JP7154192B2 - pipette - Google Patents

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Description

本開示は、ピペットに関する。 The present disclosure relates to pipettes.

従来、アクチュエータを変形させることによって容器内の体積を増加および減少させて、それにより液体を吸入および排出するピペットが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a pipette is known that increases and decreases the volume inside a container by deforming an actuator, thereby drawing in and discharging liquid (see, for example, Patent Document 1).

特開平７－２１３９２６号公報JP-A-7-213926

本開示のピペットは、第１流路と、第２流路と、圧力室と、を有している。前記第１流路は、第１方向に延びており、該第１方向の端である第１端と、前記第１方向と反対方向の端である第２端と、を有している。前記第１流路は、採取する液体が流入する第１開口を前記第１端に有している。前記第２流路は、前記第１流路における前記第１端と前記第２端との間の位置で前記第１流路に繋がっており、前記第１流路に繋がる部分から前記第１方向と交差する方向である第２方向へ延びている。前記圧力室は、前記第２流路に繋がっており、壁の一部がアクチュエータで構成されて変形可能である。
一例において、前記第１流路および前記第２流路の横断面は円形状である。前記第２流路の横断面の直径は前記第１流路の横断面の直径よりも大きい。
一例において、前記第２流路の横断面は円形状である。前記第２流路は、第１部分と、該第１部分よりも前記第２方向側に位置する第２部分と、を有している。前記第２部分の横断面の直径は前記第１部分の横断面の直径よりも大きい。
一例において、前記第２流路の横断面は円形状である。前記第２流路の横断面の直径は、前記第２方向に向かうにつれて大きくなる。 A pipette of the present disclosure has a first flow path, a second flow path, and a pressure chamber. The first flow path extends in a first direction and has a first end that is an end in the first direction and a second end that is an end opposite to the first direction. The first channel has a first opening at the first end through which liquid to be collected flows. The second flow path is connected to the first flow path at a position between the first end and the second end of the first flow path. It extends in a second direction which is a direction intersecting with the direction. The pressure chamber is connected to the second flow path, and a part of the wall thereof is configured by an actuator and is deformable.
In one example, the cross-sections of the first channel and the second channel are circular. A cross-sectional diameter of the second flow path is greater than a cross-sectional diameter of the first flow path.
In one example, the cross section of the second channel is circular. The second flow path has a first portion and a second portion positioned closer to the second direction than the first portion. The cross-sectional diameter of the second portion is greater than the cross-sectional diameter of the first portion.
In one example, the cross section of the second channel is circular. The cross-sectional diameter of the second flow path increases in the second direction.

本開示のピペットの第１の具体例を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a first specific example of a pipette of the present disclosure; FIG. 本開示のピペットの第２の具体例を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a second specific example of the pipette of the present disclosure; 本開示のピペットの第３の具体例を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a third specific example of the pipette of the present disclosure; 本開示のピペットの第４の具体例を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a fourth specific example of the pipette of the present disclosure; 本開示のピペットの第５の具体例を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a fifth specific example of the pipette of the present disclosure;

上述した従来のピペットでは、吸入した液体がアクチュエータに付着してアクチュエータの動作が悪化する問題が発生することがあった。本開示のピペットは、このような問題の発生を低減することができる。以下、本開示のピペットの具体例について図面を用いて説明する。 In the above-described conventional pipette, there is a problem that the liquid that is sucked adheres to the actuator and the operation of the actuator deteriorates. Pipettes of the present disclosure can reduce the occurrence of such problems. Specific examples of the pipette of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.

本開示のピペットの第１の具体例について図１を用いて説明する。図１は、本開示のピペットの第１の具体例を模式的に示す縦断面図（＋ｘ方向に沿った断面を示す図）である。本具体例のピペットは、ピペット本体２０を有している。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流路であり、それぞれ、細長い形状を有する空洞である。 A first specific example of the pipette of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view (a view showing a cross section along the +x direction) schematically showing a first specific example of the pipette of the present disclosure. The pipette of this specific example has a pipette body 20 . The pipette body 20 is configured by joining a piezoelectric substrate (piezoelectric actuator) 40, a first member 30, and a second member 60 together. The pipette body 20 has a pressure chamber 21, a first channel 22, and a second channel 26 inside. The pressure chamber 21 is a cavity provided inside the pipette body 20 . A portion of the wall surrounding the pressure chamber 21 is deformable, and the volume of the pressure chamber 21 changes due to deformation of the wall. The first channel 22 and the second channel 26 are channels provided inside the pipette body 20, and are hollow cavities each having an elongated shape.

