微型泵装置的制作方法

专利名称：微型泵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微型泵装置，其具有微型泵和其控制装置，所述微型泵向接受光 照射而生成气体的气体生成材料照射光而使其生成气体，利用该气体例如输送试样、试剂、 稀释液等液体。
背景技术：
以往，提出有如下的微型泵，向接受光照射而生成气体的气体生成材料照射光而 使其生成气体，将该气体供给至微流路，从而利用该气体输送微流路内的液体(例如参照 专利文献1、2)。之所以由气体生成材料生成气体，简言之是因为气体生成材料接受光照射而产生 分解反应(化学反应的一种)，由此生成气体。专利文献1 (日本)特开2005-297102号公报专利文献2 (日本)特开2007-279068号公报

发明内容
在使用上述微型泵时，虽然控制自该气体生成材料的气体生成量进而控制微型泵 的送液量是很重要的，但其控制手段在上述专利文献1、2中未记载。作为上述控制手段，通常考虑如下的手段。(1)改变向气体生成材料照射的光的强度，使其更强或更弱。(2)改变向气体生成材料照射的光的照射时间，使其更长或更短。然而，上述手段存在如下课题。在采用上述手段(1)的情况下，气体生成材料相对于照射光强度的分解速度特性 例如如图1中的特性A、C等那样，由于不一定如特性B那样呈线性，因此，在仅改变照射光 强度的强弱的情况下，难以控制气体生成量。即，存在若照射光强度稍微增强，则气体生成 材料的分解速度激增而导致气体生成量激增的情况。也存在使照射光强度稍微增强，但气 体生成材料的分解速度并不明显增大，且气体生成量也没有明显增大的情况。因此，难以控 制气体生成量进而难以控制送液量。在采用上述手段(2)的情况下，在仅改变照射光时间的长短的情况下，难以高精 度地实现中间阶段的气体生成量。这是因为，光照射时间的微小误差就将显著地影响气体 生成量。因此，此时也难以控制气体生成量进而难以控制送液量。于是，本发明的主要目的在于提供一种微型泵装置，在该微型泵装置中，由气体生 成材料生成的气体生成量的控制性好、进而微型泵的送液量的控制性也好。本发明的微型泵装置之一的特征在于，具有(a)微型泵，其包括作为液体流路的 微流路、接受光的照射而生成气体并将该气体供给至所述微流路的气体生成材料以及对所 述气体生成材料照射光的光源；(b)控制装置，其通过重复由一定数量的多个位构成的脉 冲串图形，从而向所述光源供给使所述光源以二值状态闪烁的控制脉冲信号，其中，上述多个位中的各个位能够取使所述光源点亮的第一电平和使其熄灭的第二电平这两种状态。在该微型泵装置中，在处于自控制装置向光源供给的控制脉冲信号的第一电平的 位时，光源点亮，气体生成材料开始进行分解反应，从而生成气体。在处于控制脉冲信号的 第二电平的位时，光源熄灭，气体生成材料的分解反应停止，从而停止生成气体。即，根据控 制脉冲信号所包含的第一电平的位数，确定气体生成材料的分解反应的持续时间。因此，通过将构成控制脉冲信号的脉冲串图形的第一电平的位和第二电平的位进 行组合，从而可以控制一定时间内气体生成材料的分解量的总量(以下称为“气体生成材 料表观分解速度”)。 因分解反应而生成的气体在气体生成材料内扩散，并向微流路涌出。 与涌出到该微流路的气体的体积相应的微流路内的液体被输送。根据如上所述的作用，通过将构成控制脉冲信号的脉冲串图形的第一电平的位和 第二电平的位进行组合，从而可以在包含中间阶段的多个阶段，高精度地控制由气体生成 材料生成的气体生成量、进而高精度地控制微型泵的送液量。并且，由于上述控制脉冲信号使光源以二值状态闪烁，因此，可以利用上述气体生 成材料相对于照射光强度的分解速度特性方面的恒定动作点。因此，即便上述分解速度特 性非线性，也可以将上述气体生成材料表观分解速度控制为大致线性。其结果是，气体生成 量的控制变得容易，气体生成量的控制性变好。所述气体生成材料的分解反应也可以通过点亮所述光源所产生的光照射开始，并 且在从所述光源熄灭时开始到所述控制脉冲信号的各个位的脉冲宽度以下的时间内结束。该发明的微型泵装置具有多个所述微型泵，所述控制装置也可以采用如下结构， 即分别向多个所述微型泵的各光源供给多个所述控制脉冲信号。更具体地说，所述控制装置例如可以具有(a)泵输出指令值存储部，其存储对各 个所述微型泵的输出电平分别进行指令的多个泵输出指令值；(b)时钟信号生成部，其生 成时钟信号，该时钟信号使串行的位信息的传送同步；(c)闩锁信号生成部，其对所述时钟 信号计数所述微型泵的数量并生成闩锁信号；(d)位图形转换部，其按照所述时钟信号的 定时，以每次一个泵输出指令值的方式，依次取出所述泵输出指令值存储部内的各个所述 泵输出指令值，并将其转换为与用于所述微型泵的所述控制脉冲信号的所述脉冲串图形对 应的位图形并将其输出；(e)位图形寄存器，其存储自所述位图形转换部输出的一个泵输 出指令值的位图形；(f)位选择器，其在所述时钟信号的每个定时，从所述位图形寄存器内 的位图形中取出一位的位信息，并且将取出该位信息的位置按照所述闩锁信号一个个地进 行移位，从而将用于多个所述微型泵的多个位图形的同一位的位信息作为串行位图形而输 出；(g)三条传送路径，其分别传送来自所述位选择器的所述串行位图形、来自所述时钟信 号生成部的所述时钟信号以及来自所述闩锁信号生成部的所述闩锁信号；(h)控制脉冲信 号生成部，其具有取入来自所述三条传送路径的所述串行位图形、所述时钟信号以及所述 闩锁信号的移位寄存器，并基于所述串行位图形，并行生成用于各个所述微型泵的所述控 制脉冲信号，将该控制脉冲信号并行输出。在该结构中，进一步具有如下的效果。即，由于 位图形寄存器只要能够存储一个泵输出指令值的位图形即可，因此，即便微型泵的数量增 大，也不需要增大位图形寄存器的容量。另外，由于可以自串行数据生成部向控制脉冲信号 生成部串行传送构成多个微型泵用各位图形的位信息，因此，可以减少传送路径的数量。而 且，即便微型泵的数量增多，所需的传送路径的数量也不变更。其结果是，可以容易地将控制脉冲信号生成部靠近多个微型泵的光源而配置，并与它们相分离地配置控制装置的其余 构成元件，因此，布线处理变简单且装置结构的自由度增大。微型泵的数量越多，以上所述 的效果越显著。因此，能够容易地应对微型泵数量的增大，故可以容易地构成大规模地集成 的微型泵装置。本发明所涉及的另一形态的微型泵装置包括(a)微型泵，其包括作为液体流路 的微流路；与所述微流路连通的气体生成室；配置于所述气体生成室内且接受光的照射而 生成气体并使该气体从所述气体生成室向所述微流路涌出的气体生成材料；以及向所述气 体生成材料照射光的光源；(b)控制装置，其通过重复由一定数量的多个位构成的脉冲串 图形，从而向所述光源供给使所述光源以二值状态闪烁的控制脉冲信号，其中，上述多个位 中的各个位能够取使所述光源点亮的第一电平和使其熄灭的第二电平这两种状态。
