(57)【要約】  ピエゾ素子（１２）によりキャビティ（１３）の内圧を変動させ、キャビティ（１３）に連通するノズル開口（１４）から液状体（２５）をターゲット（５１）に吐出する吐出ヘッド（１１）を含むヘッドユニット（１０）と、液状体（２５）を収容した第１の容器（２１）から液状体（２５）をキャビティ（１３）に吸引することにより液状体（２５）の粘度を推定する粘度推定ユニット（８１）と、推定された液状体（２５）の粘度によりピエゾ素子（１２）に印加する電圧を制御する波形制御ユニット（８２）とを有する吐出システム１である。
2013161300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータによりキャビティの内圧を変動させ、前記キャビティに連通するノズル開口から液状体をターゲットに吐出する吐出ヘッドと、
前記液状体を収容した第１の容器から前記ノズル開口を介して前記液状体を前記キャビティに吸引することにより前記液状体の状態を推定する状態推定ユニットと、
推定された前記液状体の状態により前記アクチュエータを駆動する条件を設定する駆動条件設定ユニットとを有する、吐出システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記状態推定ユニットは、前記液状体の所定の圧力下における吸引量および吸引時間により前記液状体の粘度を推定する粘度推定ユニットを含み、
前記駆動条件設定ユニットは、推定された前記液状体の粘度により前記アクチュエータに印加する電圧を制御する波形制御ユニットを含む、吐出システム。
【請求項３】
請求項１または２において、さらに、
前記吐出ヘッドが前記液状体を吸引したときの前記液状体の液面を検出する液面検出ユニットを有し、
前記状態推定ユニットは、前記液面の移動または所定の位置への到達により前記液状体の状態を推定するユニットを含む、吐出システム。
【請求項４】
請求項３において、
前記液面検出ユニットは、前記所定の位置へ到達した前記液面を検出するセンサーを含む、吐出システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記状態推定ユニットは、前記第１の容器の重量変化により前記液状体の状態を推定するユニットを含む、吐出システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、さらに、
前記第１の容器を含む容器群および前記容器群に収納された前記液状体の重量を計測する重量計測ユニットと、
前記重量計測ユニットにより、前記吐出ヘッドが前記容器群のいずれかの容器から吸引したときの前記重量の変化および前記吐出ヘッドが前記容器群のいずれかの容器に吐出したときの前記重量の変化を測定し、前記吐出ヘッドの吐出量を確認する第１の吐出量確認ユニットとを有する、吐出システム。
【請求項７】
請求項６において、さらに、
前記重量計測ユニットにより、前記吐出ヘッドが前記ターゲットに吐出した後に前記容器群のいずれかの容器に吐出したときの前記重量の変化を測定し、前記ターゲットに吐出された前記液状体の吐出量を確認する第２の吐出量確認ユニットを有する、吐出システム。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、さらに、
前記第１の容器を含む容器群および前記容器群に収納された前記液状体の重量を計測する重量計測ユニットと、
前記重量計測ユニットにより、前記吐出ヘッドが前記容器群のいずれかの容器から吸引したときの前記重量の変化および前記吐出ヘッドが前記ターゲットに吐出した後に前記容器群のいずれかの容器に吐出したときの前記重量の変化を測定し、前記ターゲットに吐出された前記液状体の吐出量を確認する第２の吐出量確認ユニットを有する、吐出システム。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかにおいて、さらに、
前記ノズル開口から前記容器群のいずれかの容器に吐出される液滴の画像を撮像する画像撮像ユニットと、
前記画像撮像ユニットにより記録された画像を比較することにより、前記液滴の吐出状態の再現性を確認する再現性確認ユニットとを有する、吐出システム。
【請求項１０】
請求項９において、さらに、
前記ターゲットが前記吐出ヘッドの下方に位置するように、前記吐出ヘッドに対して前記ターゲットを載せるテーブルを相対的に移動させるテーブル移動ユニットを有し、
前記画像撮像ユニットは、前記テーブル移動ユニットにより、前記テーブルの移動に連動して前記液滴を撮像する位置に移動する、吐出システム。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれかにおいて、
前記容器群は、前記重量計測ユニットに搭載されており、
さらに、前記吐出ヘッドに対して前記重量計測ユニットを相対的に移動させる搬送ユニットを有する、吐出システム。
【請求項１２】
請求項１１において、さらに、
前記吐出ヘッドに対する前記重量計測ユニットの移動を規制するロックユニットを有する、吐出システム。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記ロックユニットは、前記吐出ヘッドの昇降に連動して昇降するロック棒と、
前記吐出ヘッドが前記第１の容器に挿入されているときに、前記ロック棒の水平方向の移動を規制して前記吐出ヘッドの位置を固定するロック板とを含む、吐出システム。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかにおいて、
複数の前記吐出ヘッドを有し、
前記状態推定ユニットは、複数の容器のそれぞれの液状体を前記複数の吐出ヘッドのそれぞれで吸引することによりそれぞれの前記液状体の状態を推定するユニットを含み、
前記駆動条件設定ユニットは、推定された前記それぞれの液状体の状態によりそれぞれの前記アクチュエータを駆動する条件を設定するユニットを含む、吐出システム。
【請求項１５】
吐出システムにより液状体をターゲットに吐出する方法であって、
前記吐出システムは、アクチュエータによりキャビティの内圧を変動させ、前記キャビティに連通するノズル開口から前記液状体を前記ターゲットに吐出する吐出ヘッドと、前記アクチュエータを制御する制御ユニットとを有し、
当該方法は、
前記制御ユニットが、前記液状体を収容した第１の容器から前記ノズル開口を介して前記液状体を前記キャビティに吸引することにより前記液状体の状態を推定することと、