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となる貫通穴が形成され
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、直径が２～５０ｍｍ程度の円形状とすることができる。 The first member 30 is a member forming a side wall of the pressure chamber 21, and can be made of various materials such as metal, ceramic, and resin. The first member 30 can be, for example, plate-shaped with a thickness of about 50 μm to 5 mm, and has a through hole formed in the center thereof, which serves as the pressure chamber 21 . The shape and size of the through hole can be selected as appropriate, and for example, it can be circular with a diameter of about 2 to 50 mm.

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。 A second member 60 is joined to the first member 30 so as to block one opening of the through hole that becomes the pressure chamber 21 , and a portion of the second member 60 is a portion of the wall surrounding the pressure chamber 21 . constitutes The second member 60 has the first channel 22 and the second channel 26 therein. The second member 60 can be configured using various materials such as metals, ceramics, and resins.

第１流路２２は、＋ｘ方向に延びており、＋ｘ方向の端である第１端２２ａと、－ｘ方向の端である第２端２２ｂと、を有している。第１流路２２は、採取する液体が流入する第１開口２２ｃを第１端２２ａに有している。第１流路２２は、外部と第１流路２２とを繋ぐ開閉可能なバルブ２３を第２端２２ｂに有している。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。 The first channel 22 extends in the +x direction and has a first end 22a that is the end in the +x direction and a second end 22b that is the end in the -x direction. The first channel 22 has a first opening 22c at a first end 22a into which the liquid to be collected flows. The first flow path 22 has an openable/closable valve 23 connecting the outside and the first flow path 22 at the second end 22b. The shape and size of the first flow path 22 can be appropriately set, and for example, it can be a circular tube with a diameter of about 0.1 mm to 1 mm.

第２流路２６は、第１流路２２における第１端２２ａと第２端２２ｂとの間の位置で第１流路２２に繋がっている。詳細には、第１流路２２における第１方向（＋ｘ方向）の中央よりも第２端２２ｂ側（－ｘ方向側）に、第２流路２６が繋がっている。そして、第２流路２６は、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。例えば、第２流路２６の横断面の直径は、第１流路２２の横断面の直径の１．５～３．０倍であっても良い。第２流路２６の＋ｙ方向の端は圧力室２１に繋がっている。 The second flow path 26 is connected to the first flow path 22 at a position between the first end 22a and the second end 22b of the first flow path 22 . Specifically, the second flow path 26 is connected to the second end 22b side (−x direction side) of the center of the first flow path 22 in the first direction (+x direction). The second flow path 26 extends in the +y direction from a portion connected to the first flow path 22 . The shape and size of the second flow path 26 can be appropriately set, and can be, for example, a circular tube with a diameter of about 0.1 mm to 1 mm. From the viewpoint of reducing the inflow of liquid into the second channel 26 due to capillary action, it is preferable to make the diameter of the second channel 26 larger than the diameter of the first channel 22 . For example, the cross-sectional diameter of the second channel 26 may be 1.5 to 3.0 times the cross-sectional diameter of the first channel 22 . The +y direction end of the second flow path 26 is connected to the pressure chamber 21 .

第１流路２２は、ピペットの外部に繋がる開口を第２端２２ｂに有しており、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。 The first flow path 22 has an opening at a second end 22b that communicates with the outside of the pipette, and the opening is provided with a valve 23 that connects the outside of the pipette and the first flow path 22 so as to be able to open and close. ing. The valve 23 performs an opening/closing operation according to a signal input from the outside. Various valves such as an electromagnetic valve, a piezoelectric valve, and an electrodynamic valve can be used as the valve 23 .

