本発明の実施形態を説明する。なお、本� ��明を図示の実施形態に基づいて説明するが� ��本発明は該実施形態に限らない。また、以� ��の、本発明の実施形態における断定的な説� ��は、ベストモードを示すものであって、本� ��明の用語の意義や技術的範囲を限定するも� ��ではない。

 図1は本実施形態に係るマイクロチップ検 査装置を示す図である。

 図1において、1は装置本体、2はポンプカ� ��トリッジであり、マイクロチップ3は装置本 体1のマイクロチップ挿入口4から、矢印Aの方 向に着脱可能になっている。ポンプカートリ ッジ2は、装置本体1の奥側上部に装着される� ��うに構成され、装置本体1とポンプカートリ ッジ2は接続部C1によって液の漏洩がないよう に接続されている。また装置本体1は、装置� �各部に電気を供給するための電源部D1を有し ている。ポンプカートリッジ2には、装置本� �1に装着された際に電源部D1と電気的に接続� �れるコネクタ部C3を介して電源部D1から電気� ��供給される。

 また、装置本体1は、マイクロチップ3内の� �体と試薬との反応状態等を検出する光発光� �41と、光受光部42等からなる光検出部を備え� ��いる。
(ポンプカートリッジ)
 まず、ポンプカートリッジ2の構成について 説明する。

 ポンプカートリッジ2は、駆動液を収容す る袋状の駆動液タンク5と、駆動液タンク5を� ��置するタンク装着台6と、駆動液タンク5に� �続されるジョイント部7を有している。また� ��ポンプカートリッジ2は、ジョイント部7か� �の駆動液の送液を制御する電磁弁8、駆動液� ��一旦貯蔵する伸縮可能な袋状の中間タンク9 、駆動液内の不純物を取り除くフィルタ部10� ��駆動液を送液する本発明の送液ポンプとし� ��のマイクロポンプ11、駆動液をマイクロチ� �プ3に送液するための中間流路部材12を有し� �いる。ジョイント部7、電磁弁8、中間袋9、� �ィルタ部10のそれぞれの間は、チューブ等の 流路部材により接続されている。さらに、ポ ンプカートリッジ2は、マイクロポンプ11を取 り付けるベース基材13と、コネクタC3から供� �される電気をポンプカートリッジ2の各部に� ��給する中継基板14を有している。

 本実施形態では、駆動液タンク5をポンプ カートリッジ2の上部に配置して、駆動液タ� �ク5から送液される駆動液が、重力の作用に� ��り流れ出るようになっている。駆動液タン� ��5は、蓋Fを開いて矢印Bの方向に移動させる� ��とにより交換することが出来る。また、駆� ��液タンク5は、図1に示すように駆動液タン� �5の液出口が最も低い位置になるように傾け� ��載置されている。

 駆動液タンク5内の駆動液は、下流の流路 に気泡が生じないように、脱気した状態であ ることが好ましい。駆動液の溶存酸素濃度は 、3ppm以下が好ましく、1.0~1.5ppmがさらに好ま� ��い。

 駆動液タンク5内の駆動液の残量を検知す るために、タンク装着台6には液残量検知セ� �サS2を設けられている。液残量検知センサS2� ��、重さを信号情報として出力するロードセ� ��などである。液残量検知センサS2からの出� �は、装置本体1が有する不図示の制御部に一� ��入力され、装置本体1の不図示の表示部に液 残量を表示したり、あるいは不図示の警告ブ ザーを鳴らしたりして、駆動液タンク5内の� �動液の残量をユーザ(担当者)に知らせる。

 ジョイント部7には、駆動液タンク5を着� �可能とするために、駆動液タンク5側にメス� ��ョイント、タンク装着台6側にオスジョイン トが設けられている。

 電磁弁8は、駆動液タンク5とマイクロポ� �プ11を繋ぐ流路の途中にあり、駆動液タンク 5より低く、マイクロポンプ11より高い位置に 配置されている。電磁弁8の開閉により、駆� �液の通過が制御される。

