JP7317126B2 - ピペット - Google Patents

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Description

本開示は、ピペットに関する。
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（例えば特許文献１及び２）。特許文献１及び２では、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動作を開示している。
特開平１０－６２４３７号公報 特開２０００－３０４７５４号公報
本開示の一態様に係るピペットは、キャピラリーと、圧力室と、駆動部と、制御部と、を有している。前記キャピラリーは、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。前記圧力室は、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。前記駆動部は、前記圧力室の容積を変化させる。前記制御部は、前記駆動部を制御する。前記制御部は、液体が前記キャピラリー内の所定の第１位置から当該第１位置よりも前記第２端側に位置する第２位置へ移動するように前記駆動部を駆動させる第１移動信号を出力する。前記第１移動信号は、前記圧力室の容積が増加と減少とを交互に繰り返すように前記駆動部を駆動させる波形を有している。前記制御部は、前記第１移動信号の前に、前記液体が前記第１位置よりも前記第１端側の第３位置から前記第１位置へ移動するように前記駆動部を駆動させる第２移動信号を出力する。前記第２移動信号は、前記圧力室の容積を増加させてから減少させるように前記駆動部を駆動させる波形を有している。前記第２移動信号による前記圧力室の容積の増加量を前記第２移動信号による前記圧力室の容積の増加開始から減少完了までの期間で割った値が、前記第１移動信号による前記圧力室の容積の１回の増加による増加量を前記１回の増加の開始から次の１回の減少の完了までの期間で割った値よりも大きい。
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１のピペットの制御部が出力する信号の波形の一例を模式的に示すグラフである。 図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）は図３の信号による作用の概略を模式的に示す図である。 図３の一部を拡大して示す図である。 図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）及び図６（ｄ）は図５の信号による作用を模式的に示す図である。 図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は図１のピペットの効果の一例を説明するための図である。 第１変形例に係る信号の波形を模式的に示すグラフである。 第２変形例に係る信号の波形を模式的に示すグラフである。
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。複数の図面同士においても寸法比率等は互いに一致していないことがある。
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。
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。
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。
［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。
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の動作を制御する制御部２４と、を有している。図１では、キャピラリー１０及びピペット本体２０の構造的な部分は模式的な断面図によって示されている。ピペット本体２０のうち制御部２４はブロック図によって示されている。
ピペット１では、例えば、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内が排気されることによって、液体が第１端１１からキャピラリー１０内に吸引される。別の観点では、液体が第１端１１側から第２端１２側へ移動する。逆に、ピペット本体２０によって第２端１２からキャピラリー１０内へ給気がなされることによって、液体が第２端側から第１端１１側へ移動する。
［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、例えば、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。
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、楕円形、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反っていても、あるいは曲がっていてもよい。
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には、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。
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、０．０６ｍｍ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、０．１２ｍｍ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。
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。逆に、キャピラリー１０は、その概ね全体が同一の材料によって一体的に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。
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、その領域への液体の意図されていない付着及び／又は移動が生じる蓋然性が低減され、液体の採取量の精度が向上する。
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。
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。
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。
［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。
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）と外部との気体の出入りを許容及び禁止するバルブ２３とを有している。
（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。
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２７（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。
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、楕円形、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。
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に付着する蓋然性が低減される。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蓋然性が低減される。
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。
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。
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、セラミックス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。
