(57)【要約】【課題】安定した吐出が可能な液吐出ヘッドの提供。【解決手段】液を吐出可能な液吐出ヘッドであって、吐出口が形成され、吐出する前記液を収容可能な液収容部と、前記吐出口から露出している前記液のメニスカスの状態を検知可能な検知部と、前記液収容部の位置を変位させることにより、前記液収容部が収容する液を前記吐出口から吐出可能な変位部と、を有する液吐出ヘッドである。【選択図】図１Ａ
2020085797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液を吐出可能な液吐出ヘッドであって、
吐出口が形成され、吐出する前記液を収容可能な液収容部と、
前記吐出口から露出している前記液のメニスカスの状態を検知可能な検知部と、
前記液収容部の位置を変位させることにより、前記液収容部が収容する前記液を前記吐出口から吐出可能な変位部と、
を有することを特徴とする液吐出ヘッド。
【請求項２】
前記検知部が、前記吐出口の出口近傍に配置されている請求項１に記載の液吐出ヘッド。
【請求項３】
前記検知部が検知した前記液の前記メニスカスの状態に基づき、前記吐出口から前記液が吐出されたか否かを判定する判定部を更に有する請求項１から２のいずれかに記載の液吐出ヘッド。
【請求項４】
前記液が粒子を含有し、
前記検知部が、前記吐出口の出口近傍における前記液の前記粒子の状態を更に検知する請求項１から３のいずれかに記載の液吐出ヘッド。
【請求項５】
前記検知部が検知した前記粒子の状態に基づき、前記変位部の変位の程度を制御する制御部を更に有する請求項４に記載の液吐出ヘッド。
【請求項６】
前記粒子の状態が、前記粒子の個数及び濃度の少なくともいずれかである場合には、
前記検知部が、前記吐出口から前記液が吐出された後に、前記吐出口の出口近傍における前記液の前記粒子の状態を検知する請求項４から５のいずれかに記載の液吐出ヘッド。
【請求項７】
前記検知部が検知する、前記吐出口の出口近傍における前記液の体積が、前記変位部が変位して吐出する前記液の体積と同等である請求項４から６のいずれかに記載の液吐出ヘッド。
【請求項８】
前記検知部が、検出手段を備え、
前記検知部の検知が、前記検出手段の検出値に基づいて行われる請求項１から７のいずれかに記載の液吐出ヘッド。
【請求項９】
前記検出手段が、一対の電極であり、
前記一対の電極が、前記吐出口の出口近傍における前記吐出口の内壁に沿って、対向して配置されている請求項８に記載の液吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の液吐出ヘッドを有することを特徴とする液吐出装置。
【請求項１１】
液を吐出する液吐出方法であって、
吐出口が形成され、吐出する前記液を収容可能な液収容部に前記液を収容する液収容工程と、
前記吐出口から露出している前記液のメニスカスの状態を検知する検知工程と、
前記液収容部の位置を変位させることにより、前記液収容部が収容する前記液を前記吐出口から吐出する変位工程と、
を含むことを特徴とする液吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液吐出ヘッド、液吐出装置、及び液吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成技術におけるインクジェット方式は、非常に微細な吐出口からインク液滴を吐出し、インク液滴を記録媒体上に付着させて画像を形成する記録方式である。このインクジェット方式は、他の方式に比べてフルカラー化が容易であり、簡易な構造の装置であっても高解像度の画像が得られる利点があるため、広く用いられてきた。
【０００３】
インクジェット方式においては、従来より微量のインク液滴を安定して吐出するために様々な技術開発が行われている。例えば、共通液室に配置された電極を用いてインピーダンスを測定することにより、インクの有無などインクの状態を検出するインクジェット記録装置が提案されている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、安定した吐出が可能な液吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段としての本発明の液吐出ヘッドは、
液を吐出可能な液吐出ヘッドであって、
吐出口が形成され、吐出する前記液を収容可能な液収容部と、
前記吐出口から露出している前記液のメニスカスの状態を検知可能な検知部と、
前記液収容部の位置を変位させることにより、前記液収容部が収容する液を前記吐出口から吐出可能な変位部と、
を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、安定した吐出が可能な液吐出ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、第１の実施形態における液吐出ヘッドを示す概略正面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第１の実施形態における液吐出ヘッドを示す概略底面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１の実施形態における検知部を示す概略正面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第１の実施形態における検知部を示す概略底面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態における検知部が検知する吐出口の出口近傍の範囲を示す説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の実施形態において、液を吐出する際の、吐出口から露出している液のメニスカスの状態の一例を示す説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１の実施形態において、液を吐出する際の、吐出口から露出している液のメニスカスの状態の一例を示す説明図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第１の実施形態において、液を吐出する際の、吐出口から露出している液のメニスカスの状態の一例を示す説明図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、第１の実施形態において、液を吐出する際の、吐出口から露出している液のメニスカスの状態の一例を示す説明図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、第１の実施形態において、液を吐出する際の、吐出口から露出している液のメニスカスの状態の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、第１の実施形態において、液を正常に吐出した際の、吐出口の出口近傍に配置した一対の電極間のインピーダンスの変化の一例を示すグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態において、安定して吐出できない場合の一例を示す説明図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の実施形態において、安定して吐出できない場合の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、第１の実施形態において、液を吐出できなかった際のインピーダンスの一連の測定値の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、図５に示したグラフのインピーダンスの測定値を細胞の個数に変換したときの一例を示すグラフである。
