(57)【要約】      （修正有）【課題】正確な量の液体を採取可能なキャピラリーを提供する。【解決手段】キャピラリーは、筒状の形状を有しており、第１端面１１ａと、第２端面と、第１開口１１ｂと、第２開口と、を有している。第１端面１１ａは第１方向の端に位置しており、第１開口１１ｂは第１端面１１ａに開口している。第２端面は、第１方向と逆方向である第２方向の端に位置しており、第２開口は第２端面に開口している。第１端面１１ａは、第１方向に対して傾斜しており、第１方向の端に位置する第１端１１ｃを有している。そして、第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離は、第１端面１１ａにおける第１端１１ｃ以外の部分と第１開口１１ｂとの距離よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向の端に位置する第１端面および該第１端面に開口する第１開口と、前記第１方向と逆方向である第２方向の端に位置する第２端面および該第２端面に開口する第２開口と、を有する筒状の形状を有しており、
前記第１端面は、前記第１方向に対して傾斜しており、
前記第１端面は、前記第１方向の端に位置する第１端を有しており、
前記第１端と前記第１開口との距離は、前記第１端面における前記第１端以外の部分と前記第１開口との距離よりも大きい
ことを特徴とするキャピラリー。
【請求項２】
前記第１端面は、１つの角を有する形状を有しており、前記第１端は前記角の頂点であることを特徴とする請求項１に記載のキャピラリー。
【請求項３】
前記角が鋭角であることを特徴とする請求項２に記載のキャピラリー。
【請求項４】
相対的に前記第１方向側に位置しており、前記第１端面および前記第１開口を有する第１部分と、相対的に前記第２方向側に位置しており、前記第２端面および前記第２開口を有する第２部分と、を有しており、前記第１部分と前記第２部分とが互いに異なる材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキャピラリー。
【請求項５】
前記第１部分が樹脂を用いて構成されており、前記第２部分がガラスを用いて構成されていることを特徴とする請求項４に記載のキャピラリー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のキャピラリーと、
前記第２開口を介して前記キャピラリーの内部と繋がっている圧力室と、
該圧力室の体積を変化させる駆動部と、
を有していることを特徴とするピペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、キャピラリーおよびそれを用いたピペットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数種類の液体を、プローブ内に吸引した後にプローブの長さ方向に往復運動させることによって攪拌して混合するピペットが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６２４３７号公報
【特許文献２】特開２０００−３０４７５４号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示のキャピラリーは、第１方向の端に位置する第１端面および該第１端面に開口する第１開口と、前記第１方向と逆方向である第２方向の端に位置する第２端面および該第２端面に開口する第２開口と、を有する筒状の形状を有している。前記第１端面は、前記第１方向に対して傾斜している。前記第１端面は、前記第１方向の端に位置する第１端を有している。前記第１端と前記第１開口との距離は、前記第１端面における前記第１端以外の部分と前記第１開口との距離よりも大きい。
【０００５】
本開示のピペットは、キャピラリーと圧力室と駆動部とを有している。圧力室は、第２開口を介してキャピラリーの内部と繋がっている。そして、駆動部は圧力室の体積を変化させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示のキャピラリーの具体例を模式的に示す斜視図である。
【図２】本開示のキャピラリーの具体例を模式的に示す断面図である。
【図３】本開示のキャピラリーの具体例における第１端面の形状を模式的に示す平面図である。
