特許 7452148 液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/00 20060101AFI20240312BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240312BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

B05C5/00 101

B05C11/10

C12M1/00 A

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020050197

(22)【出願日】2020-03-19

(65)【公開番号】P2021145630

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(72)【発明者】

【氏名】藤榮 博

(72)【発明者】

【氏名】山中 学

(72)【発明者】

【氏名】赤井 武志

(72)【発明者】

【氏名】山矢 優

【審査官】鏡 宣宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１２９７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５４３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０３１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－８３４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０４２７２２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ １／００－２１／００

Ｃ１２Ｍ １／００－１／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電性の分散液を保持する液室と、前記分散液を吐出する吐出口とを有する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに設けられ前記液室における前記分散液の液面の位置を検出する検出部と、
前記液室への前記分散液の供給と、前記液室からの前記分散液の除去とを行う液量調整部と、
前記検出部と前記液量調整部とを制御する制御部と、を備え、
前記検出部は、前記液室に挿入され相互に高さ位置が異なる複数の端子と、
前記複数の端子から選ばれる２つの端子の間が、電気的に導通する第１状態、又は電気的に導通しない第２状態のいずれであるかを判定する判定部と、を有し、
前記制御部は、前記液量調整部を制御して、前記液室への前記分散液の供給と、前記液室からの前記分散液の除去とを交互に又は同時に行わせて前記液室内の前記分散液を流動させ、且つ前記複数の端子のうち予め定めた２つの端子において前記第２状態を検出した検出結果に基づいて、前記検出結果が前記第１状態となる所定量を前記液室に供給させる液滴吐出ユニット。

【請求項2】

前記複数の端子は、前記液室における高さ位置を変更可能である請求項１に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項3】

前記複数の端子は、前記高さ位置を相互に独立して変更可能である請求項２に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項4】

前記検出部は、前記複数の端子の前記高さ位置を変更させる移動部を有し、
前記制御部は、前記分散液の種類に応じて前記移動部を制御し、前記複数の端子の前記高さ位置を変更する請求項２又は３に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項5】

前記検出部は、前記複数の端子をまとめて保持する保持部を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項6】

前記複数の端子は、前記吐出ヘッドに対して着脱自在である請求項１から５のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項7】

前記複数の端子は、３つ以上の端子を有し、
前記制御部は、前記分散液の種類に応じて前記２つの端子を選択する請求項１から６のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項8】

前記液量調整部は、前記分散液を貯留する第１貯留部と、
前記第１貯留部と前記液室とを接続する第１流路と、
前記第１流路の経路内に設けられた第１ポンプと、
前記分散液を貯留する第２貯留部と、
前記第２貯留部と前記液室とを接続する第２流路と、
前記第２流路の経路内に設けられた第２ポンプと、を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項9】

前記第１流路の前記液室側の端部は、前記液室に挿入された第１ノズルであり、
前記第２流路の前記液室側の端部は、前記液室に挿入された第２ノズルであり、
前記第１ノズル及び前記第２ノズルの少なくともいずれか一方は、外側表面に前記複数の端子のうち少なくとも１つの端子を有する請求項８に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項10】

前記第１ノズル及び前記第２ノズルはそれぞれ、外側表面に前記複数の端子のうち少なくとも１つの端子を有する請求項９に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項11】

前記第１ノズル及び前記第２ノズルのいずれか一方は、外側表面に前記複数の端子を全て有する請求項９又は１０に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項12】

前記液量調整部は、前記分散液を貯留する貯留部と、
前記貯留部と接続する流路と、
前記流路内に前記分散液を流動させるポンプと、を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項13】

前記流路の前記液室側の端部は、前記液室に挿入されたノズルであり、
前記ノズルは、外側表面に前記複数の端子のうち少なくとも１つの端子を有する請求項１２に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項14】

前記ノズルは、外側表面に前記複数の端子を有する請求項１３に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項15】

前記分散液の分散質は、細胞である請求項１から１４のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項16】

前記吐出ヘッドを複数有し、
複数の前記吐出ヘッドが前記分散液の吐出方向と交差する方向に配列している請求項１から１５のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【請求項17】

