特許 7154303 キャピラリー及びピペット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-06

(45)【発行日】2022-10-17

(54)【発明の名称】キャピラリー及びピペット

(51)【国際特許分類】

   B01L 3/02 20060101AFI20221007BHJP

   B01F 23/40 20220101ALI20221007BHJP

   B01F 25/40 20220101ALI20221007BHJP

   G01N 35/10 20060101ALI20221007BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20221007BHJP

   G01N 1/38 20060101ALI20221007BHJP

【ＦＩ】

B01L3/02 C

B01F23/40

B01F25/40

G01N35/10 K

G01N1/00 101K

G01N1/38

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020541218

(86)(22)【出願日】2019-09-03

(86)【国際出願番号】 JP2019034510

(87)【国際公開番号】W WO2020050234

(87)【国際公開日】2020-03-12

【審査請求日】2021-03-02

(31)【優先権主張番号】P 2018164441

(32)【優先日】2018-09-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135828

【弁理士】

【氏名又は名称】飯島 康弘

(72)【発明者】

【氏名】東別府 誠

(72)【発明者】

【氏名】宮里 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】松下 哲也

【審査官】▲高▼ 美葉子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－１８４９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７１３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１８１０２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－４７５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１３１３５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｌ ３／０２

Ｇ０１Ｎ３５／１０

Ｂ０１Ｆ ３／０８

Ｂ０１Ｆ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長さ方向の両端である第１端及び第２端が開口しているキャピラリーであって、
第１孔と、
前記第１孔の前記第２端側に繋がっており、その内面の撥水性が前記第１孔の内面の撥水性とは異なる第２孔と、を有しているとともに、
前記第１孔を有している中空状の第１部材と、
前記第２孔を有している中空状であり、前記第１部材と固定されている第２部材と、を有しており、
前記第１孔と前記第２孔との境界において、前記第１孔の内径が前記第２孔の内径よりも大きく、
前記第１部材は、
前記第１孔と、
前記第１孔から前記第１端とは反対側に延びており、前記第１孔よりも内径が大きい第３孔と、
前記第１孔の内径が前記第３孔の内径よりも小さいことによる段差部と、を有しており、
前記第２部材は、前記第３孔に挿入されて前記段差部に係止されている
キャピラリー。

【請求項2】

前記第１孔の内面の撥水性は、前記第２孔の内面の撥水性よりも高い
請求項１に記載のキャピラリー。

【請求項3】

前記第１孔は、前記第２孔側ほど内径が大きい
請求項１又は２に記載のキャピラリー。

【請求項4】

前記第２部材は、前記段差部側に先端面を有しており、
前記段差部の前記先端面側の面は、前記キャピラリーの径方向の内側ほど前記先端面側に位置するように傾斜しており、前記段差部の、前記径方向の内側の角部が前記先端面に当接している
請求項１～３のいずれか１項に記載のキャピラリー。

【請求項5】

前記第１部材は、樹脂からなり、
前記第２部材は、ガラスからなり、又は表面の少なくとも一部を除いてガラスからなる
請求項１～４のいずれか１項に記載のキャピラリー。

【請求項6】

前記第１端の端面を第１端面とすると、
該第１端面は円形状の開口を有する環状であり、
前記第１端面の外径は０．４ｍｍ以下である
請求項１～５のいずれか１項に記載のキャピラリー。

【請求項7】

前記第１端面の内径は０．０６ｍｍ以上である
請求項６に記載のキャピラリー。

【請求項8】

長さ方向の両端である第１端及び第２端が開口しているキャピラリーであって、
第１孔と、
前記第１孔の前記第２端側に繋がっており、その内面の撥水性が前記第１孔の内面の撥水性とは異なる第２孔と、を有しているキャピラリーと、
前記第２端を介して前記キャピラリーの内部に通じている圧力室と、
前記圧力室の容積を変化させる駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
を有しており、
前記キャピラリーは、前記第１端側に位置する第１管部と、前記第２端側に位置する第２管部と、を有しており、
前記第１管部は、長さ方向に貫通する前記第１孔を有しており、
前記第２管部は、長さ方向に貫通する前記第２孔を有しており、
前記制御部は、前記圧力室の容積が増減を繰り返し、これにより前記キャピラリー内の液体の少なくとも一部が前記第１孔と前記第２孔との境界を繰り返し超えて往復するように前記駆動部を制御する
ピペット。

【請求項9】

前記キャピラリーは、前記第１孔を有している中空状の第１部材と、
前記第２孔を有している中空状であり、前記第１部材と固定されている第２部材と、を有しており、
前記第１部材は、
前記第１孔と、
前記第１孔から前記第１端とは反対側に延びており、前記第１孔よりも内径が大きい第３孔と、
前記第１孔の内径が前記第３孔の内径よりも小さいことによる段差部と、を有しており、
前記第２部材は、前記第３孔に挿入されて前記段差部に係止されている
請求項８に記載のピペット。

【請求項10】

前記キャピラリーは、前記第１孔の内面の撥水性が、前記第２孔の内面の撥水性よりも高い
請求項８又は９に記載のピペット。

【請求項11】

前記制御部は、信号レベルが時間経過に対して変化して波形をなす駆動信号を前記駆動部に出力し、
前記駆動部は、前記圧力室の容積が前記信号レベルに対応した容積になるように前記信号レベルの時間経過に対する変化に追随して前記圧力室の容積を変化させ、
前記駆動信号は、
前記圧力室の容積の増加によって前記液体の少なくとも一部が前記第１孔から前記第２孔へ流れるように前記駆動部を駆動させる第１信号と、
前記圧力室の容積の減少によって前記液体の少なくとも一部が前記第２孔から前記第１孔へ流れるように前記駆動部を駆動させる第２信号と、
を交互に繰り返し含んでおり、
前記第１信号の波形と、前記第２信号の波形を時間経過が逆になるように反転させた波形とは互いに異なる
請求項８～１０のいずれか１項に記載のピペット。

【請求項12】

前記第２信号の信号レベルの時間経過に対する変化率の絶対値は、前記第１信号の信号レベルの時間経過に対する変化率の絶対値よりも小さい
請求項８～１１のいずれか１項に記載のピペット。

【請求項13】

前記第１孔の内面の撥水性は、前記第２孔の内面の撥水性よりも高く、
前記第２信号の信号レベルの変化量の絶対値は、前記第１信号の信号レベルの変化量の絶対値よりも大きい
請求項８～１２のいずれか１項に記載のピペット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、キャピラリー及びピペットに関する。

【背景技術】

【0002】

ポンプ作用装置を駆動させてキャピラリー内部に負圧を生じさせてキャピラリー内に液体を吸引するピペットが知られている。このようなピペットとして、複数種類の液体を吸引した後に、キャピラリー内部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攪拌して混合するものも知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－６２４３７号公報

【文献】特開２０００－３０４７５４号公報

【発明の概要】

【0004】

本開示の一態様に係るキャピラリーは、長さ方向の両端である第１端及び第２端が開口している。キャピラリーは、第１孔と、前記第１孔の前記第２端側に繋がっている第２孔とを有している。前記第２孔の内面の撥水性は、前記第１孔の内面の撥水性とは異なる。上記一態様に係るキャピラリーの一例において、前記キャピラリーは、前記第１孔を有している中空状の第１部材と、前記第２孔を有している中空状であり、前記第１部材と固定されている第２部材と、を有していてよい。前記第１孔と前記第２孔との境界において、前記第１孔の内径が前記第２孔の内径よりも大きくてよい。前記第１部材は、前記第１孔と、前記第１孔から前記第１端とは反対側に延びており、前記第１孔よりも内径が大きい第３孔と、前記第１孔の内径が前記第３孔の内径よりも小さいことによる段差部と、を有していてよい。前記第２部材は、前記第３孔に挿入されて前記段差部に係止されていてよい。

【0005】

本開示の一態様に係るピペットは、上記一態様に係るキャピラリーと、前記第２端を介して前記キャピラリーの内部に通じている圧力室と、前記圧力室の容積を変化させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を有している。前記キャピラリーは、前記第１端側に位置する第１管部と、前記第２端側に位置する第２管部と、を有している。前記第１管部は、長さ方向に貫通する前記第１孔を有している。前記第２管部は、長さ方向に貫通する前記第２孔を有している。前記制御部は、前記圧力室の容積が増減を繰り返し、これにより前記キャピラリー内の液体の少なくとも一部が前記第１孔と前記第２孔との境界を繰り返し超えて往復するように前記駆動部を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】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2】本開示のピペットにおける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】図２の一部拡大図である。

【図4】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】図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）、図５（ｅ）及び図５（ｆ）は本開示のピペットの作用を模式的に示す図である。

【図6】図６（ａ）及び図６（ｂ）はピペットの変形例及び他の変形例を説明するための模式図である。

【図7】キャピラリー先端の外径が液滴付着量に及ぼす影響を示す図である。

【図8】図７が得られたときの各種の条件を示す図表である。

【図9】キャピラリー先端の内径が液体吸引量に及ぼす影響を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。同一の部材を示す複数の図面同士においても、形状等を誇張するために、寸法比率等は互いに一致していないことがある。

【0008】

本開示において「撥水性」又は「親水性」の用語は、特性の絶対的な評価と相対的な評価とのいずれにも用いられることがあるものとする。

【0009】

例えば、「撥水性を有する」は、ピペットの吸引対象の液体の接触角が９０°以上であること（絶対的な評価）を指す。また、例えば、「親水性を有する」は、ピペットの吸引対象の液体の接触角が９０°未満であることを指す。なお、ピペットの吸引対象の液体が特定されない場合においては、水の接触角を用いて撥水性又は親水性の有無が判定されてよい。