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。 A piezoelectric substrate 40 is joined to the first member 30 so as to block the other opening of the through hole that becomes the pressure chamber 21 , and a portion of the piezoelectric substrate 40 constitutes a portion of the wall surrounding the pressure chamber 21 . is doing. The piezoelectric substrate 40 has a plate-like shape with a size of about 3 mm to 100 mm square and a thickness of about 20 μm to 2 mm, and has two laminated piezoelectric ceramic layers 40a and 40b. The thickness of the piezoelectric ceramic layers 40a and 40b can be, for example, about 10 μm to 30 μm. The piezoelectric ceramic layers 40a, 40b can be constructed using various piezoelectric materials. For example, ferroelectric lead zirconate titanate (PZT)-based, NaNbO3 - based, KNaNbO3-based, BaTiO3 - based, (BiNa) NbO3 - based, BiNaNb5O15 -based ceramic materials can be used. . The piezoelectric ceramic layer 40a is polarized in the thickness direction and expands and contracts in the horizontal direction when a voltage is applied. It does not matter if it is configured.

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などの金属材料を用いて形成することができる。また、表面電極４４および接続電極４６は、例えばＡｕなどの金属材料を用いて形成することができる。 The piezoelectric substrate 40 also has internal electrodes 42 , surface electrodes 44 , connection electrodes 46 , and through electrodes 48 . These electrodes and conductors can be constructed using various metallic materials. The internal electrodes 42 and the through electrodes 48 can be formed using a metal material such as Ag--Pd. Also, the surface electrode 44 and the connection electrode 46 can be formed using a metal material such as Au.

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。 The internal electrode 42 is arranged between the piezoelectric ceramic layer 40 a and the piezoelectric ceramic layer 40 b and has approximately the same size as the piezoelectric substrate 40 . The thickness of the internal electrode 42 can be, for example, about 2 μm.

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。 The surface electrode 44 has a surface electrode main body 44 a and a lead electrode 44 b and is provided on the surface of the piezoelectric substrate 40 . The surface electrode main body 44a has a planar shape substantially equal to that of the pressure chamber 21, and is provided so as to overlap with the pressure chamber 21 in the thickness direction. The extraction electrode 44b is formed so as to be extracted from the surface electrode body 44a. The thickness of the surface electrode 44 can be, for example, about 0.1 μm to 1 μm.

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。 The connection electrodes 46 are provided on the surface of the piezoelectric substrate 40 and are connected to the internal electrodes 42 via through electrodes 48 penetrating the piezoelectric ceramic layer 40a.

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。 A portion of the piezoelectric ceramic layer 40a is sandwiched between the surface electrode main body 44a and the internal electrode 42. As shown in FIG. The surface electrode main body 44a and the portions of the internal electrode 42 and the piezoelectric ceramic layers 40a and 40b overlapping the surface electrode main body 44a in the thickness direction constitute a drive section 50 that deforms when a voltage is applied. In this manner, the driving section 50 is configured using a piezoelectric body.

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。よって、例えば、第２流路２６および第１流路２２内の圧力を低くすることにより、第１流路２２の第１開口２２ｃから液体を吸引することができる。また、例えば、第２流路２６および第１流路２２内の圧力を高くすることにより、吸引した液体を第１流路２２の第１開口２２ｃから排出することができる。 By applying a voltage between the extraction electrode 44b and the connection electrode 46, the portion sandwiched between the surface electrode main body 44a and the internal electrode 42 in the piezoelectric ceramic layer 40a expands or contracts in the horizontal direction. Since 40b does not deform, the driving portion 50 bends. When the driving portion 50 bends, the volume of the pressure chamber 21 changes, and the pressures in the second flow path 26 and the first flow path 22 fluctuate. Therefore, for example, liquid can be sucked from the first opening 22c of the first flow path 22 by lowering the pressure in the second flow path 26 and the first flow path 22 . Further, for example, by increasing the pressure in the second channel 26 and the first channel 22 , the sucked liquid can be discharged from the first opening 22c of the first channel 22 .

なお、図１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。 Although FIG. 1 shows an example in which the piezoelectric actuator (piezoelectric substrate 40) constitutes a part of the wall of the pressure chamber 21, it is not limited to this. For example, another type of actuator such as an electrostatic actuator may be used, and another method may be used to deform the wall of the pressure chamber 21 .