【図４】本開示のピペットの具体例を模式的に示す断面図である。
【図５】駆動部を駆動する信号における電圧の変化の一例を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
上述した従来のピペットでは、複数種類の液体を正しい比率で混合する必要があるため、それぞれの液体を正確な量だけ採取する必要がある。しかしながら、液体を採取するときに、意図した量よりも僅かに多い液体が採取されてしまう問題が生じることが発明者らの検討により新たに明らかになった。そして、採取する液体からキャピラリーを引き抜いた後に、キャピラリーの先端に付着していた液体がキャピラリーの内部に入り込んでしまう現象が生じ、この現象が前述した問題の原因であることが判明した。なお、キャピラリーの先端に付着した液体がキャピラリーの内部に入り込んでしまう現象は、液体の表面張力に起因すると考えられる。
【０００８】
本開示のキャピラリーおよびピペットは、このような問題を改善することができる。以下、本開示のキャピラリーおよびピペットの具体例について図面を用いて説明する。
【０００９】
図１は、本開示のキャピラリーの具体例であるキャピラリー１０を模式的に示す斜視図であり、図２は、キャピラリー１０の断面図であり、図３は、キャピラリー１０の第１端面１１ａの形状を模式的に示す平面図である。
【００１０】
キャピラリー１０は、筒状の形状を有しており、第１端面１１ａと、第２端面１２ａと、第１開口１１ｂと、第２開口１２ｂと、を有している。なお、「筒状の形状」とは、一つの方向に長く、中空であり、且つ両端部が開口した形状を意味するものであり、円筒形のみを意味するものではない。第１端面１１ａは第１方向（図の＋ｘ方向）の端に位置しており、第１端面１１ａには第１開口１１ｂが開口している。第２端面１２ａは、第１方向と逆方向である第２方向（図の−ｘ方向）の端に位置しており、第２開口１２ｂは第２端面１２ａに開口している。
【００１１】
キャピラリー１０は、ガラス、樹脂、セラミックス、金属など、既知の種々の材料を用いて構成することができるが、内部の液体が視認可能なように透明であると良く、例えば、樹脂やガラスを好適に用いることができる。キャピラリー１０の大まかな形状は、筒状の形状であれば良く、種々の形状を選択できるが、製造の容易さの点では円筒形とすると良い。キャピラリー１０の内径は、採取する液体の量に応じて適宜設定することができ、例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度とすることができる。キャピラリー１０の外径は、適宜設定することができ、例えば、０．４ｍｍ〜１．２ｍｍ程度とすることができる。キャピラリー１０の長さは、吸引および攪拌する液体の量ならびにキャピラリーを取り付けるピペットの形状に応じて適宜設定することができ、例えば、２０ｍｍ〜１００ｍｍ程度に設定される。
【００１２】
例えば、キャピラリー１０の第１端面１１ａ、内面１３、外側面１４の＋ｘ方向側など、キャピラリー１０における液体が付着する部分は、撥水性を有していると良い。これにより、液体の採取量を正確にできるとともに、キャピラリー１０内での意図せぬ液体の移動を低減することができる。キャピラリー１０を構成する材料が撥水性を有していない場合には、例えば、キャピラリー１０の表面に撥水膜を形成することができる。
【００１３】
撥水膜としては、例えば、シランカップリング剤により形成される撥水膜、金属アルコキシド含有撥水膜、シリコーン含有撥水膜、又はフッ素含有撥水膜など、種々の撥水膜を用いることができる。キャピラリー１０の表面への撥水膜の形成方法としては、種々の方法を用いることができる。ドライプロセス法の例としては、物理蒸着法、スパッタリング法などの物理気相成長法や、化学蒸着（ＣＶＤ）法、原子層堆積（ＡＬＤ）法などの化学気相成長法が挙げられる。ウェットプロセス法の例としては、ゾルゲル法、ディップコーティング法、塗布法などが挙げられる。
【００１４】
第１端面１１ａは、第１方向（図の＋ｘ方向）に対して垂直ではなく、第１方向に対して傾斜した平面となっている。これにより、キャピラリー１０の第１端面１１ａ側を液体に接触させた後に引き上げたときに、第１端面１１ａに付着する液体の量を少なくすることができる。第１方向と第１端面１１ａとの成す角度は、適宜設定することができ、例えば４０°以上８０°以下とすることができ、また、例えば６０°以上７０°以下とすることができる。
