专利名称：混合液制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混合流体的制造装置。
背景技术：
最近，日常使用的洗发剂和牙粉、香水这样的商品中与个人爱好和体质对应的半定制产品不断增加。例如，在化妆品中，根据2001年度的药事法的改正，废除了各产品的登记制，只要在许可比例范围内使用登记的原料，则可自由地改变其成分比，打开了提供与顾客的爱好和体质对应的化妆品的通往定制化妆品的道路。与此相随，品种数量增加，而且，与顾问建议组合，细致地对应顾客的需求的顾问建议化妆品在市场中开始占据较大的比重。然而，各商店必须有多品种的化妆品的库存，成为导致成本高的一个原因。作为使其进一步改进、更细致地满足顾客的要求的手法，具有日本特开平5-216900号公报和日本特开平10-83421号公报的化妆品接收订货生产管理系统，听取顾客的要求后，将该信息送到生产车间，制造希望的化妆品，送交给顾客。
另外，在日本特开2001-126140号公报中，公开了这样一种方案，即，为了当场制造与顾客希望对应的化妆品进行销售，在化妆品商店同时设置化妆品车间(无尘室)。
另外，在日本特开2002-284618号公报中公开了这样一种形式，即，根据必要量使用置于无尘室内的调合装置将必要量的原料分注到销售容器，根据需要分注香料后销售。
(专利文献1)日本特开平5-216900号公报(专利文献2)日本特开平10-83421号公报(专利文献3)日本特开2001-126140号公报(专利文献4)日本特开2002-284618号公报然而，在由日本特开平5-216900号公报和日本特开平10-83421号公报的手法由顾客获得化妆品之前需要几天，不能说能充分满足立即需要这样的顾客要求。
在日本特开2001-126140号公报的形式中，可由同时设置的生产车间使成为化妆品的基础的材料(半成品)具有顾客希望的颜色和香味、质感。由于将半成品作为材料，所以，可在小车间内生产，可在现场提供顾客希望的产品。然而，需要在商店同时设置维持卫生状态的无尘室，装置大型化，初期投资和运行成本高。另外，为了满足立即需要这样的顾客要求，不能说充分。
在日本特开2002-284618号公报的形式中，不需要无尘室那样的设置费和维持费，可低成本地在现场制造销售化妆品。
然而，在日本特开2002-284618的装置中，从注口依次将从各原料容器通过泵计量送来的原料液排出到销售容器，制作化妆品。然而，不能说可充分满足立即需要这样的顾客要求。
另外，虽然对各原料液从注口分注，但如要维持化妆品的品质(成分构成比、均匀性、卫生方面等)，则需要由其分注时的注口的断液性对“任何原料液”“任意次的排出”都维持为相同状态。然而，从注口的断液性依存于液体的粘度和表面张力，而这些依存于液体的成分和温度。
另外，当从相同注口排出时，由附着于注口的液体的干燥使在注口部分的断液性变化，还发生液体在注口部的附着量的变化的问题。另外，由于仅是从注口排出到销售容器不能进行液体的均匀混合，所以，在将所有原料液装入到销售容器后，如不进行搅拌，则不能将质量优良的化妆品提供给顾客。
发明内容
本发明提供至少可解决上述一个问题的混合液制造装置。
本发明的混合液制造装置可以解决上述任一问题。
这样，即使为按需(ondemand)的制造装置，也可提供能够相对顾客等混合液提供对象迅速提供产品的装置。
另外，可提供可抑制质量的劣化、由低成本相对顾客制造和销售定制混合液的产品的系统。
在本发明中，作为不依存于其生产量地以良好再现性均匀地混合上述多种微量液体的装置，使用流动处理型的微型流体装置。当计量地混合原料液时，不分别将各原料液分注到销售容器，而是同时将各原料引导至1个微型流体装置内，使液体通过其内部，作为最终产品分注到销售容器，从而即使为微量，也混合成时常稳定的成分构成，作为最终产品提供。用于各原料液的混合的微型流体装置着眼于液体相互的均匀混合由各原料液成分的扩散进行这一点，具有缩短液体与液体完全混合所用的扩散时间的方法。具体地说，为增大液体相互的界面面积比例的功能和缩短相互扩散的距离的功能。这样，使其通过该微型流体装置内，即可实现液体相互的均质的混合，消除分注时在注口的断液问题和均匀混合的问题。
(1)本发明的混合液制造装置的特征在于具有输入混合液提供对象信息的输入部，保管混合液的多种原料的原料保管系统，从上述输入的混合液提供对象信息选择上述保管的原料的种类和量的产品信息系统，从上述原料保管系统取出上述选择的原料的送液部，混合从上述送液部供给的原料的混合部，相对设置的混合液容器注入上述混合液的注入部，输入在上述混合液容器的标签记述的事项的输入部，及将上述输入的事项打印于上述标签、在上述混合液容器粘贴上述标签的标签形成部，上述打印在上述注入部的上述混合液的注入结束之前开始。
可不使化妆液和香水等混合液提供对象(例如顾客)有等候感地提供与需求对应的混合液。通过在混合液制造工序中进行标签形成工序，可吸引混合液提供对象的注意，减少实质等候的时间，快速提供定制的混合液。
(2)混合液制造装置具有输入顾客信息的输入部，保管混合液的多种原料的原料保管系统，根据上述输入的顾客信息选择上述保管的原料的种类和量的产品信息系统，从上述原料保管系统取出上述选择的原料的送液部，混合从上述送液部供给的原料的混合部，相对设置的混合液容器注入上述混合液的注入部，输入记述于上述混合液容器的标签的事项的输入部，及将记述上述输入的事项形成为上述标签、在上述混合液容器粘贴上述标签的标签形成部。
在该混合液混合器可能设置具有以下构成的混合部。