上述したように、本開示のピペットは、第１流路２２と、第２流路２６と、圧力室２１と、を有している。第１流路２２は、第１方向（＋ｘ方向）に延びており、第１方向（＋ｘ方向）の端である第１端２２ａと、第１方向（＋ｘ方向）と反対方向の端である第２端２２ｂと、を有している。第１流路２２は、採取する液体が流入する第１開口２２ｃを第１端２２ａに有している。第２流路２６は、第１流路２２における第１端２２ａと第２端２２ｂとの間の位置で第１流路２２に繋がっており、第１流路２２に繋がる部分から第１方向（＋ｘ方向）と交差する方向である第２方向（＋ｙ方向）へ延びている。圧力室２１は、第２流路２６に繋がっており、変形可能である。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、その他の構成は適宜変更または省略が可能である。この基本構成により、液体を吸引したときに、吸引した液体（またはその飛沫）が勢い余って第１流路２２の奥深くに入ってしまった場合においても、慣性によって液体は第１流路２２中を第１方向と反対方向（－ｘ方向）へ進みやすい。このため、圧力室２１の変形する内壁面への液体の付着を低減することができる。これにより、液体の付着によって圧力室２１の変形が妨げられることに起因するピペットの動作不良の発生を低減することができる。 As mentioned above, the pipette of the present disclosure has first channel 22 , second channel 26 and pressure chamber 21 . The first flow path 22 extends in a first direction (+x direction), and has a first end 22a that is an end in the first direction (+x direction) and an end that is opposite to the first direction (+x direction). and a second end 22b. The first channel 22 has a first opening 22c at a first end 22a into which the liquid to be collected flows. The second flow path 26 is connected to the first flow path 22 at a position between the first end 22a and the second end 22b of the first flow path 22, and is connected to the first flow path 22 in the first direction. It extends in a second direction (+y direction) that intersects (+x direction). The pressure chamber 21 is connected to the second channel 26 and is deformable. This configuration is the basic configuration of the pipette of the present disclosure. The pipette of the present disclosure only needs to have this basic configuration, and other configurations can be changed or omitted as appropriate. With this basic configuration, even if the sucked liquid (or its droplets) enters deep into the first channel 22 due to its momentum when the liquid is sucked, the liquid remains in the first channel 22 due to inertia. in the direction opposite to the first direction (-x direction). Therefore, it is possible to reduce adhesion of liquid to the deforming inner wall surface of the pressure chamber 21 . As a result, it is possible to reduce the occurrence of malfunction of the pipette due to the deformation of the pressure chamber 21 being hindered by the adhesion of the liquid.

また、本開示のピペットにおいて、第１方向（＋ｘ方向）と第２方向（＋ｙ方向）との
成す角度が９０度以下であっても良い。このような構成を有しているときには、圧力室２１の内壁面への液体の付着を更に低減することができる。 Further, in the pipette of the present disclosure, the angle between the first direction (+x direction) and the second direction (+y direction) may be 90 degrees or less. With such a configuration, the adhesion of liquid to the inner wall surface of the pressure chamber 21 can be further reduced.

また、第１流路２２および第２流路２６の横断面が円形状であり、第２流路２６の横断面の直径が第１流路２２の横断面の直径よりも大きい、という構成を、本開示のピペットが有していても良い。このような構成を有しているときには、第１流路２２の奥深くに液体が入ってしまった場合に、その液体が毛細管現象によって第２流路２６へ流入するのを低減することができる。なお、第１流路２２の横断面は、第１流路２２の第１方向（＋ｘ方向）に直交する断面であり、第２流路２６の横断面は、第２流路２６の第２方向（＋ｙ方向）に直交する断面である。 Further, the cross section of the first flow path 22 and the second flow path 26 is circular, and the diameter of the cross section of the second flow path 26 is larger than the diameter of the cross section of the first flow path 22. , a pipette of the present disclosure may have. With such a configuration, when liquid enters deep into the first flow path 22, it is possible to reduce the flow of the liquid into the second flow path 26 due to capillary action. Note that the cross section of the first flow path 22 is a cross section perpendicular to the first direction (+x direction) of the first flow path 22, and the cross section of the second flow path 26 is the cross section of the second flow path 26. It is a cross section perpendicular to the direction (+y direction).

