一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

移液管的制作方法

2022-03-23 10:30:03 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及移液管。


背景技术:

2.已知有驱动泵作用装置使毛细管内部产生负压而向毛细管内吸引液体的移液管(例如专利文献1以及2)。在专利文献1以及2中,公开了在吸引了多种液体之后,通过使毛细管内部的液体在毛细管的长度方向上往返运动来搅拌并混合液体的动作。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开平10-62437号公报
6.专利文献2:日本特开2000-304754号公报


技术实现要素:

7.本公开的一个方式涉及的移液管具有毛细管、压力室、驱动部和控制部。所述毛细管的长度方向的两端即第1端以及第2端开口。所述压力室经由所述第2端与所述毛细管的内部连通。所述驱动部使所述压力室的容积变化。所述控制部控制所述驱动部。所述控制部输出使所述驱动部驱动以使得液体从所述毛细管内的给定的第1位置向位于比该第1位置更靠所述第2端侧的第2位置移动的第1移动信号。所述第1移动信号具有使所述驱动部驱动以使得所述压力室的容积交替地反复增加和减少的波形。
附图说明
8.图1是示意性地示出本公开的移液管的具体例的剖视图。
9.图2是示意性地示出本公开的移液管中的毛细管的具体例的剖视图。
10.图3是示意性地示出图1的移液管的控制部输出的信号的波形的一个例子的曲线图。
11.图4的(a)、图4的(b)、图4的(c)以及图4的(d)是示意性地示出基于图3的信号的作用的概略的图。
12.图5是将图3的一部分放大示出的图。
13.图6的(a)、图6的(b)、图6的(c)以及图6的(d)是示意性地示出基于图5的信号的作用的图。
14.图7的(a)、图7的(b)以及图7的(c)是用于说明图1的移液管的效果的一个例子的图。
15.图8是示意性地示出第1变形例涉及的信号的波形的曲线图。
16.图9是示意性地示出第2变形例涉及的信号的波形的曲线图。
具体实施方式
17.以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。另外,在以下的说明中使用的附图是示意性的,并且附图上的尺寸比率等未必一定与现实的尺寸比率等一致。即使在多个附图彼此中,也有时尺寸比率等相互不一致。
18.在本公开中,“疏水性”或“亲水性”的用语有时用于特性的绝对评价和相对评价中的任一者。
19.例如,“具有疏水性”是指,移液管的吸引对象的液体的接触角为90
°
以上(绝对评价)。此外,例如,“具有亲水性”是指,移液管的吸引对象的液体的接触角小于90
°
。另外,在没有确定移液管的吸引对象的液体的情况下,使用水的接触角来判定有无疏水性或亲水性即可。
20.另一方面,例如,“疏水性高”、“疏水性低”或“疏水性不同”是指,在与移液管的吸引对象的液体(也可以如上述那样设为水)接触的两个构件彼此中比较上述液体的接触角时,一者的接触角比另一者的接触角大、小、或不同(相对评价)。因此,例如,在第1构件的疏水性比第2构件的疏水性高的情况下,第1构件以及第2构件双方、或第2构件也可以不需要具有疏水性,而具有亲水性。
21.[移液管的概要]
[0022]
图1是示意性地示出本公开的实施方式涉及的移液管1的结构的剖视图。另外,在附图中,为了方便,对移液管1标注固定的正交坐标系xy。 x侧(纸面下方)是在通过移液管1吸引液体时成为下方的一侧。
[0023]
移液管1例如具有毛细管10、使毛细管10内的气压变化的移液管主体20和控制移液管主体20的动作的控制部24。在图1中,毛细管10以及移液管主体20的构造上的部分通过示意性的剖视图而示出。移液管主体20中的控制部24通过框图而示出。
[0024]
在移液管1中,例如在毛细管10的 x侧的前端(第1端11)与液体接触的状态下,通过移液管主体20来从毛细管10的后端(第2端12)毛细管10内被排气,由此液体被从第1端11吸引到毛细管10内。从另一观点来看,液体从第1端11侧向第2端12侧移动。相反地,通过移液管主体20从第2端12向毛细管10内进行供气,由此液体从第2端侧向第1端11侧移动。
[0025]
[毛细管(概要)]
[0026]
毛细管10具有长度方向(x方向)的两端即第1端11以及第2端12开口的筒状的形状。另外,所谓“筒状的形状”是指,例如在一个方向上较长(该一个方向的长度比其他方向的长度长)、中空且两端开口的形状,而并不仅指圆筒形。
[0027]
毛细管10的大致形状可以被设为各种形状。例如,在毛细管10的横截面(与长度方向正交的剖面。以下同样。)中,内缘(毛细管10的内表面)和/或外缘(毛细管10的外表面)的形状可以为圆形、椭圆形、卵形或多边形等。此外,例如,横截面(内缘和/或外缘)的形状和/或大小可以遍及毛细管10的全长而一定,也可以在毛细管10的全长的至少一部分根据长度方向的位置而不同。此外,例如,在毛细管10的横截面中,内缘和外缘可以是相互相似的形状,也可以不是相似的形状。此外,例如,毛细管10的内部空间(流路)的中心线可以从第1端11向第2端12直线状地延伸,也可以在至少一部分中翘曲,或者弯曲。
[0028]
另外,在本实施方式的说明中,为了方便,设为毛细管10的横截面(内缘以及外缘)在长度方向的任意位置均为圆形。在该情况下,毛细管10的孔的横截面的形状在毛细管10
的长度方向的相互不同的位置彼此中,相同或相似(包含全等)。在毛细管10的长度方向的相互不同的位置彼此中内径相互不同的情况下,在该相互不同的位置彼此中孔的横截面的形状相似的方式以及不相似的方式的任一个中,均可以认为横截面的面积相互不同的意思。
[0029]
毛细管10的尺寸可以根据提取的液体的量和/或向移液管主体20的安装方法等各种情形适当地设定。例如,毛细管10的内径可以为0.06mm以上且0.3mm以下。此外,例如,毛细管10的外径可以为0.12mm以上且1.2mm以下。此外,例如,毛细管10的长度可以为20mm以上且100mm以下。
[0030]
毛细管10的材料可以被设为各种材料。例如,作为该材料,能够列举玻璃、树脂、陶瓷以及金属。作为树脂,例如能够列举聚丙烯、聚乙烯以及聚四氟乙烯。此外,例如,毛细管10的长度方向的一部分和其他部分可以通过相互不同的材料构成,并且/或者径向的一部分和其他部分可以通过相互不同的材料构成。相反地,毛细管10也可以其大致整体通过相同的材料一体地构成。此外,例如,毛细管10也可以通过在包含一种材料的构件的表面的至少一部分形成包含其他材料的膜而构成。此外,例如,毛细管10的至少一部分(即一部分或全部)可以通过具有透光性的材料(例如树脂或者玻璃)构成。
[0031]
毛细管10的表面的至少一部分(即一部分或全部)可以具有疏水性。毛细管10的表面中的具有疏水性的区域可以适当地设定。例如,具有疏水性的区域包含第1端11的端面(面向 x方向的面)、毛细管10的内表面中的 x侧的一部分以及毛细管10的外表面的 x侧的一部分。换言之,具有疏水性的区域包含与液体接触的区域。通过使与液体接触的区域具有疏水性,例如,液体向该区域的意外附着和/或移动发生的可能性降低,液体的提取量的精度提高。
[0032]
毛细管10(一部分或全部)例如也可以通过包含具有疏水性的材料而在表面具有疏水性。此外,例如,毛细管10(一部分或全部)也可以通过在包含不具有疏水性的材料的构件的表面形成疏水膜而在表面具有疏水性。
[0033]
作为疏水膜,可以使得用各种膜,例如能够列举包含硅烷偶联剂的疏水膜、含金属醇盐疏水膜、含硅酮疏水膜以及含氟疏水膜。作为向毛细管10的表面的疏水膜的形成方法,可以使得用各种方法,例如可以使得用干式工艺法,也可以使得用湿式工艺法。作为干式工艺法,例如可列举物理气相生长法以及化学气相生长法。作为前者,例如可列举物理蒸镀法以及溅射法。作为后者,例如可列举化学蒸镀(cvd:chemical vapor deposition,化学气相沉积)法及原子层沉积(ald:atomic layer deposition)法。作为湿式工艺法,例如可列举溶胶凝胶法、浸涂法、涂敷法。
[0034]
毛细管10例如被设为一次性的,能够相对于移液管主体20装卸。装卸方法可以被设为适当的方法。例如,毛细管10可以被压入移液管主体20的孔而固定,也可以通过基于设置于移液管主体20的未图示的机构的紧固或卡止而固定。但是,毛细管10也可以被设为重复使用,进而,也可以被设为不能装卸地固定(例如粘接)在移液管主体20。
[0035]
[移液管主体]
[0036]
移液管主体20具有与毛细管10的内部连通的压力室21(空腔)。而且,移液管主体20通过使该压力室21的容积增加来进行毛细管10内的减压(排气),通过使压力室21的容积减少来进行毛细管10内的增压(供气)。由此,例如实现基于毛细管10的液体的吸引以及排