2-1)具有这样的特征上述混合部具有第1基板和在与上述第1基板之间形成第1流体流动的第1流路的第2基板，上述第1基板具有供给混合到在上述第1流路中流动的流体的第1注口区域和第2注口区域，上述第2注口形成区域与上述第2注口形成区域夹住上述第1流路地配置。
由于在第1基板侧形成混合注口，所以，即使形成多个微细的注口，也可容易地形成。
上述第1注口区域具有沿上述第1流路的流动方向在形成于上述第1基板的第1壁部配置多个的第1注口，供给到上述第1注口的第1混合流体的供给部最好相对上述第1流路处于隔着上述第1壁部的位置。
另外，同样，最好上述第2注口区域具有在形成于上述第1基板的第2壁部沿上述第1流路的流动方向配置多个的注口，从上述第2注口供给的第2混合流体的供给部隔着上述第2壁部配置于上述第1流路。
2-2)或者，具有这样的特征上述混合部具有第1基板和在与上述第1基板之间形成第1流体流动的第1流路的第2基板，上述第1基板具有第1注口区域和第2注口区域；该第1注口区域隔开间隔在横过上述第1流体的流动的方向配置多个第1注口，该第1注口供给用于送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的第1混合流体；该第2注口区域位于上述第1注口区域的上述第1流路的下游侧，在横过上述第1流体的流动的方向隔开间隔配置多个第2注口，该第2注口供给送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的第2混合流体。
另外，关于这些形式，具有这样的特征从上述第1注口区域供给的第1混合流体的流量比第2混合流体的流量多，该第2混合流体从上述第2注口区域供给，比从上述第1混合流体的分注量少。
另外，从构成按需制造和销售系统考虑，最好具有这样的特征在制造最终产品之前，按与最终产品相同的品质制作微量的样品液，经过顾客的最终确认后制造最终产品。
另外，最好由从原料包装容器到分注系统不与外界接触的封闭系构成。
另外，在原料的粘性高的场合，具有送液部、混合部、及分注部的温度调整系统。最好具有温度调整系统，该温度调整系统将温度维持在原料的粘性变低的温度，将液体流动产生的压力损失控制在系统的容许范围内。
另外，该系统的大小为可收容于桌上或半叠(半张草席)左右的空间的大小，这有利于构成以销售人员根据顾客的要求操作为特长的按需制造和销售系统。或者，最好为可携带的大小和重量，这有利于销售人员可到达顾客所在地根据顾客要求操作。
另外，最好上述混合部为具有微型流路的混合部，对该微切削加工技术以根据硅、玻璃、树脂、或金属这些按用途选择的材料适用以半导体的光刻技术为核心的微切削加工技术。
上述混合液最好为香水或化妆液，但也可制造此外的混合液。
按照本发明，可提供一种能够解决上述问题的至少1个的混合液制造装置。
为此，可提供能够迅速供给与混合液供给对象对应的混合液的混合液制造装置。
图1为本发明一实施例的混合液制造装置的概要图。
图2为本发明一实施例的混合液制造装置的概要图。
图3为作为本发明一实施例的混合液制造装置的流体装置的概要图。
图4为本发明一实施例的混合流路内的流动状态的说明图。
图5为作为本发明一实施例的混合液制造装置的流体装置的概要图。
图6为作为本发明一实施例的混合液制造装置的流体装置的概要图。
图7为本发明一实施例的混合流路内的流动状态的说明图。
图8为本发明一实施例的化学合成装置的概要图。
具体实施例方式
下面例示出包含于本发明形式中的一形式。本发明不限于以下实施形式中公开的形式，另外，并不排斥基于公知技术的变形。
图1作为本发明第1实施例的混合液制造装置示出化妆品用按需制造和销售系统。在希望根据个人的爱好和体质改变规格的多品种少量产品的制造和销售中，可在商店当场制造和提供满足顾客需求的成分构成的产品。这样，可建立按需制造和提供系统。
这些系统例如最好具有以下构成。
1)进行用于决定对顾客最佳的成分构成的顾客信息的获得和顾客信息的检索的顾客信息系统，2)根据顾客信息决定对顾客最佳的产品成分构成的产品信息系统，3)分别保管制作产品所需要的2种以上的原料的原料保管系统，4)从原料保管系统根据来自产品信息系统的信息选择和分取原料使其流动的送液系统，5)同时使从送液系统送来的各原料通过的微型流体装置，6)将来自微型流体装置的产品装入到容器的分注系统，及7)用于维持各工序的卫生的无尘化系统。
产品的制造和销售第1步由调查顾客的肤质和爱好的顾客信息系统101收集信息，在这里获得的信息被送到产品信息数据库104(102)，推导出对顾客最佳的产品的成分构成。此时，顾客信息系统101向顾客信息数据库105也传送信息(103)，作为顾客信息存储。产品信息数据库104推导出的产品的成分构成被送到对各原料进行计量地输送的各泵107(106)，从原料包装容器管理系统108取出各成分的必要的量，按与各流量比对应的流速同时送出到各选择的原料的混合器(在本实施例中，作为一例，使用微型流体装置109)。送到微型流体装置(使用109)的各原料通过微型流体装置内送到分注口110，分注到容器111。在制作该产品期间，顾客考虑粘贴到装入自己产品的容器111的标签的图案和产品名，输入到系统113。该输入的数据被送到标签打印和粘贴装置114，输送(112)由微型流体装置109分注产品的容器111，粘贴标签，作为产品提供给顾客。在这里，通过使用微型流体装置109，一次分注所有成分，而且，仅通过微型流体装置109，均匀混合结束，所以，不需要搅拌，所以，在数分钟完成产品到容器111的包装，所以，打印信息向标签的输入一结束，立即打印到标签，粘贴到容器111，提供给顾客。这样，顾客可在结束信息输入后立即拿到产品，没有等候这样的受迫状态。