また、本開示のピペットは、外部と第１流路２２とを繋ぐ開閉可能なバルブ２３を第２端２２ｂに有していても良い。このような構成を有しているときには、第１流路２２の奥深くに液体が入ってしまった場合に、圧力室２１を経由することなく第１流路２２内の液体をバルブ２３から外部へ排出することができる。 The pipette of the present disclosure may also have an openable and closable valve 23 at the second end 22b that connects the first flow path 22 with the outside. With such a configuration, when the liquid enters deep into the first flow path 22, the liquid in the first flow path 22 is discharged from the valve 23 to the outside without passing through the pressure chamber 21. can be discharged.

また、本開示のピペットにおいて、第１流路２２における第１方向（＋ｘ方向）の中央よりも第２端２２ｂ側に、第２流路２６が繋がっていても良い。このような構成を有しているときには、圧力室２１、第１流路２２および第２流路２６を合わせた体積を小さくすることができるので、液体の吸引量等の精度を高めることができる。 In addition, in the pipette of the present disclosure, the second channel 26 may be connected to the second end 22b side of the center of the first channel 22 in the first direction (+x direction). With such a configuration, the total volume of the pressure chamber 21, the first channel 22, and the second channel 26 can be reduced, so the accuracy of the liquid suction amount can be improved. .

次に、本開示のピペットの第２の具体例について図２を用いて説明する。図２は、本開示のピペットの第２の具体例を模式的に示す縦断面図である。本具体例においては、前述した第２の具体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。 Next, a second specific example of the pipette of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a second specific example of the pipette of the present disclosure. In this specific example, portions different from those of the second specific example described above will be described, and the same components will be assigned the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

また、本具体例のピペットは、第１制御部２４および第２制御部２５を有している。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。例えば、圧力室２１の体積を増加させることにより、第１流路２２の第１開口２２ｃから液体を吸引することができる。また、圧力室２１の体積を減少させることにより、吸引した液体を第１流路２２の第１開口２２ｃから排出することができる。 Further, the pipette of this specific example has a first controller 24 and a second controller 25 . The first controller 24 is electrically connected to the piezoelectric substrate 40 , and changes the volume of the pressure chamber 21 by applying an electrical signal to the piezoelectric substrate 40 to deform the piezoelectric substrate 40 . For example, by increasing the volume of the pressure chamber 21, the liquid can be sucked from the first opening 22c of the first channel 22. FIG. Further, by reducing the volume of the pressure chamber 21, the sucked liquid can be discharged from the first opening 22c of the first flow path 22. FIG.

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の奥深くに液体が入ってしまった場合に、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。 The second control unit 25 is electrically connected to the valve 23 and opens and closes the valve 23 by giving an electric signal to the valve 23 . When the liquid enters deep into the first channel 22 , the liquid can be discharged to the outside from the valve 23 by opening the valve 23 . Further, after deforming the piezoelectric substrate 40 and sucking the liquid, the valve 23 is opened, the deformation of the piezoelectric substrate 40 is restored in that state, and after the valve 23 is closed, the piezoelectric substrate 40 is deformed again. Large amounts of liquid can be inhaled.

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。 The first controller 24 and the second controller 25 can be configured using various integrated circuits. Note that the first control unit 24 and the second control unit 25 may be provided in the pipette body 20, but they do not have to be. For example, the first control section 24 and the second control section 25 may be provided in a controller separate from the pipette body 20, and the pipette body 20 and the controller may be connected by a cable.

次に、本開示のピペットの第３の具体例について図３を用いて説明する。図３は、本開示のピペットの第３の具体例を模式的に示す縦断面図である。本具体例においては、前述した第２の具体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。 Next, a third specific example of the pipette of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view schematically showing a third specific example of the pipette of the present disclosure. In this specific example, portions different from those of the second specific example described above will be described, and the same components will be assigned the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