出等。实现这样的动作的移液管主体20的结构可以被设为适当的结构。以下,示出其一个例子。
[0037]
移液管主体20例如具有:流路构件35,构成与毛细管10的内部连通的流路(包含压力室21);致动器40,使压力室21的容积变化;以及阀门23,允许以及禁止流路构件35的内部(流路)与外部的气体的出入。
[0038]
(流路构件)
[0039]
流路构件35的大致的外形以及大小可以被设为适当的形状。在图示的例子中,流路构件35的大致的外形被设为与毛细管10串联的轴状(x方向的长度比其他方向的长度长的形状)。此外,其大小例如被设为用户能够捏住或握住的大小(例如最大外径为50mm以下)。
[0040]
流路构件35的内部空间例如具有上述的压力室21、将毛细管10和压力室21相连的连通流路27、和将连通流路27(从另一观点来看为压力室21)和外部相连的开放流路28。
[0041]
压力室21的形状、位置以及大小等可以适当地设定。在图示的例子中,压力室21在流路构件35中位于侧面。此外,例如,压力室21的大致形状为将与致动器40重叠的方向(y方向)作为厚度方向的、大致一定的厚度的薄型形状。这里的薄型形状是y方向的长度比与y方向正交的各方向的最大长度短的形状。压力室21的平面形状(在y方向上观察的形状)可以被设为圆形、椭圆形、矩形或菱形等适当的形状。压力室21的厚度(y方向)例如为50μm以上且5mm以下。压力室21的直径(与y方向正交的各方向上的最大长度)例如为2mm以上且50mm以下。
[0042]
连通流路27以及开放流路28的形状、位置以及大小等也可以适当地设定。例如,流路构件35具有:第1流路22,从毛细管10在毛细管10的长度方向(x方向)上延伸;以及第2流路26,从第1流路22的中途在与第1流路22交叉的方向上延伸并到达压力室21。而且,通过从第1流路22中的与第2流路26的连接位置起到毛细管10侧的部分、和第2流路26来构成连通流路27。通过这样的流路结构,例如能够降低所吸引的液体(例如其飞沫)向压力室21侵入而附着在致动器40的可能性。进而,由附着的液体导致从而致动器40的动作特性变化的可能性降低。
[0043]
此外,第1流路22例如在与毛细管10相反的一侧通向流路构件35的外部。而且,通过从第1流路22中的与第2流路26的连接位置起到与毛细管10相反的一侧的部分构成开放流路28。因此,用于释放液体以使得液体不侵入压力室21的流路兼用为用于使压力室21向外部开放的开放流路28,空间效率提高。
[0044]
第1流路22以及第2流路26的横截面的形状以及尺寸可以适当地设定。例如,第1流路22以及第2流路26的横截面是直径为0.1mm以上且1mm以下的圆形。此外,第1流路22以及第2流路26的内径可以相互相同,也可以相互不同。第1流路22和/或第2流路26的横截面的形状以及大小可以在长度方向上一定,也可以变化。
[0045]
流路构件35可以由包含适当的材料的适当的形状的构件组合而构成。在图示的例子中,流路构件35具有相互接合的第1零件30以及第2零件60。第1零件30具有成为压力室21的贯通孔。第2零件60具有第1流路22以及第2流路26。压力室21通过被第1零件30、第2零件60以及致动器40包围的空间来构成。另外,第1零件30以及第2零件60也可以分别通过多个构件的组合来构成。第1零件30以及第2零件60的材料例如可以被设为金属、陶瓷或树脂或
它们中的任意的组合。
[0046]
(致动器)
[0047]
致动器40例如构成压力室21的内表面的一个。具体地,例如,致动器40为大致板状,与第1零件30接合以使得从与第2零件60相反的一侧堵塞第1零件30的贯通孔,构成与连通流路27开口的内表面相反的一侧的内表面。而且,致动器40通过向压力室21侧挠曲(换言之,通过使压力室21的内表面向内侧位移),使压力室21的容积减少。相反地,致动器40通过向与压力室21相反的一侧挠曲(换言之,通过使压力室21的内表面向外侧位移),使压力室21的容积增加。
[0048]
使其产生如上所述的挠曲变形的致动器40的具体结构可以被设为适当的结构。例如,致动器40通过单压电晶片型的压电元件构成。更详细地,例如,致动器40具有进行了层叠的两片压电陶瓷层40a、40b。此外,致动器40具有隔着压电陶瓷层40a而相互对置的内部电极42以及表面电极44。压电陶瓷层40a在厚度方向上极化。
[0049]
而且,若通过内部电极42以及表面电极44对压电陶瓷层40a在与极化方向相同的方向上施加电压,则压电陶瓷层40a在平面方向上收缩。另一方面,压电陶瓷层40b不产生这样的收缩。其结果是,压电陶瓷层40a向压电陶瓷层40b侧挠曲。即,致动器40向压力室21侧挠曲。在施加了与上述相反方向的电压的情况下,致动器40向与压力室21相反的一侧挠曲。
[0050]
致动器40的形状以及大小等可以适当地设定。例如,致动器40是适当的平面形状的平板状。平面形状可以与压力室21的平面形状相似,也可以不相似。俯视(在y方向上观察)下的各方向的最大长度例如为3mm以上且100mm以下。致动器40的厚度(y方向)例如为20μm以上且2mm以下。构成致动器40的各种构件的材料、尺寸、形状以及导通方法等也可以适当地设定。以下示出一个例子。
[0051]
压电陶瓷层40a、40b的厚度例如可以设为10μm以上且30μm以下。压电陶瓷层40a、40b的材料例如可以设为具有铁电性的陶瓷材料。作为这样的陶瓷材料,能够列举锆钛酸铅(pzt)系、nanbo3系、knanbo3系、batio3系以及(bina)nbo3系、binanb5o
15
系的材料。压电陶瓷层40b也可以包含压电体以外的材料。
[0052]
内部电极42例如位于压电陶瓷层40a与压电陶瓷层40b之间,具有与致动器40大致相同的大小。内部电极42的厚度例如可以设为1μm以上且3μm以下。内部电极42例如能够通过贯通压电陶瓷层40a的贯通电极48、和位于致动器40的表面并与贯通电极48连接的连接电极46来从外部导通。
[0053]
表面电极44例如位于压电陶瓷层40a的与压电陶瓷层40b相反的一侧(相对于压力室21的外侧),具有表面电极主体44a和引出电极44b。表面电极主体44a例如具有与压力室21大致相等的平面形状,被设置为与压力室21在厚度方向上重叠。引出电极44b形成为从表面电极主体44a引出。表面电极44的厚度例如可以设为0.1μm以上且1μm以下。
[0054]
内部电极42、表面电极44、连接电极46以及贯通电极48的材料例如可以设为金属材料。更具体地,例如,内部电极42以及贯通电极48的材料可以设为银钯(ag-pd)。表面电极44以及连接电极46的材料例如可以设为金(au)。
[0055]
另外,有时将致动器40或致动器40的一部分(例如与表面电极主体44a重叠的部分)称为驱动部50。致动器40并不限定于单压电晶片型的压电元件。例如,致动器40可以是双压电晶片型的压电元件,也可以是静电致动器。
[0056]
(阀门)
[0057]
阀门23例如设置在开放流路28通向外部的位置。通过阀门23的开闭,允许或禁止流路构件35的内部与外部的通气。在通气被禁止的状态下,通过压力室21的容积的变化进行毛细管10内的减压以及增压。另一方面,在允许通气的状态下,即使使压力室21的容积变化,也不进行毛细管10内的减压以及增压。关于不进行该减压或增压的作用的利用例将在后文叙述。
[0058]
阀门23例如根据从外部输入的信号进行开闭动作。作为阀门23,能够使用电磁式阀门或压电式阀门等各种阀门。阀门23可以是通过不输入信号而成为关闭状态且通过输入信号而成为打开状态的阀门,也可以是通过不输入信号而成为打开状态且通过输入信号而成为关闭状态的阀门,还可以是分别输入用于关闭的信号和用于打开的信号的阀门。
[0059]
[控制部1
[0060]
控制部24与致动器40电连接,通过向致动器40提供电信号来使致动器40变形,从而使压力室21的容积变化。由此,能够进行向毛细管10的液体的吸引、来自毛细管10的液体的排出等。驱动致动器40以使得压力室21的容积周期性地增减,由此也能够使吸引到毛细管10内的液体振动。
[0061]
此外,控制部24与阀门23电连接,通过向阀门23提供电信号来开闭阀门23。在液体流入第1流路22内的情况下,通过打开阀门23,能够将液体从阀门23向外部排出。此外,在使致动器40变形而吸入液体之后,打开阀门23,在该状态下使致动器40的变形复原,在关闭阀门23之后再次使致动器40变形,由此能够吸入大量的液体。
[0062]
