研究開発された技術紹介

医療、環境、バイオ分野で使用される分析用μTASチップは、現行技術では金型製造が高コスト、長納期であることから非常に高価である。また、3次元形状加工が困難なため高機能化が課題になっている。そこで切削加工、工具、計測および成形の各項目について、技術課題の解決と新技術の開発を行い、高精度化および低コスト化に対応した新たな金型製造技術と成形技術を確立することにより、安価で高機能な使い捨てμTASチップを市場に供給する

安価で高機能な使い捨てμTASチップの生産を可能とする金型加工・成形技術の確立
・安価で高機能な使い捨てμTASチップの開発を 目的に、金型の高精度加工に関する取組(ワン プロセス金型生産)と微細転写成形技術(マイク ロ転写成形)を確立する
・ワンプロセス金型生産導入により、寸法精度±2μm、成形耐久性1,000万ショット、納期日数7~10 日の実現に目途
・マイクロ転写成形導入により、加工精度±2μm、 成形サイクル60~180枚/秒、納入価格10~20円/枚、最終販売価格150~200円/枚の実現に目途
(新技術)
・射出成形による大量生産
・汎用樹脂製
・3次元断面形状が可能

・ワンプロセス金型生産による高精度金型加工に向けた切削工具・技術の開発
-形状精度±1以下、振れ精度0.5以下の切削工具を開発
-金型を実測する方法と、その後の補正加工のノウハウを取得
-川下ユーザーの要求する精度・機能を充足する金型試作機の製作に成功
・機上計測システムを開発し、金型精度向上とリードタイム短縮を実現
-金型形状精度±1を 保証しつつ、金型製作リードタイムを短縮するため、±0.5での形状測定を、30分以内の測定時間で実現する機上計測システムを開発
-金型の測定後、加工物を目標寸法に仕上げるための修正加工プログラムを作成し、金型寸法精度±1以下、切削仕上げ面の最大高さ粗さRz0.5以下を実現する手法を確立
・マイクロ転写成形技術を開発
-最適な成形条件を見出すための基礎研究を経て、マイクロ転写に最適な成形機を導入
-試作金型による成形試験を繰り返し、成形品寸法精度±2以下、エッジ部角R精度5以下、成形サイクル60秒/サイクルの目標値を達成
-マイクロスコープと共焦点型レーザ顕微鏡を用いて、3次元微細形状をもつ製品を、短時間で簡易に高精度に寸法計測・観察を行う手法を確立

発表:｢高精度微細流路金型の仕上げ加工用エンドミルの開発｣(2010年度精密工学会関西地方定期学術 講演会)

現状では非常に高価なμTASチップの生産に、ワンプロセス金型生産とマイクロ転写成形を組み合わせた新たな製造工程を適用することで、安価で高機能な使い捨てμTASチップを実現し、POC検査の普及を促進する

3年ほど前から大手検査機器メーカより血液分析用チップの射出成形金型製作の依頼を受けた。
現在は金型の改造を繰り返して製品のブラッシュアップを行っている。
顧客からは、もうすぐ臨床試験に回すとの情報を得ている。

後加工なしでの検査チップ製造方法の確立

数年後の事業化到達に向け、量産技術の 確立に向けた補完研究を継続中
・川下ユーザーからは試作品レベルで高評価を 得ており、量産技術の確立に向けた補完研究 を継続実施中(例:多数個取りを行う際の寸法 安定性の向上)
・数年後の本格的な事業化展開に向け、川下ユーザーとの情報交換を密にし、対応を図っていく予定