【００１５】
また、第１端面１１ａは、第１方向の端に位置する第１端１１ｃを有している。そして、第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離は、第１端面１１ａにおける第１端１１ｃ以外の部分と第１開口１１ｂとの距離よりも大きくされている。なお、第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離とは、図２および図３にｄ１で示すように、第１開口１１ｂにおける第１端１１ｃに最も近い部分と第１端１１ｃとの距離を意味する。第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離は、例えば０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下とすることができ、また、例え
ば、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とすることができる。また、第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離は、第１開口１１ｂの差し渡しの２倍以上とすると良い。また、第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離は、第１端面１１ａにおける第２方向（図の−ｘ方向）の端と第１開口１１ｂとの距離の２倍以上とすると良く、３倍以上とすると更に良い。
【００１６】
このように、本開示のキャピラリーは、筒状の形状を有しており、第１端面１１ａと、第２端面１２ａと、第１開口１１ｂと、第２開口１２ｂと、を有している。第１端面１１ａは第１方向の端に位置しており、第１開口１１ｂは第１端面１１ａに開口している。第２端面１２ａは、第１方向と逆方向である第２方向の端に位置しており、第２開口１２ｂは第２端面１２ａに開口している。第１端面１１ａは、第１方向に対して傾斜しており、第１方向の端に位置する第１端１１ｃを有している。そして、第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離は、第１端面１１ａにおける第１端１１ｃ以外の部分と第１開口１１ｂとの距離よりも大きい。この構成が、本開示のキャピラリーの基本構成である。本開示のキャピラリーはこの基本構成を有していれば良く、その他の構成は適宜変更または省略が可能である。この基本構成により、第１端面１１ａに付着した液体がキャピラリーの内部に入り込むことによって生じる問題、すなわち、採取する液体の量が意図した量に対して僅かに多くなる問題の発生を低減する効果を得ることができる。
【００１７】
この効果が得られるメカニズムは以下のように推測できる。すなわち、キャピラリー１０を液体中から−ｘ方向へ引き出したとき、キャピラリー１０の＋ｘ方向の端に位置する第１端１１ｃは、キャピラリー１０と液体とが最後に離れる場所となる。そこで第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離を大きくすることにより、第１端面１１ａに付着した液体が表面張力によってキャピラリー１０の内部に入り込む現象を生じ難くすることができる。しかしながら、第１端面１１ａの面積の増加は、第１端面１１ａに付着する液体の量の増加に繋がるため、第１端面１１ａの面積の増加を抑えつつ第１端１１ｃと第１開口１１ｂとの距離を大きくすることにより、採取する液体の量が意図した量に対して多くなる問題の発生を低減することができる。
【００１８】
また、本開示のキャピラリーでは、第１端面１１ａが１つの角１１ｄを有する形状を有しており、第１端１１ｃが角１１ｄの頂点であるようにしてもよい。このような構成を有しているときには、前述した効果を高めることができる。また、角１１ｄが鋭角である（図３に示す角度θが鋭角である）ようにしても良く、このような構成を有しているときには、更に効果を高めることができる。
【００１９】
