(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向の両端である第１端および第２端が開口した筒状の形状を有しており、内面が撥水性を有しているとともに、撥水性の強さが変化する部分を有していることを特徴とするキャピラリー。
【請求項２】
前記内面は、前記長さ方向において撥水性の強さが変化する部分を有してい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】
前記内面は、前記長さ方向の中央から前記第１端に向かうにつれて撥水性が強くな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】
前記第１端の端面と、外側面における前記端面に隣接する部分と、が撥水性を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のキャピラリー。
【請求項５】
前記端面の撥水性の強さが、前記内面における前記端面に隣接する部分の撥水性の強さよりも強い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乃至請求項５のいずれかに記載のキャピラリーと、該キャピラリーが取り付けられたピペット本体と、を有しており、該ピペット本体は、前記キャピラリーに繋がっている変形可能な圧力室を有していることを特徴とするピペット。
【請求項７】
前記キャピラリーの前記第２端が前記ピペット本体に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載のピペット。
【請求項８】
前記圧力室を変形させる駆動部と、
前記圧力室の体積が増加するように前記駆動部を駆動させる第１信号と、前記圧力室の体積が周期的に増減するように前記駆動部を駆動させる第２信号と、を出力する第１制御部と、
を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のピペット。
【請求項９】
前記駆動部は圧電体を用いて構成されており、前記第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ことを特徴とする請求項８に記載のピペット。
【請求項１０】
外部と前記圧力室とを繋ぐ開閉可能なバルブを有していることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のピペット。
【請求項１１】
前記バルブを制御する第２制御部を有しており、前記第１制御部が前記第２信号を出力する前に、前記バルブを開く第３信号および前記バルブを閉じる第４信号が、前記第２制御部から順次出力され、前記第３信号が出力されてから前記第４信号が出力される迄の間に、前記圧力室の体積が減少するように前記駆動部を駆動させる第５信号が、前記第１制御部から出力されることを特徴とする請求項１０に記載のピペット。
【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、長さ方向の両端である第１端および第２端が開口した筒状の形状を有しており、内面が撥水性を有しているとともに、撥水性の強さが変化する部分を有している。
【０００５】
本開示のピペットは、前記キャピラリーと、該キャピラリーが取り付けられたピペット本体と、を有しており、該ピペット本体は、前記キャピラリーに繋がっている変形可能な圧力室を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示のキャピラリーの構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本開示のピペットの構成の第１の例を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本開示のピペットの構成の第２の例を模式的に示す断面図である。
【図５】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。
【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、プローブ内の液体を良く攪拌して均一に混合するために、プローブ内部の形状を複雑なものとする必要があった。このため、加工が難しく、微量な液体を混合可能な小型のプローブの作製が困難であるという問題があった。
【０００８】
本開示のキャピラリーは、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について図面を用いて説明する。図１は、本開示のキャピラリーの構成の一例を模式的に示す断面図である。
【０００９】
本開示のキャピラリーは、長さ方向の両端である第１端１１および第２端１２が開口した筒状の形状を有しており、内面１３が撥水性を有しているとともに、撥水性の強さが変化する部分を有している。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、その他の構成は必須ではなく適宜変更が可能である。この基本構成により、単純な構造でありながら、キャピラリー内の液体をキャピラリーの長さ方向に往復運動させて攪拌する際の性能が優れた、高性能のキャピラリーを得ることができる。
【００１０】
すなわち、第１に、キャピラリーの内面１３が撥水性を有していることから、毛細管現象による液体の移動が顕著に生じる細いキャピラリーにおいても、毛細管現象によって意図せず液体が管内を移動するのを抑制できるので、キャピラリー内の液体を所望のように往復運動させることができる。
【００１１】