特别是最好具有输入顾客信息的输入部，保管混合液的多种原料的原料保管系统，从上述输入的顾客信息选择上述保管的原料的种类和量的产品信息系统，从上述原料保管系统取出上述选择的原料的送液部，混合从上述送液部供给的原料的混合部，相对设置的化妆液容器注入上述混合液的注入部，输入在上述混合液容器的标签记述的事项的输入部，将上述输入的事项打印于上述标签、在上述混合液容器粘贴上述标签的标签形成部，上述打印部的打印在上述注入部的注入结束之前开始。
通过这样构成的系统，可不使化妆液和香水等混合液提供对象(例如顾客)具有等候感地提供与需求对应的混合液。
通过在混合液制造工序中进行标签形成工序，从而可吸引混合液提供对象的注意，使实质的等候时间减少，快速提供定制的混合液。
可具有对包含上述注入的化妆液等混合液的容器加盖的盖形成部。在该场合，上述打印部的打印在盖形成部的盖形成结束之前开始地控制。
上述顾客信息系统具有例如表示输入的顾客信息(针对产品提供对象用传感器获得的检测信息(最好为水分计、皮脂计、弹力计、pH计、皮肤图像信息等至少1个))与至少主要的原料成分的量的关系的DB，或存储它们的计算式的DB。另外，具有根据它们选择构成化妆品等的成分量的选择机构。
下面详细说明各工序。
在顾客信息系统101中，由计算机或顾问对顾客进行提问，顾客进行回答，从而得知顾客的喜好，并推测体质，输入到系统。作为获得更详细的顾客信息的手段，具有由顾问进行触诊等或使用各种传感器(例如水分计、皮脂计、弹力计、pH计、皮肤图像、伍德(ウツド)灯)调查顾客的肤质并输入到系统的方法。
由顾客信息系统101获得的信息送到产品信息数据库104，提示被推测对该顾客最佳的化妆品的成分构成。另外，获得的信息同时作为顾客的个人信息记录到顾客信息数据库105。在该顾客成为常客的场合，根据记录的肤质信息的历史获得肤质的季节变动和改善程度等的信息，可向顾客提供更详细的方案。另外，如统计去掉顾客姓名的数据，则可形成区域和年龄带来的肤质差的数据库，获得用于产品开发和销售战略的新的信息，也可将该信息作为商品。
从产品信息数据库104导出的对顾客最佳的产品成分构成数据送到与各原料包装容器管理系统108连通的送液泵107的控制系(106)，按各原料的必要量从原料包装容器管理系统108同时送到送液泵107内，按与各成分量相应的流量从各送液泵107送到微型流体装置109。在图1中，示出从6种原料制造产品的场合的例子。各原料包装容器管理系统108进行管理，防止杂质(细菌或灰尘等)进入到原料，防止与外气接触或温度上升导致质量下降。原料包装容器在卫生地气密封闭的状态下供给到化妆品商店，使用时安装到原料包装容器管理系统108。
此时，与送液泵107连通的针型注口进入到原料包装容器内，原料与送液泵107第1次连接。原料包装容器的针型注口插入部安装有橡皮塞或气密膜等，即使插入注口，注口与橡皮塞或气密膜紧密接触，原料不从该部分接触外气。另外，在原料中，可能接触于空气而变质，所以，在使用原料包装容器内的原料的场合，最好不在原料包装容器内形成空间，在该场合，由柔软的片构成原料包装容器，随着原料的消耗而变形，减小容积。这样，原料可不与外气接触，可长时间维持其品质。
另外，在装入原料的片过度柔软、单独难以维持其形状的场合，形成与由具有刚性的树脂形成的外容器组合的包装容器。将充填到由薄片形成的袋的原料装入外容器内，对各外容器分别安装，当消耗原料时，内部的柔软的片变形，减小容积。这样，原料在用完之前不与外气接触，可长时间维持质量。在具有即使原料不接触于空气也易于受伤的性质的场合，使原料包装容器管理系统108具有温度调节功能，将原料维持在低温，可长时间维持质量。在原料包装容器管理系统108具有温度调节功能的场合，即使断开按需制造和销售系统的电源，原料包装容器管理系统108也不通电。另外，在化妆品的场合，构成其的各种原料中的蒸馏水和甘油这样的基本成分占成分比例较大的部分，相应于此外要求的功能混合各种原料。因此，原料包装容器的尺寸也最好相应于原料的种类的使用比例改变尺寸。另外，也可考虑这样的方法，即，即使在相对作为主液的蒸馏水和甘油混合数％以下的程度的微量的液体的场合，使用图2所示前处理用微型流体装置216，预先混合使用送液泵214从装有作为主原料的蒸馏水或甘油的原料包装容器管理系统207送来的主原料和由送液泵212从微量成分的原料包装容器管理系统205送来的微量成分，与其它成分同时送到微型流体装置215，从而即使是微量的液体也可稳定地实现正确的混合。另外，也可考虑不在装置内混合，而是将预先与主液混合后的微量液体装入到原料包装容器内的方法。
图1的送液泵107从原料包装容器管理系统108按必要量取出各原料，通到微型流体装置109，但由于在计量的状态下送出各原料，所以，注射型泵最合适。另外，对于原料包装容器也如说明的那样，送液量随原料而不同，所以，最好分别设定与原料的送液量范围对应的注射器容量。利用注射器的场合的送液工序的一例如下。
1)将所有注射器设置到内容积最小的位置。
2)将针型注口插入到所有的原料包装容器，与各原料用注射器相连。
3)朝增加各注射器内容积的方向驱动，从各原料包装容器吸引各原料。
4)在各注射器内容积达到适当量后，朝注射器内容积减少的方向驱动。
5)在从原料包装容器管理系统108到微型流体装置109的各注射型泵107和各配管内由各原料液充满之前反复进行3)和4)的动作。
