６６は、プッシャーピン６２を上下方向に駆動させる。
カム６６が軸線Ｃ周りに回転すると、プッシャーピン６２の直上に位置する凸部６６ｃと谷部６６ｄとが交互に切り替わる。これによって、プッシャーピン６２は、周期的に、上下方向に往復運動する。すなわち、カム６６は、プッシャーピン６２を上下方向に駆動させる。
【0104】
プッシャーピン６２の直上にカム６６の凸部６６ｃが位置する際に、凸部６６ｃは、プッシャーピン６２に接触し、プッシャーピン６２に下向きの応力を付与する。プッシャーピン６２に下向きの応力を付与されると、プッシャーピン６２の下端は、ポンプバルブＰｅに接触し、ポンプバルブＰｅを下側に変形させる。すなわち、プッシャーピン６２は、流路内ポンプＰと接触し流路内ポンプを変形させる。ポンプバルブＰｅが下側に変形すると、ポンプバルブＰｅは、流路１１を閉じる。
【0105】
プッシャーピン６２の直上にカム６６の谷部６６ｄが位置する際に、プッシャーピン６２は、バネ６５によって上側に押し付けられて、ポンプバルブＰｅから離間する。これにより、ポンプバルブＰｅの変形が解除され、ポンプバルブＰｅは、流路１１を開放する。
【0106】
３本のプッシャーピン６２が、それぞれ、上下方向に往復運動すると、流路１１の長さ方向に沿って並ぶ３つのポンプバルブＰｅは、流路１１の長さ方向に沿って順番に流路１１の開放と閉塞とを繰り返す。これにより、流路内ポンプＰは、流路１１内の流体を圧送する。
【0107】
本実施形態によれば、複数のプッシャーピン６２が平面視で軸線Ｃを中心とする同一円周上に配置される。３つのプッシャーピン６２は、軸線Ｃを中心として回転するカム６６により応力が付与される。複数のプッシャーピン６２を軸線Ｃ中心の同一円周上に配置することで、カム６６がそれぞれのプッシャーピン６２から受ける反力が等しくなり、カム６６の回転を安定させることができ、結果的に流路内ポンプＰの動作を安定させることができる。また、複数のプッシャーピン６２を軸線Ｃ中心の同一円周上に配置することで、カム６６の直径を小さくすることができ、結果的に制御装置２を小型化できる。加えて、それぞれのプッシャーピン６２を軸線Ｃに近づけて配置できるため、プッシャーピン６２を動作させるために要するカム６６のトルクを小さくすることができる。これにより、カム６６を駆動させるカム駆動用モータ６７を小型化するとともに、消費電力を抑制することができる。
【0108】
本実施形態の制御装置２は、区画バルブＶを開閉する圧力供給ユニット５０と、流路内ポンプＰを駆動させるポンプ駆動ユニット６０と、を備える。圧力供給ユニット５０は、区画バルブＶに圧力を付することで、区画バルブＶを開閉させる。一方で、ポンプ駆動ユニット６０は、プッシャーピン６２をポンプバルブＰｅに接触させ機械的に圧力を付与することで流路内ポンプＰを駆動させる。すなわち、本実施形態によれば、区画バルブＶは空気の圧力により駆動され、流路内ポンプＰは機械的に駆動される。
【0109】
流体デバイス１の制御において、区画バルブＶの開閉のタイミングは、複雑に構成される。このような区画バルブＶの複雑な開閉は、陽圧電磁弁５５を制御し区画バルブＶに陽圧を付与することで容易に行うことができる。しかしながら、バルブに陽圧を付与することでバルブの開閉を行う場合、バルブを開放する際に圧力が抜ける音が発生する。このため、陽圧によるバルブの開閉は、区画バルブＶのように開閉が頻繁ではないバルブの開閉には適するが、開閉を連続的に行うポンプバルブＰｅの制御には、静音性の観点で不向きである。また、流体デバイス１の処理部２０において検出対象を電気的に検出する場合、ポンプバルブＰｅの開閉に陽圧を用いると電磁弁の駆動時の電気的なノイズが、処理部２０における検出に影響を与える虞がある。さらに、ポンプバルブＰｅの開閉に陽圧を用いると、駆動周波数によっては圧縮空気が多く消費され、それに対応するためにより大きなポンプが必要となる。