また、キャピラリー１０は、第１部分１０ａと第２部分１０ｂとを有している。第１部分１０ａは、相対的に第１方向側に位置しており、第１端面１１ａおよび第１開口１１ｂを有している。第２部分１０ｂは、相対的に第２方向側に位置しており、第２端面１２ａおよび第２開口１２ｂを有している。第１部分１０ａと第２部分１０ｂとは、例えば、各種接着剤による接合や嵌め合いなど、既知の種々の接合方法で接合することができる。
【００２０】
第２部分１０ｂは、第１部分１０ａよりも単純な形状とすることができ、例えば、円筒状の形状とすることができる。第１部分１０ａは、前述した第１端面１１ａおよび第１端１１ｃを有しており、第２部分１０ｂよりも複雑な形状とする必要がある。よって、複雑な形状を作製することが容易な材料、例えば樹脂のような材料を用いて第１部分１０ａを構成することにより、製造が容易なキャピラリー１０を得ることができる。樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等を好適に用いることができる。
【００２１】
しかしながら、例えば、キャピラリー１０内に吸引した液体を、蛍光反応を用いて分析するようなときには、樹脂自体の蛍光反応によって液体の分析が難しくなる。そこで、例
えば、単純な構造とすることができる第２部分１０ｂを、蛍光反応を示さない材料、例えばガラスのような材料を用いて構成することにより、第２部分１０ｂ内にある液体を蛍光反応を用いて分析することができる。
【００２２】
このように、本開示のキャピラリーは、相対的に第１方向側に位置しており、第１端面１１ａおよび第１開口１１ｂを有する第１部分１０ａと、相対的に第２方向側に位置しており、第２端面１２ａおよび第２開口１２ｂを有する第２部分１０ｂと、を有しており、第１部分１０ａと第２部分１０ｂとが互いに異なる材料で構成されている構成としても良い。このような構成を有しているときには、高機能で製造が容易なキャピラリー１０を得ることができる。また、本開示のキャピラリーは、第１部分１０ａが樹脂を用いて構成されており、第２部分１０ｂがガラスを用いて構成されているようにしても良い。このような構成を有しているときには、キャピラリー内の液体の蛍光分析が容易で、且つ製造が容易なキャピラリーを得ることができる。
【００２３】
また、本開示のキャピラリーは、内面１３における第１部分１０ａと第２部分１０ｂとの境目に段差を有していても良い。このような構成を有しているときには、キャピラリー１０内に吸い込んだ複数の液体を、キャピラリー１０内を往復運動させて混合する際に、乱流を発生させることにより混合効率を高めることができる。
【００２４】
また、本開示のキャピラリーは、第１端１１ｃに向かう複数の溝を第１端面１１ａに有しているようにしても良い。このような構成を有しているときには、第１端面１１ａの撥水性を高めることができるため、前述した効果を更に高めることができる。なお、溝の深さ、幅および間隔は、例えば、それぞれ数ミクロン程度とすることができる。
【００２５】
また、本開示のキャピラリーは、第１方向（図の＋ｘ方向）へ向かう複数の溝を外側面１４に有しているようにしても良い。このような構成を有しているときには、外側面１４の撥水性を高めることができるため、前述した効果を更に高めることができる。なお、溝の深さ、幅および間隔は、例えば、それぞれ数ミクロン程度とすることができる。
【００２６】
図４は、本開示のピペットの具体例を模式的に示す断面図である。本具体例のピペットは、キャピラリー１０と、ピペット本体２０と、第１制御部２４と、第２制御部２５と、を有している。
【００２７】
ピペット本体２０は、圧電基板（圧電アクチュエータ）４０と、第１部材３０と、第２部材６０と、が接合されて構成されている。そして、ピペット本体２０は、圧力室２１と、第１流路２２と、第２流路２６と、を内部に有している。圧力室２１は、ピペット本体２０の内部に設けられた空洞である。圧力室２１は、圧力室２１を取り囲む壁の一部が変形可能となっており、壁の変形により圧力室２１の体積が変化する。第１流路２２および第２流路２６は、ピペット本体２０の内部に設けられた空気の通り道であり、それぞれ、細長い形状を有する空洞である。
【００２８】
第１部材３０は、圧力室２１の側壁を構成している部材であり、金属、セラミック、樹脂など種々の材料を用いて構成することができる。第１部材３０は、例えば、厚さが５０μｍ〜５ｍｍ程度の板状とすることができ、中央には圧力室２１となる貫通孔が形成されている。貫通穴の形状および大きさは適宜選択することができるが、例えば、直径２〜５０ｍｍ程度の円形状とすることができる。