本发明所涉及的再一形态的微型泵装置包括(a)微型泵，其包括作为液体流路 的微流路，该微流路形成于基板内且具有开设在该基板的主面上的开口 ；气体生成材料，其 配置于所述基板的所述主面上，并覆盖所述微流路的开口 ；光源，其向所述气体生成材料 的、覆盖所述微流路的开口的区域照射光；(b)控制装置，其通过重复由一定数量的多个位 构成的脉冲串图形，从而向所述光源供给使所述光源以二值状态闪烁的控制脉冲信号，其 中，上述多个位中的各个位能够取使所述光源点亮的第一电平和使其熄灭的第二电平这两 种状态。在该结构中，进一步具有如下效果。即，微型泵即便没有气体生成室也能够作为泵 进行工作，因此，可以使微型泵进一步小型化且进一步薄型化。其结果是，例如，可以更容易 地构成多个微型泵大规模地集成的微型泵装置。在本发明的某一特定的情况下，控制脉冲信号的各个位的脉冲宽度彼此相等且恒 定，控制脉冲信号的脉冲串图形以一定周期反复。在该结构中，进一步具有如下效果。艮口， 由于控制脉冲信号使固定长度的脉冲串图形以一定周期反复，因此，与使长度及周期任意 变化的脉冲串图形反复的情况相比，控制脉冲信号的生成更容易。其结果是，可以简化控制 装置的结构。微型泵的数量越多，该效果越显著。在本发明的其他特定的情况下，气体生成材料为如下材料，即分解反应通过点亮 光源所产生的光照射开始，并且在从光源熄灭时开始到控制脉冲信号的各个位的脉冲宽度 以下的时间内结束。在该结构中，进一步具有如下效果。即，由于在光源熄灭时能够迅速停 止气体生成材料的分解反应，因此，可以抑制分解反应的不希望的积蓄，并可以使准确地实 现所希望的气体生成量变得容易。进而，可以使准确地实现微型泵的所希望的送液量变得 各易ο在本发明的其他特定的情况下，控制装置具有泵输出指令值存储部，其存储对微 型泵的输出电平进行指令的泵输出指令值；位图形转换部，其将泵输出指令值存储部内的 泵输出指令值转换为与控制脉冲信号的脉冲串图形对应的位图形并将其输出；控制脉冲信 号生成部，其基于来自位图形转换部的所述位图形，生成控制脉冲信号。在本发明的其他特定的情况下，泵输出指令值存储部能够在微型泵工作过程中或 工作前改写存储于泵输出指令值存储部中的泵输出指令值。在该结构中，进一步具有如下 效果。即，由于泵输出指令值存储部能够在微型泵工作过程中或工作前改写存储于泵输出 指令值存储部中的泵输出指令值，因此，能够将泵输出指令值的变更迅速地反映到微型泵 的输出电平，能够迅速地变更微型泵的输出。
在本发明的其他特定的情况下，该微型泵装置具有多个微型泵，控制装置将多个 控制脉冲信号分别供给至多个微型泵的各光源。在该结构中，进一步具有如下效果。即，由 于具有多个微型泵，且控制装置将控制脉冲信号分别供给至多个微型泵的各光源，因此，可 以利用一个控制装置分别控制多个微型泵。因此，可以容易地构成微型泵数量多的微型泵
直ο在本发明的其他特定的情况下，控制装置具有泵输出指令值存储部，其存储对各 个微型泵的输出电平分别进行指令的多个泵输出指令值；位图形转换部，其将泵输出指令 值存储部内的各个泵输出指令值分别转换为多个位图形并将其输出，多个位图形与用于各 个微型泵的控制脉冲信号的脉冲串图形分别对应；控制脉冲信号生成部，其基于来 自位图 形转换部的各个位图形，分别生成用于各个微型泵的控制脉冲信号，并将该控制脉冲信号 并行输出。在本发明的其他特定的情况下，控制装置具有泵输出指令值存储部，其存储对各 个微型泵的输出电平分别进行指令的多个泵输出指令值；位图形转换部，其将泵输出指令 值存储部内的各个泵输出指令值分别转换为多个位图形并将其输出，多个位图形与用于各 个微型泵的控制脉冲信号的脉冲串图形分别对应；串行数据生成部，其将位信息串行输出， 该位信息构成来自位图形转换部的用于各个微型泵的各个位图形；控制脉冲信号生成部， 其基于来自串行数据生成部的位信息，并行生成用于各个微型泵的控制脉冲信号，并将该 控制脉冲信号并行输出。在该结构中，进一步具有如下效果。即，由于可以自串行数据生成 部向控制脉冲信号生成部，串行传送构成多个微型泵用各位图形的位信息，因此，可以减少 传送路径的数量。并且，即便微型泵的数量增多，所需的传送路径的数量也不变。其结果是， 由于将控制脉冲信号生成部靠近多个微型泵的光源而配置，并与其分离地配置控制装置的 其余构成要素的配置变得容易，因此，布线处理变简单且装置结构的自由度增大。微型泵的 数量越多，以上所述的效果越显著。因此，能够容易地应对微型泵数量的增大，故可以容易 地构成大规模地集成的微型泵装置。在本发明的其他特定的情况下，控制装置还具有命令解释器，其解释自外部提供 的命令串，并在微型泵工作过程中或工作前，改写泵输出指令值存储部内的多个泵输出指 令值。在该结构中，进一步具有如下效果。即，由于控制装置具有如上所述的命令解释器，因 此，根据自外部赋予的命令序列，可以在任意的定时动态地控制各个微型泵的动作及输出。 因此，各微型泵的控制变更更加灵活且容易。在本发明的其他特定的情况下，控制装置还具有命令解释器，其解释自外部提供 的命令串，并生成多个事件信息，该事件信息将泵编号、泵输出指令值及执行预约时刻构成 组；事件信息存储部，其存储多个事件信息；计时器，其对时刻进行计时；预取部，其从事件 信息存储部，将多个事件信息在它们被执行之前取出；事件管理部，其将取出至预取部内的 事件信息内的执行预约时刻与计时器的时刻进行比较，当存在时刻达到执行预约时刻的事 件信息时，则将该事件信息内的泵编号的泵输出指令值提供给泵输出指令值存储部，并改 写对应的泵编号的泵输出指令值。在该结构中，进一步具有如下效果。即，由于控制装置具 有如上所述的命令解释器、事件管理部等，因此，可以存储基于自外部赋予的命令序列的事 件信息，并按照它们的执行预约时刻分别控制各个微型泵。即，可以脱离外部装置的控制， 换言之可以自主控制各个微型泵。并且，由于控制装置存储基于自外部赋予的命令序列的事件信息，因此，不需要始终向控制装置赋予命令序列，因而命令序列在通信速度方面不存 在限制。其结果是，也可以应对更大规模地集成的微型泵装置。作为所述控制装置的更具体的结构，也可以采用上述之外的结构。
(发明的效果)根据本发明，自控制装置向光源供给的控制脉冲信号为使光源以二值状态闪烁的 控制脉冲信号，由此，可以利用气体生成材料相对于照射光强度的分解速度特性方面的恒 定动作点，因此，由气体生成材料生成的气体生成量的控制性变好，进而，微型泵的送液量 的控制性变好。并且，通过将构成上述控制脉冲信号的脉冲串图形的第一电平的位和第二电平的 位进行组合，从而可以在包含中间阶段的多个阶段，高精度地控制由气体生成材料生成的 气体生成量、进而高精度地控制微型泵的送液量。因此，从该观点来看，控制性也好。


图1是表示气体生成材料相对于照射光强度的分解速度特性的简略例的图；图2是表示该发明的微型泵装置的一实施方式的图；图3是表示控制脉冲信号及光源的闪烁图形(pattern)的例子的图；图4是表示泵输出指令值、位图形以及照射能量的对应关系的一例的图；图5是表示测定微型泵的控制特性的结果的一例的图；图6是表示气体生成材料的分解反应的响应性的一例的简略图；图7是表示气体生成材料的分解反应的响应性的其他例的简略图；图8是表示本发明的微型泵装置的其他实施方式的图；图9是表示本发明的微型泵装置的其他实施方式的图；图10是表示本发明的微型泵装置的其他实施方式的图；图11是表示本发明的微型泵装置的其他实施方式的图；图12是表示本发明的微型泵装置的其他实施方式的图；图13是表示一个事件信息的结构(A)以及由多个事件信息构成的事件信息序列 (B)的一例的图；图14是为了方便将位对齐排列的多个位图形的图；图15是表示微型泵的其他例的图。附图标记说明10微型泵20流路基板21基板22微流路25开口 30泵基板32气体生成室 32气体生成材料40光源基板42光源44光50控制装置52泵输出指令值存储部52a泵输出指令值存储部54、54a、54b位图形转换部56、56a、56b、56c控制脉冲信号生成部58串行数据生成部64 67传送路径70循环选择器71转换部72位图形寄存器74位选择器76时钟信号生成部78闩锁信号生成部80外部装置
86、86a命令解释器88事件信息存储部90计时器92预取部94事件管理部CS控制脉冲信号PP脉冲串图形SB串行位图形CLK时钟信号LCH闩锁信号 COM命令序列