【0110】
流路内ポンプＰの駆動において、ポンプバルブＰｅの開閉は、規則的であり、また、連続的に頻繁に行われる。このため、本実施形態に示すように、ポンプバルブＰｅの開閉には、機械的な圧力を加えるポンプ駆動ユニット６０を用いることが好ましい。
【0111】
本実施形態によれば、区画バルブＶの駆動方法として陽圧の付与による駆動を採用し、流路内ポンプＰの駆動方法として機械的な圧力の付与による駆動を採用した。これにより、流路内ポンプ駆動時の制御装置２の静音性を高め、電気的なノイズの発生を抑制し、圧縮空気の消費を抑えつつ、しかも区画バルブＶにより複雑な流路１１構成の制御を行うことができる。
【0112】
（変形例１（温度調整ユニット））
図９は、制御装置２に採用可能な、変形例１の温度調整ユニット１８０の模式図である。
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。
図９は、制御装置２に採用可能な、変形例１の温度調整ユニット１８０の模式図である。
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。
【0113】
温度調整ユニット１８０は、収容部４０に収容された流体デバイス１の処理部２０を加熱して処理部２０の温度を調整する。温度調整ユニット１８０は、ヒータ１８１と、熱媒１８２と、熱媒循環流路１８３と、熱媒用ポンプ１８４と、温度センサ１８５と、を有する。
【0114】
熱媒循環流路１８３の内部には、熱媒１８２が流れる。熱媒循環流路１８３は、ループ状に延びる。すなわち、熱媒循環流路１８３は、熱媒１８２を循環させる。熱媒循環流路１８３の経路中には、ヒータ１８１および熱媒用ポンプ１８４が設けられる。ヒータ１８１は、熱媒循環流路１８３を流れる熱媒１８２を加熱する。熱媒用ポンプ１８４は、熱媒循環流路１８３内において熱媒１８２を圧送する。
【0115】
熱媒循環流路１８３は、測定部１８５ａは、流体デバイス１の下面（図１に示す第２面１ｂ）に接触する。熱媒循環流路１８３の一部は、上下方向（流体デバイス１の板厚方向）から見て、処理部２０に重なる。これにより、熱媒循環流路１８３内の熱媒の熱を処理部２０に効果的に伝えて、処理部２０の温度を容易に高めることができる。
なお、熱媒循環流路１８３は、熱伝導性の高い部材を介して間接的に流体デバイス１の下面に接触していてもよい。
なお、熱媒循環流路１８３は、熱伝導性の高い部材を介して間接的に流体デバイス１の下面に接触していてもよい。
【0116】
温度センサ１８５は、測定部１８５ａを有する。温度センサ１８５は、測定部１８５ａにおける温度を測定する。測定部１８５ａは、流体デバイス１の下面（図１に示す第２面１ｂ）に接触する。また、測定部１８５ａは、上下方向（流体デバイス１の板厚方向）から見て、処理部２０に重なる。これにより、温度センサ１８５は、処理部２０の温度を測定する。ヒータ１８１は、温度センサ１８５によって測定された温度に応じて熱媒１８２を加熱する。
【0117】
流体デバイス１は、処理部２０において流路１１内の流体に対して何らかの処理（例えば、検出対象の検出）を行う。このため、制御装置２において、流体デバイス１の処理部２０の近傍には処理部２０における処理のための装置が配置される。一例として、制御装置２において、処理部２０の近傍には、処理部２０に電圧を付与するプローブが配置される。一方で、処理部２０における処理において、処理部２０を処理に適正な温度とすることが求められる。しかしながら、処理部２０の近傍には、処理部２０を加熱するためのヒータを配置するスペースが制限される。
【0118】