【図９Ａ】図９Ａは、第１の実施形態において、吐出口の出口近傍の細胞懸濁液に含まれる細胞の数量を調整する動作の一例を示す説明図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第１の実施形態において、吐出口の出口近傍の細胞懸濁液に含まれる細胞の数量を調整する動作の一例を示す説明図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、第１の実施形態において、吐出口の出口近傍の細胞懸濁液に含まれる細胞の数量を調整する動作の一例を示す説明図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第１の実施形態において、吐出口の出口近傍の細胞懸濁液に含まれる細胞の数量を調整する動作の他の一例を示す説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第１の実施形態において、吐出口の出口近傍の細胞懸濁液に含まれる細胞の数量を調整する動作の他の一例を示す説明図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、第１の実施形態において、吐出口の出口近傍の細胞懸濁液に含まれる細胞の数量を調整する動作の他の一例を示す説明図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第２の実施形態における検知部の動作の一例を示す説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第２の実施形態における検知部の動作の一例を示す説明図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、第２の実施形態における検知部の動作の一例を示す説明図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第３の実施形態における検知部の一例を示す概略正面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第３の実施形態における検知部の一例を示す概略底面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第４の実施形態における検知部の一例を示す概略正面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第４の実施形態における検知部の一例を示す概略底面図である。
【図１４】図１４は、検知部の変形例を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（液吐出ヘッド）
本発明の液吐出ヘッドは、吐出口が形成され、吐出する液を収容可能な液収容部と、吐出口から露出している液のメニスカスの状態を検知可能な検知部と、液収容部の位置を変位させることにより、液収容部が収容する液を吐出口から吐出可能な変位部と、を有する。
【０００９】
本発明は、特許文献１に記載されている従来のインクジェット記録装置のように、共通液室の液（インク）の状態を検出するだけでは、吐出時における液の状態を正確に把握できないという知見に基づくものである。
【００１０】
本発明の液吐出ヘッドは、例えば、一対の電極などの検知部により、吐出口から露出している液のメニスカスの状態を、インピーダンスなどの変化で検知する。これにより、本発明の液吐出ヘッドは、吐出時におけるメニスカスの状態の検知結果に基づいて吐出状態の良不良を判定できるため、検知結果に応じて吐出波形などを変更することで不吐出の発生などを抑制することができ、安定した吐出を実現できる。
【００１１】
液吐出方法は液吐出ヘッドにより好適に行うことができ、液収容工程は液収容部により好適に行うことができ、検知工程は検知部により好適に行うことができ、変位工程は変位部により好適に行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。
【００１２】
つまり、本発明の液吐出ヘッドは、本発明の液吐出方法を実施することと同義である。そのため、本発明の液吐出ヘッドに関する説明を通じて、本発明の液吐出方法の詳細についても明らかにする。
【００１３】
＜液収容部＞
液収容部は、吐出口が形成され、吐出する液を収容する。
また、液収容部の少なくとも一部は、気体を流通可能であることが好ましい。なお、液収容部の少なくとも一部が気体を流通可能であるとは、液収容部の液室における内部と外部の間で、気体が流通可能であることを意味する。
液収容部としては、吐出する液を収容する液室と、吐出口とを有し、通気口を更に有することが好ましい。
【００１４】
＜＜液室＞＞
液室は、液を収容する。
液室の形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
液室の材質としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム等の金属、ＡＢＳ、ポリカーボネート、フッ素樹脂等のプラスチックス（樹脂材料）、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスなどが挙げられる。これらの中でも、液室が収容する液が粒子を含む場合であって、粒子として細胞やタンパク質を用いる際には、細胞やタンパク質に対する付着性の低い材料を用いることが好ましい。
【００１５】
細胞の付着性は、材質の水との接触角に依存するとされており、材質の親水性が高い又は疎水性が高いときには、細胞の付着性は低くなる。親水性の高い材料としては各種金属材料やセラミックス（金属酸化物）を用いることが可能であり、疎水性が高い材料としてはフッ素樹脂等を用いることが可能である。
また、液室の材料表面をコーティングすることで細胞の付着性を低下させることも好ましい。液室の材料表面をコーティングとしては、例えば、材料表面を前述の金属又は金属酸化物材料でコーティングすることや、細胞膜を模した合成リン脂質ポリマー（例えば、日油株式会社製、Ｌｉｐｉｄｕｒｅ）によってコーティングすることなどが挙げられる。
【００１６】
＜＜吐出口＞＞
吐出口は、液収容部の液室が収容する液を吐出する口（孔）を意味する。
吐出口としては、その配列数、配列態様、間隔（ピッチ）、開口形状、開口の大きさなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１７】
吐出口の開口形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形、四角形などが挙げられる。