請求項１から１６のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニットを有する液滴吐出装置。

【請求項18】

前記複数の端子を洗浄する洗浄部を有し、
前記複数の端子は前記洗浄部に移動可能である請求項１７に記載の液滴吐出装置。

【請求項19】

前記複数の端子を前記洗浄部へ搬送する搬送部を有する請求項１８に記載の液滴吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インクなどの液状体（液）を所望の位置に吐出する技術として、インクジェット方式の液滴吐出装置が知られている。

【0003】

近年では、液滴吐出装置において、従来の二次元印刷の際に用いたインクに変わる種々の液を吐出することが求められる。例えば、吐出の対象となる液は、溶液のほか分散液も挙げられる。分散液に含まれる分散質としては、樹脂材料のような有機材料、金属粒子や酸化物粒子のような無機材料、細胞や遺伝子のような生体由来材料を挙げることができる。

【0004】

液滴吐出装置において上述のような分散液を吐出する場合、液室で分散質が沈降することがある。分散質が沈降すると、吐出する液滴量が一定であったとしても、吐出する液体の分散質の濃度が異なり、所望の量の分散質を安定して吐出することが困難となる。

【0005】

また、液滴吐出装置では、インクジェットヘッド（液滴吐出手段）の液室内に貯留する液量変化に伴って、吐出圧力が変化し吐出量が変動することがある。

【0006】

このような従来の課題に対し、液室内の分散質の沈降を抑制するとともに、液室内の液量を検出し、検出された液量が規定量に対して少なければ液室に液体を補給する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、液室内の液面高さを検出し液量を検出する構成として、カメラ、静電容量式の液量検知センサ及びレーザー変位計が挙げられている。以下の説明においては、液室内の液量を検出する構成を「液量センサ」と称することがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献１に挙げられた液量センサを有する構成では、液量センサを設けることで液滴吐出装置が大型化しやすい。また、複数のインクジェットヘッドのそれぞれに特許文献１に挙げられた液量センサを配置すると液滴吐出装置が高額になる。そのため、特許文献１に記載の装置であっても、所望の量の分散質を安定して吐出することは可能であるが、装置構成には未だ改良の余地がある。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、分散液を安定して吐出することが可能な液滴吐出ユニットを提供することを目的とする。また、このような液滴吐出ユニットを有し、分散液を安定して吐出することが可能な液滴吐出装置を提供することをあわせて目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、導電性の分散液を保持する液室と、前記分散液を吐出する吐出口とを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに設けられ前記液室における前記分散液の液面の位置を検出する検出部と、前記液室への前記分散液の供給と、前記液室からの前記分散液の除去とを行う液量調整部と、前記検出部と前記液量調整部とを制御する制御部と、を備え、前記検出部は、前記液室に挿入され相互に高さ位置が異なる複数の端子と、前記複数の端子から選ばれる２つの端子の間が、電気的に導通する第１状態、又は電気的に導通しない第２状態のいずれであるかを判定する判定部と、を有し、前記制御部は、前記液量調整部を制御して、前記液室への前記分散液の供給と、前記液室からの前記分散液の除去とを交互に又は同時に行わせて前記液室内の前記分散液を流動させ、且つ前記複数の端子のうち予め定めた２つの端子において前記第２状態を検出した検出結果に基づいて、前記検出結果が前記第１状態となる所定量を前記液室に供給させる液滴吐出ユニットを提供する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、分散液を安定して吐出することが可能な液滴吐出ユニットを提供できる。また、このような液滴吐出ユニットを有し、分散液を安定して吐出することが可能な液滴吐出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、第１実施形態の液滴吐出装置１の概略図である。

【図2】図２は、第１実施形態の液滴吐出ユニット１０１Ａの概略図である。

【図3】図３は、制御部１５０を説明するブロック図である。

【図4】図４は、液滴吐出装置１の動作を説明する説明図である。

【図5】図５は、液滴吐出装置１の動作を説明する説明図である。

【図6】図６は、検出部の変形例を示す模式図である。

【図7】図７は、検出部の変形例を示す模式図である。

【図8】図８は、液量調整部の変形例を示す模式図である。

【図9】図９は、液滴吐出装置１が備えていてもよい構成を説明する説明図である。

【図10】図１０は、第２実施形態に係る液滴吐出ユニット１０１Ｂ及び液滴吐出装置２の模式図である。

【図11】図１１は、第２実施形態の液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置の変形例を示す模式図である。