虽然未特别图示,但是控制部24例如构成为包含cpu(central processing unit,中央处理器)、rom(read-only memory,只读存储器)、ram(random-access memory,随机存取存储器)以及外部存储装置(从另一观点来看为包含它们的至少一部分的集成电路元件)等。cpu执行存储在rom和/或外部存储装置中的程序,由此构建进行各种动作的功能部。控制部24例如可以通过一个以上的ic(integrated circuit:集成电路)构成。控制部24可以固定地设置在移液管主体20,也可以设置为能够相对于移液管主体20相对移动,还可以设置为一部分(例如驱动器)固定地设置在移液管主体20,其他部分(例如向驱动器输出指令的部分)能够相对于移液管主体20相对移动。
[0063]
[毛细管(详细)]
[0064]
图2是将毛细管10放大示出的剖视图。
[0065]
毛细管10具有位于第1端11侧的第1管部17和位于第2端12侧的第2管部18。第1管部17具有在长度方向上贯通的第1孔10a,第2管部18具有在长度方向上贯通的第2孔10b。第2孔10b与第1孔10a的第2端12侧相连。另外,第1管部17是毛细管10中的具有第1孔10a的部分,第2管部18是毛细管10中的具有第2孔10b的部分。第1管部17以及第2管部18可以是一体形成的一个构件中的两个部位(即可以不是独立构件),也可以是相互固定的两个构件。
[0066]
(疏水性)
[0067]
第1孔10a的内表面的疏水性与第2孔10b的内表面的疏水性例如相互不同。即,毛细管10具有内表面的疏水性相互不同的第1孔10a以及第2孔10b。由此,例如,在液体在两者的边界14流动时,因疏水性的不同而使液体的流动容易产生紊乱。进而,容易使液体搅拌。但是,两者的疏水性也可以相互同等。第1孔10a以及第2孔10b的疏水性也可以是任意一者
比另一者高。在本实施方式中,采用第1孔10a的疏水性比第2孔10b的疏水性高的情况为例。即,在本实施方式中,第1孔10a中的水的接触角比第2孔10b中的水的接触角大。
[0068]
在第1孔10a的疏水性比第2孔10b的疏水性高的情况下,可以是第1孔10a以及第2孔10b双方具有疏水性(水的接触角可以为90
°
以上),也可以是第1孔10a具有疏水性并且第2孔10b具有亲水性,还可以是第1孔10a以及第2孔10b双方具有亲水性。在本实施方式中,采用前述三个方式中的前两个中的任一个(至少第1孔10a具有疏水性的方式)为例。
[0069]
在第1孔10a以及第2孔10b各自中,疏水性在毛细管10的长度方向和/或绕轴的方向上可以相同,也可以变化。在本实施方式中,采用相同的情况为例。但是,即使说是相同,当然也可以存在因加工误差而引起的疏水性的偏差。此外,在疏水性变化的情况下,该变化可以是连续的变化,也可以是非连续的(阶段性的)变化。第1孔10a以及第2孔10b之间的疏水性的变化例如是非连续的。
[0070]
第1孔10a以及第2孔10b中的水的接触角的具体的大小可以适当地设定。例如,在第1孔10a具有疏水性的情况(水的接触角为90
°
以上的情况)下,接触角可以为90
°
以上且95
°
以下(即接近90
°
的值),也可以为95
°
以上且150
°
以下,还可以为超过150
°
。另外,超过150
°
是可以说具有所谓的超疏水性的大小。此外,在第2孔10b具有疏水性的情况下,第2孔10b中的水的接触角只要比第1孔10a中的水的接触角小,则可以为90
°
以上且95
°
以下、95
°
以上且150
°
以下或超过150
°
。此外,在第2孔10b具有亲水性的情况(水的接触角小于90
°
的情况)下,第2孔10b中的水的接触角可以为85
°
以上(即接近90
°
的值),也可以为10
°
以上且85
°
以下,还可以为小于10
°
。另外,小于10
°
是可以说具有所谓的超亲水性的大小。
[0071]
此外,第1孔10a中的水的接触角与第2孔10b中的水的接触角之差也可以适当地设定。例如,两者之差可以设为5
°
以上、10
°
以上、30
°
以上、90
°
以上或140
°
以上。此外,只要不与该下限矛盾,则两者之差可以设为小于180
°
、140
°
以下、90
°
以下、30
°
以下或10
°
以下(可以与前述的下限中的任一个组合。)。例如,两者之差可以设为30
°
以上且140
°
以下、或30
°
以上且90
°
以下。两者之差的范围的下限越大,例如使流动产生紊乱的作用越强。另一方面,两者之差的范围的上限越大,例如材料的选择越困难。如果是上述的范围内,则例如在可得到使流动产生紊乱的作用的同时使材料的选择容易化。
[0072]
(孔的形状等)
[0073]
第1孔10a以及第2孔10b的形状、尺寸以及构成这些孔的材料等可以适当地设定。以下,示出其一个例子。
[0074]
第1孔10a例如从第1端11延伸至边界14。第2孔10b例如从边界14延伸至第2端12。边界14的位置可以被设为从第1端11到第2端12之间的适当的位置。例如,边界14相对于毛细管10的长度方向的中央位于第1端11侧。例如,第1孔10a的长度是毛细管10的全长的5%~30%左右的长度。
[0075]
第1孔10a的横截面的形状和/或大小与第2孔10b的横截面的形状和/或大小可以相互相同,也可以相互不同。在两者的大小不同的情况下,无论哪个大都可以。此外,在第1孔10a以及第2孔10b各自中,横截面的形状和/或大小在毛细管10的长度方向上可以一定,也可以不一定。
[0076]
在图示的例子中,第1孔10a的横截面(内径)越靠第2孔10b侧变得越大。即,毛细管10的内表面在其至少一部分具有越靠第1端11侧直径变得越小的锥形面(第1孔10a的内表
面)。另一方面,第2孔10b的横截面(内径)在毛细管10的长度方向上一定。而且,在边界14处,第1孔10a的内径变得比第2孔10b的内径大。即,在边界14构成有台阶10c。
[0077]
第1孔10a的内径与第2孔10b的内径之差的具体的大小等可以适当地设定。例如,在边界14处,第1孔10a的内径相对于第2孔10b的内径为1.1倍以上、1.5倍以上或2倍以上,且为5倍以下、3倍以下或2倍以下(前者的下限值的例子与后者的上限值的例子只要不矛盾,则可以任意组合。)。此外,例如,第1孔10a的内径与第2孔10b的内径之差为后述的第2构件16的厚度(从内表面到外表面的径向的长度)的2/5以上、2/3以上或1倍以上,且小于2倍、9/5以下或2/5以下(前者的下限值的例子与后者的上限值的例子只要不矛盾,则可以任意组合。)。此外,例如,第1孔10a的内表面相对于第1孔10a的中心线的倾斜角为1
°
以上、2
°
以上或3
°
以上,且为15
°
以下、10
°
以下或7
°
以下(前者的下限值的例子和后者的上限值的例子可以任意组合。)。
[0078]
另外,第1孔10a的第1端11处的内径可以比第2孔10b的内径小,也可以相同(其中,包含存在由加工误差引起的差的情况),还可以大。例如,第1孔10a的第1端11处的内径为第2孔10b的内径的1/2以上、2/3以上或4/5以上,且为2倍以下、1.5倍以下或1.2倍以下(前者的下限值的例子和后者的上限值的例子可以任意组合。)。
[0079]
(第1构件以及第2构件)
[0080]
毛细管10具有构成第1孔10a的第1构件15和构成第2孔10b的第2构件16。这样,通过多个构件构成毛细管10,由此例如容易使第1孔10a的疏水性与第2孔10b的疏水性不同。
[0081]
第1构件15以及第2构件16可以通过作为毛细管10的材料而已经列举的各种材料构成。例如,关于第1构件15,其整体通过树脂一体地构成。此外,例如,关于第2构件16,其整体通过玻璃一体地构成。而且,构成第1构件15的树脂的疏水性比构成第2构件16的玻璃的疏水性高。
[0082]
此外,第2构件16的材料可以被设为具有透光性的材料,第1构件15的材料可以被设为具有或不具有透光性的材料。换言之,第2构件16的透光性可以被设为比第1构件15的透光性高。在该情况下,例如,作为第1构件15的材料,能够选择疏水性高的材料。另一方面,作为第2构件16的材料,能够选择适合于为了液体的分析而向液体照射光的材料。
[0083]
第1构件15与第2构件16的固定可以通过适当的方法进行。作为固定方法,例如能够列举一者的构件向另一者的构件的嵌合(压入)、基于爪等的卡止、基于粘接剂的粘接、以及基于使至少一者的构件熔融并固化的粘结。也可以组合这些方法中的两个以上。此外,也可以先形成一者的构件,在配置有该一者的构件的模具内填充成为另一者的构件的材料而构成两者。此外,也可以在第1构件15与第2构件16之间配置包含刚性比它们低的材料的衬垫。
[0084]
在图示的例子中,第2构件16被压入第1构件15而将两者固定。具体地,第1构件15具有从第1孔10a向与第1端11相反的一侧延伸的第3孔15a。第3孔15a的内径比第1孔10a大。另一方面,关于第2构件16,其外径相对于第3孔15a的内径被设为同等、或被设为稍微大。而且,第2构件16从与第1孔10a相反的一侧插入第3孔15a。第2构件16的前端与位于第1孔10a与第3孔15a的边界的台阶(省略符号)抵接。第2构件16从第1构件15的脱落被因两者直接抵接而产生的摩擦力阻止。