また、第２に、内面１３の撥水性の強さが変化する部分を有していることから、キャピラリー内の液体がキャピラリーの長さ方向に移動する際に、キャピラリーの内面１３に接する部分を移動する液体に、キャピラリーの横断面に平行な方向の成分を有する力が働くことになる。これにより、キャピラリーの横断面に平行な方向への液体の移動が生じるため、液体が攪拌されやすくなる。よって、キャピラリー内の液体をキャピラリーの長さ方向に往復運動させることによって良く攪拌することができる。
【００１２】
このように、本開示のキャピラリーは、構造が単純であるため微量な液体を混合可能なように小型化することができるとともに、キャピラリー内の液体をキャピラリーの長さ方向に往復運動させて攪拌する際の性能が優れている。
【００１３】
なお、本開示において、「筒状の形状」とは、１方向に長く、中空であり、且つ両端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。また、本開示において、「撥水性の強さが変化する」とは、位置の変化に応じて撥水性の強さが変化することを意味する。なお、位置の変化に対する撥水性の強さの変化の割合は一定である必要はなく、部分的に増減しても良く、部分的に０であっても構わない。変化の向きも一定である必要はない。位置の連続的な変化に対して撥水性の強さが連続的に変化すれば良い。
【００１４】
以下、本開示のキャピラリーの構成の一例について詳細に説明する。本例のキャピラリーは、長さ方向の両端である第１端１１および第２端１２が開口した筒状の形状を有している。また、本例のキャピラリーは、キャピラリー本体１５と、キャピラリー本体１５の表面に設けられた撥水膜１６と、を有している。
【００１５】
キャピラリー本体１５は、長さ方向の両端が開口した筒状の形状を有している。キャピラリー本体１５は、ガラス、樹脂、セラミックス、金属等の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、ガラスを好適に用いることができる。キャピラリー本体１５の形状は、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。キャピラリー本体１５の内径は、吸引および攪拌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。キャピラリー本体１５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。
【００１６】
撥水膜１６は、キャピラリー本体１５の内面の全体に渡って設けられているとともに、キャピラリー本体１５の長さ方向の一端の端面およびキャピラリー本体１５の外側面の一部にも設けられている。すなわち、キャピラリーの内面１３の全体、キャピラリー本体１５の外側面１４の第１端１１側、およびキャピラリー本体１５の第１端１１の端面１１ａは、撥水膜１６で覆われている。これにより、キャピラリーの内面１３の全体、キャピラリー本体１５の外側面１４の第１端１１側、およびキャピラリー本体１５の第１端１１の端面１１ａは、撥水性を有している。
【００１７】
撥水膜１６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。キャピラリー本体１５の表面への撥水膜１６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。
【００１８】
また、本例のキャピラリーでは、内面１３の撥水膜１６が、第２端１２から第１端１１に向かうにつれて撥水性物質の面密度が高くなるような構成を有している。これにより、本例のキャピラリーは、内面１３において、第２端１２から第１端１１に向かうにつれて撥水性が強くなるように、撥水性の強さが変化している。なお、撥水性の強さと撥水性物質の面密度との間には正の相関があるため、例えば、飛行時間型二次イオン質量分析法（TOF-SIMS：Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)を用いて、撥水性物質由来のイオン（例えば、フッ素系撥水膜の場合は、Ｃ2Ｆ5+等のフッ素を含むイオン）の強度を測定して比較することにより、撥水性の強さを比較することができる。
【００１９】
このような撥水膜１６は、例えば、次のようにして形成することができる。まず、第１端１１側が下になるようにキャピラリー本体１５を保持し、第１端１１側からキャピラリー本体１５内に撥水剤（例えばフッ素系の撥水剤）を注入し、一定時間保持した後に第１端１１側から排出する。次に、第１端１１側が下になるようにキャピラリー本体１５を保持し、第１端１１側を撥水剤のプールに浸漬し、一定時間保持した後に引き上げる。管内に残った撥水液は第１端１１側から排出する。次に、第１端１１側が下になるようにキャピラリー本体１５を保持した状態で、常温で一定時間（例えば２時間程度）放置する。次に、第１端１１側が下になるようにキャピラリー本体１５を保持した状態で、高温（例えば１００℃程度）に保持して一定時間（例えば１時間程度）放置する。このようにして、本例のキャピラリーにおける撥水膜１６を形成することができる。
【００２０】
前述したように、本例のキャピラリーにおいて、内面１３は、長さ方向において撥水性の強さが変化する部分を有している。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をキャピラリーの長さ方向に往復運動させることによって、液体を効率良く攪拌することができる。なお、必ずしも長さ方向に撥水性の強さが変化する必要はなく、例えばキャピラリーの横断面に平行な方向へ撥水性の強さが変化するようにしても構わない。また、キャピラリーの内面１３の全体に渡って撥水性が変化するようにすると良いが、撥水性が変化する部分が内面１３の一部であっても構わない。