本具体例のピペットにおいて、第２流路２６は、円錐台状の形状である。第２流路２６の横断面の直径は、第１流路２２から遠ざかるにつれて（すなわち、図３における＋ｙ方向に向かうにつれて）大きくなる。そして、第２流路２６は、第１部分２６ａと、第１部分２６ａよりも＋ｙ方向側に位置する第２部分２６ｂとを有しており、第２部分２６ｂにおける直径が第１部分２６ａにおける直径よりも大きい。第１部分２６ａは、第２流路２６における第1流路２２に繋がる部分であっても良い。第２部分２６ｂは、第２流路２６
における圧力室２１に繋がる部分であっても良い。また、例えば、第２流路２６の第２部分２６ｂにおける横断面の直径は、第２流路２６の第１部分２６ａにおける横断面の直径の１．５～３．０倍であっても良い。 In the pipette of this specific example, the second channel 26 has a truncated cone shape. The cross-sectional diameter of the second channel 26 increases with distance from the first channel 22 (that is, in the +y direction in FIG. 3). The second flow path 26 has a first portion 26a and a second portion 26b located on the +y direction side of the first portion 26a. larger than the diameter. The first portion 26 a may be a portion of the second flow path 26 connected to the first flow path 22 . The second portion 26b is the second flow path 26
It may be a portion connected to the pressure chamber 21 in . Also, for example, the cross-sectional diameter of the second portion 26b of the second flow path 26 may be 1.5 to 3.0 times the cross-sectional diameter of the first portion 26a of the second flow path 26. .

このように、第２流路２６の横断面が円形状であり、第２流路２６の横断面の直径は、第２方向（＋ｙ方向）に向かうにつれて大きくなる、という構成を、本開示のピペットが有していても良い。このような構成を有しているときには、第１流路２２の奥深くに液体が入ってしまった場合に、その液体が毛細管現象によって圧力室２１へ流入するのを低減することができる。 In this way, the second flow path 26 has a circular cross section, and the diameter of the cross section of the second flow path 26 increases in the second direction (+y direction). A pipette may have it. With such a configuration, when liquid enters deep into the first channel 22, it is possible to reduce the flow of the liquid into the pressure chamber 21 due to capillary action.

また、第２流路２６の横断面が円形状であり、第２流路２６は、第１部分２６ａと、第１部分２６ａよりも第２方向（＋ｙ方向）側に位置する第２部分２６ｂと、を有しており、第２部分２６ｂの横断面の直径が第１部分２６ａの横断面の直径よりも大きい、という構成を、本開示のピペットが有していても良い。このような構成を有しているときには、第１流路２２の奥深くに液体が入ってしまった場合に、その液体が毛細管現象によって圧力室２１へ流入するのを低減することができる。 The cross section of the second flow path 26 is circular, and the second flow path 26 includes a first portion 26a and a second portion 26b located on the second direction (+y direction) side of the first portion 26a. and , wherein the cross-sectional diameter of the second portion 26b is greater than the cross-sectional diameter of the first portion 26a. With such a configuration, when liquid enters deep into the first channel 22, it is possible to reduce the flow of the liquid into the pressure chamber 21 due to capillary action.

なお、第３の具体例では、第２方向（＋ｙ方向）に向かうにつれて第２流路２６の横断面の直径が滑らかに増加する例を示したが、第２方向（＋ｙ方向）に向かうにつれて第２流路２６の横断面の直径が段階的に増加するようにしても構わない。 In the third specific example, an example was shown in which the diameter of the cross section of the second flow path 26 smoothly increases toward the second direction (+y direction). The cross-sectional diameter of the second flow path 26 may be increased stepwise.

次に、本開示のピペットの第４の具体例について図４を用いて説明する。図４は、本開示のピペットの第４の具体例を模式的に示す縦断面図である。本具体例においては、前述した第２の具体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。 Next, a fourth specific example of the pipette of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view schematically showing a fourth specific example of the pipette of the present disclosure. In this specific example, portions different from those of the second specific example described above will be described, and the same components will be assigned the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

本具体例のピペットにおいて、第２流路２６は、第１流路２２と繋がる部分から、＋ｘ方向の成分を有する方向である＋ｙ’方向へ向かって延びている。すなわち、第１流路２２と第２流路２６とが繋がる部分から第２流路２６が延びる方向と、第１流路２２と第２流路２６とが繋がる部分から第１端２２ａへ向かう方向と、の成す角度が鋭角になっている。 In the pipette of this specific example, the second flow path 26 extends from the portion connected to the first flow path 22 toward the +y' direction, which is the direction having the +x direction component. That is, the direction in which the second flow path 26 extends from the portion where the first flow path 22 and the second flow path 26 are connected and the direction in which the first flow path 22 and the second flow path 26 are connected toward the first end 22a The angle formed by the direction and is an acute angle.