[0085]
另外,即使在这样第2构件16被插入第1构件15的情况下,两者也可以接合。例如,
可以在第3孔15a的内表面与第2构件16的外表面之间配置粘接剂。在该情况下,第2构件16的外径相对于第3孔15a的内径可以被设为稍微小,也可以被设为同等,还可以被设为稍微大。
[0086]
第1构件15以及第2构件16的外形(外表面的形状)可以被设为适当的外形。在图示的例子中,第1构件15在其外观上具有:第1部位15e,具有第1端11;以及第2部位15f,相对于第1部位15e位于第2端12侧。
[0087]
第1部位15e例如具有第1孔10a的第1端11侧的一部分(在图示的例子中为大部分)。此外,第1部位15e例如被设为厚度(从内表面到外表面的长度)遍及毛细管10的长度方向的全长而大致一定。而且,对应于第1孔10a为锥形状,第1部位15e的外形也被设为锥形状。第1部位15e的厚度被设为比较薄,例如被设为比第2构件16的厚度薄。
[0088]
第2部位15f例如具有第1孔10a的与第1端11相反的一侧的一部分、和第3孔15a。第2部位15f例如被设为外径比第1部位15e大。此外,第2部位15f的厚度被设为比较厚,例如,被设为比第1部位15e的厚度以及第2构件16的厚度厚。第2部位15f的外表面的形状例如被设为在毛细管10的长度方向上一定。
[0089]
第2构件16例如被设为厚度(从内表面到外表面的长度)遍及毛细管10的长度方向的全长而大致一定。而且,对应于第2孔10b以一定的直径延伸,第2构件16的外形也被设为以一定的直径延伸的形状。
[0090]
[移液管的一系列的动作]
[0091]
对移液管1的动作的一个例子进行说明。以下说明的动作例如在移液管1的周围的大气的压力一定的环境下进行。周围的大气的压力例如为大气压。但是,周围的大气的压力也可以被设为比大气压低、或高。
[0092]
图3是示意性地示出控制部24输出的驱动信号的波形的一个例子的曲线图。换言之,驱动信号的波形是驱动信号的信号电平(例如电压)的随时间的变化。在该图中,横轴t表示时间。纵轴v表示作为信号电平的电压。图中的线表示控制部24向致动器40输出的第1驱动信号sga的波形、以及控制部24向阀门23输出的第2驱动信号sgb的波形。图4的(a)~图4的(d)是示出图3的横轴所示的任意时间点的毛细管10的状态的示意图。
[0093]
控制部24向致动器40输出的第1驱动信号sga的信号电平是电压(或与电压相关的物理量)。另一方面,致动器40以与被施加的电压对应的变形量挠曲。在此所说的对应例如是一对一对应,换言之,是相对于电压唯一地规定变形量的关系(变形饱和的状态除外。)。因此,被输入了第1驱动信号sga的致动器40追随第1驱动信号sga的波形(电压相对于时间经过的变化)而使压力室21的容积变化,以使得压力室21的容积成为与第1驱动信号sga的电压对应的容积。
[0094]
另外,第1驱动信号sga的电压的变化量与压力室21的容积的变化量的关系并不限于比例关系。但是,为了方便,设想比例或接近比例的关系来进行说明。因此,图3也可以理解为,不仅示出了第1驱动信号sga的电压的随时间的变化,还示出了压力室21的容积的随时间的变化。
[0095]
内部电极42以及表面电极44的一者被赋予基准电位,另一者被输入第1驱动信号sga。而且,图3的电压表示基准电位与第1驱动信号sga的电位差。换言之,第1驱动信号sga为不平衡信号。但是,第1驱动信号sga也可以被设为在内部电极42以及表面电极44双方中
使电位变化而该电位差成为图3所示的电压的平衡信号。另外,在本实施方式中,采用第1驱动信号sga为不平衡信号的情况为例,因此,以下,有时将图3的电压作为第1驱动信号sga的电位进行说明。
[0096]
第1驱动信号sga的电压的上升(电位向正侧的变化)可以与压力室21的容积的增加对应,也可以与压力室21的容积的减少对应。换言之,内部电极42以及表面电极44中的从被赋予第1驱动信号sga的电极向被赋予基准电位的电极的方向与压电陶瓷层40a的极化方向可以是相反方向,也可以是相同的方向。以下,为了方便,设为第1驱动信号sga的电压的上升与压力室21的容积的增加(即液体的吸引)对应。
[0097]
控制部24向阀门23输出的第2驱动信号sgb的信号电平(例如电压)例如被设为与阀门23的打开状态和关闭状态对应的两种电压vb0以及vb1中的任一种。无论两种电压中的哪一个与打开状态或关闭状态对应均可以,但是在以下的说明中,采用在电压vb0时成为关闭状态、在电压vb1时成为打开状态的情况为例。第2驱动信号sgb与第1驱动信号sga同样地,可以是平衡信号,也可以是不平衡信号,以下,为了方便,有时将图3的电压作为第2驱动信号sgb的电位来进行说明。电位vb0以及vb1中的一者可以被设为基准电位。与图示的例子不同地,第2驱动信号sgb的电压也可以有时被设为电压vb0以及vb1之间的电压,以使得适当地调整阀门23的开度。
[0098]
第1驱动信号sga的电位与第2驱动信号sgb的电位的大小的相对关系可以适当地设定。以下,为了方便,将第1驱动信号sga的时间点t0时的电位va0和第2驱动信号sgb的已叙述的电位vb0作为相同的值示出。实际上,两者也可以不同。关于第1驱动信号sga的其他电位与已叙述的电位vb1之差,也并未图示出现实的两者的差异。
[0099]
在第1驱动信号sga的电位成为给定的电位(例如电位va0)时,该给定的电位可以为基准电位。此时,控制部24也可以进行不输出第1驱动信号sga的动作。但是,在以下的说明中,为了方便,有时对于未输出第1驱动信号sga的状态,也表述为以前述的给定的电位输出第1驱动信号sga。对于第2驱动信号sgb也是同样。
[0100]
在下面的叙述中,不仅对移液管1自身的动作进行说明,还对移液管1的用户或利用(或包含)移液管1的装置所进行的动作进行说明。在此,采用用户操作移液管1的方式为例进行说明。用户对移液管1的操作可以适当地改称为装置对移液管1的操作。例如,由用户进行的移液管1的移动可以设为由装置进行的移液管1的移动,由用户进行的针对移液管1的未图示的开关的操作可以设为由装置进行的针对移液管1的指令信号的输出。装置例如可以通过序列控制对移液管进行与用户同样的操作。
[0101]
(时间点t0~t1:接触液体等)
[0102]
在时间点t1以前,控制部24根据用户对未图示的开关的操作,将初始信号sga0输出到致动器40(时间点t0~t1)。初始信号sga0是一定电位(在此为电位va0)的信号。由此,压力室21的容积被维持为给定的初始容积。电位va0可以是基准电位,也可以与基准电位不同。
[0103]
在以下的说明中,只要没有特别提及,阀门23至少在时间点t1以后关闭。此外,在时间点t0~t1,阀门23可以关闭,也可以打开。例如,在初始信号sga0为不使致动器40产生驱动力的信号的情况下,阀门23可以关闭,也可以打开。此外,例如,在初始信号sga0为驱动致动器40而使压力室21的容积比时间点t0以前的压力室21的容积小的信号的情况下,阀门
23也可以打开。
[0104]
用户在时间点t1以前,使毛细管10的第1端11与第1液体l1接触(进行接触液体步骤。)。然后,用户通过对移液管1所具有的未图示的开关的操作,向移液管1指示第1液体l1的吸引。该指示的时间点与图3的时间点t1对应。
[0105]
(时间点t1~t2:第1液体的吸引等)
[0106]
若被指示第1液体l1的吸引,则控制部24输出使驱动部50驱动以使得压力室21的容积增加的第1吸引信号sga1。第1吸引信号sga1例如是从初始信号sga0的电位va0上升到给定的电位va1、接着下降到给定的电位va2、并维持该电位va2的信号。压力室21的容积增加,由此如图4的(a)所示,第1液体l1被吸引到毛细管10内,被保持在毛细管10的第1端11附近。
[0107]
基本地,若压力室21的容积增加,则液体被吸引到毛细管10,若压力室21的容积的增加停止,则液体的吸引也停止。因此,与图示的例子不同地,第1吸引信号sga1也可以被设为实现这样的压力室21的容积的变化的信号。即,第1吸引信号sga1也可以被设为从电位va0上升到给定的电位、并维持该给定的电位的信号。在该情况下,电位va0与给定的电位的电位差根据第1液体l1的吸引量而被设定。
[0108]
如图示的例子那样,在第1吸引信号sga1为在上升到电位va1之后向电位va2下降的信号的情况下,例如,能够使液体的计量的精度提高。具体地,如下所述。
[0109]
若仅仅简单地使压力室21的容积增加至一定的大小,则即使停止容积的增加,有时也会产生继续进行液体的吸引的现象。这样的现象例如由作用于液体的惯性力引起。而且,存在难以忽视这样的现象的情况。例如,在吸引微小量的液体时,因如上所述的现象而产生的吸引量的偏差相对容易变大,进而,变得难以以预期的精度吸引液体。