6)关于所有原料完成5)之前的动作后，将各原料液导入到相应于最终产品的构成比必要的原料包装容器管理系统108地驱动注射型泵107。
7)按与最终产品的构成比对应的流量比从注射型泵107将各原料同时送到微型流体装置109。
另外，各注射型泵使各原料中的第1混合原料的流量(单位时间的供给流量)比第2混合原料的流量大地控制，该第2混合原料比第1混合原料的分注量少。这样，可减少各成分供给到混合存在各成分原料流动的第1流路的时间获得良好的混合状态。最好相应于各分注比调整排出到上述混合区域的流量。在控制误差的范围内成为相同供给时间地控制则更理想。
此时，最好不分注到容器111地将微型流体装置107内的流动稳定之前的送液量废弃。另外，各注射型泵107处理的原料原则上最好相同，但为了更细致地对应，在改变各注射型泵107处理的原料的种类的场合和长期不运行装置的场合，清洗与按需制造和销售系统的与原料接触的部分。在该场合，可设想从原料包装容器管理系统108拆下原料包装容器并作为其替代安装清洗液包装容器的方法，在原料包装容器之外另行设置清洗液包装容器，由与制造最终产品的场合相同的送液单元清洗的场合，及另行设置利用蒸馏水等的清洗系统的场合。任一场合，都需要回收废弃清洗液的系统，但存在微型流体装置109的死容量小的特征，所以，可使废液量较少，为一天结束时足以回收废液槽的程度。作为注射型泵以外的送液泵，使得可将原料包装容器本身用作容积型的泵。这通过将减小原料包装容器的收容原料的部分的容积的手段附加于原料包装容器管理系统108而实现。例如，在原料包装容器内上部形成起到活塞的作用的构造，推入该活塞部，从而挤出原料包装容器内的原料。此外，在原料包装容器柔软的场合，还具有从上压扁原料包装容器本身的方法，但在该场合，在原料包装容器管理系统108中需要不将原料包装容器推宽到外周的那样的框构造。另外，作为廉价的送液泵107，可考虑使用管泵的系统，但该泵对微量的液体的输送不利，所以，对于在原料液中存在具有数％以下的构成比例的原料液的场合，需要预先由蒸馏水或甘油等主液稀释该微量的液体。在作为原料处理粘性高的液体的场合，存在将该原料通过的部分的温度提高到粘性降低的温度的方法。这样，使用高粘度的原料的脂膏的制作等也可由该按需制造和销售系统进行。
最好在按需制造和销售系统中使用的微型流体装置109、215可相对按需制造和销售系统简单地装拆，根据要制作何种产品，作为微型流体装置109、215安装最佳的装置。最好微型流体装置的装拆需要实现送液泵107、208～214和分注口110、217的没有泄漏的流体连接，将接头装入到微型流体装置109、215。例如，可考虑这样的方式，即，在微型流体装置109、215的各原料的入口安装橡胶制或气密膜，通过将处于送液泵107、208～214的末端的针型注口插入而连接。作为别的装拆方法，也可为这样的方式，即，将密封材料插入推压接触于连接送液泵107、208～214或分注口110、217与微型流体装置109、215的部分。无论为任何方式，都需要实施防水处理以防止原料液附着于装拆部，或在更换时清洗注口和密封材料等的装拆部。作为清洗方法，可考虑利用空气除去附着液或由海绵等吸液材料除去附着液，用清洗液进行清洗等。在由清洗液进行清洗时，为了回收废液，在清洗的场所需要废液回收系统。
作为微型流体装置107、215的构成，需要具有仅使构成最终产品的各原料通过而起到均匀的混合效果的构造。不同的液体通过由构成各液的成分的浓度差引起的扩散均匀地混合。该扩散所需要的时间与各成分的扩散距离的2次方成比例，所以，重点在于如何使各液按短的扩散距离混合，在短时间内进行混合。例如，在具有1cm的尺寸的容器内使2种液体混合的场合，为了使处于离开最远的位置的液体相互混合，需要移动1cm的距离。而当在0.1mm左右的尺寸的容器混合时，移动距离也为0.1mm，所以，混合所需要的时间为1cm容器的万分之一即可。为此，不用在容器内搅拌使2种液体混合，即可按在容器内流动的较短时间进行均匀的混合，可由流动处理实现多种液体的混合。图3示出实现这一点的微型流体装置109、215的第1实施例。
例如，作为其形式例，微型流体装置在基板1加工槽，将基板2接合或紧密接合于该基板1，从而在槽形成盖，作为混合流路，构成基板1的混合流路的至少1个面通往与前面的混合流路分离的至少1个空间，与该混合流路分离的空间与混合流路连通的部分沿混合流路内的流动方向形成多个贯通孔，从至少1个或1个以上的空间的贯通孔将其它种类的原料排出到在混合流路内流动的原料1，从而形成在混合流路内流动的流体和从贯通孔排出的液体交替流动的层状流动，多个原料在混合流路内混合。
例如，包括用于进行多种液体混合的曲行混合流路301，由混合到该混合流路内的原料充满的缓冲部304、305，原料进入到该缓冲部304、305的入口306、307，隔开混合流路301与缓冲部304、305的分离壁302、303，及连接在分离壁302、303底部沿在混合流路内流动的流体的流动方向排列的混合流路301与缓冲部304、305的微小注口群308、309。液体的混合通过将从微小注口群308、309将原料2和原料3排出到在混合流路301内流动的原料1而进行混合。