吐出口の平均径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。吐出口の平均径としては、液室が収容する液が粒子を含む場合には、粒子が吐出口に詰まることを避けるため、粒子の大きさの２倍以上とすることが好ましい。
粒子が、例えば、動物細胞、特にヒトの細胞である場合、ヒトの細胞の大きさは、５μｍ以上５０μｍ以下であるため、吐出口の平均径は、使用する細胞に合わせて、１０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。
一方で、液滴が大きくなり過ぎると、微小液滴を形成するという目的の達成が困難となるため、吐出口の平均径は、２００μｍ以下であることが好ましい。したがって、吐出口の平均径は、１０μｍ以上２００μｍ以下がより好ましい。
【００１８】
＜＜通気口＞＞
通気口（大気開放部）は、液収容部の液室における内部と外部の間で、気体を流通可能とする口（孔）を意味する。液収容部が通気口を有することにより、液室内部の気圧が、液室外部の気圧（通常は大気圧）と同程度となるため、液室内部が負圧となることを抑制して、安定して液収容部が収容する液を吐出することができる。
通気口としては、液収容部の液室における内部と外部の間で、気体を流通可能とするものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。
通気口としては、例えば、液収容部の液室を貫通した孔、液収容部の液室の一部を開口させた通気用開口部などとすることができる。なお、通気口は、気体が通過可能な部材で覆われていてもよく、気体が通過可能な部材としては、例えば、網目状の部材、スポンジ状の部材などが挙げられる。
液収容部の液室における内部と外部との間で、気体が流通可能となることにより、液を吐出する際に液収容部の内部が負圧となることを防止でき、液が吐出しやすくなる。また、これにより、液収容部が収容する液に混入した気泡を排出できるため、安定して液を吐出することができる。
また、液収容部の液室における内部と外部との間で、気体が流通可能となることにより、液収容部が収容する液が粒子としての細胞を含む場合、液を吐出する際に加圧による細胞へのダメージを抑制することができる。液を吐出する際における加圧による細胞へのダメージを抑制できると、複数の細胞からなる組織体を形成する場合などに、細胞の生存率の低下を抑制することができるため有利である。
【００１９】
＜変位部材（変位部）＞
変位部としての変位部材は、液収容部の位置を変位させることにより、液収容部が収容する液を吐出口から吐出させる。
液吐出ヘッドは、変位部材が液収容部の位置を変位させることにより、液収容部が収容する液に慣性力を付与することにより、液収容部が収容する液を吐出口から吐出することができる。
また、液吐出ヘッドは、変位部材が液収容部の位置を変位させることにより、液の吐出を安定させるための予備吐出を行ってもよい。さらに、液吐出ヘッドは、変位部材が液収容部の位置を変位させることにより、液収容部の液室が収容する液を撹拌してもよい。
なお、液吐出ヘッドが支持部材を有する場合、変位部材は、液収容部及び支持部材の位置を共に変位させる。
【００２０】
変位部材が液収容部の位置を変位させる方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、液吐出ヘッドが液の吐出を行う場合は、液の吐出方向に液収容部の位置を変位させることが好ましい。なお、液の吐出方向としては、略重力方向であることが好ましい。
また、変位部材が液収容部の位置を変位させる際には、液収容部を往復運動させることが好ましく、振動させることがより好ましい。
【００２１】
変位部材は、支持部材と接するように設けられることが好ましく、支持部材及び変位部材を固定する固定部と接することがより好ましい。固定部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２２】
変位部材の形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２３】
変位部材としては、圧電素子が好適に用いられる。
圧電素子としては、例えば、圧電材料に電圧を印加するための電極を設けた構造とすることができる。この場合、駆動手段から圧電素子の電極間に電圧を印加することにより、圧電素子を振動させて、液収容部及び支持部材を振動させることができる。
圧電材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ビスマス鉄酸化物、ニオブ酸金属物、チタン酸バリウム、又はこれらの材料に金属や異なる酸化物を加えたものなどが挙げられる。これらの中でも、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）が好ましい。
【００２４】
＜液＞
液収容部が収容する液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン交換水、蒸留水、純水、生理食塩水、アルコール、鉱物油、植物油等の様々な有機溶媒などが挙げられる。
液収容部が収容する液として水を使用する際には、液に水分の蒸発を抑えるための湿潤剤などが含まれていることが好ましい。これらの処方には、インクジェットインクに用いられる一般的な材料を用いることができる。
また、液収容部が収容する液は、吐出口から液滴として吐出されることが好ましい。
液収容部が収容する液は、粒子を含有してもよい。
【００２５】
＜＜粒子＞＞
液又は液滴に含まれる粒子としては、例えば、細胞、金属微粒子、無機微粒子などが挙げられる。これらの中でも、細胞が好ましい。
【００２６】
−細胞−
細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真核細胞、原核細胞、多細胞生物細胞、単細胞生物細胞を問わず、すべての細胞が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
真核細胞としては、特に制限はなく、目的応じて適宜選択することができ、例えば、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、真菌、藻類、原生動物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、動物細胞、真菌が好ましく、ヒト由来の細胞がより好ましい。
【００２８】
接着性細胞としては、組織や器官から直接採取した初代細胞でもよく、組織や器官から直接採取した初代細胞を何代か継代させたものでもよく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分化した細胞、未分化の細胞などが挙げられる。
【００２９】
分化した細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、肝臓の実質細胞である肝細胞；星細胞；クッパー細胞；血管内皮細胞；類道内皮細胞、角膜内皮細胞等の内皮細胞；繊維芽細胞；骨芽細胞；砕骨細胞；歯根膜由来細胞；表皮角化細胞等の表皮細胞；気管上皮細胞；消化管上皮細胞；子宮頸部上皮細胞；角膜上皮細胞等の上皮細胞；乳腺細胞；ペリサイト；平滑筋細胞、心筋細胞等の筋細胞；腎細胞；膵ランゲルハンス島細胞；末梢神経細胞、視神経細胞等の神経細胞；軟骨細胞；骨細胞などが挙げられる。