[0110]
因此,通过与从电位va1向电位va2的下降相伴的压力室21的容积的减少(毛细管10内的增压),使抵抗惯性力的制动力作用于液体,能够降低产生如上所述的现象的可能性。在这样的波形的第1吸引信号sga1中,例如,能够对电位va0与va1的电位差、电位va1与va2的电位差、以及从电位va0经由电位va1而到达电位va2为止的时间(脉冲宽度)等进行调整,实现任意的吸引量。另外,在图示的例子中,脉冲宽度相对较短,从电位va0经由电位va1而到达电位va2的波形被描绘为冲激(impulse)状。
[0111]
若第1液体l1的一部分被吸引到毛细管10内,则用户将毛细管10从第1液体l1的剩余部分提起(进行离开液体步骤。)。接着,用户使毛细管10的第1端11与第2液体l2接触(进行接触液体步骤。)。然后,用户通过对移液管1所具有的未图示的开关的操作,来向移液管1指示第2液体l2的吸引。该指示的时间点与图3的时间点t2对应。
[0112]
(时间点t2~t3:第2液体的吸引等)
[0113]
若被指示第2液体l2的吸引,则控制部24输出使驱动部50驱动以使得压力室21的容积增加的第2吸引信号sga2。第2吸引信号sga2例如是如下的信号,即,从第1吸引信号sga1的结束时的电位va2上升到给定的电位va3,接着下降到给定的电位va4,并维持该电位va4。压力室21的容积增加,由此如图4的(b)所示,第2液体l2被吸引到毛细管10内,被保持在毛细管10的第1端11附近。
[0114]
由第2吸引信号sga2具有电位上升之后下降的波形带来的作用与第1吸引信号sga1相同。第2液体l2的吸引量例如通过对电位va2与va3的电位差、电位va3与va4的电位
差、以及从电位va2经由电位va3而到达电位va4为止的时间(脉冲宽度)等进行调整而被规定。在图示的例子中,脉冲宽度相对较短,从电位va2经由电位va3到达电位va4的波形被描绘为冲激状。另外,与图示的例子不同地,第2吸引信号sga2也可以被设为从电位va2上升到给定的电位,并维持该给定的电位的信号。
[0115]
若第2液体l2的一部分被吸引到毛细管10内,则用户将毛细管10从第2液体l2的剩余部分提起(进行离开液体步骤。)。然后,用户通过对移液管1所具有的未图示的开关的操作,向移液管1指示接下来的处理。该指示的时间点与图3的时间点t3对应。控制部24例如在从时间点t3到时间点t12的期间,以预先设定的顺序以及定时输出各种信号。但是,控制部24也可以针对各种信号中的至少一个,在进行了针对移液管1的操作时开始输出。
[0116]
(时间点t3~t5:压力室的复原等)
[0117]
控制部24在从时间点t3到时间点t5的期间内,在将液体保持在第1端11附近的状态下,使压力室21的容积减少到适当的容积(在图示的例子中为时间点t0时的初始容积)。由此,例如,在为了使液体(l1以及l2)向第2端12侧移动(提起液体)而使压力室21的容积增加时,能够增大其能够增加的量。具体地,如下所述。
[0118]
控制部24在时间点t3开始打开阀门23的控制。即,控制部24开始作为第2驱动信号sgb的一部分的电位vb1的信号向阀门23的输出。由此,毛细管10内的比液体(l1以及l2)更靠第2端12侧的部分的压力经由开放流路28被设为与移液管1的周围的大气的压力同等。
[0119]
接着,控制部24若判定为在开始打开阀门23的控制后经过了给定时间(时间点t4),则输出使驱动部50驱动以使得压力室21的容积减少的复原信号sga3。复原信号sga3例如是从第2吸引信号sga2的电位va4下降到给定的电位(作为一个例子为时间点t0时的电位va0),并维持该给定的电位va0的信号。
[0120]
通过复原信号sga3,压力室21的容积减少。但是,如上所述,阀门23被打开,因此不会进行毛细管10内的比液体(l1以及l2)更靠第2端12侧的部分的增压。其结果是,液体的位置不变化。
[0121]
从时间点t3到时间点t4的时间长度可以适当地设定,例如可以被设为足以打开阀门23的时间。也可以与图示的例子不同地,复原信号sga3从电位va4下降时的电位相对于初始电位va0(和/或基准电位)被设为高或低。
[0122]
然后,控制部24若判定为从时间点t4起经过了给定时间(时间点t5),则开始关闭阀门23的控制。即,控制部24开始作为第2驱动信号sgb的一部分的电位vb0的信号向阀门23的输出。从时间点t4到时间点t5的时间长度可以适当地设定,例如可以被设为足以致动器40成为与复原信号sga3的下降后的电位(在此为va0)对应的位移的时间。
[0123]
(时间点t6~t7:液体的提起等)
[0124]
控制部24若判定为从时间点t5起经过了给定时间(时间点t6),则向致动器40输出用于使液体(l1以及l2)向第2端12侧移动(提起液体)的移动信号sga4。由此,如图4的(b)以及图4的(c)所示,包含第1液体l1以及第2液体l2的液体l3从第1端11附近的初始位置p0向比初始位置p0更靠第2端12侧的结束位置p2移动,并在结束位置p2停止。
[0125]
初始位置p0以及结束位置p2例如可以被规定为液体l3的一定的部位应到达的位置。一定的部位例如可以被设为液体l3的下表面、上表面以及中心等中的任意部位。对于后述的其他位置(中途位置p1等)也同样。
[0126]
结束位置p2可以被设为比初始位置p0更靠第2端12侧的任意的位置。从另一观点来看,结束位置p2可以被设为液体l3的全部远离第1端11的任意的位置。在图示的例子中,结束位置p2被设为液体l3的全部位于第2孔10b内的位置。换言之,结束位置p2被设为液体l3的全部向第2端12侧超过了第1孔10a与第2孔10b的边界14(从另一观点来看为台阶10c)的位置。更详细地,结束位置p2被设为液体l3的全部位于第2构件16中的向外部露出的部分(在图示的例子中为未被第1构件15覆盖的部分)的位置。
[0127]
从时间点t5到时间点t6的时间长度可以适当地设定,例如可以被设为足以关闭阀门23的时间。关于移动信号sga4的波形,将在后文叙述。
[0128]
(时间点t8~t9:混合等)
[0129]
控制部24若判定为在液体l3的提起结束后经过了给定时间(时间点t8),则输出使驱动部50驱动以使得压力室21的容积反复增减的混合信号sga5。由此,液体l3在第2孔10b内交替地反复进行向第2端12侧的移动和向第1端11侧的移动。例如,液体l3在图4的(c)所示的位置与图4的(d)所示的位置之间往返。进而,液体l3被搅拌,进行第1液体l1以及第2液体l2的混合。
[0130]
为了实现如上所述的动作,混合信号sga5具有电位反复上升和下降的波形。反复的次数可以适当地设定。另外,由于是反复进行的,因此例如电位的上升可以被设为两次以上且电位的下降可以被设为两次以上。波形可以是如图示的例子那样包含曲线的波形(例如sin波),也可以与图示的例子不同地,是矩形波、三角波或锯齿波。
[0131]
波形的振幅可以是一定的,也可以变化。从另一观点来看,电位的多个极大值va5可以相互相同,也可以相互不同。此外,电位的多个极小值va6可以相互相同,也可以相互不同。在图示的例子中,多个极大值va5相互相同,且多个极小值va6相互相同。
[0132]
混合信号sga5中的最初的电位的变动可以是电位的上升,也可以是电位的下降。同样地,混合信号sga5中的最后的电位的变动可以是电位的上升,也可以是电位的下降。在最初的电位的变动和最后的电位的变动相互相反(上升以及下降)的情况下,在混合的前后容易保持液体的位置。在图示的例子中,混合信号sga5大致(若忽视时间点t9附近的电位的稍微的上升)成为首先电位上升、最后电位下降的波形。
[0133]
在图示的例子中,混合信号sga5的极小值被设为比混合信号sga5的输出开始时(时间点t8)的电位稍微高。从另一观点来看,最初的电位的上升量被设为比第二次以后的电位的上升量高。其理由例如如下所述。在最初的电位的上升开始前,比液体l3更靠第1端11侧的气体被设为与移液管1的外部的压力同等。另一方面,在第二次以后的电位的上升开始前,因紧前的电位的下降(液体l3向第1端11侧的流动)而比液体l3更靠第1端11侧的气体被稍微压缩,该气体的压力变得比移液管1的外部的压力稍微高。这是由气体从第1端11排出时的阻力引起的。而且,考虑到该压力的差,最初的电位的上升量稍微变大。
[0134]
在图示的例子的混合信号sga5中,在电位的上升以及下降反复的最后(时间点t9附近),电位在从极大值va5下降到极小值va6之后,稍微上升而成为电位va7。例如如在第1吸引信号sga1的说明中提及的那样,该电位的稍微的上升对使抵抗作用于液体l3的惯性力的制动力作用于液体l3有贡献。由此,例如,容易使混合结束时的液体l3的位置接近混合开始时(时间点t8)的液体l3的位置。
[0135]
(时间点t9~t12:液体的保持等)