推定された前記液状体の状態により前記アクチュエータを駆動する条件を設定することとを有する、方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記状態を推定することは、前記液状体の所定の圧力下における吸引量および吸引時間により前記液状体の粘度を推定することを含み、
前記駆動する条件を設定することは、推定された前記液状体の粘度により前記アクチュエータに印加する電圧を制御することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出システムおよび吐出システムにより液状体をターゲットに吐出する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本国特許公開２００１−３２４５１０号公報（文献１）には、各ウェル毎、各列毎あるいは各行毎等種々の態様で試料の添加量を所望の値とすることができ、これにより高い精密度及び正確度を有し、汎用性があり、利便性の高い吐出容量可変液体分注装置および吐出容量可変自動分液システムを提供することが記載されている。そのため、この文献１には、タンク内に貯留された液体試料を取り出すポンプを、各ピペットに対応して設け、ポンプを制御部により制御し、各ピペットより各列若しくは各行のウェルにそれぞれ独立に所定量の液体試料を注液することが記載されている。
【発明の概要】
【０００３】
印刷装置として開発されたインクジェット技術を用い、インクなどの塗料や試薬などの薬剤を含む液状体を吐出することにより描画および／または塗布する技術（パターニング技術）は、印刷、液晶などの映像デバイスの製造、ＤＮＡチップを含む半導体の製造、免疫検査など、多種多様な分野で利用され、あるいは利用が検討されている。様々な液状体をターゲットに対して吐出する場合、所望の吐出量を吐出することは重要である。
【０００４】
本発明の態様の１つは、アクチュエータによりキャビティの内圧を変動させ、キャビティに連通するノズル開口から液状体をターゲットに吐出する吐出ヘッドと、液状体を収容した第１の容器からノズル開口を介して液状体をキャビティに吸引することにより液状体の状態を推定する状態推定ユニットと、推定された液状体の状態によりアクチュエータを駆動する条件を設定する駆動条件設定ユニットとを有する吐出システムである。
【０００５】
インクジェット技術では、吐出する条件が設定されれば、再現性よく液状体を吐出でき、液状体の吐出量を液滴レベルで管理できる。この吐出システムにおいては、状態の不明な液状体を吸引することによりその状態を推定し、推定された液状体の状態によりアクチュエータを駆動する条件を設定できる。したがって、未知の液状体であっても所望の吐出量の液状体を吐出しやすい吐出システムを提供できる。
【０００６】
状態推定ユニットは、液状体の所定の圧力下における吸引量および吸引時間により液状体の粘度を推定する粘度推定ユニットを含み、駆動条件設定ユニットは、推定された液状体の粘度によりアクチュエータに印加する電圧を制御する波形制御ユニットを含むことが望ましい。粘度の不明な液状体であってもその粘度を推定することにより、所望の吐出量を吐出するのに適した駆動電圧を設定できる。
【０００７】
この吐出システムは、吐出ヘッドが液状体を吸引したときの液状体の液面を検出する液面検出ユニットを有し、状態推定ユニットは、液面の移動または所定の位置への到達により液状体の状態を推定するユニットを含むことが望ましい。このため、液面検出ユニットは、所定の位置へ到達した液面を検出するセンサーを含むことが望ましい。
【０００８】
さらに、状態推定ユニットは、第１の容器の重量変化により液状体の状態を推定するユニットを含むことが望ましい。第１の容器の重量変化により状態を推定するためには、第１の容器の重量を精密に測定できることが望ましい。そのため、この吐出システムは、さらに、第１の容器を含む容器群および容器群に収納された液状体の重量を計測する重量計測ユニットと、重量計測ユニットにより、吐出ヘッドが容器群のいずれかの容器から吸引したときの重量の変化および吐出ヘッドが容器群のいずれかの容器に吐出したときの重量の変化を測定し、吐出ヘッドの吐出量を確認する第１の吐出量確認ユニットとを有することが望ましい。インクジェット技術では、液滴当たりの吐出量の再現性が高いので、事前に重量を確認することにより、重量そのものの管理ではなく液滴数の管理により吐出量の管理ができる。この吐出システムにおいては、吐出した液滴の数および量から液滴一滴に対する量を確認して、液滴数によりターゲットへの吐出量を管理できる。
【０００９】
この吐出システムは、さらに、重量計測ユニットにより、吐出ヘッドがターゲットに吐出した後に容器群のいずれかの容器に吐出したときの重量の変化を測定し、ターゲットに吐出された液状体の吐出量を確認する第２の吐出量確認ユニットを有することが望ましい。容器群のいずれかの容器の重量を計測することによりターゲットへの液状体の吐出量を確認できる。この吐出システムにおいては、ターゲットへ吐出した液滴数で吐出量を管理しているので、ターゲットへの吐出後に、ターゲットへ吐出した液滴数および吐出量を確認することにより、ターゲットに吐出した量を追認できる。
【００１０】
この吐出システムは、さらに、第１の容器を含む容器群および容器群に収納された液状体の重量を計測する重量計測ユニットと、重量計測ユニットにより、吐出ヘッドが容器群のいずれかの容器から吸引したときの重量の変化および吐出ヘッドがターゲットに吐出した後に容器群のいずれかの容器に吐出したときの重量の変化を測定し、ターゲットに吐出された液状体の吐出量を確認する第２の吐出量確認ユニットを有することが望ましい。
【００１１】
この吐出システムは、さらに、ノズル開口から容器群のいずれかの容器に吐出される液滴の画像を撮像する画像撮像ユニットと、画像撮像ユニットにより記録された画像を比較することにより、液滴の吐出状態の再現性を確認する再現性確認ユニットとを有することが望ましい。
【００１２】
この吐出システムは、さらに、ターゲットが吐出ヘッドの下方に位置するように、吐出ヘッドに対してターゲットを載せるテーブルを相対的に移動させるテーブル移動ユニットを有し、画像撮像ユニットは、テーブル移動ユニットにより、テーブルの移動に連動して液滴を撮像する位置に移動することが望ましい。
【００１３】
容器群は、重量計測ユニットに搭載されており、この吐出システムは、さらに、吐出ヘッドに対して重量計測ユニットを相対的に移動させる搬送ユニットを有することが望ましい。