【００３０】
未分化の細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、未分化細胞である胚性幹細胞、多分化能を有する間葉系幹細胞等の多能性幹細胞；単分化能を有する血管内皮前駆細胞等の単能性幹細胞；ｉＰＳ細胞などが挙げられる。
【００３１】
真菌としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カビ、酵母菌などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、細胞周期を調節することができ、１倍体を使用することができる点から、酵母菌が好ましい。
細胞周期とは、細胞が増えるとき、細胞分裂が生じ、細胞分裂で生じた細胞（娘細胞）が再び細胞分裂を行う細胞（母細胞）となって新しい娘細胞を生み出す過程を意味する。
【００３２】
酵母菌としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、細胞周期をＧ１期に制御するフェロモン（性ホルモン）の感受性が増加したＢａｒ−１欠損酵母が好ましい。酵母菌がＢａｒ−１欠損酵母であると、細胞周期が制御できていない酵母菌の存在比率を低くすることができるため、液室内に収容された細胞の特定の核酸の数の増加等を防ぐことができる。
【００３３】
原核細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真正細菌、古細菌などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３４】
細胞としては、生細胞が好ましい。
【００３５】
細胞は、特定の核酸を有することが好ましい。特定の核酸を有する細胞の細胞数は、複数であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３６】
特定の核酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感染症検査に用いられる塩基配列、自然界には存在しない核酸、動物細胞由来の塩基配列、植物細胞由来の塩基配列などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、特定の核酸としては、プラスミドも好適に使用することができる。
核酸とは、プリン又はピリミジンから導かれる含窒素塩基、糖、及びリン酸が規則的に結合した高分子の有機化合物を意味する。
【００３７】
特定の核酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡなどが挙げられる。これらの中でも、ノロウイルスなどの感染症固定領域に由来するＲＮＡに対応するＤＮＡ、自然界に存在しないＤＮＡなどが好適に用いることができる。
【００３８】
特定の核酸を有する複数の細胞は、使用する細胞由来の特定の核酸であってもよく、遺伝子導入により導入された特定の核酸であってもよい。特定の核酸として、遺伝子導入により導入された特定の核酸、及びプラスミドを使用する場合は、１細胞に１コピーの特定の核酸が導入されていることを確認することが好ましい。１コピーの特定の核酸が導入されていることの確認方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シーケンサー、ＰＣＲ法、サザンブロット法などを用いて確認することができる。
【００３９】
遺伝子導入の方法としては、特定の核酸配列が狙いの場所に狙いの分子数導入できれば特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、相同組換え、ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９、ＴＡＬＥＮ、Ｚｉｎｃ  ｆｉｎｇｅｒ  ｎｕｃｌｅａｓｅ、Ｆｌｉｐ−ｉｎ、Ｊｕｍｐ−ｉｎなどが挙げられる。特に、酵母菌の場合は、効率の高さ、及び制御のしやすさの点から、相同組換えが好ましい。
【００４０】
−金属微粒子−
金属微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、銀粒子、銅粒子などが挙げられる。これらは吐出した液滴によって配線を描画する用途に用いることができる。
【００４１】
−無機微粒子−
無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素等が白色インクとしての用途やスペーサ材料の塗布用途等で用いられる。
【００４２】
粒子が凝集する場合には、粒子を含む液の粒子の濃度を調整することにより、液中の粒子の濃度と、液中の粒子の個数とがポアソン分布に従う理論から、液中の粒子の個数を適宜調整することができる。
【００４３】
液滴中に含まれる粒子の個数は、１個以上が好ましく、１個以上５個以下がより好ましい。
液滴の直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２５μｍ以上１５０μｍ以下が好ましい。液滴の直径が２５μｍ以上であると、内包する粒子の直径が適正となり、適用できる粒子の種類が多くなる。また、液滴の直径が１５０μｍ以下であると、液滴の吐出が安定となる。
【００４４】
液滴の液量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１,０００ｐＬ以下が好ましく、１００ｐＬ以下がより好ましい。
液滴の液量は、例えば、液滴の画像から液滴の大きさを求め、液量を算出する方法などにより測定することができる。
【００４５】
＜検知部＞
検知部は、吐出口から露出している液のメニスカスの状態を検知する。検知部は、吐出口の出口近傍に配置されていることが好ましい。吐出口の出口近傍に液のメニスカスが存在することが多いため、検知部が吐出口の出口近傍に配置されていると、液のメニスカスの状態を検知しやすくなる点で有利である。
【００４６】
なお、吐出口から露出している液のメニスカスとは、吐出口近傍における液の液面を意味し、吐出口から下側に突出した液面や吐出口に入り込んだ液面も含む。
また、メニスカスの状態とは、メニスカスの、位置、移動方向、及び移動速度の少なくともいずれかを示す状態をいう。
【００４７】
液が粒子を含有している場合には、検知部は、検出した検出値に基づき、吐出口の出口近傍における液の粒子の状態を更に検知してもよい。この場合、検知部は、検知領域に粒子が存在することにより検出値が異なるときがあることを利用して粒子の状態を検知してもよい。
なお、粒子の状態とは、検知領域における粒子の個数及び濃度の少なくともいずれかを示す状態を意味する。
粒子の状態が粒子の個数及び濃度の少なくともいずれかである場合、検知部は、吐出口から液が吐出された後に、吐出口の出口近傍における液の粒子の状態を検知する。
【００４８】
また、検知部が検知する液の体積は、変位部が変位して液を吐出する液滴の体積と同等であるとしてもよい。これにより、液吐出ヘッドは、これから吐出する液滴を検知部が検知することができ、吐出する液滴の粒子の状態を確認することができる。