【００２９】
第１部材３０には、圧力室２１となる貫通穴の一方の開口を塞ぐように第２部材６０が接合されており、第２部材６０の一部が、圧力室２１を取り囲む壁の一部を構成している。第２部材６０は、第１流路２２および第２流路２６を内部に有している。第２部材６０
は、金属、セラミック、樹脂など種々の材料を用いて構成することができる。
【００３０】
第１流路２２は＋ｘ方向に延びている。第１流路２２の＋ｘ方向の端はキャピラリー１０の第２開口１２ｂに接続されている。第１流路２２は、−ｘ方向の端にピペットの外部に繋がる開口を有しており、その開口には、ピペットの外部と第１流路２２とを開閉可能に接続するバルブ２３が設けられている。バルブ２３は、外部から入力される信号に応じて開閉動作を行う。バルブ２３としては、電磁式バルブ、圧電式バルブ、動電式バルブなど、種々のバルブを用いることができる。第１流路２２の形状・大きさは適宜設定することができるが、例えば、直径が０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の円管状とすることができる。
【００３１】
第２流路２６は、第１流路２２における−ｘ方向の端部と＋ｘ方向の端部との間の位置で第１流路２２に繋がっており、第１流路２２に繋がる部分から＋ｙ方向へ延びている。第２流路２６の形状・大きさは適宜設定することができ、例えば、直径が０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の円管状とすることができる。なお、毛細管現象による第２流路２６への液体の流入を低減する観点では、第２流路２６の直径を第１流路２２の直径よりも大きくすると良い。第２流路２６の＋ｙ方向の端は圧力室２１に繋がっている。
【００３２】
第１部材３０には、圧力室２１となる貫通穴の他方の開口を塞ぐように圧電基板４０が接合されており、圧電基板４０の一部が、圧力室２１を取り囲む壁の一部を構成している。圧電基板４０は、３ｍｍ〜１００ｍｍ□程度の大きさで厚さが２０μｍ〜２ｍｍ程度の平板状の形状を有しており、積層された２枚の圧電セラミック層４０ａ、４０ｂを有している。圧電セラミック層４０ａ、４０ｂの厚さは、例えば、１０μｍ〜３０μｍ程度とすることができる。圧電セラミック層４０ａ、４０ｂは、種々の圧電材料を用いて構成することができる。例えば、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ３系、ＫＮａＮｂＯ３系、ＢａＴｉＯ３系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ３系、ＢｉＮａＮｂ５Ｏ１５系などのセラミックス材料を好適に用いることができる。なお、圧電セラミック層４０ａは、厚さ方向に分極されており、電圧が加えられて水平方向に伸張・伸縮するが、圧電セラミック層４０ｂには電圧が加えられないため、圧電体以外の材料で構成されていても構わない。
【００３３】
また、圧電基板４０は、内部電極４２と、表面電極４４と、接続電極４６と、貫通電極４８と、を有している。これらの電極および導体は、種々の金属材料を用いて構成することができる。内部電極４２および貫通電極４８は、例えばＡｇ−Ｐｄなどの金属材料を好適に用いることができ、表面電極４４および接続電極４６は、例えばＡｕなどの金属材料を好適に用いることができる。
【００３４】
内部電極４２は、圧電セラミック層４０ａと、圧電セラミック層４０ｂとの間に配置されており、圧電基板４０と略同じ大きさを有している。内部電極４２の厚さは、例えば２μｍ程度とすることができる。
【００３５】
表面電極４４は、表面電極本体４４ａと引出電極４４ｂとを有しており、圧電基板４０の表面に設けられている。表面電極本体４４ａは、圧力室２１と略等しい平面形状を有しており、圧力室２１と厚さ方向に重なるように設けられている。引出電極４４ｂは、表面電極本体４４ａから引き出されるように形成されている。表面電極４４の厚さは、例えば０．１μｍ〜１μｍ程度とすることができる。
【００３６】
接続電極４６は、圧電基板４０の表面に設けられており、圧電セラミック層４０ａを貫通する貫通電極４８を介して内部電極４２と接続されている。
【００３７】
圧電セラミック層４０ａの一部は表面電極本体４４ａと内部電極４２との間に挟まれて