（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１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。
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。
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。
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。
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、ＮａＮｂＯ３系、ＫＮａＮｂＯ３系、ＢａＴｉＯ３系及び（ＢｉＮａ）ＮｂＯ３系、ＢｉＮａＮｂ５Ｏ１５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。
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。
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。
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、銀パラジウム（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、金（Ａｕ）とされてよい。
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４０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４０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。
（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の内部と外部との通気が許容又は禁止される。通気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、通気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。
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。
［制御部］
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ることもできる。
また、制御部２４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。
制御部２４は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（read-only memory）、ＲＡＭ（random-access memory）及び外部記憶装置（別の観点ではこれらの少なくとも一部を含む集積回路素子）等を含んで構成されている。ＣＰＵがＲＯＭ及び／又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって種々の動作を行う機能部が構築される。制御部２４は、例えば、１つ以上のＩＣ（Integrated Circuit）によって構成されてよい。制御部２４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。
［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。
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。
（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、例えば、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。ひいては、液体を攪拌しやすい。ただし、両者の撥水性は互いに同等であっても構わない。第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂの撥水性は、いずれか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における水の接触角は、第２孔１０ｂにおける水の接触角よりも大きい。
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（水の接触角が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。
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は、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。第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂの間における撥水性の変化は、例えば、非連続である。
第１孔１０ａ及び第２孔１０ｂにおける水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（水の接触角が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における水の接触角は、第１孔１０ａにおける水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（水の接触角が９０°未満の場合）において、第２孔１０ｂにおける水の接触角は、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。
また、第１孔１０ａにおける水の接触角と第２孔１０ｂにおける水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。
（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。
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。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。
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。
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。すなわち、キャピラリー１０の内面は、その少なくとも一部に、第１端１１側ほど径が小さくなるテーパ面（第１孔１０ａの内面）を有している。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。すなわち、境界１４には、段差１０ｃが構成されている。
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、９／５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。）。
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以上であり、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。）。
（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。
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。
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。
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。
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。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る。第２部材１６の先端は、第１孔１０ａと第３孔１５ａとの境界にある段差（符号省略）に突き当てられる。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。
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。