[0136]
控制部24若判定为在液体l3的混合结束后经过了给定时间(时间点t10),则保持液体l3的位置。该动作也可以仅仅简单地维持电位va7。但是,在图示的例子中,进行用于减轻致动器40的负担的处理。具体地,如下所述。
[0137]
在该处理的说明中,电位va0以及vb0中的至少电位va0设为基准电位(从另一观点来看为不输出信号的状态)。时间点t10~时间点t12为止的控制部24的动作除了具体的电位的值以及变化率以外,与时间点t3~t5相同。即,在阀门23被打开的状态下,停止针对致动器40的第1驱动信号sga的输入(时间点t10~t11)。由此,压力室21的容积因复原力而减少。由于阀门23被打开,因此毛细管10内的比液体l3更靠第2端12侧的压力不变化,液体l3的位置被维持。然后,阀门23被关闭(时间点t12),液体l3的移动被限制。
[0138]
然后,例如,液体l3在保持于毛细管10内(例如第2构件16内)的状态下从毛细管10的侧方被照射光而调查其性质。例如进行荧光测定、散射测定、吸光测定和/或分光测定。也可以在测定之前,使液体从刚刚混合之后的位置向适合于测定的位置移动。
[0139]
[液体的提起]
[0140]
(移动信号)
[0141]
图5是改变纵轴与横轴之比而示出图3中的一部分(大致时间点t6~t7的范围)的图。在图5中,示出了用于液体的提起的移动信号sga4的波形。图6的(a)~图6的(d)是示出图5的横轴所示的任意时间点的毛细管10的状态的示意图。
[0142]
移动信号sga4例如包含在时间点t6输出的初始移动信号sga41和之后输出的振动移动信号sga42。
[0143]
初始移动信号sga41例如对使液体从图4的(b)所示的初始位置p0移动到图6的(a)所示的中途位置p1有贡献。振动移动信号sga42例如对使液体从中途位置p1移动到图4的(c)所示的结束位置p2有贡献。另外,移动信号sga4也可以构成为不具有初始移动信号sga41,而通过振动移动信号sga42使液体从初始位置p0移动到结束位置p2。
[0144]
中途位置p1可以被设为比初始位置p0更靠第2端12侧且比结束位置p2更靠第1端11侧的任意位置。在图示的例子中,中途位置p1被设为液体l3的全部收纳在第1孔10a内的位置。换言之,中途位置p1被设为虽然液体l3的全部未到达第1孔10a与第2孔10b的边界14(从另一观点来看为台阶10c)、但是液体l3的上表面与台阶10c接触的程度的位置。
[0145]
(初始移动信号)
[0146]
在图示的例子中,初始移动信号sga41例如具有在比较短的时间(脉冲宽度)内电位上升、然后电位下降的波形。即,初始移动信号sga41具有脉冲状(进而冲激状)的波形。但是,脉冲宽度(从电位的上升开始到电位的下降结束为止的期间t1)即使比较短,也具有致动器40能够根据电位的变化而位移的时间长度。因此,致动器40伴随着初始移动信号sga41的电位的上升以及下降而使压力室21的容积增加以及减少。
[0147]
包含电位的上升和下降的初始移动信号sga41发挥与第1吸引信号sga1同样的作用。即,通过压力室21的容积的增加,毛细管10内的比液体l3更靠第2端12侧被减压,液体l3从初始位置p0朝向中途位置p1流动。通过之后的压力室21的容积的减少,毛细管10内的比液体l3更靠第2端12侧被增压,抵抗作用于液体l3的向第2端12侧的惯性力的制动力作用于液体l3。通过制动力的作用,液体l3的停止位置的精度提高。
[0148]
在第1吸引信号sga1中,下降后的电位va2比上升前的电位va0高。另一方面,在初
始移动信号sga41中,下降后的电位被设为与上升前的电位va0同等。初始移动信号sga41通过比第1吸引信号sga1的电压va1高的电压va11使液体l3移动。为了使该液体l3停止,与第1吸引信号sga1不同地,初始移动信号sga41被设定为电位下降到va0。
[0149]
液体l3的移动量例如能够通过将电位va0与va11的电位差、以及期间t1的长度等作为参数进行调整来规定。期间t1可以适当地设定,此外,也可以如已叙述的那样被设为比较短。关于期间t1的长度等,后面在与关于振动移动信号sga42的时间长度的比较中叙述。
[0150]
根据毛细管10的结构等,与图示的例子不同地,初始移动信号sga41也可以具有电位不下降到电位上升前的电位va0的波形(与第1吸引信号sga1同样的波形)。在该情况下,液体l3的移动量与基于第1吸引信号sga1的第1液体l1的吸引量同样地,可以通过上升时的电位差、下降时的电位差、以及期间t1等的调整来规定。此外,并非必须使制动力作用,初始移动信号sga41也可以具有仅使电位上升到与移动量对应的给定的电位的波形。
[0151]
(振动移动信号)
[0152]
控制部24若判定为在使液体l3向中途位置p1移动后经过了给定时间(时间点t21),则开始振动移动信号sga42的输出。振动移动信号sga42与混合信号sga5同样地,具有电位反复上升和下降的波形。进而,压力室21的容积反复增减。由此,液体l3在反复进行从中途位置p1侧向结束位置p2侧的移动和向其相反侧的移动的同时,逐渐从中途位置p1移动到结束位置p2。
[0153]
图6的(a)~图6的(d)示意性地示出了液体l3的振动的同时的移动的一部分。即,液体l3从图6的(a)所示的中途位置p1上升到图6的(b)所示的位置p21。该位置p21是比结束位置p2更靠中途位置p1侧的位置。接着,液体l3从位置p21移动到图6的(c)所示的位置p22。位置p22是比中途位置p1更靠结束位置p2侧的位置。接着,液体l3从位置p22移动到图6的(d)所示的位置p23。位置p23是比前一个上升时的位置p21更靠结束位置p2侧的位置。虽然未特别图示,但是接着,液体l3移动到比位置p23更靠中途位置p1侧且比图6的(b)的位置p21(前一个下降时的位置)更靠结束位置p2侧的位置。液体l3一边以适当的次数反复进行这样的振动,一边从中途位置p1移动到结束位置p2。
[0154]
另外,与图示的例子不同地,液体l3也可以通过使压力室21的容积增减来一边反复进行从中途位置p1侧向结束位置p2侧的移动和该移动的停止,一边逐渐移动到结束位置p2。
[0155]
振动移动信号sga42中的电位的上升和下降的反复(压力室21的容积的增减的反复)的次数可以适当地设定。另外,由于是反复进行的,因此例如压力室21的容积的增加可以被设为两次以上,且压力室21的容积的减少可以被设为两次以上。振动移动信号sga42的波形可以是如图示的例子那样包含曲线的波形(例如sin波),与图示的例子不同地,也可以是矩形波、三角波或锯齿波。
[0156]
波形的振幅可以是一定的,也可以变化。从另一观点来看,电位的多个极大值va12可以相互相同,也可以相互不同。此外,电位的多个极小值va13可以相互相同,也可以相互不同。在图示的例子中,多个极大值va12相互相同,且多个极小值va13相互相同。
[0157]
如图示的例子那样,在多个极大值va12相互相同且多个极小值va13相互相同的情况下,乍一看,觉得液体l3在相同的范围内振动而不会朝向结束位置p2移动。此外,在混合信号sga5的说明中,如此进行了说明。但是,实际上,液体l3通过振动移动信号sga42而朝向
结束位置p2移动。
[0158]
作为其理由,例如可列举第1孔10a的内表面具有越靠第1端11侧直径越变小的锥形面。在该情况下,液体l3朝向第1端11流动时的流路阻力比液体l3朝向第2端12流动时的流路阻力大。进而,液体l3向第1端11侧的移动量比液体l3向第2端12侧的移动量小。其结果是,液体l3一边反复进行振动,一边逐渐移动到结束位置p2。
[0159]
代替上述的理由或在此基础上,例如可列举第2孔10b与第1孔10a相比,直径小且亲水性高。在该情况下,例如,若液体l3到达第2孔10b,则使液体l3从第1孔10a向第2孔10b流动的毛细力作用于液体l3。其结果是,液体l3一边反复进行振动,一边逐渐移动到结束位置p2。
[0160]
如上所述,在液体l3变得容易向从第1孔10a向第2孔10b的方向流动的情况下,若极小值va13为相互相同的大小,则每当电位成为极小值va13时,液体l3比上次的极小值va13时更接近结束位置p2。换言之,在反复进行的压力室21的容积的减少中的第二次以后的容积的减少分别结束时,液体l3位于比前一个容积的减少结束时的液体l3的位置更靠结束位置p2侧的位置。虽然对极小值va13进行了叙述,但是对于极大值va12也可以说是同样的。即,在反复进行的压力室21的容积的增加中的第二次以后的容积的增加分别结束时,液体l3位于比前一个容积的增加结束时的液体l3的位置更靠结束位置p2侧的位置。
[0161]