 また、伸縮可能な中間タンク9の近傍には 、その内部に収容されている駆動液の液量を 検知する液量検知センサS1が設けられている� ��液量検知センサS1は、中間タンク9内の液量� ��応じて変化する袋表面の位置を検知するこ� ��により、中間タンク9に収容されている駆動 液の液量を検知する。

 マイクロポンプ11は、例えば、フォトリ� �グラフィー工程により流路が形成されたシ� �コンウエハ基板をガラス材で被覆すること� �より構成される。

 マイクロポンプ11は、ポンプ室52、ポンプ 室52の容積を変化させる圧電素子51、ポンプ� �52の中間流路部材12側に位置する第1絞り流路 53、ポンプ室52のフィルタ部10側に位置する第 2絞り流路54、等から構成され、ポンプカート リッジ2内で平らに置かれている。第1絞り流� ��53及び第2絞り流路54は絞られた狭い流路と� �っており、第1絞り流路53は第2絞り流路54よ� �も長い流路となっている。

 駆動液を順方向(中間流路部材12に向かう� ��向)に送液する場合には、まず、ポンプ室52� ��容積を急激に減少させるように圧電素子51� �駆動する。そうすると、短い絞り流路であ� �第2絞り流路54において乱流が発生し、第2絞� ��流路54における流れの抵抗が長い絞り流路� �ある第1絞り流路53に比べて相対的に大きく� �る。これにより、ポンプ室52内の駆動液は、 第1絞り流路53の方に支配的に押し出され送液 される。次に、ポンプ室52の容積を緩やかに� ��加させるように圧電素子51を駆動する。そ� �すると、ポンプ室52内の容積増加に伴って駆 動液が第1絞り流路53及び第2絞り流路54からポ ンプ室52へ流れ込む。このとき、第2絞り流路 54の方が第1絞り流路53と比べて長さが短いの� ��、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べ� ��流れの抵抗が小さくなり、ポンプ室52内に� �第2絞り流路54の方から支配的に駆動液が流� �する。以上の動作を圧電素子51が繰り返すこ とにより、駆動液が順方向に送液されること になる。

 一方、駆動液を逆方向(フィルタ部10に向� ��う方向)に送液する場合には、まず、ポンプ 室52の容積を緩やかに減少させるように圧電� ��子51を駆動する。そうすると、第2絞り流路5 4の方が第1絞り流路53と比べて長さが短いの� �、第2絞り流路54の方が第1絞り流路53と比べ� �流れの抵抗が小さくなる。これにより、ポ� �プ室52内の駆動液は、第2絞り流路54の方に支 配的に押し出され送液される。次に、ポンプ 室52の容積を急激に増加させるように圧電素� ��51を駆動する。そうすると、ポンプ室52内の 容積増加に伴って駆動液が第1絞り流路53及び 第2絞り流路54からポンプ室52へ流れ込む。こ� ��とき、短い絞り流路である第2絞り流路54に� ��いて乱流が発生し、第2絞り流路54における� ��路抵抗が長い絞り流路である第1絞り流路53� ��比べて相対的に大きくなる。これにより、� ��ンプ室52内には第1絞り流路53の方から支配� �に駆動液が流入する。以上の動作を圧電素� �51が繰り返すことにより、駆動液が逆方向に 送液されることになる。

 マイクロポンプ11は、圧電素子51に与える 電圧と駆動回数(周波数)を制御することによ� ��、微量の液を極めて正確に送液することが� ��能である。

 次に、ポンプカートリッジ2の流路につい て説明する。

 ポンプカートリッジ2は、使用に際し予め 流路内に駆動液を初期充填する必要がある。 初期充填は、例えば、ポンプカートリッジ2� �接続部C1にチューブポンプ等の吸引ポンプを 接続し、吸引ポンプにより駆動液タンク5内� �駆動液を吸引することにより行われる。

 初期充填の際に流路内にガス(空気)が少� �でも残留していると、マイクロポンプ11によ り精度良く駆動液を送液できなかったり、最 悪の場合にはマイクロポンプ11を駆動しても� ��動液の送液ができなくなったりするという� ��態が生じる。このため、初期充填の際には� ��例えば-100kPaという高い吸引力で吸引ポンプ を駆動してポンプカートリッジ2の流路にガ� �(空気)が残留しないようにする必要がある。