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。
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。
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。
第２部材１６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２孔１０ｂが一定の径で延びていることに対応して、第２部材１６の外形も一定の径で延びる形状とされている。
［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。以下で説明される動作は、例えば、ピペット１の周囲の雰囲気の圧力が一定の環境で行われる。周囲の雰囲気の圧力は、例えば、大気圧である。ただし、周囲の雰囲気の圧力は、大気圧よりも低く、又は高くされても構わない。
図３は、制御部２４が出力する駆動信号の波形の一例を模式的に示すグラフである。駆動信号の波形は、換言すれば、駆動信号の信号レベル（例えば電圧）の経時変化である。同図において、横軸ｔは時間を示している。縦軸Ｖは信号レベルとしての電圧を示している。図中の線は、制御部２４がアクチュエータ４０へ出力する第１駆動信号ＳｇＡの波形、及び制御部２４がバルブ２３へ出力する第２駆動信号ＳｇＢの波形を示している。図４（ａ）～図４（ｄ）は、図３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。
制御部２４がアクチュエータ４０へ出力する第１駆動信号ＳｇＡの信号レベルは、電圧（又は電圧と相関した物理量）である。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、第１駆動信号ＳｇＡが入力されたアクチュエータ４０は、圧力室２１の容積が第１駆動信号ＳｇＡの電圧に対応した容積になるように第１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。
なお、第１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３は、第１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。
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、他方に第１駆動信号ＳｇＡが入力される。そして、図３の電圧は、基準電位と第１駆動信号ＳｇＡとの電位差を示している。換言すれば、第１駆動信号ＳｇＡは、不平衡信号である。ただし、第１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３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、第１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３の電圧を第１駆動信号ＳｇＡの電位として説明することがある。
第１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のうち第１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、第１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。
制御部２４がバルブ２３へ出力する第２駆動信号ＳｇＢの信号レベル（例えば電圧）は、例えば、バルブ２３の開状態と閉状態とに対応した２種の電圧Ｖｂ０及びＶｂ１のいずれかとされる。２種の電圧のいずれが開状態又は閉状態に対応してもよいが、以下の説明では、電圧Ｖｂ０のときに閉状態となり、電圧Ｖｂ１のときに開状態となる場合を例に取る。第２駆動信号ＳｇＢは、第１駆動信号ＳｇＡと同様に、平衡信号であってもよいし、不平衡信号であってもよく、以下では、便宜的に、図３の電圧を第２駆動信号ＳｇＢの電位として説明することがある。電位Ｖｂ０及びＶｂ１の一方は、基準電位とされてよい。第２駆動信号ＳｇＢの電圧は、図示の例とは異なり、バルブ２３の開度を適宜に調整するように、電圧Ｖｂ０及びＶｂ１の間の電圧とされることがあってもよい。
第１駆動信号ＳｇＡの電位と第２駆動信号ＳｇＢの電位との大きさの相対関係は、適宜に設定されてよい。以下では、便宜上、第１駆動信号ＳｇＡの時点ｔ０のときの電位Ｖａ０と、第２駆動信号ＳｇＢの既述の電位Ｖｂ０とを同じ値として示す。実際には、両者は異なっていて構わない。第１駆動信号ＳｇＡの他の電位と、既述の電位Ｖｂ１との差についても、現実の両者の相違が図示されているわけでない。
第１駆動信号ＳｇＡの電位が所定の電位（例えば電位Ｖａ０）になっているとき、当該所定の電位は基準電位であってよい。このとき、制御部２４は、第１駆動信号ＳｇＡを出力しない動作をしていてもよい。ただし、以下の説明では、便宜上、第１駆動信号ＳｇＡが出力されていない状態についても、第１駆動信号ＳｇＡが前記の所定の電位で出力されていると表現することがある。第２駆動信号ＳｇＢについても同様であるものとする。
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。
（時点ｔ０～ｔ１：接液等）
時点ｔ１以前において、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ＳｇＡ０をアクチュエータ４０に出力する（時点ｔ０～ｔ１）。初期信号ＳｇＡ０は、一定の電位（ここでは電位Ｖａ０）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。電位Ｖａ０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。
以下の説明において、バルブ２３は、特に言及がない限り、少なくとも時点ｔ１以降においては閉じられている。また、時点ｔ０～ｔ１において、バルブ２３は、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。例えば、初期信号ＳｇＡ０がアクチュエータ４０に駆動力を生じさせないものである場合においては、バルブ２３は、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。また、例えば、初期信号ＳｇＡ０がアクチュエータ４０を駆動して時点ｔ０以前の圧力室２１の容積よりも圧力室２１の容積を小さくするものである場合においては、バルブ２３は開かれていてもよい。
ユーザは、時点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。この指示の時点は、図３の時点ｔ１に対応する。
（時点ｔ１～ｔ２：第１液体の吸引等）
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ＳｇＡ１を出力する。第１吸引信号ＳｇＡ１は、例えば、初期信号ＳｇＡ０の電位Ｖａ０から所定の電位Ｖａ１まで上昇し、次に所定の電位Ｖａ２まで下降し、当該電位Ｖａ２を維持する信号である。圧力室２１の容積が増加することにより、図４（ａ）に示すように、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。
基本的には、圧力室２１の容積が増加すると液体がキャピラリー１０に吸引され、圧力室２１の容積の増加が停止すると液体の吸引も停止される。従って、図示の例とは異なり、第１吸引信号ＳｇＡ１は、そのような圧力室２１の容積の変化を実現する信号とされても構わない。すなわち、第１吸引信号ＳｇＡ１は、電位Ｖａ０から所定の電位まで上昇し、当該所定の電位を維持する信号とされても構わない。この場合、電位Ｖａ０と所定の電位との電位差は、第１液体Ｌ１の吸引量に応じて設定される。
図示の例のように、第１吸引信号ＳｇＡ１が電位Ｖａ１に上昇した後に電位Ｖａ２へ下降する信号である場合においては、例えば、液体の計量の精度を向上させることができる。具体的には、以下のとおりである。
単に圧力室２１の容積を一定の大きさまで増加させるだけであると、容積の増加を停止しても、液体の吸引が継続される現象が生じることがある。このような現象は、例えば、液体に作用する慣性力に起因する。そして、このような現象を無視することが難しい場合がある。例えば、微小量の液体を吸引するときは、上記のような現象によって生じる吸引量のばらつきが相対的に大きくなりやすく、ひいては、意図した精度で液体を吸引することが難しくなる。