【図12】図１２は、第２実施形態の液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置の変形例を示す模式図である。

【図13】図１３は、第２実施形態の液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置の変形例を示す模式図である。

【図14】図１４は、本発明の第３実施形態に係る液滴吐出ユニット１０１Ｆ及び液滴吐出装置６の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第１実施形態］
以下、図１～図９を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ユニット及び液滴吐出ユニットを有する液滴吐出装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。

【0013】

図１は、本実施形態の液滴吐出装置１の概略図である。図１に示すように液滴吐出装置１は、吐出部１０と、付着部３０と、載置部４０と、制御部１５０と、を有する。

【0014】

以下の説明においては、ｘｙｚ直交座標系を設定し、このｘｙｚ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ここでは、水平面内の所定方向をｘ軸方向、水平面内においてｘ軸方向と直交する方向をｙ軸方向、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をｚ軸方向とする。

【0015】

また、鉛直方向上方を＋ｚ方向とし、鉛直方向下方を－ｚ方向とする。以下の説明において、「上方」「上面」の「上」、「下方」「下面」の「下」も同じ意味とする。

【0016】

さらに、以下の説明において「平面視」とは、対象物を上方から視ることを指し、「平面形状」とは、対象物を上方から視た形状を指すものとする。

【0017】

《吐出部》
図１に示すように、吐出部１０は、液滴吐出ユニット１０１Ａと、第１移動部１０２と、第２移動部１０３とを有する。吐出部１０は、液滴Ｌ１を吐出する。

【0018】

＜液滴吐出ユニット＞
液滴吐出ユニット１０１Ａは、吐出ヘッド１１０と、検出部１２０と、液量調整部１３０Ａと、制御部１５０とを有する。液滴吐出ユニット１０１Ａは、吐出ヘッド１１０を１つのみ有していてもよく、複数有していてもよい。

【0019】

液滴吐出ユニット１０１Ａは、３つの吐出ヘッド１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと、３つの検出部１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃと、３つの液量調整部１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃとを有する。

【0020】

吐出ヘッド１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃは、それぞれ同じ構成であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。

【0021】

検出部１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃは、それぞれ同じ構成であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。

【0022】

液量調整部１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃは、それぞれ同じ構成であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。

【0023】

３つの吐出ヘッド１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃは、吐出ヘッド１１０から吐出される液の吐出方向（図では、－ｚ方向）と交差する方向（図ではｘ方向）に配列している。

【0024】

図２は、本実施形態の液滴吐出ユニット１０１Ａの概略図である。液滴吐出ユニット１０１Ａが有する吐出ヘッド１１０は、液保持部１１１と、ノズルプレート（膜状部材）１１２と、振動部材１１３とを有する。液滴吐出ユニット１０１Ａは、液保持部１１１で保持する液を付着部３０に向けて吐出する。

【0025】

液保持部１１１は、ｚ軸方向の上方端部１１１ｘと下方端部１１１ｙとが開口した筒状の部材である。液保持部１１１の材料としては、例えば、金属、シリコン、セラミックス、高分子材料などが挙げられる。

【0026】

液保持部１１１の下方端部１１１ｙは、ノズルプレート１１２と振動部材１１３とで塞がれている。液保持部１１１とノズルプレート１１２と振動部材１１３とで囲まれた空間には、液Ｌが保持されている。

【0027】

吐出ヘッド１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃがそれぞれ有する液保持部１１１においては、それぞれ同じ液Ｌを保持してもよく、互いに異なる液Ｌを保持してもよい。