【００１４】
この吐出システムは、さらに、吐出ヘッドに対する重量計測ユニットの移動を規制するロックユニットを有することが望ましい。
【００１５】
ロックユニットは、吐出ヘッドの昇降に連動して昇降するロック棒と、吐出ヘッドが第１の容器に挿入されているときに、ロック棒の水平方向の移動を規制して吐出ヘッドの位置を固定するロック板とを含むことが望ましい。
【００１６】
この吐出システムは、複数の吐出ヘッドを有し、状態推定ユニットは、複数の容器のそれぞれの液状体を複数の吐出ヘッドのそれぞれで吸引することによりそれぞれの液状体の状態を推定するユニットを含み、駆動条件設定ユニットは、推定されたそれぞれの液状体の状態によりそれぞれのアクチュエータを駆動する条件を設定するユニットとを含むことが望ましい。
【００１７】
本発明の異なる態様の１つは、吐出システムにより液状体をターゲットに吐出する方法であって、吐出システムは、アクチュエータによりキャビティの内圧を変動させ、キャビティに連通するノズル開口から液状体をターゲットに吐出する吐出ヘッドと、アクチュエータを制御する制御ユニットとを有し、当該方法は、制御ユニットが、液状体を収容した第１の容器からノズル開口を介して液状体をキャビティに吸引することにより液状体の状態を推定することと、推定された液状体の状態によりアクチュエータを駆動する条件を設定することとを有する。
【００１８】
状態を推定することは、液状体の所定の圧力下における吸引量および吸引時間により液状体の粘度を推定することを含み、駆動する条件を設定することは、推定された液状体の粘度によりアクチュエータに印加する電圧を制御することを含むことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】吐出システムを上方向から示す図。
【図２】吐出システムを前方向から示す図。
【図３】吐出ヘッドの吸引時の様子を、吐出システムの右方向から示す図。
【図４】ロックユニットのロックがされた様子を、吐出システムの前方向から示す図。
【図５】ロックユニットのロックが解除された様子を、吐出システムの前方向から示す図。
【図６】ロックユニットのロックが解除された様子を、吐出システムの上方向から示す図。
【図７】吐出ヘッドが第２の容器に液状体を吐出する様子を、吐出システムの右方向から示す図。
【図８】吐出ヘッドがターゲットに液状体を吐出する様子を、吐出システムの右方向から示す図。
【図９】制御ユニットの処理のフローチャートを示す図。
【図１０】液状体の吸引時間を計測する他の例を示す図。
【図１１】制御ユニットの異なる処理のフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１および図２に、本発明に係る吐出システムの概略構成を各方向から見た図により示している。図１は、吐出システムを上方向から見た図であり、図２は、吐出システムを前方向から見た図である。この吐出システム（描画システム、塗布システム、吐出装置、イムノクロマト分注装置）１は、ターゲット（メンブレン、セルロース膜）５１に液状体（液体、抗体、抗原、タンパク、ＤＮＡ液、試薬、検体など）２５を吐出する吐出ヘッド１１を含むヘッドユニット１０と、液状体２５を吸引および／または吐出する容器群（液ビン群）２０の重量を計測する電子天秤３１を含む重量計測ユニット３０と、ヘッドユニット１０および重量計測ユニット３０を制御する制御ユニット８０とを有する。ヘッドユニット１０、重量計測ユニット３０および制御ユニット８０は、ハウジング９０の内側に収納されている。容器群（液ビン群）２０は、樹脂製のチューブやチップであってもよい。
【００２１】
ヘッドユニット１０は、第１の方向（Ｘ方向、左右方向）１０１に並んだ３個の吐出ヘッド１１と、吐出ヘッド１１のキャビティ（圧力室）１３の内圧（内容積）を変動させるアクチュエータ（ピエゾ素子、圧電素子）１２と、吐出ヘッド１１を第２の方向（Ｙ方向、前後方向）１０２および第３の方向（Ｚ方向、上下方向）１０３に移動させるヘッド移動ユニット（モータ）１５とを含む。それぞれの吐出ヘッド１１は、独立したガラス製の管状部材（ノズル）１９を含むノズルタイプであり、管状部材１９の先端が細く延びてその先がノズル開口１４になり、ノズル開口１４を、それぞれの容器２０の中に入れて液状体２５を吸引できる吸い上げ（吸い込み）タイプのヘッドである。なお、ヘッドユニット１０は、４個以上の吐出ヘッド１１を含むものであってもよく、それぞれの吐出ヘッド１１は、左右方向１０１に一列に並んでいなくてもよく、たとえば前後方向１０２の位置をずらして配置されていてもよい。また、第１の方向１０１、第２の方向１０２および第３の方向１０３は相互に直交する。
【００２２】
重量計測ユニット３０は、電子天秤３１と、電子天秤３１に搭載されたトレイ３２と、トレイ３２に並べられた２４個の容器群（液ビン群）２０とを含む。２４個の液ビン群２０は、左右方向１０１に３列（３行）、前後方向１０２に８列のマトリクス状に配置されており、前方向１０２ａの１列目から７列目に配置された２１個の第１の容器２１と、最も後方向１０２ｂの１列に配置された３個の第２の容器２２とを含む。第１の容器２１は、左右方向１０１の列ごとに異なる液状体２５を収容するための容器であり、第２の容器２２は、液状体２５を吐出（排出）するための容器であり、初期セットされたときには液状体２５は収容されていない。
【００２３】
この吐出システム１では、制御ユニット８０から液状体２５の吸引指示（吸引信号）が出力されると、ヘッド移動ユニット１５が、吐出ヘッド１１を前後方向１０２に移動させて第１の容器２１の上方向１０３ａの位置に配置し、吐出ヘッド１１の先端のノズル開口１４を下方向１０３ｂに降下させて第１の容器２１の液状体２５の中に挿入する。吸引指示を受けた圧力制御ユニット８８が吐出ヘッド１１に対してチューブ８９を介して負圧を与え、第１の容器２１から液状体２５がキャビティ１３やチューブ８９内に吸引される（吸い上げられる）。吐出ヘッド１１と圧力制御ユニット８８との間に容器（不図示）を設け、この容器内まで液状体２５を吸い上げるように構成することも可能である。制御ユニット８０から液状体２５の吐出指示（吐出信号）が出力されると、ヘッド移動ユニット１５が、吐出ヘッド１１を上方向１０３ａに上昇させて第１の容器２１から先端のノズル開口１４を抜き取り、吐出ヘッド１１を前後方向１０２に移動させて所望の位置（たとえば、ターゲット５１や第２の容器２２の上方向１０３ａの位置）に配置する。吐出指示を受けたドライバ（不図示）が吐出ヘッド１１のピエゾ素子１２を駆動させ、ピエゾ素子１２の伸縮および／または変形によりキャビティ１３の内圧を変動させることにより、キャビティ１３に連通するノズル開口１４から液状体２５が液滴２５ａとして吐出される。