具体实施例方式(1)第一实施方式图2是表示本发明的微型泵装置的一实施方式的图该微型泵装置包括微型泵10，该微型泵10具有作为液体流路的微流路22、接受光 的照射而生成气体并将该气体向微流路22供给的气体生成材料34、以及向气体生成材料 34照射光44的光源42。而且，具有控制装置50，该控制装置50向微型泵10的光源42供 给使该光源42以二值状态闪烁(即点亮及熄灭)的控制脉冲信号CS。微型泵10通过将由气体生成材料34生成的气体供给至微流路22，可以输送与供 给的气体的体积相应的微流路22内的液体。即，使泵工作。在该实施方式中，微型泵10还具有与微流路22连通的气体生成室32，气体生成材 料34配置于该气体生成室32内。因此，气体生成材料34使接受光44的照射而生成的气 体自气体生成室32向微流路32涌出。 图3表示自控制装置50供给至光源42的控制脉冲信号CS的一例。如图3 (A)所 示，控制脉冲信号CS通过重复由一定数量的多个位(在图3的例中为8个位)构成的脉冲 图形串图形PP，如图3(B)所示，使光源42以二值状态闪烁，其中，各个位能够取使光源42 点亮的实质上恒定的第一电平(例如高电平)H和使光源42熄灭的实质上恒定的第二电平 (例如0电平或低电平)L这两种状态。因此，控制脉冲信号CS和光源42的闪烁图形彼此 同步，构成相同的图形。另外，图3⑶中的1表示点亮状态，0表示熄灭状态(在图6、图7 中也相同)。控制脉冲信号CS的各脉冲宽度τ例如为IOms (毫秒)，因此，光源42以高速度重 复闪烁。控制装置50的结构将在后面说明，首先，详细说明微型泵10的结构。如图2所示，在该实施方式中，构成微型泵10的微流路22形成于流路基板20内， 气体生成室32形成于泵基板30内。两基板20、30例如通过热熔接或未图示的接合层接合。 而且，也可以将微流路22和气体生成室32形成于同一基板内。微流路22例如是具有50 μ m 2mm左右的宽度的微小的流路。该微流路22的结 构、长度等任意。例如，既可以是一个微流路22单独存在，也可以分支成多个微流路，还可 以与其他微流路22等连通。未图示的液体在微流路22内流动。液体例如为水、油、生化缓冲液、血液、淋巴液、 尿、土壤提取水、溶液培养液(水耕水)等。由于微流路22如上所述是微小流路，因此，上 述液体例如为液滴。微流路22具有与气体生成室32连通的连通部24。该连通部24例如为宽度为 0. 2 μ m 20 μ m左右的一条以上的微细流路、最大孔径为5 μ m左右的多孔体、或宽度小于 或等于50 μ m左右的防水性流路等。
气体生成室32的大小例如为总体积小于或等于Icm3左右。该气体生成室32例 如既可以是单一的圆筒状空间或多面体形空间，分支成多个短流路的集合体等。可以在气 体生成室32的内壁设有柱状、槽状或格子状等凹凸。气体生成材料34例如是将通过光照射而生成气体的化合物分散或相容于粘合剂 树脂的材料。通过光照射而生成气体的化合物起到利用光照射而生成气体的作用。粘合剂 树脂起到如下作用，即，将通过光照射而生成气体的化合物固定，对气体生成材料附加各种 功能。作为通过光照射而生成气体的化合物，只要是接收来自光源42的光而生成气体 的化合物即可，其种类并无未特别限定。作为上述通过光照射而生成气体的化合物，可以例举 利用光分解反应而生成气体 的化合物(A)、光产酸剂和酸刺激气体生成剂的混合物(B)、光产碱剂和碱增殖剂的混合物 (C)等。这些化合物的更具体的例子在后面详述。将气体生成材料34配置于气体生成室32内的形态可以采用各种形态。例如，如 图示例所示，可以设置作为气体生成室32的盖的透光性板36，在其内面上安设气体生成材 料34。透光性板36是能透过光44的板，例如由(甲基)丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二 醇酯(简称PET)、环烯烃聚合物(简称COP)、玻璃等构成。可以将泵基板30作为透光性基 板，一体形成泵基板30和透光性板36。或者，气体生成材料34既可以以药片形式置于气体生成室32内，也可以涂覆或贴 附于气体生成室32的内壁上。浸渍于无纺布或织布之类的多孔体中的气体生成材料34可 以嵌入气体生成室32。另外，构成气体生成室32的壁面的材料可以兼作气体生成材料34。作为光源42可以采用各种光源。既可以通过控制脉冲信号CS直接控制光源42， 也可以经由光源用控制电路(参照后述的光源用控制电路45)等进行控制。无论是哪种情 况，根据光源42的特性等进行确定即可。自光源42发出的光44的波长只要能够使气体生成材料34进行分解反应(即气 体生成反应)即可，并不限定于特定的波长。可以是紫外光或近紫外光。另外，既可以是单 一波长，也可以具有宽广的发光带宽。优选适合于使气体生成材料34产生分解反应的、波 长周边的半辐值为IOnm左右的发光带宽的波长，这种波长的效率好。在该实施方式中，光源42为发光二极管(简称LED)，设于光源基板40上。具有晶 体管46、发光二极管48等的光源用控制电路45也设置于光源基板40上。光源基板40实 质上与泵基板30相对而配置。可以在光源基板40和泵基板30之间，夹着透镜或光波导等 光学系统。光源42经由光源用控制电路45由控制脉冲信号CS控制，并以二值状态且以高速 度重复闪烁。即，在控制脉冲信号CS处于第一电平H时，正向电流流向二极管48，在二极 管48的两端实质上生成一定值的正向电压，利用该正向电压，晶体管46导通，由此，自电源 Vcc向光源42实质上流动一定值的电流，光源42实质上以一定强度发光。在控制脉冲信号 CS处于第二电平L时，晶体管46截止，光源42熄灭。重复如上所述的动作。由此，如前所 述，光源42以与控制脉冲信号CS相同的图形重复闪烁。光源用控制电路45如上所述，根据光源42的特性等，在需要时设置，从功能方面来看，构成光源42的一部分。电源Vcc优选恒流控制，若设为恒流控制，则能够使光源42的发光强度进一步接 近恒定。为了提高施加于晶体管46基极的电压，可以将多个二极管48彼此串联连接。发光二极管具有响应速度快、高效率、低能耗、发热少、小型且能够进行高密度安 装的优点，适用于光源42。更具体地说，作为光源42用的发光二极管，例如，可以选择自波长为330nm 410nm左右的紫外光发出紫色光44，且发光输出为IOmW 400mW左右的紫外发光二极管。 这种特性的光44使气体生成材料34的温度几乎不上升。光源42并不限于发光二极管，只要是前述可以重复闪烁的光源，也可以是其他光 源。例如，可以是电致发光元件(简称EL元件)、等离子体发光元件等。而且，光源42也可 以使用(a)通过组合外部电极型荧光灯(EEFL)、微型卤素灯等连续发光的光源和遮光板， 可以使导出的光闪烁的光源；(b)通过组合连续发光的光源、光纤以及光选择器，可以使导 出的光闪烁的光源等。通过控制脉冲信号CS控制上述遮光板、光选择器即可。
接着，说明控制装置50。在图2所示的实施方式中，控制装置50具有泵输出指令值存储部52，其存储对 微型泵10的输出电平进行指令的泵输出指令值；位图形转换部54，其将该泵输出指令值存 储部52内的泵输出指令值，转换为与所述控制脉冲信号CS的所述脉冲串图形PP对应的位 图形并将其输出；控制脉冲信号生成部56，其基于来自该位图形转换部54的位图形，生成 所述控制脉冲信号CS。控制脉冲信号生成部56具有存储自位图形转换部54供给的位图形 的存储部件(例如，存储器、寄存器等)。图4中表示上述泵输出指令值、位图形以及光44的照射能量的对应关系的一例。 在图3中，为了简化图示，表示了脉冲串图形PP为8位的例子，但在该图4的例子中，位图 形为20位，因此，与其对应的脉冲串图形PP也为20位。S卩，该位图形中的逻辑值1的位对 应于脉冲串图形PP中的第一电平H的位，逻辑值0的位对应于第二电平L的位。换言之， 脉冲串图形PP构成将该位图形的1读作H、将0读作L这样的结构。泵输出指令值是对微型泵10的输出电平指令为自0起至最大的多个电平(阶段) 的指令值。在图4所示的例子中，为0 15的16个阶段。上述各泵输出指令值由位图形转换部54转换为各位图形，各位图形由控制脉冲 信号生成部56转换为脉冲串图形PP，且重复输出该脉冲串图形PP，由此生成控制脉冲信号 CS。