本実施形態によれば、ヒータ１８１を処理部２０から離間して配置し、熱媒循環流路１８３を流れる熱媒１８２を介してヒータ１８１の熱を処理部２０に伝える。これにより、制御装置２において、処理部２０の近傍の狭小なスペースを用いて、処理部２０を効果的に冷却できる。
【0119】
（変形例２（温度調整ユニット））
図１０は、制御装置２に採用可能な、変形例２の温度調整ユニット２８０の模式図である。
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。
図１０は、制御装置２に採用可能な、変形例２の温度調整ユニット２８０の模式図である。
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。
【0120】
温度調整ユニット２８０は、収容部４０に収容された流体デバイス１の処理部２０を加熱して処理部２０の温度を調整する。温度調整ユニット２８０は、ヒータ２８１と、熱媒２８２と、熱媒循環流路２８３と、熱媒用ポンプ２８４と、温度センサ１８５と、を有する。なお、温度センサ１８５は、上述の変形例１と同様の構成を有する。
【0121】
ヒータ２８１は、流体デバイス１の下面（図１に示す第２面１ｂ）に接触する。ヒータ２８１は、上下方向（流体デバイス１の板厚方向）から見て、流体デバイス１の第２循環流路１０Ｂに重なる。すなわち、ヒータ２８１は、流体デバイス１の第２循環流路１０Ｂの直下に位置する。このため、ヒータ２８１は、第２循環流路１０Ｂを流れる流体に熱を付与して流体の温度を高めることができる。
なお、ヒータ２８１は、熱伝導性の高い部材を介して間接的に流体デバイス１の下面に接触していてもよい。
なお、ヒータ２８１は、熱伝導性の高い部材を介して間接的に流体デバイス１の下面に接触していてもよい。
【0122】
本変形例において、第２循環流路１０Ｂを流れる流体は、熱媒２８２として機能する。すなわち、本変形例の温度調整ユニット２８０の熱媒２８２は、流体デバイス１内の流体である。
【0123】
本変形において、第２循環流路１０Ｂは、熱媒循環流路２８３として機能する。すなわち、本変形例の温度調整ユニット２８０の熱媒循環流路２８３は、流体デバイス１の流路１１の一部である。
【0124】
第２循環流路１０Ｂを流れる流体は、流路内ポンプＰによって圧送される。上述したように、本変形例において、第２循環流路１０Ｂは、熱媒循環流路２８３として機能する。このため、本変形例の温度調整ユニット２８０において、流路内ポンプＰは、熱媒用ポンプ２８４として機能する。
【0125】
第２循環流路１０Ｂの経路中には、処理部２０が配置されている。すなわち、本変形例の熱媒循環流路２８３の一部は、上下方向（流体デバイス１の板厚方向）から見て、処理部２０と重なる。第２循環流路１０Ｂを流れる流体が、処理部２０を直接的に加熱する。ヒータ２８１は、温度センサ１８５によって測定された温度に応じて第２循環流路１０Ｂ内の流体を加熱する。
【0126】
本変形例によれば、熱媒２８２、熱媒循環流路２８３、熱媒用ポンプ２８４として流体デバイス１の構成を利用する。このため、制御装置２に熱媒、熱媒循環流路および熱媒用ポンプを、別途設ける必要がなく、制御装置２を小型化することができる。また、本変形例において、熱媒２８２は、直接的に処理部２０に接触する。このため、本変形例の温度調整ユニット２８０によれば、素早くまた低電力で処理部２０を所望の温度まで高めることができる。
【0127】
（変形例３（ポンプ駆動ユニット））
図１１は、制御装置２に採用可能な、変形例３のポンプ駆動ユニット３６０の底面図である。図１１は、上述の実施形態における図６に対応する図である。また、図１２は、図１１のXII－XII線に沿うポンプ駆動ユニット３６０の断面図である。
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。