【００２４】
この吐出システム１では、初期状態において電子天秤３１上の第１の容器２１に液状体２５が充填されていない場合と液状体２５が充填されている場合とがある。第１の容器２１に液状体２５が充填されていない場合には、電子天秤３１上には空の第１の容器２１および第２の容器２２がセットされている。この場合、重量計測ユニット３０は、第１の容器２１が空の状態で電子天秤３１上にある容器群２０などの構成部材の総重量を計測し、第１の容器２１に液状体２５をセットした状態で同様に総重量を計測すれば、セットされた液状体２５の重量を知ることができる。このセットされた液状体２５の総重量は、この後に続くメンブレン（ターゲット）５１上への液状体２５の吐出量やクリーニングで排出された重量、ノズル開口１４に付着してワイパーや多孔質体で拭き取られた量などをその都度演算することにより、有効な残量を計算することが可能である。あるいは既に第１の容器２１に液状体２５をセットした状態から計測を開始する場合は、重量計測ユニット３０により、吐出ヘッド１１が第１の容器２１から吸引したときの重量の変化、吐出ヘッド１１が第２の容器２２に吐出したときの重量の変化、および吐出ヘッド１１がターゲット５１に吐出した後に第２の容器２２に吐出したときの重量の変化などを測定することにより、第１の容器２１、第２の容器２２および吐出ヘッド１１の間を移動する液状体２５の重量を計測できる。なお、第１の容器２１から吸引した液状体２５を第２の容器２２ではなく、第１の容器２１に吐出させて重量の変化などを測定することも同様に可能である。
【００２５】
この重量計測ユニット３０では、第１の容器２１および第２の容器２２の重量が常に監視されている。このため、第１の容器２１から各吐出ヘッド１１が吸い込んだ液状体２５の重量が分かる。さらに、第１の容器２１または第２の容器２２に吐出ヘッド１１が所定の数の液滴２５ａを吐出すれば、吐出毎の重量の増加が分かる。インクジェットは一滴一滴の吐出量の再現性が高い。このため、重量増化を吐出数で割れば、一滴一滴の吐出量が精度よく分かり、その後は液滴数の管理で重量管理が可能となる。このため、たとえば、第１の容器２１にセットされた液状体２５の重量、吐出ヘッド１１のキャビティ１３に吸引された液状体２５の重量、吐出ヘッド１１から吐出された液状体２５の重量、第１の容器２１（第２の容器２２）に残留している液状体２５の重量、および吐出ヘッド１１のキャビティ１３に残留している液状体２５の重量なども算出（計測、検出）できる。さらに、吐出ヘッド１１から排出された液状体２５を貯留する第２の容器２２の残留重量を算出できるので、第２の容器２２の液状体２５の液面高さを画像処理や遮光センサなどに頼ることなく推定できる。このため、吐出ヘッド１１から排出された液状体２５の総重量を監視でき、第２の容器２２から液状体２５が溢れることを抑制できる。
【００２６】
この吐出システム１は、さらに、ヘッドユニット１０に対して重量計測ユニット３０を左右方向１０１に移動させる搬送ユニット３５と、ヘッドユニット１０に対する重量計測ユニット３０の左右方向１０１の移動を規制するロックユニット６０と、ターゲット５１が吐出ヘッド１１の下方向１０３ｂに位置するように、ヘッドユニット１０に対してターゲット５１を載せるテーブル（ステージ）５０を左右方向１０１に移動させるテーブル移動ユニット５５と、テーブル移動ユニット５５によりテーブル５０の移動に連動して第２の容器２２と対向する位置に移動し、第２の容器２２に吐出された液滴２５ａ（液状体２５）の画像を撮像する画像撮像ユニット４０とを有する。
【００２７】
画像撮像ユニット４０は、典型的には、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子と光学レンズとを備えたカメラである。カメラ４０で取得された画像は、制御ユニット８０に送られて記録（履歴管理）および画像処理されることにより、第２の容器２２に吐出された液滴２５ａの状態、たとえば液滴２５ａの飛翔形態（飛翔方向、吐出形態、吐出状態）などを認識および比較することにより飛翔形態の再現性を確認したり、液滴２５ａに含まれる微細な粒子（粒状体、細胞）などを認識したりできる。３個の第２の容器２２のそれぞれの前方向１０２ａには、それぞれの第２の容器２２と前後方向１０２に対向するように３個のストロボ４１が配置されている。
【００２８】
この吐出システム１の制御ユニット８０は、ＣＰＵ、メモリなどのコンピュータとして汎用的な資源を含み、ＲＡＭなどのメモリに格納されたプログラム（プログラム製品）により、ヘッドユニット１０、重量計測ユニット３０、搬送ユニット３５、テーブル移動ユニット５５、画像撮像ユニット４０および圧力制御ユニット８８などを制御する。制御ユニット８０は、ＡＳＩＣ、ＬＳＩなどの他の集積回路を用いた制御装置であってもよい。以下で説明する制御ユニット８０の各ユニット（機能）は、プログラムまたは適当な回路により制御ユニット８０に実装されている。この制御ユニット８０の各ユニットは、吐出システム１のホストとなるパーソナルコンピュータなどのホスト装置側で実現することも可能である。
【００２９】
制御ユニット８０は、第１の容器２１から各ノズル開口１４を介して各液状体２５をキャビティ１３に吸引することにより各液状体２５の粘度（状態）を推定する粘度推定ユニット（状態推定ユニット）８１と、推定された液状体２５の粘度（状態）によりピエゾ素子１２を駆動する条件、たとえば液状体毎、すなわち、ノズル毎にピエゾ素子１２に印加する電圧やパルス幅、パルス形状を制御する波形制御ユニット（電圧制御ユニット、駆動条件設定ユニット）８２と、各ノズル毎に画像撮像ユニット４０により記録された画像を比較することにより、液状体毎に液滴２５ａの吐出状態（飛翔形態）の再現性を確認する再現性確認ユニット８３と、重量計測ユニット３０により、第２の容器２２に吐出された液状体２５の吐出量および吐出液滴数を液状体毎に確認して各ノズルの液滴毎の重量を算出および／または確認する第１の吐出量確認ユニット８４と、重量計測ユニット３０により、ターゲット５１への吐出後に第２の容器２２に吐出された液状体２５の吐出量および吐出液滴数を液状体毎に確認して各ノズルの液滴毎の重量を算出および／または確認する第２の吐出量確認ユニット８５とを有する。
【００３０】