【0010】

一方、例えば、「撥水性が高い」、「撥水性が低い」又は「撥水性が異なる」は、ピペットの吸引対象の液体（上記のように水とされてもよい）に触れる２つの部材同士で前記液体の接触角を比較したときに、一方の接触角が他方の接触角よりも、大きいこと、小さいこと、又は異なること（相対的な評価）を指す。従って、例えば、第１部材の撥水性が第２部材の撥水性よりも高いという場合、第１部材及び第２部材の双方、又は第２部材は、撥水性を有している必要は無く、親水性を有していてもよい。

【0011】

［ピペットの概要］
図１は、本開示の実施形態に係るピペット１の構成を模式的に示す断面図である。なお、図面には、便宜上、ピペット１に固定的な直交座標系ｘｙを付している。＋ｘ側（紙面下方）は、ピペット１によって液体を吸引する際に下方とされる側である。

【0012】

ピペット１は、例えば、キャピラリー１０と、キャピラリー１０内の気圧を変化させるピペット本体２０と、ピペット本体２０の動作を制御する第１制御部２４及び第２制御部２５と、を有している。

【0013】

キャピラリー１０の＋ｘ側の先端（第１端１１）が液体に触れた状態で、ピペット本体２０によってキャピラリー１０の後端（第２端１２）からキャピラリー１０内が排気（減圧）されることによって、液体がキャピラリー１０内に吸引される。この吸引を複数種類の液体に対して順次行うことにより、複数種類の液体がキャピラリー１０内に貯留される。その後、ピペット本体２０によってキャピラリー１０に対して第２端１２からの排気及び給気（キャピラリー１０内の減圧及び増圧）が繰り返されると、複数種類の液体はキャピラリー１０内をその長さ方向に沿って往復（振動）する。これにより、複数種類の液体は攪拌され、ひいては混合される。

【0014】

［キャピラリー（概要）］
キャピラリー１０は、長さ方向（ｘ方向）の両端である第１端１１及び第２端１２が開口した筒状の形状を有している。なお、「筒状の形状」とは、１方向に長く（該１方向の長さが他の方向の長さに比較して長く）、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。

【0015】

キャピラリー１０の概略形状は、種々の形状とされてよい。例えば、キャピラリー１０の横断面（長さ方向に直交する断面。以下、同様。）において、内縁（キャピラリー１０の内面）及び／又は外縁（キャピラリー１０の外面）の形状は、円形、楕円、卵形又は多角形等とされてよい。また、例えば、横断面（内縁及び／又は外縁）の形状及び／又は大きさは、キャピラリー１０の全長に亘って一定であってもよいし、キャピラリー１０の全長の少なくとも一部において長さ方向の位置によって異なっていてもよい。また、例えば、キャピラリー１０の横断面において、内縁と外縁とは、互いに相似形であってもよいし、相似形でなくてもよい。また、例えば、キャピラリー１０の内部空間（流路）の中心線は、第１端１１から第２端１２へ直線状に延びていてもよいし、少なくとも一部において曲がっていてもよい。

【0016】

なお、本実施形態の説明では、便宜上、キャピラリー１０の横断面（内縁及び外縁）は、長さ方向のいずれの位置においても円形であるものとする。この場合、キャピラリー１０の孔の横断面の形状は、キャピラリー１０の長さ方向の互いに異なる位置同士において同一又は相似（合同含む）である。キャピラリー１０の長さ方向の互いに異なる位置同士において互いに内径が異なるという場合、その互いに異なる位置同士で孔の横断面の形状が相似である態様及び相似でない態様のいずれにおいても、横断面の面積が互いに異なるという意味に捉えられてよい。

【0017】

キャピラリー１０の寸法は、採取する液体の量及び／又はピペット本体２０への取り付け方法等の種々の事情に応じて適宜に設定されてよい。例えば、キャピラリー１０の内径は、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とされてよい。また、例えば、キャピラリー１０の外径は、０．４ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とされてよい。また、例えば、キャピラリー１０の長さは、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とされてよい。もちろん、上記の範囲外の寸法が採用されても構わない。後の説明では、キャピラリー１０の第１端１１における外径Ｄ１及び内径Ｄ２（図２参照）について、上記の範囲外の値を例示する（図７～図９）。言うまでもなく、外径Ｄ１及び内径Ｄ２は、上記の範囲内にあってもよい。

【0018】

キャピラリー１０の材料は、種々のものとされてよい。例えば、当該材料としては、ガラス、樹脂、セラミックス及び金属を挙げることができる。樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン及びポリテトラフルオロエチレンを挙げることができる。また、例えば、キャピラリー１０は、長さ方向の一部と他部とが互いに異なる材料によって構成されていてもよいし、及び／又は径方向の一部と他部とが互いに異なる材料によって構成されていてもよい。また、例えば、キャピラリー１０は、一の材料からなる部材の表面の少なくとも一部に他の材料からなる膜が形成されることにより構成されていてもよい。また、例えば、キャピラリー１０の少なくも一部（すなわち一部又は全部）は、透光性を有する材料（例えば樹脂又はガラス）によって構成されてよい。

【0019】

キャピラリー１０の表面の少なくとも一部（すなわち一部又は全部）は、撥水性を有していてよい。キャピラリー１０の表面のうち撥水性を有する領域は適宜に設定されてよい。例えば、撥水性を有する領域は、第１端１１の端面（＋ｘ方向に面している面）、キャピラリー１０の内面のうち＋ｘ側の一部及びキャピラリー１０の外面の＋ｘ側の一部を含んでいる。換言すれば、撥水性を有する領域は、液体に接触する領域を含んでいる。液体に接触する領域が撥水性を有していることにより、例えば、液体の付着及び／又は意図していない移動のおそれが低減され、液体の採取量の精度が向上する。

【0020】

キャピラリー１０（一部又は全部）は、例えば、撥水性を有する材料からなることによって表面に撥水性を有していてもよい。また、例えば、キャピラリー１０（一部又は全部）は、撥水性を有さない材料からなる部材の表面に撥水膜が形成されることによって表面に撥水性を有していてもよい。

【0021】

撥水膜としては、種々のものが用いられてよく、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及びフッ素含有撥水膜を挙げることができる。キャピラリー１０の表面への撥水膜の形成方法としては、種々の方法が用いられてよく、例えば、ドライプロセス法が用いられてもよいし、ウェットプロセス法が用いられてもよい。ドライプロセス法としては、例えば、物理気相成長法及び化学気相成長法が挙げられる。前者としては、例えば、物理蒸着法及びスパッタリング法が挙げられる。後者としては、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ：chemical vapor deposition）法及び原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法が挙げられる。ウェットプロセス法としては、例えば、ゾルゲル法、ディップコーティング法、塗布法が挙げられる。

【0022】

キャピラリー１０は、例えば、使い捨てとされており、ピペット本体２０に対して着脱可能とされている。着脱方法は、適宜な方法とされてよい。例えば、キャピラリー１０は、ピペット本体２０の孔に圧入されて固定されてもよいし、ピペット本体２０に設けられた不図示の機構による締め付け又は係止によって固定されてもよい。ただし、キャピラリー１０は、繰り返し使われるものとされてもよいし、さらには、ピペット本体２０に着脱不可能に固定（例えば接着）されていてもよい。

【0023】

［ピペット本体］
ピペット本体２０は、キャピラリー１０の内部に通じている圧力室２１（空洞）を有している。そして、ピペット本体２０は、この圧力室２１の容積を増加させることによってキャピラリー１０内の減圧（排気）を行い、圧力室２１の容積を減少させることによってキャピラリー１０内の増圧（給気）を行う。これにより、例えば、キャピラリー１０による液体の吸引及び吐出等が実現される。このような動作を実現するピペット本体２０の構成は、適宜なものとされてよい。以下では、その一例を示す。

【0024】

ピペット本体２０は、例えば、キャピラリー１０の内部に通じている流路（圧力室２１を含む）を構成している流路部材３５と、圧力室２１の容積を変化させるアクチュエータ４０と、流路部材３５の内部（流路）と外部との連通を許容及び禁止するバルブ２３とを有している。

【0025】

（流路部材）
流路部材３５の概略の外形及び大きさは適宜な形状とされてよい。図示の例では、流路部材３５の概略の外形は、キャピラリー１０に直列な軸状（ｘ方向の長さが他の方向の長さよりも長い形状）とされている。また、その大きさは、例えば、ユーザが摘まむ、又は握ることができる大きさ（例えば最大外径が５０ｍｍ以下）とされている。

【0026】

流路部材３５の内部空間は、例えば、上述の圧力室２１と、キャピラリー１０と圧力室２１とを繋ぐ連通流路２７と、連通流路（別の観点では圧力室２１）と外部とを繋ぐ開放流路２８とを有している。

【0027】

圧力室２１の形状、位置及び大きさ等は適宜に設定されてよい。図示の例では、圧力室２１は、流路部材３５において側面に位置している。また、例えば、圧力室２１の概略形状は、アクチュエータ４０と重なる方向（ｙ方向）を厚さ方向とする、概ね一定の厚さの薄型形状である。ここでの薄型形状は、ｙ方向の長さがｙ方向に直交する各方向の最大長さよりも短い形状である。圧力室２１の平面形状（ｙ方向に見た形状）は、円形、楕円、矩形又は菱形等の適宜な形状とされてよい。圧力室２１の厚さ（ｙ方向）は、例えば、５０μｍ以上５ｍｍ以下である。圧力室２１の径（ｙ方向に直交する各方向における最大長さ）は、例えば、２ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

【0028】

連通流路２７及び開放流路２８の形状、位置及び大きさ等も適宜に設定されてよい。例えば、流路部材３５は、キャピラリー１０からキャピラリー１０の長さ方向（ｘ方向）に延びている第１流路２２と、第１流路２２の中途から第１流路２２に交差する方向に延びて圧力室２１に至る第２流路２６とを有している。そして、第１流路２２のうちの、第２流路２６との接続位置からキャピラリー１０側の部分と、第２流路２６とによって連通流路２７が構成されている。このような流路構成によって、例えば、吸引した液体（例えばその飛沫）が圧力室２１へ侵入し、アクチュエータ４０に付着するおそれが低減される。ひいては、付着した液体に起因してアクチュエータ４０の動作特性が変化するおそれが低減される。