このように、第１流路２２が延びる方向（第２端２２ｂから第１端２２ａへ向かう方向）である第１方向（＋ｘ方向）と、第１流路２２と第２流路２６とが繋がる部分から第２流路２６が延びる方向である第２方向（＋ｙ’方向）との成す角度が鋭角である、という構成を本開示のピペットが有していても良い。このような構成を有しているときには、吸引した液体（またはその飛沫）が勢い余って第１流路２２内へ入った場合に、液体または液体の飛沫が圧力室２１の内壁面へ付着することを低減することができる。 In this way, the first direction (+x direction), which is the direction in which the first flow path 22 extends (the direction from the second end 22b to the first end 22a), and the first flow path 22 and the second flow path 26 The pipette of the present disclosure may have a configuration in which the angle formed with the second direction (+y' direction), which is the direction in which the second flow path 26 extends from the connecting portion, is an acute angle. With such a configuration, when the sucked liquid (or its droplets) is forced into the first flow path 22, the liquid or the droplets of the liquid adhere to the inner wall surface of the pressure chamber 21. can be reduced.

次に、本開示のピペットの第５の具体例について図５を用いて説明する。図５は、本開示のピペットの第５の具体例を模式的に示す縦断面図である。本具体例においては、前述した第２の具体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。 Next, a fifth specific example of the pipette of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view schematically showing a fifth specific example of the pipette of the present disclosure. In this specific example, portions different from those of the second specific example described above will be described, and the same components will be assigned the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

本具体例のピペットでは、圧力室２１、圧電基板４０、第１部材３０および第２流路２６が、＋ｘ方向にずらして配置されている。そして、圧力室２１における第１方向（＋ｘ方向）の中央よりも第１端２２ａ側に、第２流路２６が繋がっている。 In the pipette of this specific example, the pressure chamber 21, the piezoelectric substrate 40, the first member 30, and the second channel 26 are shifted in the +x direction. A second flow path 26 is connected to the first end 22a side of the center of the pressure chamber 21 in the first direction (+x direction).

このように、本開示のピペットにおいて、圧力室２１における第１方向（＋ｘ方向）の中央よりも第１端２２ａ側に、第２流路２６が繋がっていても良い。このような構成を有しているときには、圧力室２１、第１流路２２および第２流路２６を合わせた体積を小さくすることができるので、液体の吸引量等の精度を高めることができる。 Thus, in the pipette of the present disclosure, the second flow path 26 may be connected to the first end 22a side of the center of the pressure chamber 21 in the first direction (+x direction). With such a configuration, the total volume of the pressure chamber 21, the first channel 22, and the second channel 26 can be reduced, so the accuracy of the liquid suction amount can be improved. .

なお、本開示のピペットは、上述した第１の具体例～第５の具体例に限定されるものではなく、種々の変更、追加および省略が可能である。本開示のピペットは、例えば、異なる具体例に示された構成要素を組み合わせた構成を有していても構わない。 The pipette of the present disclosure is not limited to the first to fifth specific examples described above, and various modifications, additions, and omissions are possible. Pipettes of the present disclosure may, for example, have configurations that combine components shown in different embodiments.

２０：ピペット本体
２１：圧力室
２２：第１流路２２
２２ａ：第１端
２２ｂ：第２端
２２ｃ：第１開口
２３：バルブ
２６：第２流路
２６ａ：第１部分
２６ｂ：第２部分 20: pipette body 21: pressure chamber 22: first channel 22
22a: first end 22b: second end 22c: first opening 23: valve 26: second flow path 26a: first portion 26b: second portion

Claims (8)