図３に、吐出ヘッド１１が第１の容器２１から液状体２５を吸引する様子を、吐出システム１を右方向１０１ｂから見た図により示している。制御ユニット８０の粘度推定ユニット８１は、吐出ヘッド１１がキャビティ１３やその上流のチューブ８９や容器（不図示）に吸引した液状体２５の粘度を推定する。
【００３１】
液状体２５の粘度を推定する方法の一例は、液状体２５の吸引量ａおよび吸引時間ｔにより液状体２５の粘度を推定することである。一般に、吐出ヘッドは、ノズル開口を含めたノズルの形状が吐出ヘッドごとに異なるため、キャビティからノズル開口に押し出される液状体の流体抵抗は吐出ヘッドごとに異なる。このため、同じ吐出条件であっても吐出ヘッドごとに吐出される液状体の量が異なり、所望の吐出量で液状体を吐出することは容易ではなく、さらに、粘度を含めた状態（特性）の不明な未知の液状体を吐出する場合に所望の吐出量で安定した吐出を行うことはいっそう困難となる。
【００３２】
本発明では、各吐出ヘッドごとに、予め粘度が判明している液状体（液体）を所定の温度、圧力および時間の環境下で吸引し、その吸引量を測定しておき、これを複数の粘度について行い、粘度ごとに測定された吸引量および吸引時間などのデータをその吐出ヘッドの固有値（ヘッドデータ）として、吐出ヘッドに搭載されたメモリに記録しておく。このヘッドデータが書き込まれた吐出ヘッド１１を吐出システム１に搭載すると、制御ユニット８０の粘度推定ユニット８１は、各吐出ヘッド１１ごとのヘッドデータ（ヘッドＩＤ）を読み込み、そのヘッドデータを基にして吸引量ａ、吸引時間ｔあるいは吸引量ａおよび吸引時間ｔの関数として液状体２５の粘度Ｘを推定する近似関数ｆを作成（生成）する。したがって、この粘度推定ユニット８１では、近似関数ｆに重量計測ユニット３０により測定された液状体２５の吸引量ａ、吸引時間ｔあるいは吸引量ａおよび吸引時間ｔを代入することにより、未知の液状体２５であっても粘度Ｘを推定することができる。
【００３３】
制御ユニット８０の波形制御ユニット８２は、粘度推定ユニット８１により推定された液状体２５の粘度Ｘの液状体２５を吐出するのに適した電圧または電圧パターンにより、ピエゾ素子１２を制御する。このため、吐出ヘッド１１に状態の不明な液状体２５を吸引した場合であっても、粘度推定ユニット８１が液状体２５の粘度を推定し、波形制御ユニット８２が推定された粘度により最適な駆動電圧やパルス幅、パルス形状など（吐出条件）が自動的に設定される。したがって、未知の液状体２５であっても所望の吐出量で安定した吐出を行うことができる吐出システム１を提供できる。粘度Ｘの液状体２５を吐出するのに適した電圧または電圧パターンは、粘度推定ユニット８１により推定された液状体２５の粘度Ｘおよび液滴スピードＶの関数に基づいて設定してもよい。
【００３４】
この吐出システム１においては、第１の容器２１から液状体２５を吸引した後、吐出ヘッド１１を上昇させて第１の容器２１から大気中に引き上げると、ノズル開口１４の周囲に液状体２５が付着する可能性がある。液状体２５を吸引する前の第１の容器２１の重量（第１の容器２１および液状体２５の合計重量）をＷ１、液状体２５を吸引した後の第１の容器２１の重量をＷ２、キャビティ１３に吸引されずにノズル開口１４の周囲に付着した液状体２５の重量（付着重量）をｂとすると、キャビティ１３に実際に吸引された液状体２５の重量ａは、以下の式（１−１）で求めることができる。
ａ＝Ｗ１−（Ｗ２＋ｂ）      ・・・・・（１−１）
液状体２５の付着重量ｂを求める方法の一例は、重量計測ユニット３０の電子天秤３１の上に液状体２５を吸い取る吸収体（不図示）を設置し、この吸収体にノズル開口１４を押し付けて付着した液状体２５を吸収体に吸い取らせた後の重量を計測することである。すなわち、電子天秤３１にセットした吸収体が付着した液状体２５を吸い取った後の重量をＷ２´とすると、Ｗ２´＝Ｗ２＋ｂとなるので、キャビティ１３に実際に吸引された液状体２５の重量ａは、以下の式（２−１）で求めることができる。
ａ＝Ｗ１−Ｗ２´      ・・・・・（２−１）
液状体２５の付着重量ｂを求める方法の他の一例は、予めこの液状体２５の付着重量ｂを複数回のテストにより実験的に求めておくことである。すなわち、複数回の実験で求めた付着重量ｂの平均的な付着重量をｂ´とすると、キャビティ１３に実際に吸引された液状体２５の重量ａは、以下の式（２−２）で求めることができる。
ａ＝Ｗ１−（Ｗ２＋ｂ´）      ・・・・・（２−２）
液状体２５の付着重量ｂを求める方法の他の一例は、第１の容器２１の液状体２５の重量を重量計測ユニット３０により予め計測し、次に圧力制御ユニット８８により液状体２５を負圧にて吸引し、重量計測ユニット３０にて吸引後の液状体２５の重量を測定し、その差より吸引量Ｗ３を求める。その後、圧力制御ユニット８８により正圧を与えて液状体２５を第２の容器２２に全量排出させ、重量計測ユニット３０により排出された液状体２５の重量Ｗ４を計測する。これらにより、Ｗ３−Ｗ４を求めると、ノズル開口１４の周囲に付着した液状体２５の付着重量ｂとすることもできる。上記において、第２の容器２２に排出する代わりに、もとの第１の容器２１に排出しても同様に付着重量ｂを求めることができる。
【００３５】
さらに、この吐出システム１は、吸引時、すなわち吐出ヘッド１１が第１の容器２１に挿入されている間、重量計測ユニット３０の左右方向１０１の移動を規制するロックユニット６０を有する。
【００３６】
図４に、ロックユニット６０のロックがされた様子を、吐出システム１を前方向１０２ａから見た図により示している。ロックユニット６０は、吐出ヘッド１１の昇降に連動して昇降するロック棒６１と、吐出ヘッド１１が第１の容器２１に挿入されているときに、ロック棒６１の水平方向（左右方向）１０１の移動を規制して吐出ヘッド１１の位置を固定するロック板６２とを含む。ロック板６２は、電子天秤３１の側面に設けられており、吐出ヘッド１１の吸引時に重量計測ユニット３０が右方向１０１ｂに動かないようにロック棒６１を固定する。このため、吐出ヘッド１１の吸引時に、電子天秤３１にセットされた第１の容器２１が左右方向１０１に移動することを防止できる。したがって、吐出ヘッド１１が第１の容器２１と干渉（衝突）することにより、ノズルが折れるなどの吐出ヘッド１１の損傷を抑制でき、さらに、第１の容器２１の傾倒（転倒）などによる液状体２５の漏出も抑制できる。
【００３７】