通过将该控制脉冲信号CS供给至电源42，从而如前所述使光源42闪烁，可以实现照射 到气体生成材料34的光44的各照射能量。更具体地说，各位图形分别对应各泵输出指令值，泵输出指令值越大，逻辑值1的 位的数量越增加。控制脉冲信号生成部56以规定的脉冲宽度τ (参照图3)将该位图形中 的1转换为上述第一电平H的脉冲，以规定的脉冲宽度τ将0转换为上述第二电平L的脉 冲而生成脉冲串图形ΡΡ，并且，重复输出该脉冲串图形ΡΡ，从而生成上述控制脉冲信号CS 并输出。在该实施方式中，控制脉冲信号CS的各位的脉冲宽度τ彼此相等且恒定，脉冲串 图形PP以一定周期反复。即，控制脉冲信号CS将长度固定的脉冲串图形PP以一定周期重 复。脉冲宽度τ例如为IOms (毫秒)，因此，光源42以高速重复闪烁。但是，脉冲宽度τ并不限于10ms，可以是IOms以下，也可以是IOms以上。例如可以是IOOms左右。上述照射能量为单位时间内的照射能量，其单位的量纲为W/m2，在该实施方式中 为mW/cm2 (也参照图5)。在上述泵输出指令值、照射能量以及微型泵10的输出(即流量或送液量)之间， 如图5所示的例子所示，根据光源42及气体生成材料34的特性，分别具有实质上恒定的对 应关系。各对应关系不需要一定为线性关系。只要是实质上稳定 的关系即可。通过利用该 对应关系，根据泵输出指令值，可以实现所希望的流量。上述位图形及脉冲串图形PP的位数并不限于上述8位或20位，只要是一定数量 的多个位，也可以是上述例子之外的位数。例如，可以是4位、16位、32位等。位数越多，则 能够更多阶段地控制由气体生成材料34生成的气体生成量，进而更多阶段地控制微型泵 10的送液量。例如可以通过微型计算机或个人计算机实现控制装置50的全部或一部分。后述 的其他实施方式中的控制装置50也一样。在该实施方式的微型泵装置中，在自控制装置50供给至光源42的控制脉冲信号 CS处于第一电平H的位时，光源42点亮，气体生成材料34开始分解反应，从而生成气体。 在控制脉冲信号CS处于第二电平L的位时，光源42熄灭，气体生成材料34停止分解反应， 停止生成气体。即，根据控制脉冲信号CS中含有的第一电平H的位数，确定气体生成材料 34的分解反应的持续时间。因此，通过将构成控制脉冲信号CS的脉冲串图形PP的第一电平H的位和第二电 平L的位进行组合，从而可以控制一定时间内的气体生成材料34的分解量的总量即前述气 体生成材料表观分解速度。由分解反应生成的气体在气体生成材料34内扩散，如前所述， 向微流路22涌出。与涌出到该微流路22的气体的体积相应的微流路内的液体得以输送。根据如上所述的作用，通过将构成控制脉冲信号CS的脉冲串图形PP的第一电平 H的位和第二电平L的位进行组合，从而可以在包含中间阶段的多个阶段，高精度地控制由 气体生成材料34生成的气体生成量、进而高精度地控制微型泵10的送液量。并且，由于上述控制脉冲信号CS使光源42以二值状态闪烁，因此，可以利用前述 (参照图1)气体生成材料34相对于照射光强度的分解速度特性方面的恒定动作点。例如， 可以利用与图1中的线12的交点处的动作点。因此，即便上述分解速度特性非线性，也可 以大致呈线性地控制上述气体生成材料表观分解速度。其结果是，气体生成量的控制变得 容易，气体生成量的控制性变好。另外，如图4所示的例子所示，在泵输出指令值为0之外时，S卩，将微型泵10的输 出设为O时的情况之外的情况下，所述位图形也可以使0的位不连续4位以上。若使用脉 冲串图形PP进行论述，在将微型泵10的输出设为0时的情况之外的情况下，也可以使第二 电平L的位不连续4位以上。这样，可以减少由气体生成材料34生成的气体的波动。图5表示测定由控制脉冲信号CS控制微型泵10 (更具体地说，为其光源42)时的 特性的结果的一例，该控制脉冲信号CS基于图4所示的位图形而生成。该测定所使用的微型泵10构成为将使用由上述光分解反应而生成气体的化合物 (A)类的化合物的气体生成材料34，配置于直径为8mm、深度为2mm的气体生成室32内。光 源42使用峰值波长为365nm、发光输出为100mW、指向性为100度的紫外发光二极管。
自光源42发出的光44的照射能量为替代气体生成材料34设置光功率计而测定 的值。将水滴导入具有深度50um、宽度200um的矩形截面的直线状微流路22并利用微型泵 10进行送液，通过分析视频图像而求出流量。由该图5也能够得知，根据泵输出指令值，可以在包含中间阶段的多个阶段，高精 度地控制微型泵10的流量。另外，控制脉冲信号CS优选为如前所述，使固定长度的脉冲串图形PP以一定周期 重复，由此，与使长度及周期任意变化的脉冲串图形重复的情况相比，控制脉冲信号CS的 生成变得相当容易。其结果是，可以简化控制装置50的结构。微型泵10的数量越多，该效 果越显著。例如，若微型泵10的数量增多，则在任意容许脉冲串图形PP的长度及周期的情况 下，各微型泵用的控制脉冲信号CS的生成变得麻烦，控制装置50变复杂，但若使用如上所 述的控制脉冲信号CS，则能够防止如上所述的不良情况。因此，在构成大规模地集成的微型 泵装置的情况下，也是有利的。另外，气体生成材料34优选为，该气体生成材料34的分解反应根据由光源42的 点亮所产生的光照射而开始，并在自光源42熄灭时开始到控制脉冲信号CS的各个位的脉 冲宽度τ以下的时间内结束。这样的气体生成材料34的例子在后面叙述。若使用如上所 述的所谓响应性好的气体生成材料34，则可以在光源42熄灭时迅速停止气体生成材料34 的分解反应，因此，可以抑制分解反应的不希望的积蓄，并可以使准确地实现所希望的气体 生成量变得容易。进而，可以使准确地实现微型泵10的所希望的送液量变得容易。 图6表示在光源42熄灭时迅速停止分解反应的气体生成材料34的响应性的一 例，图7表示响应性比图6所示的响应性差的例子。两图均为简略图，且为了简化图示，将 光源42的闪烁图形的一个周期设为3位(参照图6 (A)、图7 (A))。如图6(B)所示，当气体生成材料34的分解反应在自光源42熄灭时起到上述脉 冲宽度τ以下的时间内结束时，通过重复光源42的闪烁图形，也能够抑制气体生成材料 34的分解反应的不希望的积蓄，因此，可以使准确地实现所希望的气体生成量G1变得容易 (参照图6(C))。另一方面，如图7(B)所示，当气体生成材料34的分解反应在自光源42熄灭时起 到上述脉冲宽度τ以下的时间内未结束时，若重复光源42的闪烁图形，则气体生成材料34 的分解反应慢慢积蓄，与此相伴，气体生成量慢慢增多，因此，难以准确地实现所希望的气 体生成量G1 (参照图7 (C))。控制装置50的泵输出指令值存储部52可以将存储于其中的所述泵输出指令值在 微型泵10动作中或动作前进行改写。该改写例如既可以利用触点开关之类的直接的部件 进行改写，也可以利用软件进行改写。通过将泵输出指令值存储部52如上所述设置为可以改写的部件，能够将泵输出 指令值的变更迅速地反映到微型泵10的输出电平，能够迅速地变更微型泵10的输出。(2)气体生成材料34的例子如前所述，气体生成材料34例如是将通过光照射而生成气体的化合物分散或相 容于粘合剂树脂的材料。通过光照射而生成气体的化合物起到利用光照射而生成气体的作 用。粘合剂树脂起到如下作用，即，将通过光照射而生成气体的化合物固定或对气体生成材料附加各种功能。作为通过光照射而生成气体的化合物，可以例举利用光分解反应而生成气体的化 合物(A)、光产酸剂和酸刺激气体生成剂的混合物(B)、光产碱剂和碱增殖剂的混合物(C)