下面根据图4说明混合的状态。图4的上图为混合流路近旁的断面图，包括混合流路401、各缓冲部402、403、分离壁404、405、及连接混合流路401与缓冲部402、403的微小注口群406、407。下图为混合流路近旁的上面图，包括混合流路412、缓冲部413、414、分离壁415、416、及微小注口群417～418、419～420。下面根据上面图说明混合的原理。首先，相对从图上方朝下方在混合流路412内流动的原料1，将充满缓冲部413的原料2从处于分离壁415的微小注口群417～418排出到混合流路412内，充满缓冲部414的原料3从处于分离壁416的微小注口群419～420排出到混合流路412内。此时，从流动方向末端的微小注口417排出的原料2(421)由从混合流路412上方朝下方的流动朝相同的方向冲走。从处于微小注口417上方的微小注口排出的原料2包入从处于各微小注口下方的微小注口排出的原料2地流动，成为层状流动，从处于最上方的微小注口418排出的原料2(422)成为最外层，呈重合的层状。此时，从上方在混合流路412中流向下方的原料1进入到从各注口排出的原料2之间，成为原料1与原料2的层状流。同样，原料3也与原料1成为层状流动。关于混合流路的断面方向，排出到混合流路401内的原料2(408～409)和原料3(410～411)在高度方向将层状流动形成为原料1。作为一例，设混合流路401的断面形状为200μm，微小注口群406、407的尺寸按40μm方以80μm节距沿混合流路412排列50个，在该场合，从50个注口排出的液体在流过混合液内送来的液中以层状排列。由于在200μm宽度内为50列，所以，相对其列的上下方向分别为4μm节距，在该列与列之间存在流经混合流路内送来的原料1，所以，扩散所需要的最大移动距离为2μm。使用甘油在蒸馏水中扩散的场合的扩散系数0.72×10-5[cm2/s]]进行计算时，扩散所需要的时间低于0.01秒。
如以上那样，当如微型流体装置的第1实施例那样混合3种原液时，开始扩散距离变短，从而不进行搅拌即可在短时间实现混合。在使用该微型流体装置混合更多的原料的场合，沿混合流路301的流动方向排列多个缓冲部而可实现。在使用以上说明的微细流路每分钟处理数十mL的液量的场合，成为问题，这成为压损形成的送液量的极限。为此，在使用这样的微细流路送液的场合，需要采取这样的方法，即，设置经得住压损的送液系和连接部的密封机构，或增大混合流路401的断面积，增大处于分离壁415、416的微小注口群406、407的数量，增加混合的液体相互的层数，缩短扩散距离，或减少在1块片的处理量，按片的并列处理确保处理量。在由并列处理确保处理量的场合，如何使在各混合流路的混合比均匀成为问题，为此，作为层压型的片，需要到达各混合流路和排出注口群的各送液系的压损均匀地改进。另外，还要求各混合流路和微小注口群的加工精度。
为此，作为制作微型流体装置的手段，最好利用作为半导体加工技术的应用的使用微切削加工技术的微细加工。作为其一例，具有被称为批量微切削加工技术的单晶硅的各向异性腐蚀技术的加工方法，在该场合，在硅基片310加工混合流路301和缓冲部304、305、微小注口群308、309，使用阳极接合技术由派瑞克斯玻璃311相对混合流路301和缓冲部304、305、微小注口群308、309形成盖，制作微型装置。另外，作为廉价的一次性使用装置的手法，具有由PDMS(硅弹性体)成形与前面的硅基片310同样的构造体的方法。在该场合，第1步，成形用于在PDMS转印构造的铸型。作为该铸型的形成方法，使用前面的批量微切削加工技术在硅基片上成形的方法和使用厚膜光致抗蚀剂成形的方法。在以下的工序中，将PDMS涂覆到该铸型，由交联反应固化。
PDMS的厚度控制通过在约束PDMS的扩展范围的状态下涂覆，从而按该PDMS的涂覆量进行。一旦固化结束，则从铸型分离PDMS，将盖311接合到转印于PDMS上的混合流路301和缓冲部304、305、微小注口群308、309上。在该接合处理中，作为盖311使用相同的PDMS或玻璃、铝等，从而在对接合面进行等离子处理后重合，即可与成形混合流路301、缓冲部304、305、微小注口群308、309的PDMS310接合。
图3所示形式具有作为混合液制造装置的特征。其特征在于具有硅基片310和作为第2基板的盖311，该盖311在与硅基片310之间构成第1流体流动的第1流路301，硅基片310具有供给用于送到在上述第1流路301内流动的流体进行混合的流体的第1注口区域308和第2注口区域309，夹住第1流路301地形成。
这样，在第1基板侧形成混合注口，所以，即使在形成多个微细注口的场合，也可容易地形成。
其特征在于第1注口区域308具有沿第1流路的流动方向在形成于第1基板310的作为第1壁部的分离壁302配置多个的注口308，作为从第1注口供给的第2混合流体的供给部的缓冲部304隔着作为第1壁部的分离壁302配置于第1流路301。
最好上述第2注口区域同样具有沿第1流路的流动方向在形成于第1基板310的作为第2壁部的分离壁303配置多个的注口309，从第2注口供给的第2混合流体的供给部隔着上述第2壁部配置于上述第1流路。
另外，在第1基板形成第1壁部的形式最好部件数较少，但第1基板和第1壁部也可由别的构件形成和固定，作为上述形式。
其特征在于形成于第1注口区域308和第2注口区域309的注口在第1基板310与第2基板311之间构成上述混合流体的流路。
另外，最好在第1基板310与第2基板311的叠层方向上，第1流路301的高度为上述注口308或309的高度的5倍或其以上。
这样形成时从减小整体的厚损的观点出发较理想。作为一例，为了使整体的尺寸小型化，可认为形成在100倍或其以下的程度较实用。从构造和其它方面考虑也可在其以上。
另外，最好在第1基板310与第2基板311的叠层方向上，根据第1流路301的高度相对第1注口308的高度的比形成比构成第1注口区域的注口308的数量多的程度，这对实现高效率的混合有利。为了整体上实现小型化，可认为形成在100倍以下左右较实用。从构造和其它方面考虑也可在其以上。