【００２１】
また、本例のキャピラリーにおいて、内面１３は、長さ方向の中央から第１端１１に向かうにつれて撥水性が強くなるようにされている。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を第１端１１の近くでキャピラリーの長さ方向に往復運動させて攪拌するときに、キャピラリー内の液体が第１端１１側から飛び出し難くすることができる。
【００２２】
また、本例のキャピラリーは、第１端１１の端面１１ａと、外側面１４における第１端１１の端面１１ａに隣接する部分と、が撥水性を有している。このような構成を有しているときには、第１端１１側から液体を吸引するときに、第１端１１の端面１１ａと、外側面１４における端面１１ａに隣接する部分と、に液だまりが形成され難くなるので、液体の吸引量が正確になるとともに、複数の液体を吸引する際の液の混入を低減することができる。
【００２３】
また、本例のキャピラリーにおいて、第１端１１の端面１１ａの撥水性の強さが、内面１３における第１端１１の端面１１ａに隣接する部分の撥水性の強さよりも強いようにしても良い。このような構成を有するときには、第１端１１側から液体を吸引するときに、端面１１ａにおける液だまりの形成を更に低減することができる。
【００２４】
なお、本例では、キャピラリーの内面１３の全体、キャピラリー本体１５の外側面１４の第１端１１側、およびキャピラリー本体１５の第１端１１の端面１１ａが撥水性を有している場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、キャピラリー本体１５の第２端１２の端面および外側面１４の第２端１２側にも撥水膜１６も撥水膜１６で覆われて、キャピラリー１０の全体が撥水性を有しているようにしても構わない。また、キャピラリー１０の長さが充分に長く、キャピラリー１０の第２端１２側に液体が到達しない場合には、内面１３の第２端１２側の液体に接触しない部分が撥水性を有していなくても構わない。すなわち、内面１３の液体に接触する部分が撥水性を有していれば良い。
【００２５】
次に、本開示のピペットについて図２〜図５を用いて説明する。図２は、本開示のピペットの構成の第１の例を模式的に示す平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。本例のピペットは、キャピラリー１０と、キャピラリー１０が取り付けられたピペット本体２０と、を有しており、ピペット本体２０は、キャピラリー１０に繋がっている変形可能な圧力室２１を有している。キャピラリー１０は、前述した本開示のキャピラリーである。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、その他の構成は必須ではなく適宜変更が可能である。この基本構成により、圧力室２１の体積が周期的に増減するように圧力室２１を変形させることにより、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ることができ、それによりキャピラリー１０内の液体を攪拌して混合することができる。
【００２６】
以下、本開示のピペットの構成の第１の例について詳細に説明する。本例のピペットは、キャピラリー１０と、キャピラリー１０が取り付けられたピペット本体２０と、を有している。キャピラリー１０は、図１に示したキャピラリーであり、詳細な説明を省略する。なお、キャピラリー１０は、第２端１２側がピペット本体２０に取り付けられている。
【００２７】
ピペット本体２０は、圧電基板４０と、第１部材３０と、第２部材６０と、が順次積層されて構成されており、第２部材６０にキャピラリー１０が接続されている。そして、ピペット本体２０の内部には、圧力室２１と、圧力室２１とキャピラリー１０とを通気可能に繋ぐ通気路２２を有している。
【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。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。第１部材３０の上面には、圧力室２１となる貫通穴を塞ぐように圧電基板４０が積層されて接合されており、圧電基板４０の一部が圧力室２１の上側の壁を構成している。
【００２９】
第１部材３０の下面には、圧力室２１となる貫通穴を塞ぐように第２部材６０が積層されて接合されており、第２部材６０の一部が圧力室２１の下側の壁を構成している。第２部材６０は、上下方向に延びる通気路２２を有しており、通気路２２の上端は圧力室２１に繋がっている。また、第２部材６０の下面には、通気路２２の下端に繋がるようにキャピラリー１０が取り付けられており、キャピラリー１０と圧力室２１とが通気路２２を介して通気可能に接続されている。通気路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。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】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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１μｍ程度とすることができる。
【００３４】
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。
【００３５】
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、電圧の印可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。