【0028】

液Ｌは、導電性を有する分散液であれば特に制限はない。液滴吐出装置１で吐出する液Ｌは、分散質（粒子Ｐ）と、粒子Ｐが分散した分散媒ＤＭとを有する。

【0029】

粒子Ｐとしては、ポリマー粒子のような有機材料、金属微粒子、無機酸化物粒子のような無機材料を挙げることができる。金属微粒子としては、銀粒子、銅粒子等を挙げることができる。無機微粒子としては、酸化チタン粒子や酸化ケイ素粒子を挙げることができる。

【0030】

また、粒子Ｐとして、細胞を用いることもできる。細胞としては、動物細胞、特にヒト由来の細胞を挙げることができる。

【0031】

分散媒ＤＭとしては、水、アルコールなどを挙げることができる。分散媒ＤＭには、蒸発を抑えるための湿潤剤や、表面張力を下げるための界面活性剤が含まれていてもよい。

【0032】

本実施形態においては、液滴吐出装置１で吐出する液Ｌが、分散媒ＤＭに粒子Ｐとして細胞を分散させた分散液であることとして説明する。この場合、分散媒ＤＭとしては、リン酸緩衝生理食塩水（Phosphate Buffered Saline）やHank's Balanced Salt Solutionなどの公知の緩衝液を用いることができる。

【0033】

（ノズルプレート（膜状部材））
ノズルプレート１１２は、吐出口１１２ｘを有する環状の部材である。ノズルプレート１１２は、液保持部１１１の下方端部１１１ｙを塞いでいる。吐出口１１２ｘは、液保持部１１１と連通している。

【0034】

ノズルプレート１１２の平面形状、平面視したときの大きさ、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。

【0035】

ノズルプレート１１２の外縁の平面形状としては、例えば、円形、楕円形、長方形、正方形、菱形などが挙げられる。例えば、ノズルプレート１１２の外縁の形状が円形である場合、ノズルプレート１１２は円環状の部材となる。

【0036】

ノズルプレート１１２は、吐出口１１２ｘ側の端部が支持されておらず、上下に振動可能である。ノズルプレート１１２は、吐出口１１２ｘ側の端部が振動することにより、吐出口１１２ｘ近傍の液Ｌに対して下方に力を加え、吐出口１１２ｘから液滴Ｌ１として吐出する。

【0037】

ノズルプレート１１２の材料としては、柔らかすぎるとノズルプレート１１２が簡単に振動し、吐出しないときに直ちに振動を抑えることが困難であるため、ある程度の硬さを有する材料を用いることが好ましい。

【0038】

また、吐出する液Ｌが細胞の分散液である場合、ノズルプレート１１２の材料は、細胞が付着し難い材料が好ましい。このような材料としては、親水性が高い材料が好ましい。

【0039】

このような材料としては、例えば、金属、セラミックス、高分子材料などが挙げられる。高分子材料としては、フッ素樹脂を用いることが可能である。

【0040】

ノズルプレート１１２の材料として、より具体的には、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニアなどが挙げられる。さらに、上記材料とは異なる材料で形成したノズルプレート１１２の表面を、前述の金属、セラミックス又は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）でコーティングした複合材料を用いることができる。

【0041】

吐出口１１２ｘの開口形状としては、目的に応じて適宜選択することができる。吐出口１１２ｘの開口形状としては、例えば、円形、楕円形、四角形などが挙げられる。なかでも、吐出口１１２ｘの開口形状としては、円形が好ましい。

【0042】

吐出口１１２ｘの平均開口径としては、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。吐出する液Ｌが分散液である場合には、液Ｌ中に分散する細胞などの分散質が吐出口１１２ｘに詰まることを避けるため、吐出口１１２ｘの開口形状は、分散質の最大径の２倍以上とすることが好ましい。

【0043】

（振動部材）
振動部材１１３は、ノズルプレート１１２を振動させて吐出口１１２ｘから液滴Ｌ１を吐出させる。

【0044】

振動部材１１３は、液保持部１１１の下方端部１１１ｙとノズルプレート１１２との間に挟まれ、液保持部１１１の下方端部１１１ｙを塞いでいる。

【0045】

振動部材１１３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。

【0046】

振動部材１１３の形状や配置は、発明の効果を阻害しないならば特に制限はなく、ノズルプレート１１２の形状に合わせて適宜設計することができる。例えば、ノズルプレート１１２の平面形状が円環状である場合には、吐出口１１２ｘの周囲に、同心状に振動部材１１３を設けることが好ましい。