下面说明其它混合器。也可使得按不使用微切削加工技术也可成形的尺寸实现微型流体装置。该形式在微型流体装置以条状排列希望混合的多种液体，使该条状的流动的宽度变窄，从而缩短扩散距离，按可进行机械加工的注口尺寸和节距赋予与微型流体装置的第1实施例同等的混合性能。图5示出该第1实施例。
例如，形成于基板的混合流路呈片状，在该基板的片面上存在注口群，该注口群由多个相对流动方向平行地形成的贯通孔构成，该多个贯通孔连通到与混合流路分离的至少1个空间连通，从排成1列的注口群将1种其它的原料排出到在混合流路内流动的原料。这样，形成在混合流路内流动的流体与从贯通孔排出的液体交替流动的层状流动，在混合多种原料的场合，沿流动方向按希望混合的原料的种类的列排列相对混合流路内流动平行地排列的注口群的列，该各注口相对下一列的注口和混合流路内流动方向处于相同位置，由此使从各注口排出的原液包入由下一注口排出的液体地流动从而形成层状的流动，缩短其形成的多个原料的层状流进行流动的混合流路的断面积，在缩短层状流的间隔后从微型流体装置排出。
另外，作为具体的形式，左下图为上面图，右下图为断面图。微型流体装置包括片状的槽501、511，形成狭缝状注口502、512、微小注口群503～507、512～517的基板510；及盖519。微小注口群503～507、512～517由微小的注口509构成。在该微型流体装置内，液体从上方朝下方流动(520)，原料1从狭缝状注口502、512按箭头522排出，在片状流路501、511中朝下方流动，原液2～原液6这样5种液体从微小注口群503～507、512～517如箭头523～527那样排出，在片状流路501、511内朝下方流动。此时，微小注口群503～507的流动方向的位置形成在相同流线上，形成如前面的图3、图4所述那样的层状的流动。该层状的流动由处于片状流路501、511的流动方向的末端的出口508、518节流，其层间距离缩小，可在短时间内仅由扩散混合。伸是，由于各原料在深度方向为1层，所以，从各微小注口群503～507、512～517排出的原料2～原料6的流量多，在片状流路501、511的深度方向充分扩展地排出的场合成立。当从各微小注口群503～507、512～517排出的原料的量少时，不能朝深度方向充分扩展，仅在片状流路501、511底边流动，存在不能朝深度方向充分扩散的可能性，存在最好即使在出口508、518缩短层间距离也不能充分混合的可能性。作为解决该问题的方法，具有图6所示微型流体装置。在该基板的片面上形成连通到混合流路分离的至少1个空间的多个相对流动方向平行的贯通孔，在由该多个贯通孔构成的注口群的1个1个的注口的周围按在流动方向具有开口部的形式形成具有与片状流路的厚度相同的高度的流线型的围壁，从注口排出到混合流路内的流动的原料的流动可不受影响地分布到片状流路的深度方向，形成与其厚度方向平行的层状的流动。
该装置的特征在于，由流线型的保护壁610保护从微小注口群603～607的各注口609排出的原料2～原料6不受来自该注口群上方的流动的影响，在该流动的厚度方向均匀地输送原料2～原料6，在流动的宽度方向实现层状的流动。这样，即使在从微小注口群603～607排出微少的原料的场合也可在流动的厚度方向维持遍布层状的流动，可通过由出口608节流，从而确实地缩短扩散距离，在短时间稳定地进行均匀的混合。
另外，图5和图6的形式具有作为混合液制造装置的特征。例如，具有第1基板510和作为第2基板的盖519，该盖519在与第1基板510之间构成第1流体流动的形成片状流动的流路521，在第1基板510具有第1注口区域(例如503)和第2注口区域(例如504)，该第1注口区域沿横过上述流体的流动的方向隔开间隔配置多个供给用于送到在第1流路521中流动的流体进行混合的第1混合流体的第1注口(例如513)，该第2注口区域沿横过上述流体的流动方向隔开间隔配置多个供给用于送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的第2混合流体的第2注口(例如514)，上述第2注口(例如514)配置到第1流体流动的区域中的由上述第1注口513供给的第1混合流体流下的区域。具体内容在后面根据图7说明。
从多个注口供给的第1混合流体在流下到上述第2注口区域时，最好在横过第1流体的流动的方向隔开间隔流动。
另外，其它特征在于在第1注口上游侧的上述第1流路中的与第1注口对应的位置具有作为壁部的保护壁610。
该壁例如也可为连接第1基板与第2基板的壁。另外，可为从形成注口的第1基板侧朝第2基板侧凸出的凸起。
如图7所示，通过将各微小注口群603～607的各微小注口701、703、705配置到片状流路601的流动的流线上，从而由第1排出注口701的保护壁702将原液1的流动707分离为2个流动708、709，将原料2的流动710夹入于其间。另外，由第2排出注口703的保护壁704将夹于原液1的流动708、709的原液2的流动710分离成2个流动711、712，原液3的流动713进入到其间。在第3排出注口705，也同样由保护壁706将夹于原料1的流动708、709与原料2的流动711、712的原料3的流动713分离成2个流动714、715，在其间夹入原液4的流动718。这样在流线上配置各注口，可将各流动分离成2个，可形成注口数的2倍的层状流动，使其扩散距离为一半(扩散时间为1/4)。在使用该片状混合流路的方式的场合，可相对图3所示曲行流路型混合流路的断面积获得不同数量级的断面积，可由1个微型流体装置处理数十mL/min，所以，不需要并列处理，所以，可简化装置和系统。而且，当然在该微型流体装置的加工中不仅可适用机械加工，而且可适用微切削加工技术。