いる。そして、表面電極本体４４ａと、内部電極４２および圧電セラミック層４０ａ、４０ｂにおける表面電極本体４４ａと厚さ方向に重なる部分と、によって、電圧の印加によって変形する駆動部５０が構成されている。このように駆動部５０は圧電体を用いて構成されている。
【００３８】
そして、引出電極４４ｂと接続電極４６との間に電圧を加えることにより、圧電セラミック層４０ａにおける表面電極本体４４ａと内部電極４２とで挟まれた部分が水平方向に伸張または収縮し、圧電セラミック層４０ｂは変形しないため、駆動部５０が屈曲する。駆動部５０が屈曲すると、圧力室２１の体積が変化し、第２流路２６および第１流路２２内の圧力が変動するため、第１流路２２に接続されたするキャピラリー１０内への液体の吸引や、吸引した液体の排出等を行うことができる。
【００３９】
なお、図４においては、圧電アクチュエータ（圧電基板４０）が圧力室２１の壁の一部を構成する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、静電アクチュエータなど、他の方式のアクチュエータを用いても良く、さらに他の方法によって圧力室２１の壁を変形させるようにしても構わない。
【００４０】
第１制御部２４は、圧電基板４０と電気的に接続されており、電気信号を圧電基板４０に与えて圧電基板４０を変形させることにより、圧力室２１の体積を変化させる。これにより、キャピラリー１０への液体の吸引や、キャピラリー１０からの液体の吐出などを行うことができる。圧力室２１の体積が周期的に増減するように圧電基板４０を駆動させることにより、キャピラリー１０内に吸引した液体を振動させて混合することもできる。
【００４１】
第２制御部２５は、バルブ２３と電気的に接続されており、バルブ２３に電気信号を与えることによりバルブ２３を開閉する。第１流路２２内に液体が流入してしまった場合に、バルブ２３を開くことにより、液体をバルブ２３から外部へ排出することができる。また、圧電基板４０を変形させて液体を吸入した後に、バルブ２３を開いて、その状態で圧電基板４０の変形を元に戻し、バルブ２３を閉じた後に再び圧電基板４０を変形させることにより、多くの量の液体を吸入することができる。
【００４２】
第１制御部２４および第２制御部２５は、種々の集積回路を用いて構成することができる。なお、第１制御部２４および第２制御部２５は、ピペット本体２０に設けられていても良いが、そうでなくても構わない。例えば、ピペット本体２０と別体のコントローラーに第１制御部２４および第２制御部２５が設けられており、ピペット本体２０とコントローラーとがケーブルで接続されていても構わない。
【００４３】
次に、本具体例のピペットの動作の一例について図５を用いて説明する。図５は、第１制御部が出力する信号における電圧の変化の一例を模式的に示すグラフである。図５において、横軸は時間を示しており、縦軸は電圧を示している。
【００４４】
まず、キャピラリー１０の第１端１１を液体Ａに浸し、時刻ｔ１において、圧力室２１の体積が増加するように駆動部５０を駆動させる第１信号を第１制御部２４が出力し、駆動部５０の圧電セラミック層４０ａに所定の電圧が印可される。これにより、圧力室２１の体積が増加し、液体Ａがキャピラリー１０内に吸引される。
【００４５】
次に、キャピラリー１０の第１端１１を液体Ｂに浸し、時刻ｔ２において再び第１信号を第１制御部２４が出力し、駆動部５０の圧電セラミック層４０ａに更に高い電圧が印可される。これにより、圧力室２１の体積が更に増加し、液体Ｂがキャピラリー１０内に吸引される。
【００４６】
次に、キャピラリー１０の第１端１１を液体Ｂ中から空中へ引き出し、時刻ｔ３において再び第１信号を第１制御部２４が出力し、駆動部５０の圧電セラミック層４０ａに更に高い電圧が印可される。これにより、圧力室２１の体積が更に増加し、液体Ａおよび液体Ｂがキャピラリー１０内を第２端１２へ向けて移動する。これにより、後に液体Ａおよび液体Ｂをキャピラリー１０の長さ方向に往復運動させて攪拌するときに、液体がキャピラリー１０の外側に漏れてしまうのを防止することができる。
【００４７】
次に、時刻ｔ４において、バルブ２３を開く第３信号を第２制御部２５が出力し、これによりバルブ２３が開き、ピペットの外部と圧力室２１とが繋がって、圧力室２１内の圧力が大気圧と等しくなる。このとき、液体Ａおよび液体Ｂの位置は変化しない。