 このような高吸引力で吸引すると、流路� ��材を透過して流路にガス(空気)が侵入する� �能性がある。このため、ポンプカートリッ� �2の流路としては、ガスバリア性の高い流路� ��必要となる。また、流路を構成するチュー� ��などが高吸引力により変形しないことも重� ��である。

 駆動液タンク5には、例えばアルミシート の両面にPP(ポリプロピレン)またはPE(ポリエ� �レン)等の樹脂フィルムを溶着させた多層構� ��体シートを用いることができる。また、中� ��タンク9に使用する部材も同様に、アルミシ ートにPPやPE等の樹脂材料を溶着した多層構� �体シートを用いることができる。アルミシ� �トは、本発明のガスバリア層に相当する。

 アルミシートはガス透過率が低く、アル� ��シートを樹脂フィルムで挟んだシートを用� ��ることにより、ガス(空気)や水蒸気が駆動� �タンク5や中間タンク9内に浸透することを抑 制できる。なお、アルミシートではなくアル ミ蒸着膜でも構わない。

 流路を構成するチューブには、例えば、� ��層がフッ素樹脂、外層がエチレン-ビニルア ルコール共重合体(EVOH)樹脂で形成された多層 構造体のチューブを用いることができる。EVO H樹脂層が本発明のガスバリア層として機能� �る。内層をフッ素樹脂で形成することによ� �、チューブ内を流れる液体に対する耐薬品� �を確保し、外層をEVOH樹脂で構成することに� ��り外部からのガスの透過を抑制する。なお� ��チューブ内を流れる液体にチューブが冒さ� ��ることがなければ、ガスバリア層のみでチ� ��ーブを構成してもよい。

 また、駆動液タンク5又は中間タンク9の� �スバリア層としてEVOH樹脂、チューブのガス� ��リア層としてアルミを用いても構わない。

 ガスバリア層に用いることのできる材料� ��しては、他に、ナイロンMXD6樹脂(三菱ガス� �学(株))、シリカ蒸着膜、アルミナ蒸着膜、� �リカとアルミナの二元蒸着膜、等を用いる� �とができる。

 また、チューブの硬度は、ショアAスケー ルで45~65度であることが好ましい。硬度が、4 5度より小さいと高吸引力時にチューブが潰� �、65度より大きいとチューブが曲がりにくく なり設置の自由度が低くなる。従って、チュ ーブの硬度を45~65度に設定すると、高吸引力� ��にチューブが潰れて変形してしまうことが� ��く、チューブ内のガス(空気)を確実に排除� �ることが可能となる。

 また、部材同士、あるいは部材とチュー� ��との接続部分は、ガスバリア性接着剤(例え ば、マクシーブ(三菱ガス化学(株)))を使用し� ��空気などが入らないよう目止めを行うこと� ��好ましい。

 以上説明したように、本実施形態のポン� ��カートリッジ2は、駆動液タンク5から電磁� �8、中間タンク9、マイクロポンプ11を経由し� ��中間流路部材12に至る流路が、外部からの� �気の進入を防ぐ高いガスバリア性を有して� �る。このように構成されたポンプカートリ� �ジ2は、流路内を高吸引力で吸引しても、流� ��を形成する部材を透過して空気が流路内に� ��入することがなく、気泡が発生せず、マイ� ��ロポンプ11により駆動液を精度良く送液す� �ことができる。

 また、流路を構成するチューブは、高吸� ��力で吸引しても潰れて変形しないものを用� ��ているので、流路内の空気を流路の変形な� ��に確実に排除することができる。さらに、� ��動液内に含まれている空気(溶存酸素)を脱� �した状態で駆動液を駆動液タンク5に充填し� ��いるので、使用時に溶存していた空気が飽� ��して気泡が発生することが抑制される。

 本実施形態では、装置本体1に対してポン プカートリッジ2が着脱可能なマイクロチッ� �検査装置を例として説明したが、両者が一� �となっているマイクロチップ検査装置でも� �い。