図１１は、制御装置２に採用可能な、変形例３のポンプ駆動ユニット３６０の底面図である。図１１は、上述の実施形態における図６に対応する図である。また、図１２は、図１１のXII－XII線に沿うポンプ駆動ユニット３６０の断面図である。
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。
【0128】
ポンプ駆動ユニット３６０は、プッシャーピンユニット３６１と、カム６６を有する。また、ポンプ駆動ユニット３６０は、上述の実施形態と同様に、カム駆動用モータ６７と、動力伝達部６８と、支持板６９と、を有する（図１１、図１２において省略）。
【0129】
プッシャーピンユニット３６１は、２本の第１のプッシャーピン（押圧部材）６２と、１本の第２のプッシャーピン（押圧部材）３６２と、３つのバネ６５と、３つの小球６４と、ピンホルダ３６３と、を有する。第１のプッシャーピン６２は、上述の実施形態のプッシャーピン６２と同様の構成を有する。
【0130】
ピンホルダ３６３には、２つの第１の段付き孔６３ａと、１つの第２の段付き孔３６３ａと、が設けられる。第１の段付き孔６３ａおよび第２の段付き孔３６３ａは、それぞれ上下方向に貫通する。
【0131】
２つの第１の段付き孔６３ａには、それぞれ第１のプッシャーピン６２およびバネ６５が収容される。第１の段付き孔６３ａは、上述の実施形態のピンホルダ６３に設けられる段付き孔６３ａと同様の構成を有する。
【0132】
図１２に示すように、第２の段付き孔３６３ａには、第２のプッシャーピン３６２およびバネ６５が収容される。第２の段付き孔３６３ａは、第１段差面３６３ａａと第２段差面３６３ａｂとを有する。第１段差面３６３ａａおよび第２段差面３６３ａｂは、上側を向く。第１段差面３６３ａａには、バネ６５の下端部を支持する。第２段差面３６３ａｂは、第１段差面３６３ａａより上側に位置する。第２段差面３６３ａｂは、径方向に沿って延びる。第２段差面３６３ａｂは、第２のプッシャーピン３６２のフランジ部３６２ｂとの干渉を抑制するために設けられる。
【0133】
第２のプッシャーピン３６２は、上下方向に沿って延びる軸状である。第２のプッシャーピン３６２は、軸部３６２ａと、軸部３６２ａの上端に設けられるフランジ部３６２ｂと、を有する。軸部３６２ａの下端は、半球状に形成されている。軸部３６２ａの下端は、上下方向においてポンプバルブＰｅと対向する。
【0134】
第２のプッシャーピン３６２のフランジ部３６２ｂは、軸部３６２ａの上端から径方向外側に延びる。フランジ部３６２ｂは、軸線Ｃの径方向内側に向かって長尺に延びる延長部３６２ｂａを有する。延長部３６２ｂａの上端面には、小球６４が収容される凹部３６２ｃが設けられる。
【0135】
図１１に示すように、２本の第１のプッシャーピン６２および１本の第２のプッシャーピン３６２に保持される３個の小球６４は、上下方向から見て、軸線Ｃを中心とする同一円周上に間隔をあけて配置されている。２本の第１のプッシャーピン６２および１本の第２のプッシャーピン３６２は、それぞれ小球６４を介して、カム６６に設けられた凸部６６ｃから応力を付与され、軸方向に駆動する。
【0136】
第１のプッシャーピン６２の軸部６２ａおよび第２のプッシャーピン３６２の軸部３６２ａは、第１のプッシャーピン６２および第２のプッシャーピン３６２の駆動にともない、ポンプバルブＰｅを押圧して、ポンプバルブＰｅを駆動させる。
【0137】
本変形例において、２本の第１のプッシャーピン６２の軸部６２ａと第２のプッシャーピン３６２の軸部３６２ａとは、平面視で直線状に配置される。このため、本変形例によれば、流体デバイス１の３つのポンプバルブＰｅを直線状に配置することができる。結果的に、流路内ポンプＰを通る流体デバイス１の流路を直線状とすることができ、流路をながれる流体の流れをスムーズにすることができる。