第１方向に延びており、該第１方向の端である第１端と、前記第１方向と反対方向の端である第２端と、を有しており、採取する液体が流入する第１開口を前記第１端に有している第１流路と、
該第１流路における前記第１端と前記第２端との間の位置で前記第１流路に繋がっており、前記第１流路に繋がる部分から前記第１方向と交差する方向である第２方向へ延びている第２流路と、
該第２流路に繋がっている、壁の一部がアクチュエータで構成されて変形可能な圧力室と、を有しており、
前記第１流路および前記第２流路の横断面が円形状であり、前記第２流路の横断面の直径が前記第１流路の横断面の直径よりも大きいことを特徴とするピペット。 It extends in a first direction and has a first end, which is the end in the first direction, and a second end, which is the end in the direction opposite to the first direction. a first channel having one opening at the first end;
It is connected to the first flow path at a position between the first end and the second end of the first flow path, and is a direction that intersects the first direction from a portion connected to the first flow path. a second flow path extending in a second direction;
a deformable pressure chamber, the wall of which is partly composed of an actuator, connected to the second flow path ;
A pipette characterized in that cross sections of the first channel and the second channel are circular, and the diameter of the cross section of the second channel is larger than the diameter of the cross section of the first channel. . 第１方向に延びており、該第１方向の端である第１端と、前記第１方向と反対方向の端である第２端と、を有しており、採取する液体が流入する第１開口を前記第１端に有している第１流路と、
該第１流路における前記第１端と前記第２端との間の位置で前記第１流路に繋がっており、前記第１流路に繋がる部分から前記第１方向と交差する方向である第２方向へ延びている第２流路と、
該第２流路に繋がっている、壁の一部がアクチュエータで構成されて変形可能な圧力室と、を有しており、
前記第２流路の横断面が円形状であり、前記第２流路は、第１部分と、該第１部分よりも前記第２方向側に位置する第２部分と、を有しており、前記第２部分の横断面の直径が前記第１部分の横断面の直径よりも大きいことを特徴とするピペット。 It extends in a first direction and has a first end, which is the end in the first direction, and a second end, which is the end in the direction opposite to the first direction. a first channel having one opening at the first end;
It is connected to the first flow path at a position between the first end and the second end of the first flow path, and is a direction that intersects the first direction from a portion connected to the first flow path. a second flow path extending in a second direction;
a deformable pressure chamber, the wall of which is partly composed of an actuator, connected to the second flow path;
The cross section of the second flow path is circular, and the second flow path has a first portion and a second portion positioned closer to the second direction than the first portion. , a pipette , wherein the cross-sectional diameter of said second portion is greater than the cross-sectional diameter of said first portion. 第１方向に延びており、該第１方向の端である第１端と、前記第１方向と反対方向の端である第２端と、を有しており、採取する液体が流入する第１開口を前記第１端に有している第１流路と、
該第１流路における前記第１端と前記第２端との間の位置で前記第１流路に繋がっており、前記第１流路に繋がる部分から前記第１方向と交差する方向である第２方向へ延びている第２流路と、
該第２流路に繋がっている、壁の一部がアクチュエータで構成されて変形可能な圧力室と、を有しており、
前記第２流路の横断面が円形状であり、前記第２流路の横断面の直径は、前記第２方向に向かうにつれて大きくなることを特徴とするピペット。 It extends in a first direction and has a first end, which is the end in the first direction, and a second end, which is the end in the direction opposite to the first direction. a first channel having one opening at the first end;
It is connected to the first flow path at a position between the first end and the second end of the first flow path, and is a direction that intersects the first direction from a portion connected to the first flow path. a second flow path extending in a second direction;
a deformable pressure chamber, the wall of which is partly composed of an actuator, connected to the second flow path;
A pipette , wherein the cross section of the second channel is circular, and the diameter of the cross section of the second channel increases toward the second direction. 前記第１方向と前記第２方向との成す角度が９０度以下であ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ピペット。 4. The pipette according to any one of claims 1 to 3, wherein an angle formed by said first direction and said second direction is 90 degrees or less. 前記第１方向と前記第２方向との成す角度が鋭角であ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ピペット。 4. The pipette according to claim 1, wherein the first direction and the second direction form an acute angle. 前記圧力室における前記第１方向の中央よりも前記第１端側に、前記第２流路が繋がっ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ピペット。 4. The pipette according to any one of claims 1 to 3, wherein the second flow path is connected to the first end side of the pressure chamber relative to the center in the first direction. 外部と前記第１流路とを繋ぐ開閉可能なバルブを前記第２端に有していることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のピペット。 7. The pipette according to any one of claims 1 to 6 , further comprising an openable/closable valve at the second end that connects the outside and the first channel. 前記第１流路における前記第１方向の中央よりも前記第２端側に、前記第２流路が繋がっていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のピペット。 8. The pipette according to any one of claims 1 to 7 , wherein the second channel is connected to the second end side of the first channel relative to the center in the first direction.
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