【００４９】
また、検知部は検出手段を備え、検知部の検知が検出手段の検出値に基づいて行われるようにしてもよい。
【００５０】
＜＜検出手段＞＞
検出手段は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一対の電極、光源及び受光部、超音波発生部及び超音波受信部などが挙げられる。
【００５１】
一対の電極は、電気的特性の検出値として検出することにより、細胞の個数や濃度、メニスカスの位置などを検知することができる。
電気的特性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、インピーダンス、キャパシタンス、インダクタンスなどが挙げられる。
【００５２】
光源及び受光部は、輝度などの画像情報を検出値として検出することにより、細胞の個数や濃度、メニスカスの位置などを検知することができる。
【００５３】
超音波発生部及び超音波受信部は、超音波の伝播速度や画像化した情報を検出値として検出することにより、細胞の個数や濃度、メニスカスの位置などを検知することができる。
【００５４】
また、検出手段は、所定の時間ごとに検出値を検出することが好ましい。これにより、検出手段は、吐出時における検出値の一連の変化を確認できる。
【００５５】
検出手段としては、吐出口の出口近傍における吐出口の内壁に沿って、対向して配置されているようにしてもよい。これにより、検出手段が吐出口から液の吐出を阻害しないようにすることができる。
【００５６】
＜その他の部材＞
その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、制御部、判定部、支持部材、駆動部を有することが好ましい。
【００５７】
＜＜制御部＞＞
制御部は、検知部が検知した粒子の状態に基づき、変位部の変位の程度を制御する。これにより、制御部は、検知した粒子の状態に基づき、変位部を吐出しない程度に小振幅で駆動し、検知領域の粒子の個数を調整することができる。
また、制御部は、液吐出ヘッド全体の動作を制御する。
【００５８】
＜＜判定部＞＞
判定部は、検知部が検知した液のメニスカスの状態に基づき、吐出口から液が吐出されたか否かを判定する。これにより、判定部は、吐出時における液のメニスカスの状態に基づいて吐出状態の良不良を判定できるため、検知結果に応じて吐出波形などを変更することで不吐出の発生などを抑制することができる。
なお、判定部は、制御部が有するようにしてもよい。
【００５９】
＜＜支持部材＞＞
支持部材は、液収容部を支持する。
支持部材の形状、大きさ、材質、及び構造については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
支持部材の材質としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム等の金属、ＡＢＳ、ポリカーボネート、フッ素樹脂等のプラスチックス、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスなどが挙げられる。
【００６０】
支持部材が、液収容部を支持する手法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液収容部における通気口の少なくとも一部が開口するように支持する手法、支持部材にも通気口を形成して、液収容部の通気口と支持部材の通気口を介して気体が流通可能となるように支持する手法などが挙げられる。
【００６１】
また、支持部材は、液収容部を着脱可能に支持する着脱部を有することが好ましい。支持部材が着脱部を有することにより、液収容部を交換することができるので、吐出する液を変更する際に、液どうしのコンタミを抑制することができる。
【００６２】
着脱部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ねじ等の螺合部が液収容部を付勢して支持するもの、弾性体が液収容部を付勢して支持するもの、磁性体が磁力により液収容部を支持するものなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、着脱部としては、弾性体が液収容部を付勢して支持するもの、磁性体が磁力により液収容部を支持するものが好ましい。
【００６３】
＜＜駆動部＞＞
駆動部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液吐出ヘッドに駆動電圧を入力する手段などが挙げられる。この場合、駆動部が圧電素子を変形させることにより微小な液滴を吐出させることができる。
【００６４】
（液吐出装置）
本発明の液吐出装置は、本発明の液吐出ヘッドを備え、更に必要に応じてその他の手段を備える。
【００６５】
以下、本発明における複数の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
【００６６】
（第１の実施形態）
図１Ａは、第１の実施形態における液吐出ヘッドを示す概略正面図である。図１Ｂは、第１の実施形態における液吐出ヘッドを示す概略底面図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１の実施形態における液吐出ヘッドは、細胞懸濁液１を収容する液室２と、吐出口３と、一対の電極４と、リード線５と、開口部６と、液室ホルダー７と、固定ボルト８と、圧電素子９と、固定部１０とを有する。
【００６７】
液収容部としての液室２は、吐出口３が形成され、吐出する細胞懸濁液１を収容可能な樹脂製の容器である。
【００６８】
吐出口３は、液室２が収容する液を吐出する口（孔）であり、液室２と連通している。
また、開口部６は、吐出口３の吐出する側に位置している開口であり、液室２が収容する細胞懸濁液１の吐出口３と連通する。
【００６９】
検出手段としての一対の電極４は、吐出口３から露出している細胞懸濁液１のメニスカスの状態を検知する。また、一対の電極４は、吐出口３の出口近傍における細胞懸濁液１の細胞の状態を更に検知する。言い換えると、一対の電極４は、吐出口３の出口近傍における細胞懸濁液１のメニスカスの状態及び細胞懸濁液１の細胞濃度を検知する。
【００７０】
検知部に含まれるリード線５は、一対の電極４と検知用電源とを通電可能に接続する。
【００７１】
支持部材としての液室ホルダー７は、上部が圧電素子９と固着しており、液室２を着脱可能に支持する樹脂製の部品である。
また、液室ホルダー７は、液室２の上端部を大気開放する通気口としての切欠き部１１を有し、液室２内に発生した気泡を逃がすことにより、吐出を安定させている。
【００７２】
着脱部としての固定ボルト８は、液室２を液室ホルダー７に固定する。
【００７３】
変位部としての圧電素子９は、液室ホルダー７を介して液室２を加振するアクチュエーターである。圧電素子９は、図１Ａ中矢印１２で示す鉛直方向に振動し、液室２を加振することにより、細胞懸濁液１に慣性力を与えて、液室２の開口部６から液滴１３を吐出する。言い換えると、圧電素子９は、液室２の位置を変位させることにより、液室２が収容する細胞懸濁液１を吐出口３から吐出する。
【００７４】
固定部１０は、圧電素子９を固定するための、ＳＵＳ製の液吐出装置の筐体の一部である。