【0047】

振動部材１１３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、圧電材料の上面及び下面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、制御部１５０から圧電素子の上下電極間に電圧を印加することによって膜の面横方向に圧縮応力が加わり、ノズルプレート１１２を膜の面上下方向に振動させることができる。

【0048】

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。

【0049】

液保持部１１１、ノズルプレート１１２及び振動部材１１３で囲まれた空間は、吐出ヘッド１１０の液室１１０Ａである。液室１１０Ａには、液Ｌが保持される。

【0050】

液室１１０Ａに保持される液Ｌの量としては、特に限定はされない。例えば、液室１１０Ａに保持される液Ｌの量として、１μｌから１ｍｌ程度を挙げることができる。液滴吐出装置１から細胞懸濁液のように高価な液を吐出する際には、液室１１０Ａに保持される液Ｌの量を、１μｌから２００μｌ程度とするとよい。

【0051】

＜検出部＞
検出部１２０は、吐出ヘッド１１０に設けられ、液室１１０Ａにおける液Ｌの液面ＬＳの位置を検出する。

【0052】

検出部１２０は、液室１１０Ａに挿入された複数の端子１２１を有する。図２に示す検出部１２０は、端子１２１として第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとを有する。第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂは、不図示の外部電源に接続される電極であり、第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとの間の電気的な導通を検出するために用いる。

【0053】

第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとは、相互に下端の高さ位置が異なる。「下端」とは、端子１２１の通電部位のうち、最も下方に位置する部分である。図２では、第１端子１２１ａの下端を符号Ａで示し、第２端子１２１ｂの下端を符号Ｂで示す。

【0054】

検出部１２０は、第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとをまとめて保持する保持部１２８を有する。検出部１２０が保持部１２８を有することにより、端子１２１の取り扱いが容易となる。

【0055】

また、検出部１２０は、吐出ヘッド１１０に対して着脱自在に設けられているとよい。このような構成の検出部１２０は、吐出する液Ｌを変更する際に検出部１２０の洗浄が容易となる。

【0056】

さらに検出部１２０は、制御部１５０を有する。制御部１５０は、第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとの間が、電気的に導通する第１状態、又は電気的に導通しない第２状態のいずれであるかを検出する。

【0057】

＜液量調整部＞
液量調整部１３０Ａは、液室１１０Ａへの液Ｌの供給と、液室１１０Ａからの液Ｌの除去とを行う。液量調整部１３０Ａは、第１貯留部１３１、第１流路１３２、第１ポンプ１３３、第２貯留部１３６、第２流路１３７及び第２ポンプ１３８を有する。

【0058】

第１貯留部１３１及び第２貯留部１３６は、それぞれ液Ｌを貯留する。

【0059】

第１流路１３２は、一端が第１貯留部１３１に接続され、他端が液保持部１１１に設けられた貫通孔１１１ａに接続されている。これにより、第１流路１３２は、第１貯留部１３１と液室１１０Ａとを接続する。貫通孔１１１ａは、液室１１０Ａ内の液Ｌの液面ＬＳより下方に位置する。

【0060】

第２流路１３７は、一端が第２貯留部１３６に接続され、他端が液保持部１１１に設けられた貫通孔１１１ｂに接続されている。これにより、第２流路１３７は、第２貯留部１３６と液室１１０Ａとを接続する。貫通孔１１１ｂは、液室１１０Ａ内の液Ｌの液面ＬＳより下方に位置する。

【0061】

第１流路１３２及び第２流路１３７は、軟質の樹脂材料を形成材料とする管である。軟質の樹脂材料としては、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素樹脂などが挙げられる。

【0062】

第１ポンプ１３３は、第１流路１３２の経路内に設けられている。第１ポンプ１３３は、第１流路１３２を介して、第１貯留部１３１から液室１１０Ａに液Ｌを供給し、又は液室１１０Ａから液Ｌを除去する。