寸。 作为利用光分解反应生成气体的化合物(A)的具体例，例如，例举2，2'-偶氮 双-(N-丁基-2-甲基丙酰胺)等偶氮化合物、3-叠氮基甲基-3-甲基氧杂环丁烷等叠氮化 合物、氧原子含量为15 55重量％的聚氧化烯烃树脂等。作为光产酸剂和酸刺激气体生成剂的混合物⑶的具体例，可例举(a)与(b)的 组合，所述(a)是利用光照射而高效分解且生成强酸的已知的光产酸剂，例如，选自醌二叠 氮化合物、鐺盐、磺酸酯类以及有机卤化物类中至少一种，更优选选自磺酸鐺盐、苯磺酸酯、 卤化异氰尿酸酯以及双芳基磺酰重氮甲烷中的至少一种；所述(b)是利用酸的刺激即酸 的作用而生成气体的酸刺激气体生成剂、例如碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢三钠、碳酸镁、碳酸 钾、碳酸氢钾、碳酸钙、硼氢化钠等。作为光产碱剂和碱增殖剂的混合物(C)的具体例，可例举(a)与(b)的组合，所述 (a)是利用光照射而分解且生成气体状碱的光产碱剂，例如，钴胺类配合物、氨基甲酸邻硝 基苯、肟酯、含有氨基甲酰氧亚氨基的化合物；所述(b)是通过与碱气体进行反应而生成碱 气体的碱增殖剂，例如9-芴基氨基甲酸酯衍生物。粘合剂树脂为如下树脂，即将通过光照射而生成气体的化合物固定或对气体生成 材料34附加各种功能而添加的树脂。作为将通过光照射而生成气体的化合物固定的粘合剂树脂，优选使用丙烯酸类、 环氧树脂类树脂。但是，只要能够与如下目的吻合，即，将通过光照射而生成气体的化合物 分散或相容于粘合剂树脂，则并不限于上述树脂类。粘合剂树脂其本身也可以具有因光刺 激而生成气体的功能。例如，以包含15 55重量％氧原子的聚氧化烯烃树脂，通过光照射 自身分解而生成气体。气体生成材料可以附着于支承部件。支承部件例如由无纺布形成。在无纺布的表 面附着上述气体生成材料而使用，与仅将气体生成材料34填充于气体生成室32内的情况 相比，可以增加气体生成材料的单位体积的表面积，由此，可以提高气体的生成效率。即，在 作为纤维状材料的无纺布中，大量的纤维聚集并缠绕在一起，生成的气体自纤维之间的间 隙迅速向外部散出。将气体生成材料浸渍并附着于无纺布中，以使上述气体生成材料附着 于上述无纺布的各纤维表面。此时，即便处于在构成支承部件的无纺布上已附着气体生成 材料的阶段，也以在无纺布的纤维之间残留间隙的程度附着了有气体生成材料。因此，当利 用光照射而生成气体时，气体自上述间隙迅速向外部散出。作为支承部件，例如使用无纺布，但也可以使用除无纺布之外的其他纤维状部件。 艮口，作为支承部件，可以使用棉、玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯或丙烯酸等的合成纤维、 纸浆纤维、金属纤维等聚集并缠绕在一起的适当的纤维状部件。另外，并不限于纤维状部件，只要能够使生成的气体迅速向外部散出，作为支承部 件，不仅可以使用纤维状部件，而且也可以使用包含纤维状部件的多孔部件。在此，多孔部 件指的是广泛包含具有与外表面相连的多个孔的部件，如上述无纺布等那样，使纤维之间 的间隙与外部相连的部件也包含在多孔部件中。
因此，除上述纤维状部件之外，作为构成上述支承部件的多孔部件，也可以优选使 用形成有自内部与外表面相连的多个孔的部件、例如海绵、破泡处理发泡体、多孔凝胶、粒 子融粘体、气压辅助增厚成形体、蜂窝结构体、筒状珠、波纹片(波折★ 7 1 ^ )等多孔材 料。另外，也优选采取增大支柱等的表面积的对策。另外，上述支承部件的材质，并无特别限定，可以使用各种无机材料或有机材料。 作为如上所述的无机材料，可以使用玻璃、陶瓷、或金属氧化物，作为有机材料，可以使用聚 烯烃、聚氨酯、聚酯、尼龙、纤维素、缩醛树脂、丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰 胺、或聚酰亚胺等。通过含有粘合剂树脂，容易将气体生成材料34加工成所希望的形状。例如，可以 容易地得到薄膜状等固态的气体生成材料34。因此，如参照图15在后面说明的微型泵10 那样，也适用于使用薄膜状、带状之类的薄气体生成材料34的情况。粘合剂树脂为了赋予粘附性，例如可以包含粘结剂树脂。通过使气体生成材料34 中作为粘合剂树脂而含有粘结剂树脂，从而可以提高气体生成材料34和基板(例如图15 中的基板21，以下相同)的粘合性、粘接性。另外，上述粘结剂树脂优选粘合性不会因光照射而降低。这是因为，由此在对于气 体生成材料34开始光照射后，也能够维持气体生成材料34和基板之间的高粘结性。另外， 上述粘结剂树脂优选例如不会通过光照射而交联。作为上述粘结剂树脂的具体例，例如，例举橡胶类粘结剂树脂、(甲基)丙烯酸类 粘结剂树脂、有机硅类粘结剂树脂、聚氨酯类粘结剂树脂、苯乙烯_异戊二烯_苯乙烯共聚 物类粘结剂树脂、苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯共聚物类粘结剂树脂、环氧树脂类粘结剂树脂、 异氰酸酯类粘结剂树脂等。除通过光照射而生成气体的化合物和粘合剂树脂之外，气体生成材料34中也可 以添加光敏剂。作为光敏剂的具体例，例如例举，噻吨酮、二苯甲酮、苯乙酮类、吓啉等公知 的敏化剂。除通过光照射而生成气体的化合物和粘合剂树脂之外，根据需要，气体生成材料 34也可以进一步含有以往已知的各种添加剂。作为这种添加剂，例如可以列举偶合剂、增塑 剂、表面活性剂、稳定剂等。另外，也可以与多孔体、填充剂、金属箔、微囊的其他粒子复合。 分散到气体生成材料34中的多孔体、填充剂、金属箔、微胶囊的其他粒子，有助于在表观方 面加快气体的扩散。上面例举的气体生成材料34都在光源42熄灭时迅速停止气体生成反应。即，作 为前述响应性好的气体生成材料34而适用。上述气体生成材料34根据需要可以进一步添加连锁反应抑制剂。作为连锁反应抑制剂，例举，叔丁基儿茶酚、氢醌、甲醚、过氧化氢酶、谷胱甘肽过 氧化物酶、超氧化物歧化酶等酶、维生素C、维生素E、多酚类、亚油酸等公知的自由基捕捉 剂，但并不限于此，只要具有抑制链式反应的效果，也可以是其他任何物质。另外，连锁反应抑制剂部分抑制连锁反应中的连锁生长阶段，并不抑制连锁开始 阶段。(3)对微型泵的其他实施方式的通用说明在图8 图12所示的各实施方式的说明中，对与之前说明的实施方式(例如图2所示的实施方式)相同或相当的部分标注同一附图标记，以与之前说明的实施方式的不同 点为主进行说明。图8 图12所示的微型泵装置分别具有多个如前所述的微型泵10。但简化各微 型泵10等的图示。各微型泵10等的详细情况参照各图之前的实施方式的说明、例如图2 所示的实施方式的说明。分别构成多个微型泵10的各微流路22既可以设置于一个流路基板20，也可以设 置于不同的部件。各气体生成室32也同样地，既可以设置于一个泵基板30，也可以设置于 不同的部件。各光源42也同样地，既可以设置于一个光源基板40，也可以分别设置。在图8 图12所示的例子中，为了简化图示，微型泵10的数量仅图示较少的数 量，但并不限于这些例子。多个微型泵10的各微流路22 (参照图2)既可以彼此独立，也可 以使其一部分或整个部分彼此连通。另外，多个微型泵10既可以一维排列，也可以二维排 列。图8 图12所示的各控制装置50分别将多个控制脉冲信号CS1 CS4 (或者CS1 CS8等)分别供给至多个微型泵10的各光源42。各控制脉冲信号CS1 CS4 (或者CS1 CS8等)与前述控制脉冲信号CS相同。因此，可以通过一个控制装置50分别控制多个微型 泵10。其结果是，可以容易地构成微型泵数量多的微型泵装置。(4)第二实施方式在图8所示的实施方式中，控制装置50具有泵输出指令值存储部52a，其存储对 各微型泵10的输出电平分别进行指令的多个泵输出指令值；位图形转换部54a，其将该泵 输出指令值存储部52a内的各泵输出指令值，分别转换为与各微型泵10用控制脉冲信号 CS1 CS4的所述脉冲串图形PP分别对应的多个位图形并将其输出；控制脉冲信号生成部 56a，其基于来自该位图形转换部54a的各位图形，分别生成各微型泵10用控制脉冲信号 CS1 CS4,并将该控制脉冲信号CS1 CS4并行输出。