【００７５】
制御部は、一対の電極４が検知した細胞の状態に基づき、圧電素子９の変位の程度を制御する。また、制御部は、一対の電極４が検知した細胞懸濁液１のメニスカスの状態に基づき、吐出口３から細胞懸濁液１が吐出されたか否かを判定する判定部を有する。
【００７６】
図２Ａは、第１の実施形態における検知部を示す概略正面図である。図２Ｂは、第１の実施形態における検知部を示す概略底面図である。
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、一対の電極４は、吐出口３の出口近傍における吐出口３の内壁に沿って、対向して配置されている。また、一対の電極４は、吐出口３から細胞懸濁液１の吐出を阻害しないように、吐出口３の内壁に組み込まれている。
【００７７】
一対の電極４は、本実施形態では、リード線５を通じて交流電圧が印加され、電極間のインピーダンスを測定する。
なお、本実施形態では、一対の電極４により電極間のインピーダンスを測定するとしたが、これに限ることなく、例えば、他の電気的特性（検出値）を測定してもよい。他の電気的特性としては、例えば、キャパシタンス、インダクタンスなどが挙げられる。
【００７８】
図３は、第１の実施形態における検知部が検知する吐出口の出口近傍の範囲を示す説明図である。
図３中の点線で囲んだ検知領域１４は、一対の電極４がインピーダンスを測定する領域である。本実施形態では、一対の電極４がインピーダンスを測定する領域の体積は、圧電素子９が変位して細胞懸濁液１を１回吐出する液滴の体積と同等である。つまり、一対の電極４の吐出方向の幅は、これを満たすように定められる。
【００７９】
図４Ａ〜図４Ｅは、第１の実施形態において、液を吐出する際の、吐出口から露出している液のメニスカスの状態の一例を示す説明図である。
図４Ａに示すように、液室２に細胞懸濁液１を収容した初期状態では、吐出しない状態では、メニスカスＥは、開口部から僅かに下側に突出した状態となる。次に、吐出波形（吐出信号）である高周波のｓｉｎ波を圧電素子に１周期分入力すると、液室２全体が加振され、図４Ｂに示すように、メニスカスＥが下側に大きく突出しはじめる。そして、大きく突出した細胞懸濁液１に働く重力が細胞懸濁液１を上側に戻そうとする表面張力を上回ると、図４Ｃに示すように、液滴化されて吐出する。その後、メニスカスＥは、図４Ｄ及び図４Ｅに示すように、残留振動により液室２側へ移動する。このとき、一対の電極４の一部に非接液状態、つまり非導通状態箇所が発生し、一対の電極４によるインピーダンスの測定値が高くなる。
【００８０】
図５は、第１の実施形態において、液を正常に吐出した際の、吐出口の出口近傍に配置した一対の電極間のインピーダンスの変化の一例を示すグラフである。
図５のグラフは、縦軸が一対の電極４によるインピーダンスの測定値を示し、横軸が図４Ａ〜図４Ｅに示した吐出状態を示す。なお、横軸のアルファベットは、図４Ａ〜図４Ｅのアルファベットに対応するものである。
【００８１】
図５に示すように、Ａ〜Ｄの状態では、細胞懸濁液１が一対の電極４のほぼ全面と接液しており、一対の電極４によるインピーダンスの測定値は低い値で安定している。ところが、Ｄの状態からＥの状態にかけては一対の電極４の非導通状態箇所が増えていくため、インピーダンスの測定値は増大する。
このように、液吐出ヘッドは、吐出時におけるインピーダンスの測定値の一連の変化からメニスカスＥの挙動を検知することが可能となる。
【００８２】
また、図５におけるＡ〜Ｅで示したように、吐出時におけるインピーダンスの一連の変化は、安定吐出時は毎回ほぼ同じである。したがって、安定吐出時のインピーダンスのプロファイルを記憶部に予め記憶しておき、実際のインピーダンスの一連の測定値とインピーダンスのプロファイルとを制御部が比較することにより、制御部は、吐出が不安定になっているか否かを定量的に判定することができる。
さらに、制御部は、実際のインピーダンスの一連の測定値とインピーダンスのプロファイルとの乖離量に基づき、圧電素子９に入力する吐出波形の変更や、液吐出ヘッドの清掃処理の割り込みを行うことで、液滴を吐出できない不吐出の発生を抑制することができる。
【００８３】
次に、第１の実施形態において、液の吐出時において安定して吐出できない場合の一例について、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。
吐出を繰り返すことで、図６Ａに示すように、吐出口の内壁面に細胞Ｃの破片などを含む汚れＤが付着する。この汚れＤに起因して吐出口では流体抵抗が増え、図６Ｂに示すように、メニスカスＥが下方に突出しにくくなり、液滴化できずに不吐出となる場合がある。この場合のインピーダンスの一連の測定値を図７に示す。
【００８４】
図７は、第１の実施形態において、液を吐出できなかった際のインピーダンスの一連の測定値の一例を示すグラフである。
図７のグラフは、縦軸がインピーダンスの値を示し、横軸が図４Ａ〜図４Ｅに示した吐出状態を示す。なお、横軸の吐出状態Ａ〜Ｅのアルファベットは、図４Ａ〜図４Ｅのアルファベットに対応するものである。また、実線は一対の電極４によるインピーダンスの測定値を示し、点線は記憶部に記憶されているインピーダンスのプロファイルを示す。
【００８５】
安定吐出状態では、図７で示す実線のように、吐出状態Ａ〜Ｄの一定時間経過後にメニスカスＥが液室２側へ移動し、インピーダンスの測定値が急激に高くなる。一方で、不吐出状態の場合には、図７で示す点線のように、吐出状態Ａ〜Ｄの一定時間経過後でもインピーダンスの測定値が高くならずに低い値を維持する。
したがって、制御部は、吐出状態Ａ〜Ｄの一定時間経過後にインピーダンスの測定値が高い値を示したか否かにより、不吐出を判定することができる。
不吐出を判定した場合には、制御部は、乖離量に応じて圧電素子９の吐出波形を変更することにより、不吐出の発生を抑制することができる。
なお、本実施形態では、吐出状態Ａ〜Ｄの一定時間経過後にインピーダンスの測定値が高い値を示したか否かにより、不吐出を判定したが、これに限ることなく、インピーダンスが高くなるタイミングや速度を安定吐出した場合と比較してもよい。
【００８６】
次に、一対の電極によるインピーダンスの測定値に基づき、吐出する細胞懸濁液１の細胞の個数を求める例について説明する。
図８は、図５に示したグラフのインピーダンスの測定値を細胞の個数に変換したときの一例を示すグラフである。図８のグラフは、図５のインピーダンスの測定値に変換係数Ｋを乗じて細胞の個数に変換したものである。なお、変換係数Ｋは、事前に実験的に求めた定数とする。
図８に示すように、例えば、吐出状態Ａでは、図３で示した点線で囲んだ検知領域１４における細胞の個数は５個とわかる。
細胞懸濁液１は、本実施形態では、溶媒として抵抗値が低い細胞培養液を含む。一方で、細胞自体は、細胞培養液に比べて抵抗値が大きい。したがって、細胞懸濁液１のインピーダンスは、点線内部に細胞がある場合上昇し、濃度に伴い比例する。
【００８７】
次に、図８に示すように求めた細胞の個数と、予め設定された細胞の個数の目標値とを制御部が比較し、乖離している場合には圧電素子９を吐出しない程度に小振幅で駆動し、攪拌して目標値と一致するように調整する例について説明する。
【００８８】