そこで、電位Ｖａ１から電位Ｖａ２への下降に伴う圧力室２１の容積の減少（キャピラリー１０内の増圧）によって、慣性力に抗するブレーキ力を液体に作用させ、上記のような現象が生じる蓋然性を低減することができる。このような波形の第１吸引信号ＳｇＡ１においては、例えば、電位Ｖａ０とＶａ１との電位差、電位Ｖａ１とＶａ２との電位差、並びに電位Ｖａ０から電位Ｖａ１を経由して電位Ｖａ２に至るまでの時間（パルス幅）等を調整し、任意の吸引量を実現することができる。なお、図示の例では、パルス幅が相対的に短く、電位Ｖａ０から電位Ｖａ１を経由して電位Ｖａ２へ至る波形はインパルス状に描かれている。
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。この指示の時点は、図３の時点ｔ２に対応する。
（時点ｔ２～ｔ３：第２液体の吸引等）
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ＳｇＡ２を出力する。第２吸引信号ＳｇＡ２は、例えば、第１吸引信号ＳｇＡ１の終了時の電位Ｖａ２から所定の電位Ｖａ３まで上昇し、次に所定の電位Ｖａ４まで下降し、当該電位Ｖａ４を維持する信号である。圧力室２１の容積が増加することにより、図４（ｂ）に示すように、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。
第２吸引信号ＳｇＡ２が、電位が上昇してから下降する波形を有していることによる作用は、第１吸引信号ＳｇＡ１と同様である。第２液体Ｌ２の吸引量は、例えば、電位Ｖａ２とＶａ３との電位差、電位Ｖａ３とＶａ４との電位差、並びに電位Ｖａ２から電位Ｖａ３を経由して電位Ｖａ４に至るまでの時間（パルス幅）等を調整することによって規定される。図示の例では、パルス幅が相対的に短く、電位Ｖａ２から電位Ｖａ３を経由して電位Ｖａ４へ至る波形はインパルス状に描かれている。なお、第２吸引信号ＳｇＡ２は、図示の例とは異なり、電位Ｖａ２から所定の電位まで上昇し、当該所定の電位を維持する信号とされても構わない。
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、続く処理をピペット１に指示する。この指示の時点は、図３の時点ｔ３に対応する。制御部２４は、例えば、時点ｔ３から時点ｔ１２までの間、予め設定された順序及びタイミングで種々の信号を出力する。ただし、制御部２４は、種々の信号の少なくとも１つについて、ピペット１に対する操作が行われたときに出力を開始しても構わない。
（時点ｔ３～ｔ５：圧力室の復元等）
制御部２４は、時点ｔ３から時点ｔ５の間において、液体を第１端１１付近に保持したまま、圧力室２１の容積を適宜な容積（図示の例では時点ｔ０のときの初期容積）まで減少させる。これにより、例えば、液体（Ｌ１及びＬ２）を第２端１２側へ移動させる（液体を引き上げる）ために圧力室２１の容積を増加させるときに、その増加可能な量を大きくすることができる。具体的には、以下のとおりである。
制御部２４は、時点ｔ３において、バルブ２３を開く制御を開始する。すなわち、制御部２４は、第２駆動信号ＳｇＢの一部である電位Ｖｂ１の信号のバルブ２３への出力を開始する。これにより、キャピラリー１０内のうちの液体（Ｌ１及びＬ２）よりも第２端１２側の部分の圧力は、開放流路２８を介して、ピペット１の周囲の雰囲気の圧力と同等とされる。
次に、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（時点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ＳｇＡ３を出力する。復元信号ＳｇＡ３は、例えば、第２吸引信号ＳｇＡ２の電位Ｖａ４から所定の電位（一例として時点ｔ０のときの電位Ｖａ０）まで降下し、当該所定の電位Ｖａ０を維持する信号である。
復元信号ＳｇＡ３によって、圧力室２１の容積は減少する。ただし、上記のように、バルブ２３が開かれていることから、キャピラリー１０内のうちの液体（Ｌ１及びＬ２）よりも第２端１２側の部分の増圧は行われない。その結果、液体の位置は変化しない。
時点ｔ３から時点ｔ４までの時間長さは、適宜に設定されてよく、例えば、バルブ２３を開くのに十分な時間とされてよい。復元信号ＳｇＡ３が電位Ｖａ４から降下したときの電位は、図示の例とは異なり、初期電位Ｖａ０（及び／又は基準電位）に対して、高く、又は低くされても構わない。
その後、制御部２４は、時点ｔ４から所定時間が経過したと判定すると（時点ｔ５）、バルブ２３を閉じる制御を開始する。すなわち、制御部２４は、第２駆動信号ＳｇＢの一部である電位Ｖｂ０の信号のバルブ２３への出力を開始する。時点ｔ４から時点ｔ５までの時間長さは、適宜に設定されてよく、例えば、アクチュエータ４０が復元信号ＳｇＡ３の降下後の電位（ここではＶａ０）に対応する変位となるのに十分な時間とされてよい。
（時点ｔ６～ｔ７：液体の引上げ等）
制御部２４は、時点ｔ５から所定時間が経過したと判定すると（時点ｔ６）、液体（Ｌ１及びＬ２）を第２端１２側へ移動させる（液体を引き上げる）ための移動信号ＳｇＡ４をアクチュエータ４０へ出力する。これにより、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２を含む液体Ｌ３は、第１端１１付近の初期位置Ｐ０から初期位置Ｐ０よりも第２端１２側の完了位置Ｐ２へ移動し、完了位置Ｐ２で停止する。
初期位置Ｐ０及び完了位置Ｐ２は、例えば、液体Ｌ３の一定の部位が到達するべき位置として規定されてよい。一定の部位は、例えば、液体Ｌ３の下面、上面及び中心等のいずれの部位とされてもよい。後述する他の位置（中途位置Ｐ１等）についても同様とする。
完了位置Ｐ２は、初期位置Ｐ０よりも第２端１２側の任意の位置とされてよい。別の観点では、完了位置Ｐ２は、液体Ｌ３の全部が第１端１１から離れる任意の位置とされてよい。図示の例では、完了位置Ｐ２は、液体Ｌ３の全部が第２孔１０ｂ内に位置する位置とされている。換言すれば、完了位置Ｐ２は、液体Ｌ３の全部が第１孔１０ａと第２孔１０ｂとの境界１４（別の観点では段差１０ｃ）を第２端１２側へ超えた位置とされている。より詳細には、完了位置Ｐ２は、第２部材１６のうち外部へ露出している部分（図示の例では第１部材１５に覆われていない部分）に液体Ｌ３の全部が位置する位置とされている。
時点ｔ５から時点ｔ６までの時間長さは、適宜に設定されてよく、例えば、バルブ２３が閉じるのに十分な時間とされてよい。移動信号ＳｇＡ４の波形については後述する。
（時点ｔ８～ｔ９：混合等）
制御部２４は、液体Ｌ３の引上げ完了後、所定時間が経過したと判定すると（時点ｔ８）、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ＳｇＡ５を出力する。これにより、液体Ｌ３は、第２孔１０ｂ内において、第２端１２側への移動と、第１端１１側への移動とを交互に繰り返す。例えば、液体Ｌ３は、図４（ｃ）に示す位置と、図４（ｄ）に示す位置との間を往復する。ひいては、液体Ｌ３が攪拌され、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の混合が進む。
上記のような動作を実現するために、混合信号ＳｇＡ５は、電位が上昇と下降とを繰り返す波形を有している。繰り返しの回数は適宜に設定されてよい。なお、繰り返しであるから、例えば、電位の上昇は２回以上とされ、かつ電位の下降は２回以上とされてよい。波形は、図示の例のように曲線からなるもの（例えばｓｉｎ波）であってもよいし、図示の例とは異なり、矩形波、三角波又は鋸波であってもよい。
波形の振幅は、一定であってもよいし、変化してもよい。別の観点では、電位の複数の極大値Ｖａ５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。また、電位の複数の極小値Ｖａ６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。図示の例では、複数の極大値Ｖａ５は互いに同一であり、かつ複数の極小値Ｖａ６は互いに同一である。
混合信号ＳｇＡ５における最初の電位の変動は、電位の上昇であってもよいし、電位の下降であってもよい。同様に、混合信号ＳｇＡ５における最後の電位の変動は、電位の上昇であってもよいし、電位の下降であってもよい。最初の電位の変動と最後の電位の変動とが互いに逆のもの（上昇及び下降）である場合においては、混合の前後で液体の位置が保持されやすい。図示の例では、混合信号ＳｇＡ５は、概略（時点ｔ９付近の電位の若干の上昇を無視すると）、最初に電位が上昇して、最後に電位が下降する波形となっている。