但是,例如,在液体l3的振动的同时的移动中,也可以包含压力室21的容积的减少结束时的液体l3的位置位于与前一个容积的减少结束时的液体l3的位置相同的位置、或比该位置更靠第1端11侧的位置的特异的移动。这样的特异的移动例如对液体l3的混合的促进有贡献。此外,若液体l3向结束位置p2侧的移动进展到某种程度,则从第1孔10a向第2孔10b的流动容易度与向其相反方向的流动容易度成为同等,由此,电位的下降结束时的液体l3的位置可以变得与前一个电位的下降结束时的液体l3的位置相同。
[0162]
振动移动信号sga42中的最初的电位的变动例如可以是电位的上升(图示的例子),也可以是电位的下降。在前者的情况下,例如与后者相比,能够缩短使液体l3移动到结束位置p2的时间。此外,振动移动信号sga42中的最后的电位的变动可以是电位的上升,也可以是电位的下降(图示的例子)。在后者的情况下,例如,通过电位的下降使制动力作用于液体l3,能够降低因惯性力等而液体l3超过结束位置p2的可能性。
[0163]
振动移动信号sga42的电位的振幅可以适当地设定。在图示的例子中,振动移动信号sga42的振幅被设为比混合信号sga5的振幅小。因此,例如,通过振动移动信号sga42来使液体移动时的速度比通过混合信号sga5来使液体移动时的速度容易被抑制。此外,在图示的例子中,振动移动信号sga42的从极小值va13到极大值va12的上升量(换言之,振幅的2倍或波高)被设为比初始移动信号sga41的电位的上升量小。
[0164]
振动移动信号sga42的极大值va12以及极小值va13也可以分别适当地设定。在图示的例子中,极大值va12被设为比初始移动信号sga41的最大的电位va11小。此外,在图示的例子中,极大值va12与混合信号sga5的极大值va5为相同程度(例如两者之差比极大值va12与电位va11之差小。),前者比后者稍微大。此外,在图示的例子中,极小值va13比混合信号sga5的极小值va6大。
[0165]
在图示的例子中,振动移动信号sga42的极小值va13被设为比振动移动信号sga42的电位开始最初上升时的电位(在图示的例子中为时间点t21处的电位va0。从另一观点来
看为振动移动信号sga42的输出开始时的电位和/或基准电位)大。换言之,反复进行的压力室21的容积的减少分别结束时的压力室21的容积比反复进行的压力室21的容积的增加中的开始最初的增加时的压力室21的容积大。此外,多个极大值va12相互相同,因此从另一观点来看,反复进行的压力室21的容积的增加中的、第二次以后的增加中的容积的增加量比最初的容积的增加量小。由此,例如,如后所述,在第二次以后的增加中液体l3的速度变高的可能性降低。
[0166]
在图示的例子的振动移动信号sga42中,在电位的上升以及下降的反复的最后,电位下降到比极小值va13低的电位va14。由此,例如,能够使抵抗作用于液体l3的惯性力和/或毛细力的制动力作用于液体l3。进而,液体l3的停止位置的精度提高。
[0167]
振动移动信号sga42的电位的上升以及下降的周期(例如从极小值va13到下一个极小值va13的期间t2)的长度可以适当地设定。例如,期间t2与混合信号sga5的周期(省略符号)相比,可以短,也可以同等,还可以长。这里的同等,例如可以设为两者之差为较短一者的20%以下或10%以下的状态。此外,期间t2例如可以被设为0.1秒以上或0.5秒以上,此外,可以被设为10秒以下、5秒以下或2秒以下,前述的下限和上限可以适当地组合。
[0168]
在此,对初始移动信号sga41的各种参数的值进行说明。如已叙述的那样,初始移动信号sga41的波形可以被设为脉冲状或冲激状。即,初始移动信号sga41的波形可以是电位急剧变化的波形。电位是否急剧变化例如可以通过与振动移动信号sga42的比较来确定。
[0169]
例如,期间t1比振动移动信号sga42中的期间t2短。更详细地,期间t1可以被设为期间t2的1/2以下、1/5以下、1/10以下或1/20以下。此外,期间t1例如可以被设为0.1秒以下。
[0170]
此外,初始移动信号sga41的电位的上升量(va11-va0)例如比振动移动信号sga42中的电位的一次上升量(第一次va12-va0和/或第二次以后的va12-va13)大。但是,在初始位置p0与中途位置p1的距离比较短的情况下等,也可以与图示的例子不同地,前者相对于后者被设为同等以下。
[0171]
此外,将初始移动信号sga41的电位的上升量(va11-va0)除以期间t1而得到的值((va11-va0)/t1)例如比将振动移动信号sga42中的电位的一次上升量除以期间t2而得到的值((va12-va13)/t2)大。后者也可以被设为将va12-va13除以从时间点t21到第一个极小值va13为止的期间而得到的值。从另一观点来看,基于初始移动信号sga41的压力室21的容积的增加量除以基于初始移动信号sga41的压力室21的增加开始到减少结束为止的期间t1而得到的值比基于振动移动信号sga42的压力室21的容积的一次增加引起的增加量除以从该一次增加的开始到下一次减少结束为止的期间(例如期间t2)而得到的值大。
[0172]
如上所述,在本实施方式中,移液管1具有毛细管10、压力室21、驱动部50、和控制部24。毛细管10的长度方向的两端即第1端11以及第2端12开口。压力室21经由第2端12与毛细管10的内部连通。驱动部50使压力室21的容积变化。控制部24控制驱动部50。在此,控制部24输出使驱动部50驱动以使得液体l3从毛细管10内的第1位置(中途位置p1)向位于比该中途位置p1更靠第2端12侧的第2位置(结束位置p2)移动的第1移动信号(振动移动信号sga42)。振动移动信号sga42具有使驱动部50驱动以使得压力室21的容积交替地反复增加和减少的波形。
[0173]
因此,例如,容易降低将液体l3提起到结束位置p2时的液体l3的速度。具体地,例
如如下所述。
[0174]
基本上,压力室21的容积的增加与液体l3向结束位置p2的移动量相关。因此,如果减小压力室21的容积的增加的变化率,则能够降低液体l3的速度。但是,若将液体l3从第1孔10a侧向第2孔10b侧引入的毛细力作用于液体l3,则即使减小压力室21的容积的增加的变化率,也存在无法充分降低液体l3的速度的情况。在这样的情况下,通过使压力室21的容积减少而使制动力作用于液体l3,能够降低液体l3的速度。例如,也能够使液体l3的速度比液体l3仅通过毛细力而流动时的速度低。
[0175]
在上面的叙述中,采用液体l3的速度因毛细力而变高的方式为例,但是即使在不产生这样的毛细力的方式中,也发挥容易降低速度的效果。例如,从开始压力室21的容积的增加起到根据该增加而产生的负压作用于液体l3为止存在时间延迟。如本实施方式那样,若在压力室21的容积的增加之前进行了压力室21的容积的减少,则压力室21被设为正压,因此上述的时间延迟变长。其结果是,在反复进行压力室21的容积的增减的情况下,与持续地使压力室21的容积增加的情况相比,能够实质上降低相对于压力室21的容积的增加的变化率的液体l3的速度。
[0176]
此外,在上面的叙述中,着眼于降低液体l3的速度的效果,但是也可以在该效果的基础上或代替该效果而期待其他效果。例如,如实施方式那样,在液体l3包含多个液体(例如第1液体l1以及第2液体l2)的情况下,通过液体l3的振动,进行第1液体l1以及第2液体l2的混合。因此,例如,能够在混合液体的同时,能够使液体移动到适合于测定的位置。
[0177]
此外,在本实施方式中,振动移动信号sga42具有使驱动部50驱动以使得在反复进行的压力室21的容积的减少中的最后的减少结束时,液体l3位于比中途位置p1更靠结束位置p2侧的波形。
[0178]
在该情况下,例如,在压力室21的容积的最后的减少结束时,液体l3比初始的位置(中途位置p1)更向结束位置p2移动,因此明确了使液体l3一边振动一边从中途位置p1向结束位置p2移动。换言之,根据是否是这样的波形,能够将振动移动信号sga42与混合信号sga5明确地区分。
[0179]
另外,在本实施方式中,振动移动信号sga42具有使驱动部50驱动以使得在反复进行的压力室21的容积的减少中的第二次以后的减少分别结束时,液体l3位于比前一个减少结束时的液体l3的位置更靠结束位置p2侧的波形。
[0180]
在该情况下,例如,每当压力室21的容积减少时,液体l3向结束位置p2移动,能够说没有进行液体l3的特异的移动。因此,能够降低因特异的移动而液体l3的速度变高的可能性。例如,通过增大一次容积的减少量(和/或增加量)降低液体l3的速度暂时变高的可能性。
[0181]
此外,在本实施方式中,毛细管10的内表面在从中途位置p1到结束位置p2的范围内的至少一部分具有越靠中途位置p1侧毛细管10的内径越变小的锥形面(第1孔10a的内表面)。
[0182]