図９Ａ〜図９Ｃは、第１の実施形態において、吐出口の出口近傍の細胞懸濁液に含まれる細胞の数量を調整する動作の一例を示す説明図である。この例では、細胞の個数の目標値を５個としている。
図９Ａに示した状態では、図９Ａ中の点線で囲まれた検知領域における細胞の個数が３個となっているため目標値である５個を下回っている。このため、図９Ｂに示すように、制御部は、液滴を吐出しない程度に圧電素子９を小振幅で駆動させ、液室２及び吐出口６の細胞懸濁液１を攪拌し、図９Ａ中の点線で囲まれた検知領域における細胞の個数を変化させる。これは、細胞の個数の目標値になるまで複数回行ってもよい。そして、図９Ｃに示すように、細胞の個数の目標値である５個になったところで吐出を行う。
【００８９】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、第１の実施形態において、吐出口の出口近傍の細胞懸濁液に含まれる細胞の数量を調整する動作の他の一例を示す説明図である。この例でも、細胞の個数の目標値を５個としている。また、図９Ａ〜図９Ｃで示した例とは異なり、目標値に対して細胞数過多の場合を示す。
図１０Ａに示すように、図１０Ａ中の点線で囲まれた検知領域における細胞の個数が目標値よりも多い場合、このまま吐出しようとすると、図１０Ｂに示すように、細胞同士の摩擦や壁面との摩擦が生じ、流体抵抗が増大して不吐出となる場合がある。このため、図９Ｂで説明したとおり、液滴を吐出しない程度に圧電素子９を小振幅で駆動させ、液室２及び吐出口６の細胞懸濁液１を攪拌し、図１０Ａ中の点線で囲まれた検知領域における細胞の個数を変化させる。そして、図１０Ｃに示すように、細胞の個数の目標値である５個になったところで吐出を行う。
【００９０】
このように、第１の実施形態の液吐出ヘッドは、細胞懸濁液を収容する液室と、吐出口から露出している細胞懸濁液のメニスカスの状態を検知する一対の電極と、液室の位置を変位させることにより、細胞懸濁液を吐出口から吐出できる圧電素子とを有する。これにより、第１の実施形態の液吐出ヘッドは、吐出時におけるメニスカスの状態の検知結果に基づいて吐出状態の良不良を判定できるため、検知結果に応じて吐出波形などを変更することで不吐出の発生などを抑制することができ、安定した吐出を実現できる。
【００９１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では検出手段として一対の電極を用いたが、第２の実施形態では三対の電極を用いることにより、メニスカスの位置、移動方向、及び移動速度をより正確に検知する。
【００９２】
図１１Ａ〜図１１Ｃは、第２の実施形態における検知部の動作の一例を示す説明図である。
図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、第２の実施形態では、第１の実施形態の一対の電極を吐出方向に３分割した三対の電極を用いる。これにより、第２の実施形態の液吐出装置は、各電極間の検知信号を組み合わせることで、メニスカスの状態をより正確に把握することができる。
具体的には、図１１Ａに示すような場合では、三対の電極全てが接液状態となっていると第１の実施形態と差異はないが、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示すような場合では、各電極間で接液状態がそれぞれ異なるため、メニスカスの位置や移動方向を正確に検知できる。
【００９３】
このように、第２の実施形態の液吐出ヘッドでは、検出手段として三対の電極を用いることにより、各電極間でそれぞれ異なる接液状態を検知できるため、メニスカスの位置や移動方向を正確に検知することができる。
【００９４】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、一対の電極を液室の下面から露出させないような配置にしたが、第３の実施形態では、一対の電極を吐出口の下部から露出させる配置にし、吐出時以外は吐出口の出口から下側に突出している状態が多いメニスカスの状態をより正確に検知する。
【００９５】
図１２Ａは、第３の実施形態における検知部の一例を示す概略正面図である。図１２Ｂは、第３の実施形態における検知部の一例を示す概略底面図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、第３の実施形態では、一対の電極４を吐出口の下部から露出させる配置にすることにより、メニスカスＥの液室２側への僅かな移動に対しても検出が可能となる。
【００９６】
このように、第３の実施形態の液吐出ヘッドでは、一対の電極を吐出口の下部から露出させる配置にし、吐出時以外は吐出口の出口から下側に突出している状態が多いメニスカスの状態をより正確に検知することができる。
【００９７】
（第４の実施形態）
第１の実施形態では、吐出口の形状を真円状にしたが、第４の実施形態では、吐出口の形状を矩形状にし、矩形状における対向する二辺の長さを一対の電極の幅と同様にし、一対の電極によるメニスカスの検出をより正確なものとする。
【００９８】
図１３Ａは、第４の実施形態における検知部の一例を示す概略正面図である。図１３Ｂは、第４の実施形態における検知部の一例を示す概略底面図である。
図１３Ｂに示すように、第４の実施形態では、吐出口の形状を矩形状とし、一対の電極で挟まれる検知領域における細胞懸濁液を漏れなく検知することが可能となる。
【００９９】
このように、第４の実施形態の液吐出ヘッドでは、吐出口の形状を矩形状にし、かつ矩形状における対向する二辺の長さを一対の電極の幅と同様にすることで、一対の電極で挟まれる検知領域における細胞懸濁液を漏れなく検知することができる。
【０１００】
なお、第１の実施形態〜第４の実施形態では、一対の電極を用いて検出した電気的特性の検出値に基づき、メニスカスの状態を検知したが、光源や超音波発生器を用いて検出した検出値に基づき、メニスカスの状態を検知するようにしてもよい。
具体的には、図１４に示すように、検出手段として、光源と受光部とを対向させたものや、超音波発生部と超音波受信部とを対向させたものにしてもよい。光源及び受光部を用いる場合には、輝度などの画像情報を検出値とすることにより、細胞の個数や濃度、メニスカスの位置などを検知することができる。また、超音波を用いる場合には、超音波の伝播速度や画像化した情報を検出値とすることにより、細胞の個数や濃度、メニスカスの位置などを検知することができる。
【０１０１】
以上説明したように、本発明の液吐出ヘッドは、吐出口が形成されている液収容部と、吐出口から露出している液のメニスカスの状態を検知する検知部と、液収容部の位置を変位させることにより、液を吐出口から吐出する変位部と、を有する。これにより、本発明の液吐出ヘッドは、吐出時における液のメニスカスの状態の検知結果に基づいて吐出状態の良不良を判定できるため、検知結果に応じて吐出波形などを変更することで不吐出の発生などを抑制することができ、安定した吐出を実現できる。
【０１０２】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  液を吐出可能な液吐出ヘッドであって、
吐出口が形成され、吐出する前記液を収容可能な液収容部と、
前記吐出口から露出している前記液のメニスカスの状態を検知可能な検知部と、