【0029】

また、第１流路２２は、例えば、キャピラリー１０とは反対側にて流路部材３５の外部へ通じている。そして、第１流路２２のうちの、第２流路２６との接続位置からキャピラリー１０とは反対側の部分によって、開放流路２８が構成されている。従って、液体が圧力室２１に侵入しないように液体を逃がすための流路が、圧力室２１を外部へ開放するための開放流路２８に兼用されており、空間効率が向上している。

【0030】

第１流路２２及び第２流路２６の横断面の形状及び寸法は適宜に設定されてよい。例えば、第１流路２２及び第２流路２６の横断面は、直径が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の円形である。また、第１流路２２及び第２流路２６の内径は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。第１流路２２及び／又は第２流路２６の横断面の形状及び大きさは、長さ方向において一定であってもよいし、変化していてもよい。

【0031】

流路部材３５は、適宜な材料からなる適宜な形状の部材が組み合わされて構成されてよい。図示の例では、流路部材３５は、互いに接合された第１パーツ３０及び第２パーツ６０を有している。第１パーツ３０は、圧力室２１となる貫通孔を有している。第２パーツ６０は、第１流路２２及び第２流路２６を有している。圧力室２１は、第１パーツ３０、第２パーツ６０及びアクチュエータ４０によって囲まれた空間によって構成されている。なお、第１パーツ３０及び第２パーツ６０それぞれも、複数の部材の組み合わせによって構成されてよい。第１パーツ３０及び第２パーツ６０の材料は、例えば、金属、セラミック若しくは樹脂又はこれらのいずれかの組み合わせとされてよい。

【0032】

（アクチュエータ）
アクチュエータ４０は、例えば、圧力室２１の内面の一つを構成している。具体的には、例えば、アクチュエータ４０は、概略板状とされており、第１パーツ３０の貫通孔を第２パーツ６０とは反対側から塞ぐように第１パーツ３０に接合され、連通流路２７が開口する内面とは反対側の内面を構成している。そして、アクチュエータ４０は、圧力室２１側へ撓むことによって（換言すれば圧力室２１の内面を内側へ変位させることによって）、圧力室２１の容積を減少させる。逆に、アクチュエータ４０は、圧力室２１とは反対側に撓むことによって（換言すれば圧力室２１の内面を外側へ変位させることによって）、圧力室２１の容積を増加させる。

【0033】

上記のような撓み変形を生じさせるアクチュエータ４０の具体的構成は、適宜なものとされてよい。例えば、アクチュエータ４０は、ユニモルフ型の圧電素子によって構成されている。より詳細には、例えば、アクチュエータ４０は、積層された２枚の圧電セラミック層４０ａ、４０ｂを有している。また、アクチュエータ４０は、圧電セラミック層４０ａを挟んで互いに対向している内部電極４２及び表面電極４４を有している。圧電セラミック層４０ａは、厚さ方向に分極されている。

【0034】

そして、内部電極４２及び表面電極４４によって圧電セラミック層４０ａに分極方向と同一方向に電圧を印加すると、圧電セラミック層４０ａは平面方向において収縮する。一方、圧電セラミック層４０ｂは、そのような収縮を生じない。その結果、圧電セラミック層４０ａは、圧電セラミック層４０ｂ側へ撓む。すなわち、アクチュエータ４０は、圧力室２１側へ撓む。上記とは逆向きの電圧を印加した場合は、アクチュエータ４０は、圧力室２１とは反対側へ撓む。

【0035】

アクチュエータ４０の形状及び大きさ等は適宜に設定されてよい。例えば、アクチュエータ４０は、適宜な平面形状の平板状である。平面形状は、圧力室２１の平面形状と相似であってもよいし、相似でなくてもよい。平面視（ｙ方向に見て）における各方向の最大長さは、例えば、３ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。アクチュエータ４０の厚さ（ｙ方向）は、例えば、２０μｍ以上２ｍｍ以下である。アクチュエータ４０を構成する各種の部材の材料、寸法、形状及び導通方法等も適宜に設定されてよい。以下に一例を示す。

【0036】

圧電セラミック層４０ａ、４０ｂの厚さは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下とされてよい。圧電セラミック層４０ａ、４０ｂの材料は、例えば、強誘電性を有するセラミック材料とされてよい。このようなセラミック材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ_３系、ＫＮａＮｂＯ_３系、ＢａＴｉＯ_３系及び（ＢｉＮａ）ＮｂＯ_３系、ＢｉＮａＮｂ_５Ｏ_１５系のものを挙げることができる。圧電セラミック層４０ｂは、圧電体以外の材料で構成されていても構わない。

【0037】

内部電極４２は、例えば、圧電セラミック層４０ａと、圧電セラミック層４０ｂとの間に位置しており、アクチュエータ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１μｍ以上３μｍ以下とされてよい。内部電極４２は、例えば、圧電セラミック層４０ａを貫通する貫通電極４８と、アクチュエータ４０の表面に位置し、貫通電極４８に接続されている接続電極４６とによって外部から導通可能となっている。

【0038】

表面電極４４は、例えば、圧電セラミック層４０ａの圧電セラミック層４０ｂとは反対側（圧力室２１に対して外側）に位置しており、表面電極本体４４ａと引出電極４４ｂとを有している。表面電極本体４４ａは、例えば、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以上１μｍ以下とされてよい。

【0039】

内部電極４２、表面電極４４、接続電極４６及び貫通電極４８の材料は、例えば、金属材料とされてよい。より具体的には、例えば、内部電極４２及び貫通電極４８の材料は、Ａｇ－Ｐｄとされてよい。表面電極４４及び接続電極４６の材料は、例えば、Ａｕとされてよい。

【0040】

なお、アクチュエータ４０又はアクチュエータ４０の一部（例えば表面電極本体４４ａに重なる部分）を駆動部５０ということがある。アクチュエータは、ユニモルフ型の圧電素子に限定されない。例えば、アクチュエータは、バイモルフ型の圧電素子であってもよいし、静電アクチュエータであってもよい。

【0041】

（バルブ）
バルブ２３は、例えば、開放流路２８が外部へ通じる位置に設けられている。バルブ２３の開閉により、流路部材３５の内部と外部との連通が許容又は禁止される。連通が禁止されている状態では、圧力室２１の容積の変化によってキャピラリー１０内の減圧及び増圧が行われる。一方、連通が許容されている状態では、圧力室２１の容積を変化させても、キャピラリー１０内の減圧及び増圧は行われない。この減圧又は増圧が行われない作用の利用例については後述する。

【0042】

バルブ２３は、例えば、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、電磁式バルブ又は圧電式バルブなど、種々のバルブを用いることができる。バルブ２３は、信号が入力されないことによって閉状態となり、信号が入力されることによって開状態となるものであってもよいし、信号が入力されないことによって開状態となり、信号が入力されることによって閉状態となるものであってもよいし、閉じるための信号と開くための信号とがそれぞれ入力されるものであってもよい。

【0043】

［制御部］
第１制御部２４は、アクチュエータ４０と電気的に接続されており、電気信号をアクチュエータ４０に与えてアクチュエータ４０を変形させることにより、圧力室２１の容積を変化させる。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の容積が周期的に増減するようにアクチュエータ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。

【0044】

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、アクチュエータ４０を変形させて液体を吸入した後に、バルブ２３を開いて、その状態でアクチュエータ４０の変形を元に戻し、バルブ２３を閉じた後に再びアクチュエータ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。

【0045】

第１制御部２４及び第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。第１制御部２４及び第２制御部２５は、互いに別個のＩＣ（Integrated Circuit）によって構成され、同期が図られてもよいし、一部又は全部が同一のＩＣに作り込まれてもよい。第１制御部２４及び／又は第２制御部２５は、ピペット本体２０に固定的に設けられていてもよいし、ピペット本体２０に対して相対移動可能に設けられていてもよいし、一部（例えばドライバ）がピペット本体２０に固定的に設けられ、他の部分（例えばドライバに指令を出力する部分）がピペット本体２０に対して相対移動可能に設けられていてもよい。

【0046】

［キャピラリー（詳細）］
図２は、キャピラリー１０を拡大して示す断面図である。図３は、図２の一部拡大図である。
キャピラリー１０は、第１端１１側に位置する第１管部１７と、第２端１２側に位置する第２管部１８と、を有している。第１管部１７は、長さ方向に貫通する第１孔１０ａを有しており、第２管部１８は、長さ方向に貫通する第２孔１０ｂを有している。第２孔１０ｂは、第１孔１０ａの第２端１２側に繋がっている。なお、第１管部１７は、キャピラリー１０における第１孔１０ａを有する部分であり、第２管部１８は、キャピラリー１０における第２孔１０ｂを有する部分である。第１管部１７及び第２管部１８は、一体形成された１つの部材における２つの部位であってもよいし（すなわち別部材でなくてよいし）、互いに固定される２つの部材であってもよい。

【0047】

（撥水性）
第１孔１０ａの内面の撥水性と、第２孔１０ｂの内面の撥水性とは、互いに異なっている。すなわち、キャピラリー１０は、内面の撥水性が互いに異なる第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂを有している。これにより、例えば、液体が両者の境界１４を流れるときに、撥水性の相違に起因して液体の流れに乱れが生じやすい。その結果、例えば、液体が境界１４を繰り返し超えて往復するようにアクチュエータ４０を駆動させると、液体が混合されやすい。なお、以下の説明では、第１孔１０ａの内面の撥水性を第１孔１０ａの撥水性と略すことがある。第２孔１０ｂについても同様である。