在该情况下,例如,如已叙述的那样,液体l3向中途位置p1侧的移动量变得比液体l3向结束位置p2侧的移动量小。因此,例如,即使使多个极小值va13相互相同,也能够使液体l3向结束位置p2侧移动。因此,例如,振动移动信号sga42的波形的设定容易。从另一观点来看,能够通过锥形面的设定来规定液体l3的速度。
[0183]
此外,在本实施方式中,振动移动信号sga42的波形包含曲线。例如,波形是sin波。
[0184]
在该情况下,例如,与振动移动信号sga42的波形为振幅以及周期与sin波相同的矩形波的方式(该方式也包含于本公开。)相比,压力室21的容积维持极大值的时间变短。其结果是,容易降低液体l3的速度。
[0185]
此外,在本实施方式中,振动移动信号sga42具有使驱动部50驱动以使得反复进行的压力室21的容积的增加中的、第二次以后的增加中的容积的增加量(从另一观点来看为从极小值va13到极大值va12为止的电位的上升量)变得比最初的容积的增加量(从时间点t21处的电位va0到最初的极大值va12为止的电位的上升量)小的波形。
[0186]
在该情况下,例如,在第二次以后的容积的增加中,降低提起液体的速度变高的可能性。具体地,例如如下所述。在第一次容积的增加开始时,比液体l3更靠第1端11侧的气体的压力被设为与移液管1的外部的压力同等。另一方面,在第二次以后的容积的增加开始时,因紧前的容积的减少而比液体l3更靠第1端11侧的气体被压缩。这是由气体从第1端11排出时的阻力引起的。因此,在第二次以后的容积的增加中,提起液体的速度容易变高。因此,通过减小第二次以后的容积的增加量,能够抑制速度的上升。
[0187]
此外,在本实施方式中,控制部24在振动移动信号sga42之前,输出使驱动部50驱动以使得液体l3从比中途位置p1更靠第1端11侧的第3位置(初始位置p0)向中途位置p1移动的第2移动信号(初始移动信号sga41)。初始移动信号sga41具有使驱动部50驱动以使得压力室21的容积增加后减少的波形。将基于初始移动信号sga41的压力室21的容积的增加量除以基于初始移动信号sga41的压力室21的增加开始到减少结束为止的期间t1而得到的值(从另一观点来看为(va11-va0)/t1)比将由基于振动移动信号sga42的压力室21的容积的一次增加引起的增加量除以从该一次增加的开始到接下来的一次减少的结束为止的期间t2而得到的值(从另一观点来看为(va12-va13)/t2)大。
[0188]
在该情况下,例如,从初始位置p0到中途位置p1为止(到开始基于振动移动信号sga42的液体l3的移动的位置为止),能够通过初始移动信号sga41使液体l3迅速地移动。其结果是,从中途位置p1到结束位置p2为止,能够使液体l3以低速移动,并且能够缩短在从初始位置p0到结束位置p2为止的整体的移动中所花费的时间。此外,初始移动信号sga41具有能够通过压力室21的容积的减少来使制动力作用于液体l3的波形,因此通过基于初始移动信号sga41的迅速的移动,降低了液体l3以高速超过中途位置p1的可能性。
[0189]
此外,在本实施方式中,毛细管10的内表面在中途位置p1与结束位置p2之间具有台阶10c。
[0190]
在该情况下,液体l3通过振动移动信号sga42以低速移动,并超过台阶10c。其结果是,例如,降低液体l3分离的可能性。具体地,如下所述。
[0191]
图7的(a)~图7的(c)是说明液体l3分离的情形的剖视图,与图2的一部分对应。
[0192]
图7的(a)示出液体l3从第1孔10a向第2孔10b超过台阶10c而流动的状态。此时,若液体l3的速度高,则容易在台阶10c的跟前产生涡流70。涡流70容易阻碍液体l3从第1孔10a向第2孔10b流入。其结果是,如图7的(b)所示,在液体l3的一部分残留于台阶10c的跟前的状态下,液体l3的另一部分从台阶10c向上方离开。然后,如图7的(c)所示,若残留于台阶10c的跟前的液体l3的一部分流入第2孔10b,则液体l3成为在第2孔10b内分离的状态。这样,若液体l3分离时,则例如会在液体l3内存在气泡,因此在向液体l3照射光来测定液体l3
的成分和/或性质时,其精度下降。
[0193]
另一方面,在本实施方式中,液体l3通过振动移动信号sga42,以比较低的速度超过台阶10c。因此,涡流70的大小和/或强度降低。进而,液体l3不易残留在台阶10c。其结果是,液体l3分离的可能性降低。
[0194]
为了不使液体l3在台阶10c分离,可想到消除台阶10c。但是,台阶10c还发挥通过涡流70混合液体l3的作用。因此,不是消除台阶10c,而是通过降低液体l3的速度来调整涡流70的大小和/或强度,能够兼顾液体l3的混合的效果和降低液体l3的分离的可能性的效果。
[0195]
[第1变形例]
[0196]
图8是示出第1变形例涉及的振动移动信号sga45的图,与图5对应。
[0197]
如该图所示,振动移动信号sga45的电位的极小值也可以被设为与振动移动信号sga45的电位开始最初的上升时的电位(在图示的例子中为时间点t21处的电位va0,从另一观点来看为振动移动信号sga45的输出开始时的电位和/或基准电位)相同的电位。换言之,反复进行的压力室21的容积的减少分别结束时的压力室21的容积可以被设为与反复进行的压力室21的容积的增加中的开始最初的增加时的压力室21的容积同等。此外,多个极大值va12相互相同,因此从另一观点来看,反复进行的压力室21的容积的增加中的、第二次以后的增加中的容积的增加量可以被设为与最初的容积的增加量同等。
[0198]
根据这样的方式,例如,与通过如初始移动信号sga41那样的脉冲波使液体l3从中途位置p1移动到结束位置p2的情况相比,也能够以低速使液体l3移动。
[0199]
控制部24也可以在输出振动移动信号sga45后,不是自动地输出混合信号sga5,而是等待用户对移液管主体20所具有的操作部(例如开关组)的操作。而且,控制部24也可以根据给定的操作,输出比图8的线ln1更靠右侧(经过了时间t的一侧)所示的补充信号sga6。此外,控制部24也可以根据给定的操作,不输出补充信号sga6,或在补充信号sga6的输出结束后,输出混合信号sga5。补充信号sga6是在通过振动移动信号sga45而液体l3未位于任意的位置(在此为结束位置p2)时,用于修正液体l3的位置的信号。其波形可以适当地设定。补充信号sga6也可以与实施方式以及后述的改变例组合。
[0200]
[第2变形例]
[0201]
图9是示出第2变形例涉及的振动移动信号sga47的图,与图5的一部分对应。
[0202]
如该图所示,振动移动信号sga47的极大值va12以及极小值va13可以逐渐变大。换言之,反复进行的压力室21的容积的增加分别结束时的压力室21的容积可以逐渐变大。此外,反复进行的压力室21的容积的减少分别结束时的压力室21的容积可以逐渐变大。
[0203]
在实施方式中,例示了即使多个极大值va12相互相同且多个极小值va13相互相同,液体l3也从第1端11侧向第2端12侧移动的理由。但是,即使不存在这样的理由,也能够通过振动移动信号sga47以较低的速度使液体l3从第1端11侧向第2端12侧移动。即,在本公开中,毛细管10可以不具有锥形面,也可以不具有越靠第2端12侧毛细力越强的部分。
[0204]
在以上的实施方式中,中途位置p1是第1位置的一个例子。结束位置p2是第2位置的一个例子。振动移动信号sga42是第1移动信号的一个例子。初始位置p0是第3位置的一个例子。初始移动信号sga41是第2移动信号的一个例子。
[0205]
本公开涉及的技术并不限定于以上的实施方式以及变形例,也可以以各种方式实
施。
[0206]
移液管并不限定于能够混合两种液体的移液管。例如,移液管也可以吸引一种液体,将该一种液体提起到适当的位置。从另一观点来看,第1驱动信号sga也可以不包含第2吸引信号sga2。相反地,移液管也可以是能够吸引三种液体以上的移液管。
[0207]
已叙述了第1驱动信号sga也可以不包含初始移动信号sga41。此外,第1驱动信号sga也可以不包含混合信号sga5。不包含混合信号sga5的第1驱动信号sga例如可以应用于不期待液体的搅拌的移液管。此外,不包含混合信号sga5的第1驱动信号sga也可以应用于期待液体的搅拌的移液管。这是因为振动移动信号sga42能够发挥混合的作用。
[0208]
移液管也可以不具有阀门23。此外,在移液管具有阀门23的情况下,其开闭的定时也可以与实施方式不同。
[0209]
符号说明
[0210]
1..
·
移液管,10

毛细管,11

第1端,12

第2端,21

压力室,24

控制部,50

驱动部,p1

中途位置(第1位置),p2

结束位置(第2位置),sga42

振动移动信号(第1移动信号)。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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