図示の例では、混合信号ＳｇＡ５の極小値は、混合信号ＳｇＡ５の出力開始時（時点ｔ８）のときの電位よりも若干高くされている。別の観点では、最初の電位の上昇量は、２回目以降の電位の上昇量よりも高くされている。その理由は、例えば、以下のとおりである。最初の電位の上昇開始前においては、液体Ｌ３よりも第１端１１側の気体はピペット１の外部の圧力と同等とされている。一方、２回目以降の電位の上昇開始前においては、直前の電位の下降（液体Ｌ３の第１端１１側への流れ）によって液体Ｌ３よりも第１端１１側の気体は若干圧縮され、当該気体の圧力はピペット１の外部の圧力よりも若干高くなっている。これは、気体が第１端１１から排出される際の抵抗に起因する。そして、この圧力の差が考慮されて、最初の電位の上昇量は若干大きくされている。
図示の例の混合信号ＳｇＡ５では、電位の上昇及び下降の繰り返しの最後（時点ｔ９付近）において、電位が極大値Ｖａ５から極小値Ｖａ６へ降下した後、若干上昇して電位Ｖａ７となっている。この電位の若干の上昇は、例えば、第１吸引信号ＳｇＡ１の説明で言及したように、液体Ｌ３に作用している慣性力に抗するブレーキ力を液体Ｌ３に作用させることに寄与する。これにより、例えば、混合の完了時の液体Ｌ３の位置を混合の開始時（時点ｔ８）の液体Ｌ３の位置に近づけやすくなる。
（時点ｔ９～ｔ１２：液体の保持等）
制御部２４は、液体Ｌ３の混合完了後、所定時間が経過したと判定すると（時点ｔ１０）、液体Ｌ３の位置を保持する。この動作は、単に電位Ｖａ７を維持するだけであってもよい。ただし、図示の例では、アクチュエータ４０の負担を軽減するための処理が行われている。具体的には、以下のとおりである。
この処理の説明においては、電位Ｖａ０及びＶｂ０のうち少なくとも電位Ｖａ０は基準電位（別の観点では信号が出力されない状態）であるものとする。時点ｔ１０～時点ｔ１２までの制御部２４の動作は、具体的な電位の値及び変化率を除いては、時点ｔ３～ｔ５と同様である。すなわち、バルブ２３が開かれている状態で、アクチュエータ４０に対する第１駆動信号ＳｇＡの入力が停止される（時点ｔ１０～ｔ１１）。これにより、圧力室２１の容積は復元力によって減少する。バルブ２３が開かれていることから、キャピラリー１０内の液体Ｌ３よりも第２端１２側の圧力は変化せず、液体Ｌ３の位置は維持される。その後、バルブ２３が閉じられ（時点ｔ１２）、液体Ｌ３の移動は規制される。
その後、例えば、液体Ｌ３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キャピラリー１０の側方から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。測定に先立って、混合直後の位置から測定に適した位置へ液体を移動させても構わない。
[液体の引上げ]
（移動信号）
図５は、図３のうちの一部（概ね時点ｔ６～ｔ７の範囲）を縦軸と横軸との比を変えて示す図である。図５では、液体の引上げのための移動信号ＳｇＡ４の波形が示されている。図６（ａ）～図６（ｄ）は、図５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。
移動信号ＳｇＡ４は、例えば、時点ｔ６において出力される初期移動信号ＳｇＡ４１と、その後に出力される振動移動信号ＳｇＡ４２とを含んでいる。
初期移動信号ＳｇＡ４１は、例えば、図４（ｂ）に示す初期位置Ｐ０から図６（ａ）に示す中途位置Ｐ１まで液体を移動させることに寄与する。振動移動信号ＳｇＡ４２は、例えば、中途位置Ｐ１から図４（ｃ）に示す完了位置Ｐ２まで液体を移動させることに寄与する。なお、移動信号ＳｇＡ４は、初期移動信号ＳｇＡ４１を有さず、振動移動信号ＳｇＡ４２によって初期位置Ｐ０から完了位置Ｐ２まで液体を移動させるように構成されてもよい。
中途位置Ｐ１は、初期位置Ｐ０よりも第２端１２側、かつ完了位置Ｐ２よりも第１端１１側の任意の位置とされてよい。図示の例では、中途位置Ｐ１は、液体Ｌ３の全部が第１孔１０ａ内に収まる位置とされている。換言すれば、中途位置Ｐ１は、液体Ｌ３の全部が第１孔１０ａと第２孔１０ｂとの境界１４（別の観点では段差１０ｃ）に達していないか、液体Ｌ３の上面が段差１０ｃに触れる程度の位置とされている。
（初期移動信号）
図示の例では、初期移動信号ＳｇＡ４１は、例えば、比較的短い時間（パルス幅）で電位が上昇し、その後、電位が下降する波形を有している。すなわち、初期移動信号ＳｇＡ４１は、パルス状（さらにはインパルス状）の波形を有している。ただし、パルス幅（電位の上昇が開始されてから電位の下降が完了するまでの期間Ｔ１）は、比較的短いといっても、アクチュエータ４０が電位の変化に応じて変位可能な時間長さを有している。従って、アクチュエータ４０は、初期移動信号ＳｇＡ４１の電位の上昇及び下降に伴って、圧力室２１の容積を増加及び減少させる。
電位の上昇と下降とを含む初期移動信号ＳｇＡ４１は、第１吸引信号ＳｇＡ１と同様の作用を奏する。すなわち、圧力室２１の容積の増加によって、キャピラリー１０内の液体Ｌ３よりも第２端１２側が減圧され、液体Ｌ３は、初期位置Ｐ０から中途位置Ｐ１へ向かって流れる。その後の圧力室２１の容積の減少によって、キャピラリー１０内の液体Ｌ３よりも第２端１２側が増圧され、液体Ｌ３に作用する第２端１２側への慣性力に抗するブレーキ力が液体Ｌ３に作用する。ブレーキ力の作用によって、液体Ｌ３の停止位置の精度が向上する。
第１吸引信号ＳｇＡ１では、降下後の電位Ｖａ２は、上昇前の電位Ｖａ０よりも高い。一方、初期移動信号ＳｇＡ４１では、降下後の電位は、上昇前の電位Ｖａ０と同等とされている。初期移動信号ＳｇＡ４１は、第１吸引信号ＳｇＡ１の電圧Ｖａ１よりも高い電圧Ｖａ１１によって液体Ｌ３を移動させる。この液体Ｌ３を停止させるため、初期移動信号ＳｇＡ４１は、第１吸引信号ＳｇＡ１とは異なり、電位がＶａ０まで降下するように設定されている。
液体Ｌ３の移動量は、例えば、電位Ｖａ０とＶａ１１との電位差、並びに期間Ｔ１の長さ等をパラメータとして調整することによって規定できる。期間Ｔ１は適宜に設定されてよく、また、既述のように比較的短くされてよい。期間Ｔ１の長さ等については、後に振動移動信号ＳｇＡ４２に関する時間長さとの比較で述べる。
キャピラリー１０の構成等によっては、図示の例とは異なり、初期移動信号ＳｇＡ４１は、電位の上昇前の電位Ｖａ０まで電位が降下しない波形（第１吸引信号ＳｇＡ１と同様の波形）を有していてもよい。この場合は、液体Ｌ３の移動量は、第１吸引信号ＳｇＡ１による第１液体Ｌ１の吸引量と同様に、上昇時の電位差、降下時の電位差及び期間Ｔ１等の調整によって規定されてよい。また、ブレーキ力を作用させることは必須ではなく、初期移動信号ＳｇＡ４１は、単に移動量に応じた所定の電位まで電位を上昇させる波形を有するものであってもよい。
（振動移動信号）
制御部２４は、液体Ｌ３を中途位置Ｐ１へ移動させた後、所定時間が経過したと判定すると（時点ｔ２１）、振動移動信号ＳｇＡ４２の出力を開始する。振動移動信号ＳｇＡ４２は、混合信号ＳｇＡ５と同様に、電位が上昇と下降とを繰り返す波形を有している。ひいては、圧力室２１の容積は増減を繰り返す。これにより、液体Ｌ３は、中途位置Ｐ１側から完了位置Ｐ２側への移動と、その反対側への移動とを繰り返しつつ、徐々に中途位置Ｐ１から完了位置Ｐ２まで移動する。
図６（ａ）～図６（ｄ）は、液体Ｌ３の振動しながらの移動の一部を模式的に示している。すなわち、液体Ｌ３は、図６（ａ）に示す中途位置Ｐ１から、図６（ｂ）に示す位置Ｐ２１まで上昇する。この位置Ｐ２１は、完了位置Ｐ２よりも中途位置Ｐ１側の位置である。次に、液体Ｌ３は、位置Ｐ２１から図６（ｃ）に示す位置Ｐ２２まで移動する。位置Ｐ２２は、中途位置Ｐ１よりも完了位置Ｐ２側の位置である。次に、液体Ｌ３は、位置Ｐ２２から図６（ｄ）に示す位置Ｐ２３まで移動する。位置Ｐ２３は、１つ前の上昇時の位置Ｐ２１よりも完了位置Ｐ２側の位置である。特に図示しないが、次に、液体Ｌ３は、位置Ｐ２３よりも中途位置Ｐ１側であって、図６（ｂ）の位置Ｐ２１（１つ前の下降時の位置）よりも完了位置Ｐ２側の位置まで移動する。このような振動を適宜な回数で繰り返しながら、液体Ｌ３は、中途位置Ｐ１から完了位置Ｐ２まで移動する。
なお、図示の例とは異なり、液体Ｌ３は、圧力室２１の容積が増減することによって、中途位置Ｐ１側から完了位置Ｐ２側への移動と、当該移動の停止とを繰り返しながら、徐々に完了位置Ｐ２まで移動してもよい。