各控制脉冲信号CS1 CS4分别供给 至各光源42。控制脉冲信号生成部56a具有存储自位图形转换部54a供给的多个位图形的存储 部件(例如存储器、寄存器等)。为了将所希望的微型泵10停止，只要将该微型泵10用泵输出指令值设为0即可。 在后述的其他实施方式中也一样。泵输出指令值存储部52a只要能够将存储于其中的多个泵输出指令值在微型泵 10的动作过程中或动作前进行改写即可。通过将泵输出指令值存储部52a如上所述形成为 可以改写的部件，能够将泵输出指令值的变更迅速地反映到对应的微型泵10的输出电平， 能够迅速地变更对应的微型泵10的输出。以上所述的情况对于图9 图12所示的泵输出 指令值存储部52a也一样。(5)第三实施方式在图9所示的各实施方式中，控制装置50具有在图8中说明的泵输出指令值 存储部52a及位图形转换部54a ；串行数据生成部58，其将位信息串行输出，该位信息构 成来自该位图形转换部54a的各微型泵10用各位图形；控制脉冲信号生成部56b，其基于 来自该串行数据生成部58的所述位信息，并行生成各微型泵10用的控制脉冲信号CS1 CS4. · ·，并将该控制脉冲信号CS1 CS4. · ·并行输出。各控制脉冲信号CS1 CS4. · ·分别供给至各光源42。自串行数据生成部58向控制脉冲信号生成部56b传送的信号，使用传送路径64 传送。传送路径64例如既可以是有线、无线、红外线等任一方式，也可以经由因特网进行传 送。 在该实施方式中，控制脉冲信号生成部56b安装于光源基板40。之所以这样是为 了尽可能地缩短控制脉冲信号CS1 CS4...的信号线。虽然该控制脉冲信号生成部56b在 配置方面与串行数据生成部58分离，但在功能方面构成控制装置50的一部分。图10所示 的制脉冲信号生成部56b也一样。串行数据生成部58例如具有存储自位图形转换部54a供给的多个位图形的位图 形存储部(例如存储器、寄存器等)；以及将自该位图形存储部并行取出的位信息一个位一 个位地串行输出的并行/串行数据转换器。该并行/串行数据转换器例如为移位寄存器。控制脉冲信号生成部56b具有串行/并行数据转换器，该串行/并行数据转换器 将自串行数据生成部58串行输送来的位信息排列变换为各微型泵10用的位图形并并行输 出。该串行/并行数据转换器例如为移位寄存器。为了简化之后的说明，将包含上述位图形转换部54a及串行数据生成部58的电路 称为转换电路60。在该实施方式中，由于可以自串行数据生成部58向控制脉冲信号生成部56b串行 输送构成多个微型泵10用的各位图形的位信息，因此，可以减少传送路径64的数量。而且， 无论微型泵10的数量增加多少，所需的传送路径64的数量不变。例如，传送位信息的传送路径64可以是一条。此外，即便除此之外还传送辅助信 号(例如相当于图10所示的时钟信号CLK及闩锁信号LCH的信号)，传送路径64的数量为 三条左右即可。而且，无论微型泵10的数量增加多少，传送路径64的数量保持上述条数不变。其结果，可以容易将控制脉冲信号生成部56b靠近多个微型泵10的光源42而配 置，并与其分离地配置控制装置50的剩下的构成元件(即泵输出指令值存储部52a及转换 电路60)，因此，布线处理变简单且装置结构的自由度大幅增大。微型泵的数量越多，以上所 述的效果越显著。例如，如该实施方式所示，可以将控制脉冲信号生成部56b搭载于与光源42同样 的光源基板40，并将控制装置50的剩下的构成要素与光源基板40分离地配置于任意位置。而且，也能够容易地应对微型泵数量的增大。例如，在微型泵10的数量增加到 40 200左右或该数量以上时，在图8所示的实施方式中，控制装置50和光源基板40之 间的控制脉冲信号CS1...的信号线的数量也与微型泵10的数量相同，因此，其布线处理麻 烦。与此相对，在该实施方式中，由于可以将控制脉冲信号生成部56b靠近各光源42而配 置，因此，例如可以将控制脉冲信号生成部56b搭载于与光源42同样分光源基板40，故可以 使控制脉冲信号CS1...的信号线的布线非常短，因此，其布线处理变得容易。微型泵10的 数量无论增加多少，传送路径60的数量如上所述不变。因此，可以容易地应对微型泵数量 的增大，故容易构成大规模集成的微型泵装置。(6)第四实施方式在图10所示的实施方式中，控制装置50具有泵输出指令值存储部52a，其存储
18对各微型泵10的输出电平分别进行指令的多个泵输出指令值；时钟信号生成部76，其生成 使串行的位信息的传送同步的时钟信号CLK ；闩锁信号生成部78，其对该时钟信号CLK计数 微型泵10的数量并生成闩锁信号LCH。泵输出指令值存储部52a例如是与图8、图9所示的泵输出指令值存储部52a相同 的部件。但是，在该实施方式中，利用接下来叙述的位图形转换部54b，自该泵输出指令值存 储部52a，一个个地取出泵输出指令值。时钟信号生成部76以规定的周期例如0. 25ms的周期，输出时钟信号CLK。闩锁信号生成部78每次对时钟信号CLK计数微型泵10的数量时，都输出一个脉 冲。该脉冲为闩锁信号LCH。例如，在时钟信号CLK的周期为0.25ms、微型泵10的数量为 40时，每隔0. 25X40 = IOms输出一个脉冲。即，闩锁信号LCH的周期在该例中为10ms。控制装置50进一步具有位图形转换部54b，其按照时钟信号CLK的定时依次一 个个地取出泵输出指令值，并将泵输出指令值存储部52a内的各泵输出指令值，转换为与 微型泵10用的所述控制脉冲信号CS的所述脉冲串图形PP对应的位图形并将其输出；位图 形寄存器72，其存储自该位图形转换部56b输出的一个泵输出指令值的位图形；位选择器 74，其从该位图形寄存器72内的位图形，在时钟信号CLK每个定时取出一位的位信息，并且 将取出该位信息的位置按照闩锁信号LCH—个个地进行移位，从而将多个微型泵10用的多 个位图形的同一位数的位信息以串行位图形SB形式输出。位图形转换部54b在该实施方式中，具有循环选择器70，其对于输出指令值存储 部52a内的各泵输出指令值，按照时钟信号CLK的定时一边循环一边依次每次取出一个泵 输出指令值且将其输出；转换部71，其在每次自该循环选择器70输出一个泵输出指令值时 将其转换为位图形并输出。该转换部71例如具有与图2所示的位图形转换部54实质上相 同的功能。每次自转换部71输出一个位图形时，位图形寄存器72存储最新的一个位图形。参照图14说明位选择器74的动作。为了便于理解，该图14中，为了方便说明，将 多个位图形按位对齐地排列，多个位图形实际上并非如图14所示排列成矩阵状。另外，在 该图14中，为了简化说明，例示了具有四个泵、各位图形为8位的情况，但并不限于此。在位图形寄存器72中，在时钟信号CLK的每个定时(例如0. 25ms)，依次覆写一个 位图形，例如按照首先是泵编号1的位图形、接着是泵编号2的位图形...。存储于位图形 寄存器72中的位图形始终为一个位图形。位选择器74在时钟信号CLK的每个定时，自位图形寄存器72内的位图形取出一 位的位信号。但是，如上所述，由于位图形寄存器72内的位图形在时钟信号CLK的每个定 时被覆写，因此，其结果是，位选择器74可以在时钟信号CLK的每个定时，一个位一个位地 依次取出图14所示的例如第一位数的位信息并将其输出。这是将上述的多个位图形的同 一位数的位信息以串行位图形SB形式输出。而且，位选择器74在闩锁信号LCH变化的每 个定时(例如，后沿。以下相同)，一个个地将取出位信息的位移位。例如按照第二位数、第 三位数...的方式移位。根据以上所述的动作，自位选择器74例如输出串行位图形SB，该串行位图形SB为 泵编号1 4的第一位的各一位构成串行(换言之，构成时间序列)的位图形，接着，输出 泵编号1 4的第二位数的串行位图形SB，以下同样地，输出泵编号1 4的第八位的串行