【0048】

第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂの撥水性は、いずれが他方に対して高くてもよい。本実施形態では、第１孔１０ａの撥水性が第２孔１０ｂの撥水性よりも高い場合を例にとる。すなわち、本実施形態では、第１孔１０ａの接触角は、第２孔１０ｂの接触角よりも大きい。

【0049】

第１孔１０ａの撥水性が第２孔１０ｂの撥水性よりも高い場合において、第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂの双方が撥水性を有していてもよいし（接触角が９０°以上であってもよいし）、第１孔１０ａが撥水性を有するとともに第２孔１０ｂが親水性を有していてもよいし、第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂの双方が親水性を有していてもよい。本実施形態では、前記３つの態様のうち、前２つのいずれか（少なくとも第１孔１０ａが撥水性を有している態様）を例にとる。

【0050】

第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂのそれぞれにおいて、撥水性は、キャピラリー１０の長さ方向及び／又は軸回りの方向において、一様であってもよいし、変化してもよい。本実施形態では、一様の場合を例にとる。ただし、一様とは言っても、加工誤差に起因する撥水性のばらつきがあってもよいことはもちろんである。また、撥水性が変化する場合、その変化は、連続的なものであってもよいし、非連続的（段階的）なものであってもよい。ただし、第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂは、その撥水性の観点から境界１４を概念できるものであるから、両者の間で撥水性の変化は非連続である。

【0051】

第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂの接触角の具体的な大きさは、適宜に設定されてよい。例えば、第１孔１０ａが撥水性を有している場合（接触角が９０°以上の場合）において、接触角は、９０°以上９５°以下（すなわち９０°に近い値）であってもよいし、９５°以上１５０°以下であってもよいし、１５０°超であってもよい。なお、１５０°超は、いわゆる超撥水性を有しているといえる大きさである。また、第２孔１０ｂが撥水性を有している場合において、第２孔１０ｂの接触角は、第１孔１０ａの接触角よりも小さい限り、９０°以上９５°以下、９５°以上１５０°以下又は１５０°超であってよい。また、第２孔１０ｂが親水性を有している場合（接触角が９０°未満の場合）において、第２孔１０ｂの接触角は、８５°以上（すなわち９０°に近い値）であってもよいし、１０°以上８５°以下であってもよいし、１０°未満であってもよい。なお、１０°未満は、いわゆる超親水性を有しているといえる大きさである。

【0052】

また、第１孔１０ａの接触角と第２孔１０ｂの接触角との差も適宜に設定されてよい。例えば、両者の差は、５°以上、１０°以上、３０°以上、９０°以上又は１４０°以上とされてよい。また、この下限と矛盾しない限り、両者の差は、１８０°未満、１４０°以下、９０°以下、３０°以下又は１０°以下とされてよい（前記の下限のいずれと組み合わされてもよい。）。例えば、両者の差は、３０°以上１４０°以下、又は３０°以上９０°以下とされてよい。両者の差の範囲の下限が大きいほど、例えば、流れに乱れを生じさせる作用は強くなる。一方、両者の差の範囲の上限が大きいほど、例えば、材料の選択が困難になる。上記の範囲であれば、例えば、流れに乱れを生じさせる作用を得つつ、材料の選択が容易化される。

【0053】

（孔の形状等）
第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂの形状、寸法及びこれらの孔を構成する材料等は適宜に設定されてよい。以下では、その一例を示す。

【0054】

第１孔１０ａは、例えば、第１端１１から境界１４まで延びている。第２孔１０ｂは、例えば、境界１４から第２端１２まで延びている。なお、図示の例とは異なり、境界１４から第１端１１までを別の孔（例えば撥水性が第２孔１０ｂの撥水性以下の孔）で構成したり、及び／又は境界１４から第２端１２までを別の孔（例えば撥水性が第１孔１０ａの撥水性以上の孔）で構成したりすることも可能である。

【0055】

境界１４の位置は、第１端１１から第２端１２までの間の適宜な位置とされてよい。例えば、境界１４は、キャピラリー１０の長さ方向の中央に対して第１端１１側に位置している。例えば、第１孔１０ａの長さは、キャピラリー１０の全長の５％～３０％程度の長さである。

【0056】

第１孔１０ａの横断面の形状及び／又は大きさと、第２孔１０ｂの横断面の形状及び／又は大きさとは、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。両者の大きさが異なっている場合において、いずれが大きくてもよい。また、第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂのそれぞれにおいて、横断面の形状及び／又は大きさは、キャピラリー１０の長さ方向において一定であってもよいし、一定でなくてもよい。

【0057】

図示の例では、第１孔１０ａの横断面（内径）は、第２孔１０ｂ側ほど大きくなっている。一方、第２孔１０ｂの横断面（内径）は、キャピラリー１０の長さ方向において一定となっている。そして、境界１４において、第１孔１０ａの内径は、第２孔１０ｂの内径よりも大きくなっている。

【0058】

第１孔１０ａの内径と第２孔１０ｂの内径との差の具体的な大きさ等は、適宜に設定されてよい。例えば、境界１４において、第１孔１０ａの内径は、第２孔１０ｂの内径に対して、１．１倍以上、１．５倍以上又は２倍以上であり、かつ５倍以下、３倍以下又は２倍以下（前者の下限値の例と後者の上限値の例とは、矛盾しない限り、いずれが組み合わされてもよい。）である。また、例えば、第１孔１０ａの内径と、第２孔１０ｂの内径との差は、後述する第２部材１６の厚さ（内面から外面までの径方向の長さ）の２／５以上、２／３以上又は１倍以上であり、かつ２倍未満、１８／１０倍以下又は２／５以下である（前者の下限値の例と後者の上限値の例とは、矛盾しない限り、いずれが組み合わされてもよい。）。また、例えば、第１孔１０ａの内面の第１孔１０ａの中心線に対する傾斜角は、１°以上、２°以上又は３°以上、かつ１５°以下、１０°以下又は７°以下である（前者の下限値の例と後者の上限値の例とは、いずれが組み合わされてもよい。）。

【0059】

なお、第１孔１０ａの第１端１１における内径は、第２孔１０ｂの内径よりも小さくてもよいし、同じでもよいし（ただし、加工誤差による差がある場合を含む）、大きくてもよい。例えば、第１孔１０ａの第１端１１における内径は、第２孔１０ｂの内径の１／２以上、２／３以上又は４／５以上、かつ２倍以下、１．５倍以下又は１．２倍以下である（前者の下限値の例と後者の上限値の例とは、いずれが組み合わされてもよい。）。

【0060】

ここで、第１孔１０ａの第１端１１の端面を第１端面１１ａとすると、第１端面１１ａは円形状の開口を有する環状であってよい。そして、この場合の第１端面１１ａの外径Ｄ１は０．４ｍｍ以下であってよい。キャピラリー１０を液体中から引き上げたときに、第１端面１１ａに付着した液体がキャピラリー１０内に取りこまれてしまう現象を発明者が見出した。これにより、キャピラリー１０内に取り込まれる液体の量は、意図的に吸引した量に対して僅かに増加する。第１端面１１ａの外径が大きいと、増加する液体の量も増加するため、微量の液体を吸引する場合には問題となる。第１端面１１ａの外径を０．４ｍｍ以下とすることにより、第１端面１１ａに多くの液滴が付着するのを防止でき、微量の液体を精度よく吸引できる。

【0061】

図２に示すキャピラリーにおいて各種条件を変えて第１端面１１ａへの液体（水）の付着量を測定した結果を図７に示す。また、そのときの各種条件を図８に示す。図７において、横軸は外径Ｄ１を示している。縦軸は第１端面１１ａへの液体の付着量を示している。プロットは、外径Ｄ１と測定された付着量との関係を示している。

【0062】

図８に示されているように、Ｎｏ．１からＮｏ．６までの６種類のキャピラリーについて液体の付着量が測定された。６種類のキャピラリーは、第１部材１５の形状及び材質、外径Ｄ１並びに内径Ｄ２が互いに異なっている。第１部材１５の形状の欄において、「テーパー」は、図２に示される例のように、第１部材１５の内径Ｄ２及び外径Ｄ１が第１端１１側ほど小さくなっていることを示している。また、「ストレート」は、図２の例とは異なり、第１部材１５の内径Ｄ２及び外径Ｄ１が第２端１２から第１端１１に亘って一定であることを示している。第１部材１５の材質の欄における略語の意味は、以下のとおりである。ＰＰ：polypropylene、ＦＥＰ：flexible electric pipe、ＥＴＦＥ：ethylene tetrafluoro ethylene、ＰＡ１２：polyamide 12。また、Ｎｏ．５の材質は、ガラスからなるキャピラリーのうちの液体に触れる部分に撥水膜が形成されたものである。

【0063】

図７によれば、第１面１１ａの外径Ｄ１を０．４ｍｍ以下とすることにより、他の条件に関わらず第１端面１１ａへの液体付着量を小さくできることがわかる。具体的には、図７の例では、外径Ｄ１を０．４ｍｍ以下とすることによって、付着量は５．０ｎｌ以下とすることができている。また、図７の例では、外径Ｄ１が０．４ｍｍを超えると、外径Ｄ１の増加に対する付着量の増加の変化率が大きくなっており、この観点からも、０．４ｍｍ付近を上限値とすることについて意義が見出せる。

【0064】

このとき、第１端面１１ａの内径Ｄ２は０．０６ｍｍ以上であってよい。第１端面１１ａの内径Ｄ２を小さくしすぎると流路抵抗が増加して、所定の圧力変化によって吸引できる液体の量が減少する。第１端面１１ａの内径Ｄ２を変化させたときの吸引される液体の量の変化を図９に示す。この図において、横軸は内径Ｄ２を示している。縦軸は所定の圧力変化による液体吸引量を示している。プロットは、内径Ｄ２と吸引量との関係を示しており近似値を一部含んでいる。