【0063】

第２ポンプ１３８は、第２流路１３７の経路内に設けられている。第２ポンプ１３８は、第２流路１３７を介して、第２貯留部１３６から液室１１０Ａに液Ｌを供給し、又は液室１１０Ａから液Ｌを除去する。

【0064】

第１ポンプ１３３及び第２ポンプ１３８は、定量液量を吸引、保持、排出可能なポンプである。第１ポンプ１３３及び第２ポンプ１３８として、例えば、シリンジポンプやダイヤフラムポンプを用いることができる。

【0065】

＜第１移動部＞
図１に示すように、第１移動部１０２は、支持部材１０２ａと、直動部１０２ｂとを有する。第１移動部１０２は、第２移動部１０３の＋ｘ側の端部と－ｘ側の端部とに設けられた一対の部材である。

【0066】

支持部材１０２ａは、＋ｙ方向から見た視野において矩形の部材であり、第２移動部１０３を支持する。

【0067】

直動部１０２ｂは、ｚ軸方向に伸びた長尺の部材である。直動部１０２ｂは、支持部材１０２ａをｚ軸方向に上下移動させる。直動部１０２ｂは、例えば、駆動源としてステッピングモータを備えた公知のリニアアクチュエータを採用することができる。

【0068】

第１移動部１０２は、支持部材１０２ａをｚ軸方向に移動させることにより、第２移動部１０３が支持する液滴吐出ユニット１０１Ａをｚ軸方向に移動させる。

【0069】

＜第２移動部＞
第２移動部１０３は、支持部材１０３ａと、直動部１０３ｂとを有する。

【0070】

支持部材１０３ａは、＋ｙ方向から見た視野において矩形の部材であり、複数の吐出手段１１を支持する。

【0071】

直動部１０３ｂは、ｘ軸方向に伸びた長尺の部材である。直動部１０３ｂは、支持部材１０３ａをｘ軸方向に水平移動させる。直動部１０３ｂの両端は、それぞれ第１移動部１０２の支持部材１０２ａに支持されている。

【0072】

直動部１０３ｂは、例えば、駆動源としてステッピングモータを備えた公知のリニアアクチュエータを採用することができる。

【0073】

第２移動部１０３は、支持部材１０３ａをｘ軸方向に移動させることにより、支持部材１０３ａが支持する液滴吐出ユニット１０１Ａをｘ軸方向に移動させる。

【0074】

《付着部》
付着部３０は、吐出部１０から吐出される液滴Ｌ１の吐出方向に配置され、液滴Ｌ１が付着する。付着部３０は、液の吐出目的に応じた種々の材質及び形状を有する構造物を選択することができる。

【0075】

《載置部》
載置部４０は、付着部３０を載置する。載置部４０は、ｘステージ４１と、ｙステージ４２と、基台４３を有する。

【0076】

ｘステージ４１は、付着部３０を支持し固定する。また、ｘステージ４１は、付着部３０をｘ軸方向に水平移動させる。

【0077】

ｙステージ４２は、ｘステージ４１をｙ軸方向に水平移動させる。
基台４３は、ｙステージ４２を支持する。

【0078】

載置部４０は、ｘｙステージとして公知の構成を採用することができる。

【0079】

《制御部》
制御部１５０は、液滴吐出装置１の各部を動作させる信号を作成し、各部に供給して制御する。制御部１５０は、例えば、吐出部１０、載置部４０に供給する駆動信号を作成し、各部に供給して各部の動作を制御する。

【0080】

さらに、本実施形態の制御部１５０は、検出部１２０の一部を構成し、検出部１２０が有する第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとの間が、電気的に導通する第１状態、又は電気的に導通しない第２状態のいずれであるかを検出する。

【0081】

図３は、制御部１５０を説明するブロック図である。図３に示すように、制御部１５０は、導通検出部１５１と、判定部１５２と、指示部１５３と、記憶部１５４とを有する。さらに制御部１５０は、入力部１５５を有する。制御部１５０としては、公知の情報処理端末を用いることができる。