振動移動信号ＳｇＡ４２における電位の上昇と下降との繰り返し（圧力室２１の容積の増減の繰り返し）の回数は適宜に設定されてよい。なお、繰り返しであるから、例えば、圧力室２１の容積の増加は２回以上とされ、かつ圧力室２１の容積の減少は２回以上とされてよい。振動移動信号ＳｇＡ４２の波形は、図示の例のように曲線からなるもの（例えばｓｉｎ波）であってもよいし、図示の例とは異なり、矩形波、三角波又は鋸波であってもよい。
波形の振幅は、一定であってもよいし、変化してもよい。別の観点では、電位の複数の極大値Ｖａ１２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。また、電位の複数の極小値Ｖａ１３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。図示の例では、複数の極大値Ｖａ１２は互いに同一であり、かつ複数の極小値Ｖａ１３は互いに同一である。
図示の例のように、複数の極大値Ｖａ１２が互いに同一であり、かつ複数の極小値Ｖａ１３が互いに同一の場合においては、一見、液体Ｌ３は、同一の範囲で振動し、完了位置Ｐ２へ向かって移動しないように思われる。また、混合信号ＳｇＡ５の説明では、そのように説明した。ただし、実際には、液体Ｌ３は、振動移動信号ＳｇＡ４２によって完了位置Ｐ２へ向かって移動する。
その理由としては、例えば、第１孔１０ａの内面が、第１端１１側ほど径が小さくなるテーパ面を有していることが挙げられる。この場合、液体Ｌ３が第１端１１へ向かって流れるときの流路抵抗は、液体Ｌ３が第２端１２へ向かって流れるときの流路抵抗よりも大きい。ひいては、液体Ｌ３の第１端１１側への移動量は、液体Ｌ３の第２端１２側への移動量よりも小さい。その結果、液体Ｌ３は、振動を繰り返しながら、徐々に完了位置Ｐ２まで移動する。
上記の理由に代えて、又は加えて、例えば、第２孔１０ｂが、第１孔１０ａに比較して、径が小さく、かつ親水性が高いことが挙げられる。この場合、例えば、液体Ｌ３が第２孔１０ｂに到達すると、第１孔１０ａから第２孔１０ｂへ液体Ｌ３を流れさせる毛管力が液体Ｌ３に作用する。その結果、液体Ｌ３は、振動を繰り返しながら、徐々に完了位置Ｐ２まで移動する。
上記のように液体Ｌ３が第１孔１０ａから第２孔１０ｂへの方向へ流れやすくなっている場合において、極小値Ｖａ１３が互いに同一の大きさであると、電位が極小値Ｖａ１３となる度に、前回の極小値Ｖａ１３のときよりも液体Ｌ３は完了位置Ｐ２に近づく。換言すれば、繰り返される圧力室２１の容積の減少のうち２回目以降の容積の減少のそれぞれが完了したときに、液体Ｌ３は、１つ前の容積の減少が完了したときの液体Ｌ３の位置よりも完了位置Ｐ２側に位置する。極小値Ｖａ１３について述べたが、極大値Ｖａ１２についても同様のことが言える。すなわち、繰り返される圧力室２１の容積の増加のうち２回目以降の容積の増加のそれぞれが完了したときに、液体Ｌ３は、１つ前の容積の増加が完了したときの液体Ｌ３の位置よりも完了位置Ｐ２側に位置する。
ただし、例えば、液体Ｌ３の振動しながらの移動の中には、圧力室２１の容積の減少が完了したときの液体Ｌ３の位置が１つ前の容積の減少が完了したときの液体Ｌ３の位置と同じ位置又は当該位置よりも第１端１１側に位置する特異な移動が含まれてもよい。このような特異な移動は、例えば、液体Ｌ３の混合の促進に寄与する。また、液体Ｌ３の完了位置Ｐ２側への移動がある程度進行すると、第１孔１０ａから第２孔１０ｂへの流れやすさと、その逆方向への流れやすさとは同等となる、これに起因して、電位の降下が完了したときの液体Ｌ３の位置が１つ前の電位の降下が完了したときの液体Ｌ３の位置と同じとなってもよい。
振動移動信号ＳｇＡ４２における最初の電位の変動は、例えば、電位の上昇であってもよいし（図示の例）、電位の下降であってもよい。前者の場合、例えば、後者に比較して、液体Ｌ３を完了位置Ｐ２まで移動させる時間を短くすることができる。また、振動移動信号ＳｇＡ４２における最後の電位の変動は、電位の上昇であってもよいし、電位の下降であってもよい（図示の例）。後者の場合、例えば、電位の下降によってブレーキ力を液体Ｌ３に作用させ、慣性力等によって液体Ｌ３が完了位置Ｐ２を超えてしまう蓋然性を下げることができる。
振動移動信号ＳｇＡ４２の電位の振幅は適宜に設定されてよい。図示の例では、振動移動信号ＳｇＡ４２の振幅は、混合信号ＳｇＡ５の振幅よりも小さくされている。従って、例えば、振動移動信号ＳｇＡ４２によって液体が移動するときの速度は、混合信号ＳｇＡ５によって液体が移動するときの速度よりも抑えられやすくなっている。また、図示の例では、振動移動信号ＳｇＡ４２の極小値Ｖａ１３から極大値Ｖａ１２までの上昇量（換言すれば振幅の２倍又は波高）は、初期移動信号ＳｇＡ４１の電位の上昇量よりも小さくされている。
振動移動信号ＳｇＡ４２の極大値Ｖａ１２及び極小値Ｖａ１３それぞれも適宜に設定されてよい。図示の例では、極大値Ｖａ１２は、初期移動信号ＳｇＡ４１の最大の電位Ｖａ１１よりも小さくされている。また、図示の例では、極大値Ｖａ１２は、混合信号ＳｇＡ５の極大値Ｖａ５と同程度（例えば両者の差は、極大値Ｖａ１２と電位Ｖａ１１との差よりも小さい。）であり、前者が後者よりも若干大きい。また、極小値Ｖａ１３は、図示の例では、混合信号ＳｇＡ５の極小値Ｖａ６よりも大きい。
図示の例では、振動移動信号ＳｇＡ４２の極小値Ｖａ１３は、振動移動信号ＳｇＡ４２の電位の最初の上昇を開始したときの電位（図示の例では時点ｔ２１における電位Ｖａ０。別の観点では、振動移動信号ＳｇＡ４２の出力開始時の電位、及び／又は基準電位）よりも大きくされている。換言すれば、繰り返される圧力室２１の容積の減少のそれぞれが完了したときの圧力室２１の容積は、繰り返される圧力室２１の容積の増加のうちの最初の増加を開始したときの圧力室２１の容積よりも大きい。また、複数の極大値Ｖａ１２は、互いに同一であるから、別の観点では、繰り返される圧力室２１の容積の増加のうち、２回目以降の増加における容積の増加量は、最初の容積の増加量よりも小さい。これにより、例えば、後述するように、２回目以降の増加において液体Ｌ３の速度が高くなる蓋然性が低減される。
図示の例の振動移動信号ＳｇＡ４２では、電位の上昇及び下降の繰り返しの最後において、電位が極小値Ｖａ１３よりも低い電位Ｖａ１４まで降下している。これにより、例えば、液体Ｌ３に作用している慣性力及び／又は毛管力に抗するブレーキ力を液体Ｌ３に作用させることができる。ひいては、液体Ｌ３の停止位置の精度が向上する。
振動移動信号ＳｇＡ４２の電位の上昇及び下降の周期（例えば極小値Ｖａ１３から次の極小値Ｖａ１３までの期間Ｔ２）の長さは適宜に設定されてよい。例えば、期間Ｔ２は、混合信号ＳｇＡ５の周期（符号省略）と比較して、短くてもよいし、同等でもよいし、長くてもよい。ここでの同等は、例えば両者の差が短い方の２０％以下又は１０％以下の状態とされてよい。また、期間Ｔ２は、例えば、０．１秒以上又は０．５秒以上とされてよく、また、１０秒以下、５秒以下又は２秒以下とされてよく、前記の下限と上限とは適宜に組み合わされてよい。
ここで、初期移動信号ＳｇＡ４１の種々のパラメータの値について説明する。初期移動信号ＳｇＡ４１の波形は、既述のように、パルス状又はインパルス状とされてよい。すなわち、初期移動信号ＳｇＡ４１の波形は、電位が急激に変化するものであってよい。電位が急激に変化しているか否かは、例えば、振動移動信号ＳｇＡ４２との比較によって特定されてよい。
例えば、期間Ｔ１は、振動移動信号ＳｇＡ４２における期間Ｔ２よりも短い。より詳細には、期間Ｔ１は、期間Ｔ２の１／２以下、１／５以下、１／１０以下又は１／２０以下とされてよい。また、期間Ｔ１は、例えば、０．１秒以下とされてよい。
また、初期移動信号ＳｇＡ４１の電位の上昇量（Ｖａ１１－Ｖａ０）は、例えば、振動移動信号ＳｇＡ４２における電位の１回の上昇量（１回目のＶａ１２－Ｖａ０及び／又は２回目以降のＶａ１２－Ｖａ１３）に比較して大きい。ただし、初期位置Ｐ０と中途位置Ｐ１との距離が比較的短い場合等においては、図示の例とは異なり、前者は、後者に対して同等以下とされてもよい。
また、初期移動信号ＳｇＡ４１の電位の上昇量（Ｖａ１１－Ｖａ０）を期間Ｔ１で割った値（（Ｖａ１１－Ｖａ０）／Ｔ１）は、例えば、振動移動信号ＳｇＡ４２における電位の１回の上昇量を期間Ｔ２で割った値（（Ｖａ１２－Ｖａ１３）／Ｔ２）よりも大きい。後者は、Ｖａ１２－Ｖａ１３を時点ｔ２１から１つ目の極小値Ｖａ１３までの期間で割ったものとされてもよい。別の観点では、初期移動信号ＳｇＡ４１による圧力室２１の容積の増加量を初期移動信号ＳｇＡ４１による圧力室２１の増加開始から減少完了までの期間Ｔ１で割った値は、振動移動信号ＳｇＡ４２による圧力室２１の容積の１回の増加による増加量を当該１回の増加の開始から次の１回の減少の完了までの期間（例えば期間Ｔ２）で割った値よりも大きい。