【0065】

図９によれば、第１端面１１ａの内径Ｄ２を０．０６ｍｍ以上とすることにより、吸引される液体の量が少なくなり過ぎるのを抑制できることがわかる。また、図９の例では、内径Ｄ２の変化に対する吸引量の変化の態様は指数関数的であり、内径Ｄ２を０．０６ｍｍ以上にすることによって、内径Ｄ２の増加によって吸引量を増加させることが容易化されている。なお、上記の説明とは逆に、内径Ｄ２を０．０６ｍｍ未満とすることによって、極めて微量な吸引量を実現しても構わない。

【0066】

（第１部材及び第２部材）
キャピラリー１０は、第１孔１０ａを構成する第１部材１５と、第２孔１０ｂを構成する第２部材１６とを有している。このように、キャピラリー１０を複数の部材から構成することによって、例えば、第１孔１０ａの撥水性と、第２孔１０ｂの撥水性とを異ならせることが容易化される。

【0067】

第１部材１５及び第２部材１６は、キャピラリー１０の材料として既に挙げた種々の材料によって構成されてよい。例えば、第１部材１５は、その全体が樹脂によって一体的に構成されている。また、例えば、第２部材１６は、その全体がガラスによって一体的に構成されている。そして、第１部材１５を構成する樹脂の撥水性は、第２部材１６を構成するガラスの撥水性よりも高い。

【0068】

また、第２部材１６の材料は、透光性を有する材料とされ、第１部材１５の材料は、透光性を有する、又は有さない材料とされてよい。換言すれば、第２部材１６の透光性は、第１部材１５の透光性よりも高くされてよい。この場合、例えば、第１部材１５の材料として、撥水性の高い材料を選択できる。その一方で、第２部材１６の材料として、液体の分析のために液体に光を照射することに適した材料を選択できる。

【0069】

第１部材１５と第２部材１６との固定は、適宜な方法によってなされてよい。固定方法としては、例えば、一方の部材の他方の部材への嵌合（圧入）、爪などによる係止、接着剤よる接着、及び少なくとも一方の部材を溶融させ固化させることによる溶着を挙げることができる。これらの方法の２つ以上が組み合わされてもよい。また、一方の部材を先に形成し、当該一方の部材を配置した金型内に他方の部材となる材料を充填して両者を構成してもよい。また、第１部材１５と第２部材１６との間には、これらよりも剛性が低い材料からなるパッキンが配置されてもよい。

【0070】

図示の例では、第２部材１６が第１部材１５に圧入されて両者が固定されている。具体的には、第１部材１５は、第１孔１０ａから第１端１１とは反対側に延びている第３孔１５ａを有している。第３孔１５ａは、第１孔１０ａよりも内径が大きい。ひいては、第１孔１０ａと第３孔１５ａとの境界には段差部１５ｂが構成されている。一方、第２部材１６は、その外径が第３孔１５ａの内径に対して同等とされ、又は若干大きくされている。そして、第２部材１６は、第３孔１５ａに第１孔１０ａとは反対側から挿入され、先端が段差部１５ｂに係止されている。第２部材１６の第１部材１５からの抜けは、両者が直接に当接していることによって生じる摩擦力によって阻止される。

【0071】

なお、このように第２部材１６が第１部材１５に挿入される場合においても、両者は接合されても構わない。例えば、第３孔１５ａの内面と第２部材１６の外面との間に接着剤が配置されてもよい。この場合において、第２部材１６の外径は、第３孔１５ａの内径に対して、若干小さくされてもよいし、同等とされてもよいし、若干大きくされてもよい。

【0072】

また、図示の例では、第３孔１５ａ及び第２部材１６それぞれは、一定の横断面でその全長に亘って延びている。ただし、これらの一方又は双方は、長さ方向の一部のみにおいて一定の横断面で延び、その一定の横断面で延びる部分においてのみ嵌合してもよい。また、第３孔１５ａ及び第２部材１６の互いに嵌合する部分は、一定の横断面で延びていなくてもよい。例えば、両者は、第２端１２側ほど拡径するテーパ状とされていてもよい。また、例えば、第３孔１５ａの内面及び第２部材１６の外面の少なくとも一方に突部が設けられ、これにより接触圧が高くされてもよい。

【0073】

段差部１５ｂの、第２部材１６側の段差面１５ｂａは、例えば、キャピラリー１０の径方向の内側ほど第２部材１６側へ位置するように傾斜している。一方、第２部材１６の、段差部１５ｂ側の先端面１６ａは、例えば、キャピラリー１０の長さ方向に直交する平面状である。そして、段差部１５ｂの径方向内側の角部１５ｂｂ（段差面１５ｂａの内側の縁部）が第２部材１６の先端面１６ａに当接している。従って、段差部１５ｂと第２部材１６との当接は、線接触となっている。なお、段差部１５ｂと第２部材１６との当接は、図示の例とは異なっていてもよい。例えば、段差面１５ｂａがキャピラリー１０の長さ方向に直交する面とされ、段差面１５ｂａと先端面１６ａとが面接触してもよい。

【0074】

第１部材１５及び第２部材１６の外形（外面の形状）は、適宜なものとされてよい。図示の例では、第１部材１５は、その外観において、第１端１１を有している第１部位１５ｅと、第１部位１５ｅに対して第２端１２側に位置している第２部位１５ｆとを有している。

【0075】

第１部位１５ｅは、例えば、第１孔１０ａの第１端１１側の一部（図示の例では大部分）を有している。また、第１部位１５ｅは、例えば、厚さ（内面から外面までの長さ）がキャピラリー１０の長さ方向の全長に亘って概ね一定とされている。そして、第１孔１０ａがテーパ状であることに対応して、第１部位１５ｅの外形もテーパ状とされている。第１部位１５ｅの厚さは、比較的薄くされており、例えば、第２部材１６の厚さよりも薄くされている。

【0076】

第２部位１５ｆは、例えば、第１孔１０ａの第１端１１とは反対側の一部と、第３孔１５ａとを有している。第２部位１５ｆは、例えば、第１部位１５ｅよりも外径が大きくされている。また、第２部位１５ｆの厚さは、比較的厚くされており、例えば、第１部位１５ｅの厚さ及び第２部材１６の厚さよりも厚くされている。第２部位１５ｆの外面の形状は、例えば、キャピラリー１０の長さ方向において一定とされている。

【0077】

［ピペットの一連の動作］
ピペット１の動作の一例について説明する。図４は、第１制御部２４が出力する駆動信号ＳｇＡ（Ｓｇ０～Ｓｇ５２）における電圧（信号レベル）の経時変化の一例を模式的に示すグラフである。図４において、横軸ｔは時間を示しており、縦軸Ｖは電圧を示している。図５（ａ）～図５（ｆ）は、図４の横軸に示されるいずれかの時点におけるキャピラリー１０の状態を示す模式図である。

【0078】

図４に示されているように、第１制御部２４がアクチュエータ４０へ出力する駆動信号ＳｇＡは、電圧が時間経過に対して変化して波形をなす。一方、アクチュエータ４０は、印加された電圧に対応した変形量で撓む。ここでいう対応は、例えば、１対１対応であり、換言すれば、電圧に対して一意に変形量が規定される関係である（変形が飽和している状態は除く。）。従って、駆動信号ＳｇＡが入力されたアクチュエータ４０は、圧力室２１の容積が駆動信号ＳｇＡの電圧に対応した容積になるように駆動信号ＳｇＡの波形（電圧の時間経過に対する変化）に追随して圧力室２１の容積を変化させる。

【0079】

なお、駆動信号ＳｇＡの電圧の変化量と圧力室２１の容積の変化量との関係は比例関係とは限らない。ただし、便宜上、比例又は比例に近い関係を想定して説明する。従って、図４は、駆動信号ＳｇＡの電圧の経時変化だけでなく、圧力室２１の容積の経時変化を示していると捉えてもよい。

【0080】

内部電極４２及び表面電極４４は、一方に基準電位が付与され、他方に駆動信号ＳｇＡが入力される。そして、図４の電圧は、基準電位と駆動信号ＳｇＡとの電位差を示している。換言すれば、駆動信号ＳｇＡは、不平衡信号である。ただし、駆動信号ＳｇＡは、内部電極４２及び表面電極４４の双方において電位を変化させ、その電位差が図４に示される電圧となっている平衡信号とされても構わない。なお、本実施形態では、駆動信号ＳｇＡが不平衡信号である場合を例に取るから、以下では、図４の電圧を駆動信号ＳｇＡの電位として説明することがある。

【0081】

駆動信号ＳｇＡの電圧の上昇（電位の正側への変化）は、圧力室２１の容積の増加に対応していてもよいし、圧力室２１の容積の減少に対応していてもよい。換言すれば、内部電極４２及び表面電極４４のうち駆動信号ＳｇＡが付与される電極から基準電位が付与される電極への方向と、圧電セラミック層４０ａの分極方向とは、逆向きであってもよいし、同一の向きであってもよい。以下では、便宜上、駆動信号ＳｇＡの電圧の上昇は、圧力室２１の容積の増加（すなわち液体の吸引）に対応しているものとする。

【0082】

下記では、ピペット１自体の動作だけでなく、ピペット１のユーザ又はピペット１を利用する（若しくは含む）装置が行う動作についても説明する。ここでは、ユーザがピペット１を操作する態様を例に取って説明する。ユーザのピペット１に対する操作は、適宜に装置のピペット１に対する操作に読み替えられてよい。例えば、ユーザによるピペット１の移動は、装置によるピペット１の移動とされてよいし、ユーザによるピペット１の不図示のスイッチに対する操作は、装置によるピペット１に対する指令信号の出力とされてよい。装置は、例えば、シーケンス制御によってユーザと同様の操作をピペットに対して行ってよい。