【００３６】
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、通気路２２を介して繋がっているキャピラリー１０内の圧力が変化する。これにより、キャピラリー１０内への液体の吸引や、キャピラリー１０内の液体の移動を行うことができる。
【００３７】
本例のキャピラリー１０は、キャピラリー１０の第２端１２がピペット本体２０に取り付けられている。このような構成を有するときには、前述したキャピラリー１０が奏する効果を全て得ることができるので、高性能なピペットとすることができる。
【００３８】
なお、図２および図３においては、圧電体を用いて構成された駆動部５０の変形によって圧力室２１の体積が変化する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、圧力室２１が適度な弾性を有するゴムのようなもので構成されており、圧力室２１を手動で変形させて圧力室２１の体積を変えるようにしても構わない。
【００３９】
次に、本開示のピペットの構成の第２の例について図４、図５を用いて説明する。図４は、本開示のピペットの構成の第２の例を模式的に示す断面図である。なお、本例においては、前述した第１の例と異なる部分について説明し、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。本例のピペットは、通気路２２および第２部材６０の形状が第１の例と異なっている。また、本例のピペットは、バルブ２３と、第１制御部２４と、第２制御部２５とを有している。
【００４０】
本例における通気路２２は、キャピラリー１０と圧力室２１とを接続しているとともに、ピペットの外部に繋がる開口２２ａを有している。そして、開口２２ａには、ピペットの外部と通気路２２とを開閉可能に接続するバルブ２３が設けられている。
【００４１】
バルブ２３は、第２制御部２５と電気的に接続されており、第２制御部２５からの信号に応じて開閉動作を行う。詳細には、第２制御部２５から第３信号が入力されるとバルブ２３が開き、第２制御部２５から第４信号が入力されるとバルブ２３が閉じる。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。
【００４２】
第１制御部２４は、駆動部５０と電気的に接続されており、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信号と、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信号と、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信号と、を出力する。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、本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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
上述したように、本例のピペットは、圧力室２１を変形させる駆動部５０と、駆動部５０を制御する第１制御部２４と、を有しており、第１制御部２４は、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信号と、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信号と、を出力する。このような構成を有しているときには、液体の吸引および混合を簡単な操作で行うことができる。
【００５４】
また、本例のピペットでは、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。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、本例のピペットによって解決することができる。
【００５５】
また、本例のピペットは、外部と圧力室２１とを繋ぐ開閉可能なバルブ２３を有している。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、本例のピペットは、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。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
１１：第１端
１１ａ：端面
１２：第２端
１３：内面
１４：外側面
１５：キャピラリー本体
１６：撥水膜
２０：ピペット本体
２１：圧力室
２２：通気路
２３：バルブ
２４：第１制御部
２５：第２制御部
３０：第１部材
４０：圧電基板
５０：駆動部
６０：第２部材
【要約】
【課題】  単純な構造でありながら高性能のキャピラリーおよびそれを用いたピペットを提供する。
【解決手段】  本開示のキャピラリー１０は、長さ方向の両端である第１端１１および第２端１２が開口した筒状の形状を有しており、内面１３が撥水性を有しているとともに、撥水性の強さが変化する部分を有している。本開示のピペットは、キャピラリー１０と、キャピラリー１０が取り付けられたピペット本体２０と、を有しており、ピペット本体２０は、キャピラリー１０に繋がっている変形可能な圧力室２１を有している
【選択図】  図１【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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