【００４８】
次に、時刻ｔ５において、圧力室２１の体積が減少するように駆動部５０を駆動させる第５信号を第１制御部２４が出力し、駆動部５０の圧電セラミック層４０ａに加わる電圧が０になる。これにより圧力室２１の体積が減少するが、圧力室２１は外部と繋がった状態であるため、液体Ａおよび液体Ｂの位置は変化しない。
【００４９】
次に、時刻ｔ６において、バルブ２３を閉じる第４信号を第２制御部２５が出力し、これによりバルブ２３が閉じ、圧力室２１が外部と遮断される。このとき、液体Ａおよび液体Ｂの位置は変化しない。
【００５０】
次に、時刻ｔ６〜ｔ８の間、圧力室２１の体積が周期的に増減するように駆動部５０を駆動させる第２信号を第１制御部２４が出力する。これにより、液体Ａおよび液体Ｂがキャピラリー１０の長さ方向に往復運動して攪拌され、液体Ａと液体Ｂとが混合される。
【００５１】
なお、図５においては、駆動部５０に正の電圧を加える例を示したが、例えば、圧電セラミック層４０ａの分極の向きを逆にして、駆動部５０に負の電圧を加えるようにしても構わない。
【００５２】
また、時刻ｔ８以降に、再び第１制御部２４が圧力室２１の体積を増加させる第１信号を出力するようにしても良い。このような構成を有しているときには、液体Ａと液体Ｂとを混合した後に第２開口１２ｂ側へ移動させることができるので、第２部分１０ｂ内に位置する液体の量を増加させ、第２部分１０ｂにおいて分光分析を実施することが容易となる。
【００５３】
上述したように、本開示のピペットは、本開示のキャピラリーであるキャピラリー１０と、第２開口１２ｂを介してキャピラリー１０の内部と繋がっている圧力室２１と、圧力室２１の体積を変化させる駆動部５０と、を有している。この構成が、本開示のピペットの基本構成である。本開示のピペットはこの基本構成を有していれば良く、その他の構成は適宜変更または省略が可能である。この基本構成により、正確な量の液体を採取可能なピペットを得ることができる。
【００５４】
また、本開示のピペットでは、駆動部５０は圧電体を用いて構成されており、第２信号は、電圧の大きさが周期的に変化するとともに、１周期の電圧の平均値の絶対値が時間の経過と共に小さくなる信号であるようにしても良い。このような構成を有しているときには、キャピラリー１０内の液体をキャピラリー１０の長さ方向に往復運動させて攪拌しているときに、キャピラリー１０内の液体が徐々にキャピラリー１０の第２端１２側に移動してしまう問題の発生を防止できる。この問題は、発明者らが発見し、原因は未だ特定できていないが、圧電体を用いない駆動部５０を用いてもこの問題が発生することが発明者らによって確認されており、本具体例のピペットによって解決することができる。
【００５５】
また、本開示のピペットは、外部と圧力室２１とを繋ぐ開閉可能なバルブ２３を有していても良い。このような構成を有しているときには、例えば、液体の吸引とバルブ２３の開閉とを繰り返すことにより、駆動部５０の駆動による圧力室２１の体積の増加量を超える体積の液体を吸引することが可能となる。
【００５６】
また、本開示のピペットは、バルブ２３を制御する第２制御部２５を有しており、第１制御部２４が第２信号を出力する前に、バルブ２３を開く第３信号およびバルブ２３を閉じる第４信号が、第２制御部２５から順次出力され、第３信号が出力されてから第４信号が出力される迄の間に、圧力室２１の体積が減少するように駆動部５０を駆動させる第５信号が、第１制御部２４から出力されるものであって良い。このような構成を有しているときには、例えば、キャピラリー１０内の液体を往復運動させるときの往復する距離が、駆動部５０の変形量の限界に起因して低下するのを防止することができる。また、駆動部５０に印可する電圧の大きさを低減することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０：キャピラリー
１０ａ：第１部分
１０ｂ：第２部分
１１ａ：第１端面
１１ｂ：第１開口
１１ｃ：第１端
１２ａ：第２端面
１２ｂ：第２開口
２１：圧力室
５０：駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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