【0083】

（時刻ｔ０～ｔ１：接液等）
時刻ｔ１以前において、第１制御部２４は、ユーザの不図示のスイッチに対する操作に応じて初期信号Ｓｇ０をアクチュエータ４０に出力する。初期信号Ｓｇ０は、一定の電位の信号である。これにより、圧力室２１の容積は所定の初期容積に維持される。初期信号Ｓｇ０の電位は、基準電位であってもよいし、基準電位とは異なっていてもよい。なお、駆動信号ＳｇＡは、初期信号Ｓｇ０を含んでいなくてもよい。すなわち、時刻ｔ１以前は、初期信号Ｓｇ０が出力される状態ではなく、駆動信号ＳｇＡが出力されない状態とされてもよい。バルブ２３は、時刻ｔ０以降において、特に言及がない限り、閉じられている。

【0084】

ユーザは、時刻ｔ１以前において、キャピラリー１０の第１端１１を第１液体Ｌ１に接触させる（接液ステップを行う。）。そして、ユーザは、ピペット１が有している不図示のスイッチに対する操作によって、ピペット１に第１液体Ｌ１の吸引を指示する。この指示の時刻は、図４の時刻ｔ１に対応する。

【0085】

（時刻ｔ１～ｔ２：第１液体の吸引等）
第１制御部２４は、第１液体Ｌ１の吸引が指示されると、圧力室２１の容積が増加するように駆動部５０を駆動させる第１吸引信号Ｓｇ１を出力する。第１吸引信号Ｓｇ１は、例えば、概略、初期信号Ｓｇ０の電位Ｖ０から所定の電位Ｖ１まで上昇し、電位Ｖ１を維持する信号である。これにより、第１液体Ｌ１は、キャピラリー１０内に吸引され、キャピラリー１０の第１端１１付近に保持される。その吸引量は、概略、電位Ｖ０から電位Ｖ１までの電位差に対応している。換言すれば、当該電位差は、吸引量の目標値に応じて設定されている。

【0086】

ユーザは、第１液体Ｌ１の一部がキャピラリー１０内に吸引されると、キャピラリー１０を第１液体Ｌ１の残りから引き上げる（離液ステップを行う。）。次に、ユーザは、キャピラリー１０の第１端１１を第２液体Ｌ２に接触させる（接液ステップを行う。）。そして、ユーザは、ピペット１が有している不図示のスイッチに対する操作によって、ピペット１に第２液体Ｌ２の吸引を指示する。この指示の時刻は、図４の時刻ｔ２に対応する。

【0087】

（時刻ｔ２～ｔ３：第２液体の吸引等）
第１制御部２４は、第２液体Ｌ２の吸引が指示されると、圧力室２１の容積が増加するように駆動部５０を駆動させる第２吸引信号Ｓｇ２を出力する。第２吸引信号Ｓｇ２は、例えば、概略、第１吸引信号Ｓｇ１の電位Ｖ１から所定の電位Ｖ２まで上昇し、電位Ｖ２を維持する信号である。これにより、第２液体Ｌ２は、キャピラリー１０内に吸引され、キャピラリー１０の第１端１１付近に保持される。図５（ａ）は、このときの状態を示している。第２液体Ｌ２の吸引量は、概略、電位Ｖ１から電位Ｖ２までの電位差に対応している。換言すれば、当該電位差は、吸引量の目標値に応じて設定されている。

【0088】

ユーザは、第２液体Ｌ２の一部がキャピラリー１０内に吸引されると、キャピラリー１０を第２液体Ｌ２の残りから引き上げる（離液ステップを行う。）。そして、ユーザは、ピペット１が有している不図示のスイッチに対する操作によって、ピペット１に第１液体Ｌ１と第２液体Ｌ２との混合を指示する。この指示の時刻は、図４の時刻ｔ３に対応する。

【0089】

（時刻ｔ３～ｔ４：エア吸引等）
第１制御部２４は、第１液体Ｌ１と第２液体Ｌ２との混合が指示されると、圧力室２１の容積が増加するように駆動部５０を駆動させるエア吸引信号Ｓｇ３を出力する。エア吸引信号Ｓｇ３は、例えば、概略、所定の電位Ｖ３まで上昇し、電位Ｖ３を維持する信号である。これにより、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２は、第２端１２側へ移動して、キャピラリー１０内の所定の位置に停止する。図５（ｂ）は、このときの状態を示している。第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の移動量は、概略、電位Ｖ２から電位Ｖ３までの電位差に対応している。換言すれば、当該電位差は、移動量の目標値に応じて設定されている。

【0090】

第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の停止位置は、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の双方が境界１４よりも第１端１１側に位置する位置であってもよいし、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の双方が境界１４よりも第２端１２側に位置する位置であってもよいし、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２のいずれかが境界１４に跨る位置であってもよい。本実施形態の説明では、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の双方が境界１４よりも第１端１１側に位置する場合を例に取り、以降の動作を説明する。

【0091】

なお、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の双方が境界１４の第１端１１側又は第２端１２側に位置する場合、液体と境界１４とは離れていてもよいし、隣接していてもよい。「隣接している」は、例えば、キャピラリー１０の長さ方向において、境界１４と液体とが離間している距離又は重複している距離（いずれの距離も液面の中心を基準としてよい）が、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の体積を第１孔１０ａの境界１４における横断面の面積で割って得られる長さの１／１０以下又は１／５以下の状態である。

【0092】

第２制御部２５は、エア吸引信号Ｓｇ３の出力開始後、所定時間が経過したと判定すると、開放流路２８を開くようにバルブ２３を制御する。なお、この制御が、信号の出力及び信号の出力の停止のいずれによってなされてもよいことは既に述べたとおりである。所定時間は、エア吸引信号Ｓｇ３によって第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２が目標位置まで移動するのに十分な時間とされる。

【0093】

（時刻ｔ４～ｔ５：圧力室の復元等）
第１制御部２４は、バルブ２３を開く制御を開始後、所定時間が経過したと判定すると（時刻ｔ４）、圧力室２１の容積が減少するように駆動部５０を駆動させる復元信号Ｓｇ４を出力する。復元信号Ｓｇ４は、例えば、概略、所定の電位Ｖ４まで降下し、電位Ｖ４を維持する信号である。復元信号Ｓｇ４によって、圧力室２１の容積は減少するが、バルブ２３が開かれていることから、キャピラリー１０内のうちの第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２よりも第２端１２側の部分の増圧は行われない。ひいては、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の位置は変化しない。

【0094】

上記のバルブ２３を開いてから時刻ｔ４までの所定時間は、バルブ２３を開くのに十分な時間とされる。電位Ｖ４は、初期電位Ｖ０に対して、及び／又は基準電位に対して、同一であってもよいし、高くてもよいし、低くてもよい。図示の例では、電位Ｖ４は初期電位Ｖ０と同一とされている。なお、電位Ｖ４が基準電位である場合においては、復元信号Ｓｇ４は、エア吸引信号Ｓｇ３を出力している状態から、出力を停止する状態へ遷移する過程に生じる立ち下がりの部分（信号として意図的に出力されたものではない部分）であってもよい。

【0095】

その後、第２制御部２５は、時刻ｔ４から所定時間が経過したと判定すると、開放流路２８を閉じるようにバルブ２３を制御する。なお、この制御が、信号の出力及び信号の出力の停止のいずれによってなされてもよいことは既に述べたとおりである。時刻ｔ４からの所定時間は、復元信号Ｓｇ４によってアクチュエータ４０が電位Ｖ４に対応する変位となるのに十分な時間とされる。

【0096】

（時刻ｔ５～ｔ８：混合等）
第１制御部２４は、バルブ２３を閉じる制御を開始後、所定時間が経過したと判定すると（時刻ｔ５）、圧力室２１の容積が増減を繰り返すように駆動部５０を駆動させる混合信号Ｓｇ５（Ｓｇ５１及びＳｇ５２）を出力する。これにより、図５（ｂ）（図５（ｆ））、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示される液体の第２端１２側への移動と、図５（ｄ）、図５（ｅ）及び図５（ｆ）に示される液体の第１端１１側への移動とが交互に繰り返される。ひいては、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２が攪拌され、両者が混合される。繰り返しの回数は適宜に設定されてよい。

【0097】

その後、例えば、混合された液体は、キャピラリー１０内（例えば第２部材１６内）に保持された状態で光が照射されてその性質が調べられる。例えば、蛍光測定、散乱測定、吸光測定及び／又は分光測定が行われる。特に図示しないが、測定に先立って、時刻ｔ３～ｔ４において任意の位置へ液体を移動させた動作と同様の動作により、測定に適した位置へ液体を移動させてもよい。また、混合された液体は、キャピラリー１０内に保持されたまま測定に供されるのではなく、キャピラリー１０から吐出されて種々の用途に利用されてもよい。

【0098】

なお、図４では、駆動信号ＳｇＡの波形は、矩形波等の複数の直線からなる波形とされている。ただし、駆動信号ＳｇＡの波形の一部又は全部は、正弦波等の曲線からなる波形とされても構わない。

【0099】

［ピペットの混合動作］
混合信号Ｓｇ５は、圧力室２１の容積が増加するように駆動部５０を駆動させる第１信号Ｓｇ５１と、圧力室２１の容積が減少するように駆動部５０を駆動させる第２信号Ｓｇ５２とを交互に繰り返し含んでいる。図５（ｂ）（図５（ｆ））、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示されているように、圧力室２１の容積の減少により、液体（第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２）は、少なくとも一部が第１孔１０ａから第２孔１０ｂへ流れる。同様に、図５（ｄ）、図５（ｅ）及び図５（ｆ）に示されているように、圧力室２１の容積の増加により、液体は、少なくとも一部が第２孔１０ｂから第１孔１０ａへ流れる。すなわち、液体は、少なくとも一部が境界１４を繰り返し超えて往復する。