以上のとおり、本実施形態では、ピペット１は、キャピラリー１０と、圧力室２１と、駆動部５０と、制御部２４とを有している。キャピラリー１０は、長さ方向の両端である第１端１１及び第２端１２が開口している。圧力室２１は、第２端１２を介してキャピラリー１０の内部に通じている。駆動部５０は、圧力室２１の容積を変化させる。制御部２４は駆動部５０を制御する。ここで、制御部２４は、液体Ｌ３がキャピラリー１０内の第１位置（中途位置Ｐ１）から当該中途位置Ｐ１よりも第２端１２側に位置する第２位置（完了位置Ｐ２）へ移動するように駆動部５０を駆動させる第１移動信号（振動移動信号ＳｇＡ４２）を出力する。振動移動信号ＳｇＡ４２は、圧力室２１の容積が増加と減少とを交互に繰り返すように駆動部５０を駆動させる波形を有している。
従って、例えば、液体Ｌ３を完了位置Ｐ２まで引き上げるときの液体Ｌ３の速度を低くすることが容易化される。具体的には、例えば、以下のとおりである。
基本的には、圧力室２１の容積の増加と、液体Ｌ３の完了位置Ｐ２への移動量とは相関している。従って、圧力室２１の容積の増加の変化率を小さくすれば、液体Ｌ３の速度を低くすることができる。しかし、液体Ｌ３を第１孔１０ａ側から第２孔１０ｂ側へ引き込む毛管力が液体Ｌ３に作用すると、圧力室２１の容積の増加の変化率を小さくしても液体Ｌ３の速度を十分に低くできない場合がある。このような場合において、圧力室２１の容積を減少させてブレーキ力を液体Ｌ３に作用させることによって、液体Ｌ３の速度を低くすることができる。例えば、毛管力によってのみ液体Ｌ３が流れるときの速度よりも液体Ｌ３の速度を低くすることも可能である。
上記では、毛管力によって液体Ｌ３の速度が高くなる態様を例に取ったが、そのような毛管力が生じない態様においても速度を低くすることが容易化される効果は奏される。例えば、圧力室２１の容積の増加を開始してから、当該増加に応じて生じる負圧が液体Ｌ３に作用するまでには時間遅れが存在する。本実施形態のように、圧力室２１の容積の増加の前に圧力室２１の容積の減少がなされていると、圧力室２１は正圧とされているから、上記の時間遅れが長くなる。その結果、圧力室２１の容積の増減を繰り返す場合には、継続的に圧力室２１の容積を増加させる場合に比較して、圧力室２１の容積の増加の変化率に対する液体Ｌ３の速度を実質的に低くすることができる。
また、上記においては、液体Ｌ３の速度を低くする効果に着目したが、当該効果に加えて、又は代えて、他の効果が期待されてもよい。例えば、実施形態のように、液体Ｌ３が複数の液体（例えば第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２）を含む場合においては、液体Ｌ３の振動によって、第１液体Ｌ１及び第２液体Ｌ２の混合が進行する。従って、例えば、液体を混合しつつ、測定に適した位置まで液体を移動させることができる。
また、本実施形態では、振動移動信号ＳｇＡ４２は、繰り返される圧力室２１の容積の減少のうち最後の減少が完了したときに、液体Ｌ３が、中途位置Ｐ１よりも完了位置Ｐ２側に位置するように駆動部５０を駆動させる波形を有している。
この場合、例えば、圧力室２１の容積の最後の減少が完了したときに液体Ｌ３が初期の位置（中途位置Ｐ１）よりも完了位置Ｐ２へ移動しているから、液体Ｌ３を振動させながら中途位置Ｐ１から完了位置Ｐ２へ移動させていることが明確である。換言すれば、このような波形であるか否かによって、振動移動信号ＳｇＡ４２を混合信号ＳｇＡ５と明確に区別できる。
また、本実施形態では、振動移動信号ＳｇＡ４２は、繰り返される圧力室２１の容積の減少のうち２回目以降の減少のそれぞれが完了したときに、液体Ｌ３が、１つ前の減少が完了したときの液体Ｌ３の位置よりも完了位置Ｐ２側に位置するように駆動部５０を駆動させる波形を有している。
この場合、例えば、圧力室２１の容積の減少の度に液体Ｌ３が完了位置Ｐ２へ移動しており、液体Ｌ３の特異的な移動は行われていないということができる。従って、特異的な移動によって液体Ｌ３の速度が高くなる蓋然性が低減される。例えば、１回の容積の減少量（及び／又は増加量）が大きくされることによって液体Ｌ３の速度が一時的に高くなる蓋然性が低減される。
また、本実施形態では、キャピラリー１０の内面は、中途位置Ｐ１から完了位置Ｐ２までの範囲のうちの少なくとも一部に、中途位置Ｐ１側ほどキャピラリー１０の内径が小さくなるテーパ面（第１孔１０ａの内面）を有している。
この場合、例えば、既に述べたように、液体Ｌ３の中途位置Ｐ１側への移動量は、液体Ｌ３の完了位置Ｐ２側への移動量よりも小さくなる。従って、例えば、複数の極小値Ｖａ１３を互いに同一にしても液体Ｌ３を完了位置Ｐ２側へ移動させることができる。従って、例えば、振動移動信号ＳｇＡ４２の波形の設定が容易である。別の観点では、液体Ｌ３の速度をテーパ面の設定によって規定することができる。
また、本実施形態では、振動移動信号ＳｇＡ４２の波形が曲線によって構成されている。例えば、波形はｓｉｎ波である。
この場合、例えば、振動移動信号ＳｇＡ４２の波形が、ｓｉｎ波と振幅及び周期が同一の矩形波である態様（当該態様も本開示に含まれる。）に比較して、圧力室２１の容積が極大値を維持する時間が短くなる。その結果、液体Ｌ３の速度を低くすることが容易化される。
また、本実施形態では、振動移動信号ＳｇＡ４２は、繰り返される圧力室２１の容積の増加のうち、２回目以降の増加における容積の増加量（別の観点では極小値Ｖａ１３から極大値Ｖａ１２までの電位の上昇量）が最初の容積の増加量（時点ｔ２１における電位Ｖａ０から最初の極大値Ｖａ１２までの電位の上昇量）よりも小さくなるように駆動部５０を駆動させる波形を有している。
この場合、例えば、２回目以降の容積の増加において液体を引き上げる速度が高くなる蓋然性が低減される。具体的には、例えば、以下のとおりである。１回目の容積の増加開始時においては、液体Ｌ３よりも第１端１１側の気体の圧力はピペット１の外部の圧力と同等とされている。一方、２回目以降の容積の増加開始時においては、その直前の容積の減少によって液体Ｌ３よりも第１端１１側の気体が圧縮されている。これは、気体が第１端１１から排出される際の抵抗に起因する。従って、２回目以降の容積の増加においては液体を引き上げる速度が高くなりやすい。そこで、２回目以降の容積の増加量を小さくすることによって、速度の上昇を抑えることができる。
また、本実施形態では、制御部２４は、振動移動信号ＳｇＡ４２の前に、液体Ｌ３が中途位置Ｐ１よりも第１端１１側の第３位置（初期位置Ｐ０）から中途位置Ｐ１へ移動するように駆動部５０を駆動させる第２移動信号（初期移動信号ＳｇＡ４１）を出力する。初期移動信号ＳｇＡ４１は、圧力室２１の容積を増加させてから減少させるように駆動部５０を駆動させる波形を有している。初期移動信号ＳｇＡ４１による圧力室２１の容積の増加量を初期移動信号ＳｇＡ４１による圧力室２１の増加開始から減少完了までの期間Ｔ１で割った値（別の観点では（Ｖａ１１－Ｖａ０）／Ｔ１）は、振動移動信号ＳｇＡ４２による圧力室２１の容積の１回の増加による増加量を当該１回の増加の開始から次の１回の減少の完了までの期間Ｔ２で割った値（別の観点では（Ｖａ１２－Ｖａ１３）／Ｔ２）よりも大きい。
この場合、例えば、初期位置Ｐ０から中途位置Ｐ１まで（振動移動信号ＳｇＡ４２による液体Ｌ３の移動を開始する位置まで）は、初期移動信号ＳｇＡ４１によって速やかに液体Ｌ３を移動させることができる。その結果、中途位置Ｐ１から完了位置Ｐ２までは低速で液体Ｌ３を移動させつつも、初期位置Ｐ０から完了位置Ｐ２までの全体の移動にかかる時間を短くすることができる。また、初期移動信号ＳｇＡ４１は、圧力室２１の容積の減少によってブレーキ力を液体Ｌ３に作用させることができる波形を有しているから、初期移動信号ＳｇＡ４１による速やかな移動によって、液体Ｌ３が高速で中途位置Ｐ１を超えてしまう蓋然性が低減される。
また、本実施形態では、キャピラリー１０の内面は、中途位置Ｐ１と完了位置Ｐ２との間に段差１０ｃを有している。
この場合、液体Ｌ３は、振動移動信号ＳｇＡ４２によって低速で移動し、段差１０ｃを超えることになる。その結果、例えば、液体Ｌ３が分離してしまう蓋然性が低減される。具体的には、以下のとおりである。
図７（ａ）～図７（ｃ）は、液体Ｌ３が分離する様子を説明する断面図であり、図２の一部に対応している。