なお、ロックユニット６０は、吐出ヘッド１１の昇降に連動して昇降するロック棒６１と、吐出ヘッド１１が第１の容器２１の上方向１０３ａに位置したときに、ロック棒６１を挿入して吐出ヘッド１１の位置を固定するロック孔（不図示）とを含むものであってもよい。吐出ヘッド１１が第１の容器２１の上方向１０３ａに位置したときにロックできるので、吐出ヘッド１１が第１の容器２１の上方向１０３ａに位置していないときに、吐出ヘッド１１が降下して第１の容器２１などと干渉して吐出ヘッド１１および／または第１の容器２１が損傷することを抑制できる。
【００３８】
図５に、ロックユニット６０のロックが解除された様子を、吐出システム１を前方向１０２ａから見た図により示している。図６に、ロックユニット６０のロックが解除された様子を、吐出システム１を上方向１０３ａから見た図（テーブル５０を省略した図）により示している。ロック棒６１は、吐出ヘッド１１の吸引が終わり、ヘッド移動ユニット１５が吐出ヘッド１１を第１の容器２１から抜き取るために上昇させると、吐出ヘッド１１の上昇に連動して上昇する。このため、吐出ヘッド１１が第１の容器２１から抜き取られるとロックが解除され、重量計測ユニット３０を右方向１０１ｂに引き出せるようになる。したがって、ロックが解除された重量計測ユニット３０を搬送ユニット３５により左右方向１０１に延びるレールを使って右方向１０１ｂに移動させ、ハウジング（シャーシ、ケース、筐体）９０から扉９１を介して外側に出して着脱できる。このため、重量計測ユニット３０を上方向１０３ａに外さずに、液ビン群２０（トレイ３２）を交換できるようになっている。なお、本例では、ロック棒６１が約４０ｍｍ程度上昇するとロックが解除されるようになっている。
【００３９】
図７に、吐出ヘッド１１が第２の容器２２に液状体２５を吐出する様子を、吐出システム１を右方向１０１ｂから見た図により示している。この吐出システム１では、制御ユニット８０から第２の容器２２への液状体２５の吐出指示が出力されると、ヘッド移動ユニット１５が、吐出ヘッド１１を前後方向１０２および上下方向１０３に移動させて所望の第２の容器２２の上方向１０３ａの位置に配置する。吐出ヘッド１１から第２の容器２２に吐出される液滴２５ａの画像は、第２の容器２２を前後方向１０２に挟むように配置したカメラ４０およびストロボ４１により撮像される。
【００４０】
制御ユニット８０の再現性確認ユニット８３は、カメラ４０により記録された画像を比較することにより、液滴２５ａの飛翔形態（吐出状態）の再現性を確認する。したがって、第２の容器２２に吐出された液滴２５ａの画像を比較することにより、液滴２５ａの飛翔形態（飛翔方向）の再現性を確認できるので、安定した吐出状態で液状体２５の吐出を行うことができる。さらに、画像を比較する代わりに液滴２５ａの画像をストロボ４１の発光タイミングを変えることにより複数用いることにより、液滴２５ａの液滴スピードを計測し、予め入力された液滴２５ａのスピードに対して再現性を確認することもできる。液滴２５ａの飛翔形態や飛翔スピードに再現性がない場合や、飛翔形態に問題があると判断された場合には、所望のターゲット５１に液状体２５が到達しない可能性がある。したがって、この吐出システム１においては、ワイピングユニット（不図示）により吐出ヘッド１１のノズル開口１４の周囲に付着した異物などを除去したり、吐出ヘッド１１をディスポーザ（不図示）に移動させて液滴２５ａを捨て打ちしたりすることによりクリーニングを行う。それでも問題が解決しない場合には、圧力制御ユニット８８により吐出ヘッド１１に正圧をかけ、キャビティ１３内部や流路にある気泡を、液状体２５とともに外部へと排出するクリーニングを行う。
【００４１】
制御ユニット８０の第１の吐出量確認ユニット８４は、重量計測ユニット３０により、吐出ヘッド１１が第１の容器２１から吸引したときの重量の変化および吐出ヘッド１１が第２の容器２２に吐出したときの重量の変化を測定し、第２の容器２２に吐出された液状体２５の吐出量を確認する。このため、液状体２５をターゲット５１に吐出する前に、所望の吐出量の液状体２５が吐出されるかを確認できる。すなわち、イムノクロマト分注の用途では、ターゲット５１であるメンブレンに染み込んだ試薬２５の量を正確に管理することが重要であり、ターゲット５１に対する本吐出と同様の吐出条件による吐出を第２の容器２２に行うことにより、本吐出で消費される試薬２５の量をシミュレートできる。
【００４２】
図８に、吐出ヘッド１１がターゲット５１に液状体２５を吐出する様子を、吐出システム１を右方向１０１ｂから見た図により示している。この吐出システム１では、制御ユニット８０からターゲット５１への液状体２５の吐出指示が出力されると、ヘッド移動ユニット１５が、吐出ヘッド１１を前後方向１０２および上下方向１０３に移動させてターゲット５１の上方向１０３ａの位置に配置し、テーブル移動ユニット５５が、ターゲット５１を載せたテーブル５０を左右方向１０１に移動させることにより、液状体２５をターゲット５１の上に線状に描画（吐出）する。
【００４３】
制御ユニット８０の第２の吐出量確認ユニット８５は、重量計測ユニット３０により、吐出ヘッド１１がターゲット５１に吐出した後に第２の容器２２に吐出したときの重量の変化を測定し、ターゲット５１に吐出された液状体２５の吐出量を確認する。このため、液状体２５をターゲット５１に吐出した後に、所望の吐出量の液状体２５が吐出されたかを確認できる。
【００４４】
この吐出システム１においては、所望の吐出量の液状体２５が吐出されていないと判断された場合には、マーキングユニット（不図示）により、異常吐出により描画された線であることをターゲット５１に明示するバッドマーキングを行う。このため、ターゲット５１への液状体２５の吐出を目視し続ける必要がなく、ターゲット５１への吐出が正常に行われたかどうかをターゲット５１への吐出後に確認できる。したがって、ターゲット５１への液状体２５の吐出試験を無人で自動的に行うことができ、吐出後に吐出量の確認を行うことにより試験結果の合否を判断でき、ターゲット５１の品質を管理できる。吐出試験の結果が合格と判断された場合には、製造されたターゲット５１、すなわち所望の吐出量の液状体が描画されたターゲット５１を搬入搬出ユニット（不図示）により搬出してもよい。さらに、この吐出システム１においては、第１および第２の吐出量確認ユニット８４および８５による吐出量の確認時に、制御ユニット８０が放熱ファン（不図示）をオフに切り替えるので、振動を抑制して吐出量の計測を高精度に行うことができる。
【００４５】