【0100】

液体（Ｌ１＋Ｌ２）は、図示の例のように、その全部が境界１４を繰り返し超えてもよいし、図示の例とは異なり、一部のみが境界１４を繰り返し超えてもよい。液体の全部が境界１４を繰り返し超える場合において、液体は、境界１４を超えた後に境界１４から離れ、その後、引き返してもよいし、境界１４を超えて境界１４に隣接している状態から引き返してもよい。「隣接している」については、エア吸引信号Ｓｇ３及び図５（ｂ）の説明で述べたとおりである。また、液体の全部及び一部のいずれが境界１４を超えるか否か、境界１４から離れるか否かは、第１孔１０ａ側へ流れるときと、第２孔１０ｂ側へ流れるときとで異なっていてもよいし、往復を繰り返す過程で変化してもよい。

【0101】

本実施形態の説明では、第１孔１０ａ側へ流れるときと、第２孔１０ｂ側へ流れるときとの双方において、液体（Ｌ１＋Ｌ２）は、境界１４を超えて境界１４に隣接している状態から引き返し、かつその状態が往復を繰り返しても維持される場合を例に取る。このような場合においては、例えば、液体全体に境界１４を超えさせることができ、かつ往復の周期を短くすることができる。

【0102】

第１信号Ｓｇ５１及び第２信号Ｓｇ５２は、上記のような動作が実現されるように適宜に設定されてよい。

【0103】

例えば、まず、本実施形態では、混合直前において、液体（Ｌ１＋Ｌ２）は、エア吸引信号Ｓｇ３によって境界１４に対して第１端１１側に隣接している。この場合、混合信号Ｓｇ５は、例えば、最初に（時刻ｔ５に出力が開始される信号として）、液体を第２端１２側へ移動させる第１信号Ｓｇ５１を含んでいる。また、第１信号Ｓｇ５１の電位の変化量（圧力室２１の容積の増加量）、及び第２信号Ｓｇ５２の電位の変化量（圧力室２１の容積の減少量）は、それぞれ、概略、液体（Ｌ１＋Ｌ２）の体積に相当している。混合信号Ｓｇ５が最後に含む信号は、第１信号Ｓｇ５１及び第２信号Ｓｇ５２のいずれでもよく、例えば、混合信号Ｓｇ５が開始から２番目に含む信号（本実施形態では第２信号Ｓｇ５２）である。

【0104】

なお、上記とは異なり、エア吸引信号Ｓｇ３によって境界１４よりも第２端１２側に液体を隣接させてもよい。この場合、混合信号Ｓｇ５は、例えば、最初に、液体を第１端１１側へ移動させる第２信号Ｓｇ５２を含んでよい。また、エア吸引信号Ｓｇ３によって液体を境界１４に跨らせてもよい。この場合、混合信号Ｓｇ５は、例えば、最初に、第１信号Ｓｇ５１又は第２信号Ｓｇ５２の電位の変化量を低減した信号を含んでよい。逆に、エア吸引信号Ｓｇ３によって液体を境界１４から離してもよい。この場合、混合信号Ｓｇ５は、例えば、最初に、第１信号Ｓｇ５１又は第２信号Ｓｇ５２の電位の変化量を増加させた信号を含んでよい。

【0105】

第１信号Ｓｇ５１と第２信号Ｓｇ５２とは、一方を時間経過に対して反転させたときに、互いに一致する波形であってもよいし、異なる波形であってもよい。換言すれば、両信号の波形は、図４に示すグラフの縦軸に平行な不図示の対称軸に関して、線対称であってもよいし、非対称であってもよい。図４に示す例では、両信号の波形は非対称である。

【0106】

具体的には、例えば、第１信号Ｓｇ５１の電位の時間経過に対する変化率は、第２信号Ｓｇ５２の電位の時間経過に対する変化率よりも大きい。図示の例では、第１信号Ｓｇ５１は、急激に（立ち上がり時間が略０で）電位が上昇する信号とされており、第２信号Ｓｇ５２は、時間に比例して徐々に電位が降下する信号とされている。すなわち、第１信号Ｓｇ５１と、これに続く第２信号Ｓｇ５２との組み合わせは、いわゆる逆のこぎり波状の信号となっている。これらの変化率の具体的な値は適宜に設定されてよい。

【0107】

また、例えば、第２信号Ｓｇ５２の電位の変化量ｄＶ５２（圧力室２１の容積の減少量）は、第１信号Ｓｇ５１の電位の変化量ｄＶ５１（圧力室２１の容積の増加量）よりも大きい。その差は、適宜に設定されてよく、例えば、後述する作用が奏されるように設定されてよい。なお、変化量ｄＶ５２が変化量ｄＶ５１よりも大きいことから、混合信号Ｓｇ５の電位は、徐々に低下していく。混合が完了したとき（混合信号Ｓｇ５の出力完了時）、混合信号Ｓｇ５の電位は、初期信号Ｓｇ０の電位Ｖ０及び／又は基準電位に対して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。

【0108】

以上のとおり、本実施形態では、ピペット１は、長さ方向の両端（第１端１１及び第２端１２）が開口しているキャピラリー１０と、第２端１２を介してキャピラリー１０の内部に通じている圧力室２１と、圧力室２１の容積を変化させる駆動部５０と、駆動部５０を制御する制御部（第１制御部２４）と、を有している。キャピラリー１０は、第１端１１側に位置する第１管部１７と、第２端１２側に位置する第２管部１８と、を有している。第１管部１７は、長さ方向に貫通する第１孔１０ａを有しており、第２管部１８は、長さ方向に貫通する第２孔１０ｂを有している。第２孔１０ｂは、第１孔１０ａの第２端１２側に繋がっている。第１孔１０ａの内面の撥水性と、第２孔１０ｂの内面の撥水性とは、互いに異なっている。そして、第１制御部２４は、圧力室２１の容積が増減を繰り返し、これによりキャピラリー１０内の液体の少なくとも一部が第１孔１０ａと第２孔１０ｂとの境界を繰り返し超えて往復するように駆動部５０を制御する。

【0109】

従って、例えば、液体が境界１４を超えるときに、撥水性の相違に起因して液体の流れに乱れが生じ、ひいては液体が攪拌されやすくなる。具体的には、例えば、液体が、撥水性が低い側から高い側へ境界１４を超えるとき、キャピラリー１０の内面付近の液体は、キャピラリー１０の内面に沿って流れにくくなる。その結果、例えば、液体の流れがキャピラリー１０の内面から剥離しやすくなり、渦が生じやすくなる。この渦により、液体の攪拌が促進される。ひいては、例えば、２液の混合が促進される。

【0110】

また、本実施形態では、第１孔１０ａの内面の撥水性は、第２孔１０ｂの内面の撥水性よりも高い。

【0111】

この場合、例えば、第２孔１０ｂから第１孔１０ａ側への流れは、その逆方向の流れよりも抵抗が大きくなりやすい。その結果、例えば、混合の際に液体が第１端１１から吐出されてしまうおそれが低減される。また、第１孔１０ａが境界１４から第１端１１に至るまで延びるものである場合においては、第１端１１から液体を吸引するときに、液体が第１端１１に付着するおそれが低減される。その結果、例えば、圧力室２１の容積の増加と液体の吸引量との対応関係が安定し、液体の計量の精度が向上する。

【0112】

また、本実施形態では、第１孔１０ａと第２孔１０ｂとの境界１４において、第１孔１０ａの内径が第２孔１０ｂの内径よりも大きい。

【0113】

この場合、例えば、液体が境界１４を超えるときに、内径の相違に起因して液体の流れに乱れが生じ、ひいては２液が混合されやすくなる。具体的には、例えば、液体が、内径が小さい側から内径が大きい側へ境界１４を超えるとき、キャピラリー１０の内面から流れが剥離しやすくなり、渦が生じやすくなる。この渦により、液体の攪拌が促進される。さらに、第１孔１０ａの撥水性が第２孔１０ｂの撥水性よりも高い場合においては、撥水性が高くなる方向と、内径が大きくなる方向とが一致する。その結果、例えば、撥水性が高くなることによって剥離が生じやすくなる効果と、内径が大きくなることによって剥離が生じやすくなる効果とが重畳されることになる。ひいては、攪拌促進の効果が向上する。

【0114】

また、本実施形態では、第１孔１０ａは、第２孔１０ｂ側ほど内径が大きくなっている。

【0115】

この場合、例えば、第１孔１０ａの内径が一定である場合に比較して、液体の乱れが生じやすい。その結果、例えば、液体の攪拌が促進される。また、例えば、第１孔１０ａが第１端１１まで延びている場合においては、第１端１１の内径を小さくして、液体の計量の精度を向上させることができる。その一方で、境界１４において第１孔１０ａの内径を第２孔１０ｂの内径よりも大きくし、上述した内径の相違による混合促進の効果を得ることができる。

【0116】

また、本実施形態では、キャピラリー１０は、第１部材１５と、第２部材１６とを有している。第１部材１５は、第１孔１０ａを有している中空状である。第２部材１６は、第２孔１０ｂを有している中空状であり、第１部材１５と固定されている。

【0117】

この場合、例えば、第１孔１０ａを構成する材料と第２孔１０ｂを構成する材料とを互いに異ならせることが容易である。その結果、例えば、第１孔１０ａの撥水性と第２孔１０ｂの撥水性とを互いに異ならせることが容易である。

【0118】

また、本実施形態では、第１部材１５は、第１孔１０ａと、第１孔１０ａから第１端１１とは反対側に延びており、第１孔１０ａよりも内径が大きい第３孔１５ａと、第１孔１０ａの内径が第３孔１５ａの内径よりも小さいことによる段差部１５ｂと、を有している。第２部材１６は、第３孔１５ａに挿入されて段差部１５ｂに係止されており、また、段差部１５ｂ側に先端面１６ａを有している。段差部１５ｂの先端面１６ａ側の段差面１５ｂａは、キャピラリー１０の径方向の内側ほど先端面１６ａ側に位置するように傾斜している。段差部１５ｂの、径方向の内側の角部１５ｂｂは、先端面１６ａに当接している。