【0138】
本変形例では、第２のプッシャーピン３６２に、軸線Ｃの径方向に延びる延長部３６２ｂａを設けることで、プッシャーピン６２、３６２の軸部６２ａ、３６２ａを平面視で直線状に配置させる例を説明した。このように、プッシャーピンが軸線Ｃの径方向に延びる部分（本変形例の延長部３６２ｂａ）を設けることで、プッシャーピンの軸部を平面視で自由に配置することができる。このような構成を採用することにより、流体デバイスの流路形状の制約に応じて、複数のポンプバルブＰｅの配置の自由度を高めることができる。
【0139】
（変形例４（圧力供給ユニット））
図１３は、制御装置２に採用可能な、変形例４の圧力供給ユニット４５０の一部を示す模式図である。なお、図１３において、流体デバイス１の構成を簡素化して示す。
本変形例の圧力供給ユニット４５０は、上述の実施形態と比較して、陽圧用管路（管路）４５８の構成が主に異なる。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。
図１３は、制御装置２に採用可能な、変形例４の圧力供給ユニット４５０の一部を示す模式図である。なお、図１３において、流体デバイス１の構成を簡素化して示す。
本変形例の圧力供給ユニット４５０は、上述の実施形態と比較して、陽圧用管路（管路）４５８の構成が主に異なる。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。
【0140】
上述の実施形態と同様に、本変形例の陽圧用管路４５８は、陽圧ポンプ５３と陽圧ポンプ５３と区画バルブＶとを繋ぐ。また、陽圧用管路４５８の経路中には、陽圧電磁弁５５が配置される。
【0141】
本変形例の陽圧用管路４５８は、陽圧電磁弁５５から延びる主路４５８ａと、主路４５８ａから分岐しそれぞれ異なる区画バルブＶに繋がる複数（本変形例では３つ）の分岐路４５８ｂと、を有する。陽圧電磁弁５５は、ＯＮモードにおいて、陽圧ポンプ５３において生じた陽圧を陽圧用管路４５８の内部に付与する。これにより、陽圧用管路４５８の分岐路４５８ｂには、それぞれ等しく陽圧が付与され、分岐路４５８ｂにそれぞれ繋がる複数の区画バルブＶは、下側に変形する。
【0142】
本変形例によれば、陽圧用管路４５８が分岐して複数の区画バルブＶに繋がるため、１つの陽圧電磁弁５５を用いて、複数の区画バルブＶの開閉を同時に制御することができる。すなわち、同期させて動作させる複数の区画バルブＶに、複数の分岐路４５８ｂを有する陽圧用管路４５８を接続させることで、制御装置２に設けられる陽圧電磁弁５５の数を削減することができる。本変形例によれば、安価な制御装置２を提供することができる。
【0143】
以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および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】
【0144】
１…流体デバイス、１ａ…第１面、１ｂ…第２面、２…制御装置、１０…循環流路、１１…流路、２０…処理部、５０、４５０…圧力供給ユニット、５３…陽圧ポンプ（圧力付与ポンプ）、５５…陽圧電磁弁（電磁弁）、５８、４５８…陽圧用管路（管路）、６０、３６０…ポンプ駆動ユニット、６２、３６２…プッシャーピン（押圧部材）、６６…カム、６６ａ…カム本体（円板部）、６６ｃ…凸部、６７…カム駆動用モータ、６８…動力伝達部、８０，１８０，２８０…温度調整ユニット、１８１，２８１…ヒータ、１８２，２８２…熱媒、１８３，２８３…熱媒循環流路、Ｃ…軸線、Ｐ…流路内ポンプ、Ｐｅ…ポンプバルブ、Ｓ…流体、Ｖ…区画バルブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】