あるいは、吐出ヘッド１１のノズル開口１４の直下（下方向１０３ｂ）または近傍で、メンブレン５１などの分注メディア表面の分注状況や分注直後であって液状体２５がメンブレン５１に浸透する前に形成された液状体２５からなるラインを、ＣＣＤカメラやレンズを搭載した分注撮影ユニット（不図示）により撮影し、所望の分注がなされたかを目視または画像処理によって判定することもできる。この分注撮影ユニット（不図示）は、ヘッドユニット１０と一体となるように構成し、かつ斜め上方からこの分注エリアを撮影できるように配置することが望ましい。吐出ヘッド１１が複数搭載されている場合は、分注撮影ユニットを吐出ヘッド１１の個数分用意するか、または吐出ヘッド１１を移動可能として、撮影したい吐出ヘッド１１のノズル開口１４の直下に配置できるように構成することができる。
【００４６】
図９に、吐出システム１の制御ユニット８０の処理の概要をフローチャートにより示している。制御ユニット８０は、ステップ１１１において、吐出システム１に搭載された吐出ヘッド１１のヘッドデータが読み込まれていることを確認する。制御ユニット８０の粘度推定ユニット８１は、読み込まれたヘッドデータを基にして液状体２５の吸引量ａおよび吸引時間ｔにより粘度Ｘを推定する近似関数ｆを生成する。
【００４７】
制御ユニット８０は、ステップ１１２において、ヘッド移動ユニット１５により吐出ヘッド１１を移動および降下させて第１の容器２１の液状体２５の中に挿入し、圧力制御ユニット８８により吐出ヘッド１１に対してチューブ８９を介して負圧を与え、第１の容器２１から液状体２５がキャビティ１３やチューブ８９内に吸引される（吸い上げられる）。あるいは、吐出ヘッド１１と圧力制御ユニット８８との間に容器（不図示）を設け、この容器内まで液状体２５を吸い上げる。粘度推定ユニット８１は、ステップ１１３において、重量計測ユニット３０により計測された液状体２５の吸引量ａおよびその吸引時間ｔにより、液状体２５の粘度Ｘを推定する。波形制御ユニット８２は、ステップ１１４において、推定された粘度Ｘによりピエゾ素子１２に印加する電圧を設定する。制御ユニット８０は、ステップ１１５において、ヘッド移動ユニット１５により吐出ヘッド１１を上昇および移動させて第２の容器２２の上方向１０３ａの位置に配置し、波形制御ユニット８２により設定された駆動電圧によりピエゾ素子１２を駆動させて吸引した液状体２５を所定の液滴数、たとえば１０００滴を第２の容器２２に吐出し、重量を測定する。これにより一滴当たりの吐出量が決まる。
【００４８】
再現性確認ユニット８３は、ステップ１１６において、カメラ４０により記録された画像や画像から得られた液滴スピードを比較することにより、液状体２５（液滴２５ａ）の飛翔形態（吐出状態）に再現性があるかを確認する。再現性がないと判断すると、制御ユニット８０は、ステップ１１７において、ワイピングユニットなどによりクリーニングを行い、ステップ１１５に戻る。あるいは、破線で示すように、圧力制御ユニット８８により吐出ヘッド１１に正圧をかけ、一旦チューブ８９やキャビティ１３の内部の液状体２５を全て外部に排出した後、ステップ１１２に戻ってやり直してもよい。再現性があると判断すると、第１の吐出量確認ユニット８４は、ステップ１１８において、重量計測ユニット３０により、第２の容器２２に所定の液滴数の液状体２５が吐出されたときの重量を確認する。第２の容器２２への吐出量が予定の値でないと判断すると、制御ユニット８０は、ステップ１１９において、吐出条件を変えて行った吐出結果を基にして２点補正と内挿および外挿補間を行い、ステップ１２０において、ピエゾ素子１２の駆動条件を設定し直し、ステップ１１８に戻る。
【００４９】
第２の容器２２への吐出量が予定の値であると判断すると、制御ユニット８０は、ステップ１２１において、ヘッド移動ユニット１５により吐出ヘッド１１を移動させてターゲット５１の上方向１０３ａの位置に配置するとともに、テーブル移動ユニット５５によりターゲット５１を載せたテーブル５０を移動させて、液状体２５をターゲット５１の上に線状に描画（吐出）する。第２の吐出量確認ユニット８５は、ステップ１２２において、重量計測ユニット３０により、ターゲット５１に所望の吐出量の液状体２５が吐出されたかを確認する。すなわち、ターゲット５１に吐出した後に、再度、第２の容器２２に所定の数の液滴２５ａを吐出し、ステップ１１８において確認した予定の吐出量と変わりがないことを確認する。ターゲット５１への吐出の前後で、吐出量（液滴当たり）に変化がないか、変化が所定の誤差（公差）以内であれば、ステップ１２４において、ターゲット５１への吐出量が正常であると判断し、必要であれば、正常終了であることを示すマークをターゲットに施す。一方、ターゲット５１への吐出の前後で吐出量が変化していると、制御ユニット８０は、ステップ１２３において、ターゲット５１への液状体２５の吐出結果が不合格であると判断し、必要であれば、不良であることを示すマークをターゲットに施す。
【００５０】
この吐出システム１においては、ターゲット５１に液状体２５を吐出する前に、再現性確認ユニット８３により飛翔形態の再現性の確認（診断）を行い、さらに、第１の吐出量確認ユニット８４により吐出量の確認（診断）を行うことにより、所望の吐出量の液状体２５をターゲット５１に向けて安定的に吐出できる可能性を向上できる。さらに、この吐出システム１においては、ターゲット５１に液状体２５を吐出した後に、再現性をチェックし、その履歴を保持することにより、ターゲット５１への吐出結果の信頼性を向上する。それとともに、所定の品質のターゲット５１が製造されたことを履歴やターゲット５１へのマークにより保証する。ステップ１２４において合格であれば、ステップ１２６において次のターゲット５１があるかを確認する。次のターゲット５１があれば、ステップ１２１に戻り、次のターゲット５１を製造する。次のターゲット５１がなければ終了する。ステップ１２３において不合格であれば、ステップ１２５において次のターゲット５１があるかを確認する。次のターゲット５１があれば、ステップ１１２に戻り、粘度の設定から再度調整を行う。この処理を、ターゲットが終了するまで繰り返す。この例においては、次のターゲットは不図示のロボットなどにより次々とテーブル５０の上に搬入（供給）される。
【００５１】
図１０に、図９のステップ１１３において液状体２５の吸引時間ｔを計測する他の例を示している。この吐出システム１ａは、吐出システム１と共通の構成であり、さらに、吐出ヘッド１１が液状体２５を吸引したときに所定の位置（第１の位置）Ｐ１に到達する液状体２５の液面２５ｂを検出する液面検出ユニット（センサー）１１０と、液状体２５の吸引を開始して液面検出ユニット１１０により液面２５ｂを検出するまでの吸引時間ｔを計測する吸引時間計測ユニット（タイマー）１２０とを備えている。なお、その他の構成については上記実施形態と共通するため、説明を省略する。