虽然为将最终产品排出到销售容器的分注口110、217，但作为最简单的方法，微型流体装置109、215由流动处理制作最终产品，将分注口110、217安装于微型流体装置109、215，直接分注。因此，可在微型流体装置一体制作用于分注的注口，也可安装装拆式的注口。但是，如该注口部分变脏，则当排出最终产品时，附着于注口部分弯曲地排出，或残留于注口，混入到下一产品。为此，需要每次更换注口进行一次性使用，或设置清洗分注口的功能。另外，在销售容器111、218防止当分注最终产品时杂菌或灰尘混入到容器111、218，分注结束后到在容器加盖之前，需要与店内隔开的封闭的清洁空间。因此，该部分的空气通过过滤器除去灰尘，另外，在紫外线截止的门关闭期间，由灭菌灯维持灭菌状态。
作为在上述最终产品的调合的同时进行的作业，在顾客喜欢的图案的标签打印所装入的最终产品的成分构成和顾客取的名称，粘贴到装入最终产品的销售容器111、218上(114)，在顾客决定粘贴到其产品的标签的设计和名称期间，最终产品通过微型流体装置109、215内进入到销售容器111、218，当顾客确定完标签的设计和名称时，立即从按需生产装置接受装有最终产品并粘贴了标签的销售容器，该标签在自己选择的图像打印自己取的名称。
如上述那样，当使用本发明时，只要仅将必要最低限的区域维持在产品制造所必需的环境即可，在微型流体装置内通液即可进行混合，所以，不需要搅拌作业，可使运行成本较低，另外，顾客立即可在现场获得符合自己的化妆品。另外，通过使用微型流体装置，可按与销售品相同的品质制作比销售量少的样品，所以，可在对顾客评价样品实施后实际制作产品。具体地说，准备样品的微量容器或包含样品的脱脂棉，试验该样品，由顾客判断是否购买该产品后实施，从而可设立能够获得更高的顾客满意度的系统。
至此，说明了以化妆品为对象的按需控制和销售系统，但通过在该系统中附加微型流体装置的温度控制机构和吸光度计等，从而也可适用于化学合成系统和化学分析系统等。图8示出其它混合液制造装置的例子。这示出按需化学合成系统。使用4种试剂801、802、804、806和3种洗脱液803、805、807进行多级化学合成。该系统的特征在于由流动处理进行多级合成，所以，可按与使用量对应的流量在相同时间送出所有试剂和洗脱液。试剂1(801)和试剂2(802)由送液泵适量地送到微型反应装置1(809)，在其内部发生化学反应。此时，微型反应装置1(809)由温度调节器1(810)维持在对反应最佳的温度。该反应的生成物被送往微型洗脱装置1(811)，在微型洗脱装置811内与洗脱液2(803)接触，分成必要的成分和不需要的成分，必要的成分被送到下一微型反应装置2(813)，不要的成分被送到废液槽1(812)。送到微型反应装置2(813)的生成物在这里与试剂3(804)混合，在由温度调节器2(814)维持在最佳温度的状态下，进行化学反应，生成物被送到微型洗脱装置2(815)。送到微型洗脱装置2(815)的生成物在这里与洗脱液2(805)接触，与前面同样，必要的成分被送到下一微型反应装置3(817)，不要的成分被送到废液槽2(816)。在微型反应装置3(817)与试剂4(806)进行反应后，由微型洗脱装置3(819)与洗脱液3(807)接触，从而除去不必要的成分，送往废液槽3(821)，仅目的的生成物排出到生成物用容器820。这一连串的工序在1个相连的流路内发生，没有为了进行并列处理而在批处理那样的各工序间发生的无用时间，而且成为不需要手动的容易自动化的系统。在图8中，示出在不同的微型流体装置进行各工序的实施例，但也可将其组装到1个微型流体装置内。例如，在使用图3所述微型流体装置进行的场合，在曲行混合流路301的流动方向直列地排列由多级处理混合的各试剂所用的缓冲部，相应于在混合流路内的反应所需要的滞留时间决定收容各试剂的缓冲部的间隔，在滞留时间长的反应的场合，下一缓冲部形成于离开的位置，从而可按流动处理实施多级合成处理。此时，在各合成处理的最佳的温度不同的场合，将各缓冲部间的混合流路控制到对该反应最佳的温度。但是，当将导热率良好的硅等作为材料制作微型流体装置时，难以在各混合流路间的温度设置差别，所以，在各微型流体装置进行多级合成处理的各反应，由导热率小的树脂连接各微型流体装置的出入口间，构成直列的反应系。另外，在需要由多级合成处理制作的生成物的分离、提取、浓缩等处理的场合，通过装入到不与本系统的微型流体装置直列地连接的各功能装置，进行流动处理。在该场合，也需要输送在各功能装置中使用的提取液等的泵。
这样，具有图3、图5、图6的混合部的系统最好构成上述例示的化妆液和香水等按需(on demand)化妆品系统和按需(on demand)化学合成系统，但也可构成此外的按需合成物制造装置。
权利要求
1.一种混合液制造装置，其特征在于具有输入混合液提供对象信息的输入部，保管混合液的多种原料的原料保管系统，从上述输入的混合液提供对象信息选择上述保管的原料的种类和量的产品信息系统，从上述原料保管系统取出上述选择的原料的送液部，混合从上述送液部供给的原料的混合部，对设置的混合液容器注入上述混合液的注入部，输入在上述混合液容器的标签上记述的事项的输入部，及将上述输入的事项打印于上述标签、在上述混合液容器粘贴上述标签的标签形成部；在上述注入部的上述混合液的注入结束之前开始上述打印。