19位图形SB，之后重复进行与上述同样的动作。控制装置50还具有三条传送路径65 67，其分别传送来自位选择器74的所述 串行位图形SB、来自时钟信号生成部76的时钟信号CLK以及来自闩锁信号生成部78的闩 锁信号LCH ；控制脉冲信号生成部56c，其具有取入来自该传送路径65 67的串行位图形 SB、时钟信号CLK以及闩锁信号LCH的移位寄存器57，并基于串行位图形SB，并行生成各微 型泵10用的所述控制脉冲信号CS1 CS8,将该控制脉冲信号CS1 CS8并行输出。各控制 脉冲信号CS1 CS8分别供给至各光源42。传送路径65 67例如既可以是有线、无线、红外线等任一方式，也可以经由因特 网进行传送。在图10所示的例子中，控制脉冲信号生成部56c具有彼此串联连接的两个移位寄 存器57，但并不限于此，移位寄存器57的数量根据其位数(输出端子数)和微型泵10的数 量的关系进行确定即可。即，若相对于微型泵10的数量，一个移位寄存器57的位数不足， 则将能够消除不足的数量的移位寄存器57彼此串联连接即可。图10中的附图标记SBI为 串行位图形SB的输入端子、附图标记SBO为溢出的串行位图形SB的输出端子。各移位寄存器57为公知的移位寄存器，根据与上述位选择器74中的动作大致相 反的动作，将取入的串行位图形SB的位信息在时钟信号CLK的每个定时分配给各微型泵10 供其使用，并在闩锁信号LCH的各计时并行输出。在闩锁信号LCH的定时期间(例如上述 10ms)，保持紧接之前的状态。根据如上所述的动作，可以自两个移位寄存器57即控制脉冲 信号生成部56c并行输出上述控制脉冲信号CS1 CS8。为了简化之后的说明，将包含上述位图形转换部54b、位图形寄存器72、位选择器 74、时钟信号生成部76及闩锁信号生成部78的电路称为转换电路60a。在该实施方式中，由于位图形寄存器72只要能够存储一个泵输出指令值的位图 形即可，因此，即便微型泵10的数量增大，也不需要增大位图形寄存器72的容量。S卩，可以 将控制装置50所需的存储部的容量抑制得小。因此，可以谋求控制装置50的小型化且谋 求低成本化，并且，可以更容易地构成微型泵的数量多的大规模微型泵装置。除此之外，由于构成各微型泵10用位图形的位信息通过串行方式来传送，因此， 可以得到与图9所示的实施方式的效果相同的效果。S卩，可以不依赖于微型泵10的数量，将传送路径65 67的数量设为三条。另外， 可以容易地将控制脉冲信号生成部56c靠近多个微型泵10的光源42而配置，例如安装于 光源基板40，并与其分离地配置控制装置50的其余构成要素的操作，因此，布线处理变得 简单，并且，装置结构的自由度增大。因此，也能够容易地应对微型泵数量的增大，故可以容 易地构成大规模集成的微型泵装置。(7)第五实施方式在图11所示的实施方式中，控制装置50除具有图10所示的泵输出指令值存储部 52a及转换电路60a之外，还具有命令解释器86，其解释自外部赋予的命令序列COM，并将泵 输出指令值存储部52a内的多个泵输出指令值在微型泵10动作过程中或动作前进行改写。 该命令解释器86与图12所示的命令解释器86a不同，响应命令序列COM并立即执行改写 泵输出指令值存储部52a内的泵输出指令值的动作。由于光源基板40的结构与图10所示的实施方式的结构相同，因此，在此，简化图
20示。在图12所示的实施方式中也一样。命令序列COM例如包含对多个微型泵10的泵编号、泵输出指令值、泵的起动、泵的 停止等进行指令的命令。命令序列COM例如是基于ASCII (美国信息互换标准代码，AmericanStandard Code for Information Interchange的简称)字符的对话式命令序列。例如，自外部装置80经由通信部82、84向命令解释器86赋予上述命令序列COM。 外部装置80例如是个人电脑。作为传送命令序列COM的手段，可采用有线方式、无线方式、 红外线方式、经由因特网等公知的手段。在该实施方式中，由于控制装置50具有如上所述的命令解释器86，因此，可以根 据自外部赋予的命令序列COM在任意的时机动态地控制各个微型泵10的动作及输出。因 此，可以更灵活且容易地控制各微型泵10。(8)第六实施方式在图12所示的实施方式中，控制装置50替代图11所示的命令解释器86而具有 命令解释器86a、事件信息存储部99、计时器90、预取(precheck)部92及事件管理部94。命令解释器86a解释自外部赋予的命令序列C0M，并生成多个事件信息(也称为事 件闭包(event closer))，该事件信息将泵编号、泵输出指令值及执行预约时刻构成组。图13(A)表示一个事件信息的结构的一例。执行预约时刻、泵编号及泵输出指令 值构成组。图13(B)表示由如上所述的多个事件信息构成的事件信息序列的一例。在该例 中，执行预约时刻、泵编号及泵输出指令值都由整数表示。但并不限于上述情况。在该实施方式中，在赋予命令解释器86a的上述命令序列COM中也包含有对上述 执行预约时刻进行指令的命令。事件信息存储部88存储来自命令解释器86a的多个上述事件信息。具体而言，存 储如图13(B)所例示的事件信息序列。计时器90对作为基准的时刻进行计时。预取部92自事件信息存储部88将多个事件信息在它们的执行之前取出。更具体 地说，自上述事件信息序列，按照执行预约时刻的顺序取出事件信息。事件管理部94将取出至预取部92内的事件信息内的执行预约时刻与计时器90 的时刻进行比较，若存在时刻达到执行预约时刻的事件信息，则将该事件信息内的泵编号 的泵输出指令值赋予泵输出指令值存储部52a，并改写对应的泵编号的泵输出指令值。由 此，变更对应的微型泵10的输出。在该实施方式中，由于控制装置50具有如上所述的命令解释器86a、事件信息存 储部88、事件管理部94等，因此，可以存储基于自外部赋予的命令序列COM的事件信息，并 按照它们的执行预约时刻分别控制各个微型泵10。即，可以脱离外部装置80的控制，换言 之可以自主控制各个微型泵10。并且，由于控制装置50存储基于自外部赋予的命令序列 COM的事件信息，因此，不需要始终向控制装置50赋予命令序列，因而命令序列COM在通信 速度方面不存在限制。其结果是，也可以应对更大规模地集成的微型泵装置。可以使用非易失性的存储机构构成事件信息存储部88，若如上所述构成，则在自 外部装置80赋予命令序列COM之后，即便切断控制装置50的电源而再起动，也能够自主控 制各个微型泵10的输出。
另外，也可以将使用图11所示的命令解释器86等的技术思想、使用图12所示的 命令解释器86a、事件管理部94等的技术思想，适用于图1、图8、图9所示的控制装置50。(9)微型泵10的其他例微型泵10也可以不具有所述气体生成室32。总之，只要能够将接受来自光源42 的光44的照射而由气体生成材料34生成的气体供给至微流路22即可，这是因为，由此可 以使前述泵工作。即，通过将由气体生成材料34生成的气体供给至微流路22，从而可以输 送与供给的气体的体积相应的微流路22内的液体，作为泵进行工作。图15表示不具有气体生成室32的微型泵10的一例。该微型泵10具有形成于基板21内且具有在该基板21的主面上开设的开口 25 的微流路22 ；覆盖微流路22的开口 25而配置于基板21的所述主面上的气体生成材料34 ； 向该气体生成材料34的、覆盖所述微流路22的开口 25的区域照射光44的光源42。基板21和气体生成材料34例如通过未图示的粘结层粘结。例如自图1所示的控制装置50向上述光源42供给所述控制脉冲信号CS。微型泵 装置可以具有多个上述微型泵10，此时，例如自图8 图12所示的控制装置50向各微型泵 10的各光源42分别供给多个所述控制脉冲信号CSp CS2、...。微流路22、气体生成材料34、光源42、控制装置50等的说明参照在此之前的实施 方式的说明，在此省略重复说明。也可以在气体生成材料34的表面，配置对气体进行阻止且具有透光性的气体阻 挡层37。若如上所述进行配置，则可以更有效地将由气体生成材料34生成的气体供给至微 流路22，因此，在微流路22中可以容易地获得高气压。基板21、气体生成材料34及气体阻挡层37例如也可以构成薄膜状、带状等形状。根据如上所述的微型泵10，可以实现微型泵10的更小型化、薄型化。其结果是，例 如也可以容易地构成多个微型泵10大规模地集成的微型泵阵列。