【００５２】
各吐出ヘッド１１は、管状部材１９の先端部１１ａに形成されたノズル開口１４と、管状部材１９の後端部１１ｂのチューブ８９との接続部１６とを連通する円筒状（管状）で透光性（透明、半透明）の側壁部１１ｃを備えている。各チューブ８９も、円筒状で透光性の側壁部８９ｃを備えている。この液面検出ユニット（フォトインタラプタ）１１０は、吐出ヘッド１１のキャビティ１３よりも上流側の第１の位置Ｐ１において吐出ヘッド１１の側壁部１１ｃを挟むように対向して配置された発光部（投光部）１１１と、受光部１１２とを備えている。このため、側壁部１１ｃの内部の液状体２５の有無による屈折率の相違およびそれに伴う光の屈折方向の相違を利用して液状体２５の液面２５ｂを検出できる。本例では、側壁部１１ｃの内部に液状体２５がある場合には発光部１１１から受光部１１２に向けて光が透過し、側壁部１１ｃの内部に液状体２５がない場合には発光部１１１からの光が拡散することを利用して、第１の位置Ｐ１において液面２５ｂを検出している。状態推定ユニット８１は、液面２５ｂの移動または所定の位置Ｐ１への到達により液状体２５の状態を推定するユニット８１ａを含む。
【００５３】
この吐出システム１ａにおいては、ノズル開口１４から吸引される液状体２５の液面２５ｂが第１の位置Ｐ１に到達したとき、側壁部１１ｃの内部に所定の吸引量ａの液状体２５が充填されるように第１の位置Ｐ１が設定されている。このため、吸引時間計測ユニット１２０により、液状体２５の吸引を開始して液面検出ユニット１１０が液面２５ｂを検出するまでの吸引時間ｔを計測することにより、各吐出ヘッド１１が所定の吸引量ａの液状体２５を吸引するまでの吸引時間ｔを計測できる。したがって、ステップ１１３において、近似関数ｆに吸引時間計測ユニット１２０により計測された液状体２５の吸引時間ｔを代入することにより、液状体２５の粘度Ｘを推定できる。このため、推定された粘度Ｘの液状体２５を吐出するのに適した電圧または電圧パターンを設定でき、未知の液状体２５であっても所望の吐出量で安定した吐出を行うことができる吐出システム１ａを提供できる。なお、液面検出ユニット１１０をセットする位置は、吐出ヘッド１１の側壁部１１ｃを挟む第１の位置Ｐ１であってもよく、チューブ８９の側壁部８９ｃを挟む第２の位置Ｐ２であってもよい。また、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２を、吐出ヘッド１１の吸引可能な容積（吸引量）に対応する液面位置の下流（手前）に設定することにより、吸引限度を超えて液状体２５を吸い込むことも抑制できる。また、液面検出ユニット１１０は、第１の位置Ｐ１または第２の位置Ｐ２において液面２５ｂを撮像する画像撮像ユニット（ＣＣＤカメラ）などであってもよく、ＣＣＤカメラにより撮像された画像により液面２５ｂの到達（通過）を検出するようにしてもよい。
【００５４】
図１１に、吐出システム１および１ａの制御ユニット８０の異なる処理の概要をフローチャートにより示している。制御ユニット８０は、ステップ２１３において、状態推定ユニット８１が、キャビティ１３に吸引された液状体２５の状態、たとえば粘度、表面張力や、液状体２５に含まれる粒状体の個数や形態、径（大きさ）、形状、模様、色、液の比重などを推定するようにしてもよい。また、これら液状体２５の状態に関する情報を予め吐出ヘッド１１の固有値（ヘッドデータ）として、吐出ヘッド１１の搭載されたメモリに記録しておいて、吐出ヘッド１１の駆動条件の設定の際に用いることも可能である。さらに、制御ユニット８０は、ステップ２１４において、推定駆動条件設定ユニット８２が、推定された液状体２５の状態によりピエゾ素子１２を駆動する条件、たとえばキャビティ１３から液状体２５が吐出しない程度にキャビティ１３の内圧を変化させて液状体２５を撹拌したり、ピエゾ素子１２に押し打ち方式または引き打ち方式の駆動パルスを供給したり、駆動パルスを供給するタイミング、パルス幅、パルス高さなどを変化させたりすることが可能な駆動条件を設定してもよい。なお、その他のステップについては上記実施形態と共通するため、説明を省略する。
【００５５】
なお、液状体２５を吐出するターゲット５１としては、たとえば、マイクロプレート（ウェルマイクロプレート）、ガラス基板、メンブレン、セルソース、フィルム、シリコン基板、試験管、シャーレなどの公知の実験・検査器具や、多数のＤＮＡ断片をプラスチックやガラスなどの基板上に高密度に配置したＤＮＡマイクロアレイ（ＤＮＡチップ）などの分析器具も含まれる。
【００５６】
上記実施形態では、アクチュエータ１２としてピエゾ素子を使用した例を説明しているが、キャビティ１３の内圧を変動させるアクチュエータは、熱によりキャビティ内に気泡を発生させるヒーターであってもよい。機械的な力によりキャビティ内の圧力を変えることができるピエゾ素子は液状体に熱的な影響を与えにくいので、アクチュエータとして好適なものである。吐出ヘッドは、キャビティの外面に平板状の圧電素子を取り付けたものに限定されず、ガラス管と円筒状の圧電体とを組み合わせたグールドタイプのヘッドであってもよい。
【００５７】
なお、本発明はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に規定されたものを含む。また、特許請求の範囲に規定された発明は、請求項ごとに相互に独立であってもよい。
【図１】
2013161300.tif 000003
【図２】
2013161300.tif 000004
【図３】
2013161300.tif 000005
【図４】
2013161300.tif 000006
【図５】
2013161300.tif 000007
【図６】
2013161300.tif 000008
【図７】
2013161300.tif 000009
【図８】
2013161300.tif 000010
【図９】
2013161300.tif 000011
【図１０】
2013161300.tif 000012
【図１１】
2013161300.tif 000013
【国際調査報告】
2013161300.tif 000014
2013161300.tif 000015
2013161300.tif 000016
2013161300.tif 000017