2.一种混合液制造装置，其特征在于具有输入顾客信息的输入部，保管混合液的多种原料的原料保管系统，根据上述输入的顾客信息选择上述保管的原料种类和量的产品信息系统，从上述原料保管系统取出上述选择的原料的送液部，混合从上述送液部供给的原料的混合部，对设置的混合液容器注入上述混合液的注入部，输入记述于上述混合液容器的标签的事项的输入部，及将上述输入的事项打印于上述标签、在上述混合液容器粘贴上述标签的标签形成部；上述混合部具有第1基板和在与上述第1基板之间形成第1流体流动的第1流路的第2基板，上述第1基板具有供给用于送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的流体的第1注口区域和第2注口区域，上述第1注口区域与上述第2注口区域夹住上述第1流路地进行配置。
3.一种混合液制造装置，其特征在于具有输入顾客信息的输入部，保管混合液的多种原料的原料保管系统，根据上述输入的顾客信息选择上述保管的原料种类和量的产品信息系统，从上述原料保管系统取出上述选择的原料的送液部，混合从上述送液部供给的原料的混合部，对设置的混合液容器注入上述混合液的注入部，输入记述于上述混合液容器的标签的事项的输入部，及将上述输入的事项打印于上述标签、在上述混合液容器粘贴上述标签的标签形成部；上述混合部具有第1基板和在与上述第1基板之间形成第1流体流动的第1流路的第2基板；上述第1基板具有第1注口区域和第2注口区域；该第1注口区域隔开间隔在横过上述第1流体的流动的方向配置多个第1注口，该第1注口供给用于送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的第1混合流体；该第2注口区域位于上述第1注口区域的上述第1流路的下游侧，在横过上述第1流体的流动的方向隔开间隔配置多个第2注口，该第2注口供给用于送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的第2混合流体；上述第2注口配置到上述第1流体流动的区域中的由上述第1注口供给的第1混合流体流下的区域。
4.根据权利要求2所述的混合液制造装置，其特征在于上述混合液为香水或化妆液。
5.根据权利要求3所述的混合液制造装置，其特征在于上述混合液为香水或化妆液。
6.一种混合液制造装置，其特征在于具有第1基板和在与上述第1基板之间形成第1流体流动的第1流路的第2基板；上述第1基板具有第1注口区域和第2注口区域；该第1注口区域供给用于送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的第1混合流体；该第2注口区域供给第2混合流体；上述第1注口区域与上述第2注口区域夹住上述第1流路地进行配置。
7.根据权利要求6所述的混合液制造装置，其特征在于上述第1注口区域具有沿上述第1流路的流动方向在形成于上述第1基板的第1壁部配置多个的第1注口，供给到上述第1注口的第1混合流体的供给部相对上述第1流路处于隔着上述第1壁部的位置。
8.根据权利要求6所述的混合液制造装置，其特征在于形成于上述第1注口区域和上述第2注口区域的注口，在上述第1基板与上述第2基板之间形成上述第1混合流体或上述第2混合流体的流路。
9.一种混合液制造装置，其特征在于具有第1基板和在与上述第1基板之间形成第1流体流动的第1流路的第2基板；上述第1基板具有第1注口区域和第2注口区域；该第1注口区域隔开间隔在横过上述第1流体的流动的方向配置多个第1注口，该第1注口供给用于送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的第1混合流体；该第2注口区域位于上述第1注口区域的上述第1流路的下游侧，在横过上述第1流体的流动的方向隔开间隔配置多个第2注口，该第2注口供给用于送到在上述第1流路中流动的流体进行混合的第2混合流体；上述第2注口配置到上述第1流体流动的区域中的由上述第1注口供给的第1混合流体流下的区域。
10.根据权利要求9所述的混合液制造装置，其特征在于在包含上述第1流路的第1注口的上游侧的区域的、与上述第1注口对应的位置具有壁部。
11.根据权利要求6所述的混合液制造装置，其特征在于从上述第1注口区域供给的第1混合流体的流量比第2混合流体的流量多，该第2混合流体从上述第2注口区域供给，比从上述第1混合流体的分注量少。
12.根据权利要求9所述的混合液制造装置，其特征在于从上述第1注口区域供给的第1混合流体的流量比第2混合流体的流量多，该第2混合流体从上述第2注口区域供给，比从上述第1混合流体的分注量少。
全文摘要
一种混合液制造装置，具有输入混合液提供对象信息的输入部，保管混合液的多种原料的原料保管系统，从上述输入的混合液提供对象信息选择上述保管的原料的种类和量的产品信息系统，从上述原料保管系统取出上述选择的原料的送液部，混合从上述送液部供给的原料的混合部，对设置的混合液容器注入上述混合液的注入部，输入在上述混合液容器的标签记述的事项的输入部，将上述输入的事项打印于上述标签、在上述混合液容器粘贴上述标签的标签形成部，上述打印部的打印在上述注入部的混合液的注入结束之前开始。制造和提供对顾客最佳的产品，提供一种与多品种少量生产对应的混合液制造系统。
文档编号B67D1/00GK1605382SQ20041003690
公开日2005年4月13日 申请日期2004年4月21日 优先权日2003年10月8日
发明者小出晃, 三宅亮, 伊藤靖夫, 远藤喜重 申请人:株式会社日立制作所, 日立产业有限公司