【0119】

この場合、例えば、第２部材１６を第１部材１５に挿入する簡便な構成で、両者を連結することができる。また、例えば、第２部材１６と段差部１５ｂとの当接は、線接触であることから、面接触である場合に比較して、接触圧を確保しやすい。その結果、例えば、境界１４における密閉性を向上させることができる。また、例えば、第２部材１６の先端面１６ａと段差部１５ｂとの間には、角部１５ｂｂの外側に空間が構成される。この空間は、例えば、第１部材１５の内面と第２部材１６の外面との間に接着剤を介在させたときに、余剰な接着剤を逃がすことに利用可能である。

【0120】

また、本実施形態では、第１部材１５は、樹脂からなり、第２部材１６は、ガラスからなる。

【0121】

この場合、例えば、第１部材１５の撥水性を高くするとともに、第２部材１６の撥水性を低くすることが容易である。例えば、第１部材１５の接触角を９５°以上とし、第２部材１６の撥水性を６０°以下とすることが容易である。すなわち、第１孔１０ａと第２孔１０ｂとの撥水性の相違を大きくすることが容易である。その結果、例えば、撥水性の相違による混合促進の効果を向上させることが容易である。さらに、第１部材１５の材料として成形が容易な樹脂が用いられることから、第１端１１付近の寸法の精度を向上させ、液体の計量の精度を向上させることができる。その一方で、第２部材１６の材料として透光性を確保することが容易なガラスが用いられることから、光を用いた液体の分析の精度を向上させることができる。

【0122】

また、本実施形態では、第１制御部２４は、信号レベル（電圧）が時間経過に対して変化して波形をなす駆動信号ＳｇＡを駆動部５０に出力する。駆動部５０は、圧力室２１の容積が駆動信号ＳｇＡの電圧に対応した容積になるように駆動信号ＳｇＡの電圧の時間経過に対する変化に追随して圧力室２１の容積を変化させる。駆動信号ＳｇＡは、第１信号Ｓｇ５１と第２信号Ｓｇ５２とを交互に繰り返し含んでいる。第１信号Ｓｇ５１は、圧力室２１の容積の増加によって液体の少なくとも一部が第１孔１０ａから第２孔１０ｂへ流れるように駆動部５０を駆動させる信号である。第２信号Ｓｇ５２は、圧力室２１の容積の減少によって液体の少なくとも一部が第２孔１０ｂから第１孔１０ａへ流れるように駆動部５０を駆動させる信号である。第１信号Ｓｇ５１の波形と、第２信号Ｓｇ５２の波形を時間経過が逆になるように反転させた波形とは互いに異なる。

【0123】

この場合、例えば、液体が第１孔１０ａから第２孔１０ｂへ流れるときと、その逆方向へ流れるときとで、それぞれに適した流れを形成することができる。例えば、第１孔１０ａと第２孔１０ｂとでは撥水性、内径及び／又は第１端１１に対する位置等が異なるが、この相違を考慮した流れを形成することができる。例えば、以下のとおりである。

【0124】

本実施形態では、第２信号Ｓｇ５２の信号レベル（電圧）の時間経過に対する変化率の絶対値は、第１信号Ｓｇ５１の電圧の時間経過に対する変化率の絶対値よりも小さい。

【0125】

この場合、上記２つの変化率の絶対値が同一の場合に比較して、第２孔１０ｂから第１孔１０ａへの流れは緩やかになる。その結果、第２孔１０ｂから第１孔１０ａへ液体が流出する際に、液体が細かい粒状になって飛び散る現象が生じるのを低減することができる。また、例えば、第１端１１から液体が吐出されるおそれが低減される。

【0126】

また、本実施形態では、第１孔１０ａの内面の撥水性は、第２孔１０ｂの内面の撥水性よりも高い。第２信号Ｓｇ５２の信号レベル（電圧）の変化量ｄＶ５２の絶対値は、第１信号Ｓｇ５１の電圧の変化量ｄＶ５１の絶対値よりも大きい。

【0127】

この場合、境界１４を繰り返し超えて往復する液体を一定の範囲に留めることが容易化される。具体的には、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、原理の厳密性は無視する。液体がキャピラリー１０内に位置しているとき、第１端１１側の液面と、第２端１２側の液面とが形成される。各液面においては、液面を縮ませようとする表面張力が作用する。この表面張力に起因して、当該表面張力の大きさと接触角の大きさとに応じた大きさで、各液面に対してキャピラリー１０の長さ方向（ｘ方向）に作用する力が生じる。液体が境界１４を跨いでいる状態となっているとき、第１孔１０ａの撥水性が第２孔１０ｂの撥水性よりも高いことから、第１孔１０ａ内の液面における接触角は、第２孔１０ｂ内の液面における接触角よりも大きい。従って、第１孔１０ａ内の液面に作用するｘ方向の力と、第２孔１０ｂ内の液面に作用するｘ方向の力とは釣り合わない。その結果、液体は、全体として、接触角が大きい側から接触角が小さい側への力を受けることになる。すなわち、液体は、第１孔１０ａから第２孔１０ｂ側へ流れようとする。従って、第１信号Ｓｇ５１の電圧の変化量ｄＶ５１の絶対値と、第２信号Ｓｇ５２の電圧の変化量ｄＶ５２の絶対値とが同一であると、液体の往復を繰り返す過程で、液体の位置が徐々に第２孔１０ｂ側へずれていくおそれがある。しかし、変化量ｄＶ５２の絶対値を変化量ｄＶ５１の絶対値よりも大きくすることによって、液体の位置を一定の範囲に維持することができる。その結果、例えば、液体の全部が境界１４を超えるとともに、超えた直後に引き返すように、液体の往復を繰り返すことが容易になる。ひいては、撥水性の相違を利用した攪拌促進の効果を向上させることができる。

【0128】

［変形例］
（第２部材に係る変形例）
図６（ａ）は、変形例に係るキャピラリー２１０の構成を示す断面図である。キャピラリー２１０は、第２部材を構成する材料のみが実施形態のキャピラリー１０と相違する。具体的には、変形例に係る第２部材２１６は、本体２１６ｘと、本体２１６ｘの表面のうち、少なくとも内面の一部を覆う撥水膜２１６ｙとを有している。本体２１６ｘは、例えば、ガラスからなる。撥水膜２１６ｙの材料については既に述べたとおりである。このような構成においても、第１孔２１０ａの内面の撥水性と、第２孔２１０ｂの内面の撥水性とを異ならせることによって、実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0129】

（駆動信号に係る変形例）
図６（ｂ）は、変形例に係る駆動信号ＳｇＢを示す図である。この図は、図４の一部（概ね時刻ｔ６～ｔ８）に相当する。この変形例では、駆動信号ＳｇＢが含む第１信号Ｓｇ５１及び第２信号Ｓｇ５２は、曲線によって構成されている。より具体的には、図示の例では、第１信号Ｓｇ５１及び第２信号Ｓｇ５２それぞれは、正弦波の１／４周期分によって構成されている。このような駆動信号ＳｇＢにおいても、第２信号Ｓｇ５２の変化率の絶対値は、第１信号Ｓｇ５１の変化率の絶対値よりも小さくされてよい。

【0130】

ここで、第１信号Ｓｇ５１及び第２信号Ｓｇ５２それぞれは、その波形が曲線で構成されているということは、各信号の開始から終了までの間に、変化率が変化するということである。このような場合において、第２信号Ｓｇ５２の変化率の絶対値が、第１信号Ｓｇ５１の変化率の絶対値よりも大きいか否かは、両者の変化率の平均値を基準に判断してよい。すなわち、図示の例では、第１信号Ｓｇ５１は、時間長さＴ１の間に変化量ｄＶ１が生じているから、その変化率の平均値は、ｄＶ１／Ｔ１である。同様に、第２信号Ｓｇ５２は、時間長さＴ２の間に変化量ｄＶ２が生じているから、その変化率の平均値は、ｄＶ２／Ｔ２である。そして、｜ｄＶ２／Ｔ２｜＞｜ｄＶ１／Ｔ１｜であれば、第２信号Ｓｇ５２の変化率の絶対値は、第１信号Ｓｇ５１の変化率の絶対値よりも大きいと判定されてよい。

【0131】

なお、特に図示しないが、圧力室２１の容積の増減を繰り返すための信号は、矩形波に類似した形状であってもよい。この場合、例えば、矩形波の立ち上がり部分が第１信号であり、矩形波の立ち下がり部分が第２信号であり、その間の電位が一定の部分は、第１信号及び第２信号以外の信号である。

【0132】

本開示に係る技術は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

【0133】

例えば、ピペットは、該ピペット自体が吸引した２液を混合するものに限定されない。具体的には、例えば、内面に反応物質が予め成膜されたキャピラリーがピペット本体に取り付けられ、その後、液体（１液）がピペットによって吸引され、キャピラリーの長さ方向における往復の流れによって反応物質が液体に溶け出すようにしてもよい。また、例えば、ピペットは、２液が既に混合されている液体（１液）、溶質が既に含まれている溶媒（１液）、又は微小物質が既に分散されている液体（１液）を吸引して、混合、溶解又は分散をさらに進めるために利用されてもよい。また、ピペットは３液以上を吸引して混合するものであってもよい。

【0134】

また、例えば、上述した実施形態では、エア吸引後にバルブ２３の開閉を行う例を示したが、場合によっては、バルブ２３の開閉を行わなくてもよい。この場合、復元信号Ｓｇ４は不要となり、エア吸引信号Ｓｇ３に続いて混合信号Ｓｇ５が出力されるようにしてもよい。また、バルブ２３および制御回路２５を有していなくてもよい。

【符号の説明】

【0135】

１…ピペット、１０…キャピラリー、１０ａ…第１孔、１０ｂ…第２孔、２１…圧力室、５０…駆動部、２４…第１制御部（制御部）、１１…第１端、１２…第２端、１７…第１管部、１８…第２管部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】