2权利要求
一种微型泵装置，其包括(a)微型泵，其包括作为液体流路的微流路、接受光的照射而生成气体并将该气体供给至所述微流路的气体生成材料以及对所述气体生成材料照射光的光源；(b)控制装置，其通过重复由一定数量的多个位构成的脉冲串图形，从而向所述光源供给使所述光源以二值状态闪烁的控制脉冲信号，其中，上述多个位中的各个位能够取使所述光源点亮的第一电平和使其熄灭的第二电平这两种状态。
2.一种微型泵装置，其包括(a)微型泵，其包括作为液体流路的微流路；与所述微流路连通的气体生成室；配置 于所述气体生成室内且接受光的照射而生成气体并使该气体从所述气体生成室向所述微 流路涌出的气体生成材料；以及向所述气体生成材料照射光的光源；(b)控制装置，其通过重复由一定数量的多个位构成的脉冲串图形，从而向所述光源供 给使所述光源以二值状态闪烁的控制脉冲信号，其中，上述多个位中的各个位能够取使所 述光源点亮的第一电平和使其熄灭的第二电平这两种状态。
3.—种微型泵装置，其包括(a)微型泵，其包括作为液体流路的微流路，其形成于基板内且具有开设在该基板的 主面上的开口 ；气体生成材料，其配置于所述基板的所述主面上，并覆盖所述微流路的开 口 ；光源，其向所述气体生成材料的、覆盖所述微流路的开口的区域照射光；(b)控制装置，其通过重复由一定数量的多个位构成的脉冲串图形，从而向所述光源供 给使所述光源以二值状态闪烁的控制脉冲信号，其中，上述多个位中的各个位能够取使所 述光源点亮的第一电平和使其熄灭的第二电平这两种状态。
4.如权利要求1、2或3所述的微型泵装置，其中，所述控制脉冲信号的各个位的脉冲宽 度彼此相等且恒定，所述控制脉冲信号的所述脉冲串图形以一定周期重复。
5.如权利要求4所述的微型泵装置，其中，所述气体生成材料的分解反应通过点亮所 述光源所产生的光照射开始，并且在从所述光源熄灭时开始到所述控制脉冲信号的各个位 的脉冲宽度以下的时间内结束。
6.如权利要求1 5中任一项所述的微型泵装置，其中，所述控制装置包括泵输出指令值存储部，其存储对所述微型泵的输出电平进行指令的泵输出指令值；位图形转换部，其将所述泵输出指令值存储部内的所述泵输出指令值转换为与所述控 制脉冲信号的所述脉冲串图形对应的位图形并将其输出；控制脉冲信号生成部，其基于来自所述位图形转换部的所述位图形，生成所述控制脉 冲信号。
7.如权利要求6所述的微型泵装置，其中，所述泵输出指令值存储部能够在所述微型 泵工作过程中或工作前改写存储于所述泵输出指令值存储部中的所述泵输出指令值。
8.如权利要求1 7中任一项所述的微型泵装置，其中，该微型泵装置具有多个所述微 型泵，所述控制装置将多个所述控制脉冲信号分别供给至多个所述微型泵的各个光源。
9.如权利要求8所述的微型泵装置，其中，所述控制装置包括泵输出指令值存储部，其存储对各个所述微型泵的输出电平分别进行指令的多个泵输 出指令值；位图形转换部，其将所述泵输出指令值存储部内的各个所述泵输出指令值分别转换为多个位图形并将其输出，所述多个位图形与用于各个所述微型泵的所述控制脉冲信号的所 述脉冲串图形分别对应；控制脉冲信号生成部，其基于来自所述位图形转换部的各个所述位图形，分别生成用 于各个所述微型泵的所述控制脉冲信号，并将该控制脉冲信号并行输出。
10.如权利要求8所述的微型泵装置，其中，所述控制装置包括泵输出指令值存储部，其存储对各个所述微型泵的输出电平分别进行指令的多个泵输 出指令值；位图形转换部，其将所述泵输出指令值存储部内的各个所述泵输出指令值分别转换为 多个位图形并将其输出，所述多个位图形与用于各个所述微型泵的所述控制脉冲信号的所 述脉冲串图形分别对应；串行数据生成部，其将位信息串行输出，该位信息构成来自所述位图形转换部的用于 各个所述微型泵的各个位图形；控制脉冲信号生成部，其基于来自所述串行数据生成部的所述位信息，并行生成用于 各个所述微型泵的所述控制脉冲信号，并将该控制脉冲信号并行输出。
11.如权利要求8所述的微型泵装置，其中，所述控制装置包括泵输出指令值存储部，其存储对各个所述微型泵的输出电平分别进行指令的多个泵输 出指令值；时钟信号生成部，其生成时钟信号，该时钟信号使串行的位信息的传送同步； 闩锁信号生成部，其对所述时钟信号计数所述微型泵的数量并生成闩锁信号； 位图形转换部，其按照所述时钟信号的定时，以每次一个泵输出指令值的方式，依次取 出所述泵输出指令值存储部内的各个所述泵输出指令值，并将其转换为与用于所述微型泵 的所述控制脉冲信号的所述脉冲串图形对应的位图形并将其输出；位图形寄存器，其存储自所述位图形转换部输出的一个泵输出指令值的位图形； 位选择器，其在所述时钟信号的每个定时，从所述位图形寄存器内的位图形中取出一 位的位信息，并且将取出该位信息的位置按照所述闩锁信号一个个地进行移位，从而将用 于多个所述微型泵的多个位图形的同一位的位信息作为串行位图形而输出；三条传送路径，其分别传送来自所述位选择器的所述串行位图形、来自所述时钟信号 生成部的所述时钟信号以及来自所述闩锁信号生成部的所述闩锁信号；控制脉冲信号生成部，其具有取入来自所述三条传送路径的所述串行位图形、所述时 钟信号以及所述闩锁信号的移位寄存器，并基于所述串行位图形，并行生成用于各个所述 微型泵的所述控制脉冲信号，将该控制脉冲信号并行输出。
12.如权利要求9、10或11所述的微型泵装置，其众，所述控制装置还具有命令解释器， 其解释自外部提供的命令串，并在所述微型泵工作过程中或工作前，改写所述泵输出指令 值存储部内的多个泵输出指令值。
13.如权利要求9、10或11所述的微型泵装置，其特征在于，所述控制装置还具有 命令解释器，其解释自外部提供的命令串，并生成多个事件信息，该事件信息将泵编号、泵输出指令值及执行预约时刻构成组；事件信息存储部，其存储多个所述事件信息； 计时器，其对时刻进行计时；预取部，其从所述事件信息存储部，将多个所述事件信息在它们被执行之前取出； 事件管理部，其将取出至所述预取部内的所述事件信息内的执行预约时刻与所述计时 器的时刻进行比较，当存在时刻达到执行预约时刻的事件信息时，则将该事件信息内的泵 编号的泵输出指令值提供给所述泵输出指令值存储部，并改写对应的泵编号的泵输出指令值。
全文摘要
本发明提供一种微型泵装置，在该微型泵装置中，由气体生成材料生成的气体生成量的控制性好、进而微型泵的送液量的控制性也好。该微型泵装置具有微型泵(10)和控制装置(50)。微型泵(10)具有作为液体流路的微流路(22)、接受光的照射而生成气体并将该气体向微流路供给的气体生成材料(34)、以及向气体生成材料(34)照射光(44)的光源(42)。控制装置(50)通过重复由一定数量的多个位构成的脉冲串图形，向光源(42)供给使光源(42)以二值状态闪烁的控制脉冲信号(CS)，其中，各个位能够取使光源(42)点亮的第一电平和使其熄灭的第二电平这两种状态。
文档编号F04B49/06GK101970098SQ20098010064
公开日2011年2月9日 申请日期2009年3月17日 优先权日2008年4月28日
发明者山本一喜, 福井弘司, 福冈正辉, 赤木良教 申请人:积水化学工业株式会社