図７（ａ）は、液体Ｌ３が第１孔１０ａから第２孔１０ｂへ段差１０ｃを超えて流れている状態を示している。このとき、液体Ｌ３の速度が高いと、段差１０ｃの手前で渦流７０が発生しやすい。渦流７０は、第１孔１０ａから第２孔１０ｂへの液体Ｌ３の流入の妨げとなりやすい。その結果、図７（ｂ）に示すように、段差１０ｃの手前に液体Ｌ３の一部が残った状態で、液体Ｌ３の他部が段差１０ｃから上方へ離れていく。その後、図７（ｃ）に示すように、段差１０ｃの手前に残っていた液体Ｌ３の一部が第２孔１０ｂに流れ込むと、液体Ｌ３は、第２孔１０ｂ内で分離した状態となる。このように液体Ｌ３が分離すると、例えば、液体Ｌ３内に気泡が存在していることになるから、液体Ｌ３に光を照射して液体Ｌ３の成分及び／又は性質を測定したときに、その精度が低下する。
一方、本実施形態では、液体Ｌ３は、振動移動信号ＳｇＡ４２によって、比較的低速で段差１０ｃを超える。従って、渦流７０の大きさ及び／又は強さが低減される。ひいては、段差１０ｃに液体Ｌ３が残りにくくなる。その結果、液体Ｌ３が分離する蓋然性が低減される。
液体Ｌ３が段差１０ｃで分離しないようにするためには、段差１０ｃを無くすことが考えられる。しかし、段差１０ｃは、渦流７０によって液体Ｌ３を混合するという作用も奏する。従って、段差１０ｃを無くすのではなく、液体Ｌ３の速度を低減することによって、渦流７０の大きさ及び／又は強さを調整し、液体Ｌ３の混合の効果と、液体Ｌ３の分離の蓋然性の低減の効果とを両立させることができる。
［第１変形例］
図８は、第１変形例に係る振動移動信号ＳｇＡ４５を示す図であり、図５に対応している。
この図に示すように、振動移動信号ＳｇＡ４５の電位の極小値は、振動移動信号ＳｇＡ４５の電位が最初の上昇を開始したときの電位（図示の例では時点ｔ２１における電位Ｖａ０、別の観点では、振動移動信号ＳｇＡ４５の出力開始時の電位、及び／又は基準電位）と同じ電位とされてもよい。換言すれば、繰り返される圧力室２１の容積の減少のそれぞれが完了したときの圧力室２１の容積は、繰り返される圧力室２１の容積の増加のうちの最初の増加を開始したときの圧力室２１の容積と同等とされてよい。また、複数の極大値Ｖａ１２は、互いに同一であるから、別の観点では、繰り返される圧力室２１の容積の増加のうち、２回目以降の増加における容積の増加量は、最初の容積の増加量と同等とされてよい。
このような態様によっても、例えば、初期移動信号ＳｇＡ４１のようなパルス波によって液体Ｌ３を中途位置Ｐ１から完了位置Ｐ２まで移動させる場合に比較して、低速で液体Ｌ３を移動させることができる。
制御部２４は、振動移動信号ＳｇＡ４５を出力した後、自動的に混合信号ＳｇＡ５を出力するのではなく、ピペット本体２０が有する操作部（例えばスイッチ群）に対するユーザの操作を待ってよい。そして、制御部２４は、所定の操作に応じて、図８の線Ｌｎ１よりも右側（時間ｔが経過した側）に示す補充信号ＳｇＡ６を出力してもよい。また、制御部２４は、所定の操作に応じて、補充信号ＳｇＡ６を出力せずに、又は補充信号ＳｇＡ６の出力完了後に、混合信号ＳｇＡ５を出力してよい。補充信号ＳｇＡ６は、振動移動信号ＳｇＡ４５によって液体Ｌ３が任意の位置（ここでは完了位置Ｐ２）へ位置しなかったときに、液体Ｌ３の位置を補正するための信号である。その波形は適宜に設定されてよい。補充信号ＳｇＡ６は、実施形態及び後述の変形例に組み合わされてもよい。
［第２変形例］
図９は、第２変形例に係る振動移動信号ＳｇＡ４７を示す図であり、図５の一部に対応している。
この図に示すように、振動移動信号ＳｇＡ４７の極大値Ｖａ１２及び極小値Ｖａ１３は、徐々に大きくなってよい。換言すれば、繰り返される圧力室２１の容積の増加のそれぞれが完了したときの圧力室２１の容積は、徐々に大きくなってよい。また、繰り返される圧力室２１の容積の減少のそれぞれが完了したときの圧力室２１の容積は、徐々に大きくなってよい。
実施形態では、複数の極大値Ｖａ１２が互いに同一かつ複数の極小値Ｖａ１３が互いに同一であっても、液体Ｌ３が第１端１１側から第２端１２側へ移動する理由を例示した。しかし、そのような理由が存在しなくても、振動移動信号ＳｇＡ４７によって、低い速度で液体Ｌ３を第１端１１側から第２端１２側へ移動させることができる。すなわち、本開示において、キャピラリー１０は、テーパ面を有していなくてもよいし、第２端１２側ほど毛管力が強い部分を有していなくてもよい。
以上の実施形態において、中途位置Ｐ１は第１位置の一例である。完了位置Ｐ２は第２位置の一例である。振動移動信号ＳｇＡ４２は第１移動信号の一例である。初期位置Ｐ０は第３位置の一例である。初期移動信号ＳｇＡ４１は第２移動信号の一例である。
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。
ピペットは、２液を混合することが可能なものに限定されない。例えば、ピペットは、１液を吸引して、当該１液を適宜な位置まで引き上げるものであってもよい。別の観点では、第１駆動信号ＳｇＡは、第２吸引信号ＳｇＡ２を含んでいなくてもよい。逆に、ピペットは、３液以上を吸引可能なものであってもよい。
第１駆動信号ＳｇＡが初期移動信号ＳｇＡ４１を含まなくてもよいことは既に述べた。また、第１駆動信号ＳｇＡは、混合信号ＳｇＡ５も含まなくてもよい。混合信号ＳｇＡ５を含まない第１駆動信号ＳｇＡは、例えば、液体の攪拌が期待されていないピペットに適用されてよい。また、混合信号ＳｇＡ５を含まない第１駆動信号ＳｇＡは、液体の攪拌が期待されているピペットに適用されてもよい。振動移動信号ＳｇＡ４２が混合の作用を奏することが可能だからである。
ピペットは、バルブ２３を有さないものであってよい。また、ピペットがバルブ２３を有する場合において、その開閉のタイミングは実施形態と異なっていてもよい。
１…ピペット、１０…キャピラリー、１１…第１端、１２…第２端、２１…圧力室、２４…制御部、５０…駆動部、Ｐ１…中途位置（第１位置）、Ｐ２…完了位置（第２位置）、ＳｇＡ４２…振動移動信号（第１移動信号）

Claims (7)

  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、
    前記制御部は、液体が前記キャピラリー内の所定の第１位置から当該第１位置よりも前記第２端側に位置する第２位置へ移動するように前記駆動部を駆動させる第１移動信号を出力し、
    前記第１移動信号は、前記圧力室の容積が増加と減少とを交互に繰り返すように前記駆動部を駆動させる波形を有しており、
    前記制御部は、前記第１移動信号の前に、前記液体が前記第１位置よりも前記第１端側の第３位置から前記第１位置へ移動するように前記駆動部を駆動させる第２移動信号を出力し、
    前記第２移動信号は、前記圧力室の容積を増加させてから減少させるように前記駆動部を駆動させる波形を有しており、
    前記第２移動信号による前記圧力室の容積の増加量を前記第２移動信号による前記圧力室の容積の増加開始から減少完了までの期間で割った値が、前記第１移動信号による前記圧力室の容積の１回の増加による増加量を前記１回の増加の開始から次の１回の減少の完了までの期間で割った値よりも大きい
    ピペット。
  2. 前記第１移動信号は、繰り返される前記圧力室の容積の減少のうち最後の減少が完了したときに、前記液体が、前記第１位置よりも前記第２位置側に位置するように前記駆動部を駆動させる波形を有している
    請求項１に記載のピペット。
  3. 前記第１移動信号は、繰り返される前記圧力室の容積の減少のうち２回目以降の減少のそれぞれが完了したときに、液体が、１つ前の減少が完了したときの前記液体の位置よりも前記第２位置側に位置するように前記駆動部を駆動させる波形を有している
    請求項２に記載のピペット。
  4. 前記キャピラリーの内面は、前記第１位置から前記第２位置までの範囲のうちの少なくとも一部に、前記第１位置側ほど前記キャピラリーの内径が小さくなるテーパ面を有している
    請求項１～３のいずれか１項に記載のピペット。
  5. 前記第１移動信号の波形が曲線によって構成されている
    請求項１～４のいずれか１項に記載にピペット。
  6. 前記第１移動信号は、繰り返される前記圧力室の容積の増加のうち、２回目以降の増加それぞれにおける容積の増加量が最初の容積の増加における増加量よりも小さくなるように前記駆動部を駆動させる波形を有している
    請求項１～５のいずれか１項に記載のピペット。
  7. 前記キャピラリーの内面は、前記第１位置と前記第２位置との間に段差を有している
    請求項１～６のいずれか１項に記載のピペット。
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