前記液収容部の位置を変位させることにより、前記液収容部が収容する液を前記吐出口から吐出可能な変位部と、
を有することを特徴とする液吐出ヘッドである。
＜２＞  前記検知部が、前記吐出口の出口近傍に配置されている前記＜１＞に記載の液吐出ヘッドである。
＜３＞  前記検知部が検知した前記液の前記メニスカスの状態に基づき、前記吐出口から前記液が吐出されたか否かを判定する判定部を更に有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の液吐出ヘッドである。
＜４＞  前記液が粒子を含有し、
前記検知部が、前記吐出口の出口近傍における前記粒子の状態を更に検知する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液吐出ヘッドである。
＜５＞  前記検知部が検知した前記粒子の状態に基づき、前記変位部の変位の程度を制御する制御部を更に有する前記＜４＞に記載の液吐出ヘッドである。
＜６＞  前記粒子の状態が、前記粒子の個数及び濃度の少なくともいずれかである場合には、
前記検知部が、前記吐出口から前記液が吐出された後に、前記吐出口の出口近傍における前記液の前記粒子の状態を検知する前記＜４＞から＜５＞のいずれかに記載の液吐出ヘッドである。
＜７＞  前記検知部が検知する、前記吐出口の出口近傍における前記液の体積が、前記変位部が変位して吐出する前記液の体積と同等である前記＜４＞から＜６＞のいずれかに記載の液吐出ヘッドである。
＜８＞  前記検知部が、検出手段を備え、
前記検知部の検知が、前記検出手段の検出値に基づいて行われる前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の液吐出ヘッドである。
＜９＞  前記検出手段が、一対の電極であり、
前記一対の電極が、前記吐出口の出口近傍における前記吐出口の内壁に沿って、対向して配置されている前記＜８＞に記載の液吐出ヘッドである。
＜１０＞  前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の液吐出ヘッドを有することを特徴とする液吐出装置である。
＜１１＞  液を吐出する液吐出方法であって、
吐出口が形成され、吐出する前記液を収容可能な液収容部に前記液を収容する液収容工程と、
前記吐出口から露出している前記液のメニスカスの状態を検知する検知工程と、
前記液収容部の位置を変位させることにより、前記液収容部が収容する液を前記吐出口から吐出する変位工程と、
を含むことを特徴とする液吐出方法である。
＜１２＞  前記検知工程における検知が、前記吐出口の出口近傍で行われる前記＜１１＞に記載の液吐出方法である。
＜１３＞  前記検知工程において検知した前記液の前記メニスカスの状態に基づき、前記吐出口から前記液が吐出されたか否かを判定する判定工程を更に含む前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の液吐出方法である。
＜１４＞  前記液が粒子を含有し、
前記検知工程が、前記吐出口の出口近傍における前記液の前記粒子の状態を更に検知する処理を含む前記＜１１＞から＜１３＞のいずれかに記載の液吐出方法である。
＜１５＞  前記検知工程において検知した前記粒子の状態に基づき、前記変位部の変位の程度を制御する制御工程を更に含む前記＜１４＞に記載の液吐出方法である。
＜１６＞  前記粒子の状態が、前記粒子の個数及び濃度の少なくともいずれかである場合には、
前記検知工程が、前記吐出口から前記液が吐出された後に、前記吐出口の出口近傍における前記液の前記粒子の状態を検知する処理を含む前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の液吐出方法である。
＜１７＞  前記検知工程において検知する、前記吐出口の出口近傍における前記液の体積が、前記変位工程において変位して吐出する前記液の体積と同等である前記＜１４＞から＜１６＞のいずれかに記載の液吐出方法である。
＜１８＞  前記検知工程における検知が、検出手段の検出値に基づいて行われる前記＜１１＞から＜１７＞のいずれかに記載の液吐出方法である。
＜１９＞  前記検出手段が、一対の電極であり、
前記一対の電極が、前記吐出口の出口近傍における前記吐出口の内壁に沿って、対向して配置されている前記＜１８＞に記載の液吐出方法である。
【０１０３】
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の液吐出ヘッド、前記＜１０＞に記載の液吐出装置、及び前記＜１１＞から＜１９＞のいずれかに記載の液吐出方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０４】
【特許文献１】米国特許第６６３１９７０号明細書
【符号の説明】
【０１０５】
１    細胞懸濁液（液）
２    液室（液収容部）
３    吐出口
４    一対の電極（検出手段、検知部の一部）
５    リード線（検知部の一部）
６    開口部
７    液室ホルダー
８    固定ボルト
９    圧電素子（変位部）
１０    固定部
１１    切欠き部
１３    液滴
１４    検知領域
１００    液吐出ヘッド
Ａ    加振方向
Ｃ    細胞（粒子）
Ｄ    汚れ
Ｅ    メニスカス
【図１Ａ】
2020085797.tif 000003
【図１Ｂ】
2020085797.tif 000004
【図２Ａ】
2020085797.tif 000005
【図２Ｂ】
2020085797.tif 000006
【図３】
2020085797.tif 000007
【図４Ａ】
2020085797.tif 000008
【図４Ｂ】
2020085797.tif 000009
【図４Ｃ】
2020085797.tif 000010
【図４Ｄ】
2020085797.tif 000011
【図４Ｅ】
2020085797.tif 000012
【図５】
2020085797.tif 000013
【図６Ａ】
2020085797.tif 000014
【図６Ｂ】
2020085797.tif 000015
【図７】
2020085797.tif 000016
【図８】
2020085797.tif 000017
【図９Ａ】
2020085797.tif 000018
【図９Ｂ】
2020085797.tif 000019
【図９Ｃ】
2020085797.tif 000020
【図１０Ａ】
2020085797.tif 000021
【図１０Ｂ】
2020085797.tif 000022
【図１０Ｃ】
2020085797.tif 000023
【図１１Ａ】
2020085797.tif 000024
【図１１Ｂ】
2020085797.tif 000025
【図１１Ｃ】
2020085797.tif 000026
【図１２Ａ】
2020085797.tif 000027
【図１２Ｂ】
2020085797.tif 000028
【図１３Ａ】
2020085797.tif 000029
【図１３Ｂ】
2020085797.tif 000030
【図１４】
2020085797.tif 000031