【0082】

導通検出部１５１は、第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとの間の電気抵抗を測定する。導通検出部１５１は、検出結果を判定部１５２に供給する。

【0083】

判定部１５２は、導通検出部１５１から供給された検出結果と、予め定めた閾値とを比較して、検出結果が閾値以下の抵抗値であれば第１状態、閾値を超える抵抗値であれば第２状態であると判定する。閾値は、記憶部１５４に記憶されている値を用いてもよく、入力部１５５から入力される値を用いてもよい。

【0084】

指示部１５３は、判定部１５２における判定結果に基づいて、液量調整部１３０Ａを動作させる信号を作成し液量調整部１３０Ａに供給する。

【0085】

また、指示部１５３は、入力部１５５から入力される指示に基づいて、液量調整部１３０Ａを動作させる信号を作成し、液量調整部１３０Ａに供給してもよい。

【0086】

さらに、指示部１５３は、入力部１５５から入力される指示に基づいて、検出部１２０を動作させる信号を作成し、検出部１２０に供給してもよい。

【0087】

記憶部１５４は、判定部１５２において用いる閾値、吐出する液Ｌの性質と吐出条件との対応関係、及び入力部１５５から入力される指示に対する詳細な吐出条件を記憶する。

【0088】

液Ｌの性質としては、液Ｌの粘度及び液Ｌの濃度が挙げられる。また、液Ｌが分散液である場合、液Ｌの性質としては、液Ｌに含まれる分散質及び分散媒の種類が挙げられる。液滴吐出装置１においては、種々の液Ｌに対する適切な吐出条件を予め予備実験で求めておき、求められた吐出条件を記憶部１５４に記憶しておくとよい。

【0089】

記憶部１５４は、液Ｌの性質と吐出条件との対応関係を、関係式や参照テーブルの形で記憶しておいてもよい。

【0090】

また、「入力部１５５から入力される指示」について、予め複数条件をまとめたうえで、「モード１」「モード２」等の総称を用いてもよい。

【0091】

入力部１５５としては、キーボード及びマウス等が挙げられる。

【0092】

《液滴吐出装置の動作》
次に、液滴吐出装置１の動作を説明する。

【0093】

まず、図２に示すように、液滴吐出装置１においては、液量調整部１３０Ａを用いて吐出ヘッド１１０の液室１１０Ａ内に貯留した液Ｌを撹拌することができる。

【0094】

例えば液Ｌが分散液である場合、液Ｌを吐出ヘッド１１０の液室１１０Ａで保持し静置すると、粒子Ｐが沈降し液室１１０Ａの底部に堆積することがある。このように粒子Ｐが堆積したまま、吐出ヘッド１１０から液Ｌを吐出させると、吐出口１１２ｘに粒子Ｐが詰まってしまい、液滴として吐出できない不具合が生じ得る。

【0095】

また、液滴が形成できたとしても、吐出開始後しばらくの間、吐出される液滴には、多量の粒子Ｐが含まれると考えられる。その後、吐出を続けると、上澄み液だけを排出するに至るまで、液滴に含まれる粒子Ｐが漸減すると考えられる。

【0096】

このように、液滴吐出装置１から細胞などの粒子Ｐを含む分散液を吐出する場合、吐出する液滴に含まれる粒子Ｐなどの粒子の量が大きくばらつくおそれがある。

【0097】

対して、液滴吐出装置１は、液量調整部１３０Ａを駆動させることにより、上述のように想定される不具合を解消している。

【0098】

液量調整部１３０Ａの第１ポンプ１３３を駆動させて、液室１１０Ａの液Ｌを第１流路１３２の内部に吸引する。これにより、仮に液室１１０Ａの底部に粒子Ｐが沈降していたとしても、第１流路１３２に吸引される液Ｌの流れに沿って、液室１１０Ａの底部の粒子Ｐが舞い上がる。

【0099】

液量調整部１３０Ａは、第１ポンプ１３３を駆動させる際、第２ポンプ１３８を同時に駆動し、液Ｌを第２流路１３７から液室１１０Ａに供給するとよい。これにより、仮に液室１１０Ａの底部に粒子Ｐが沈降していたとしても、第２流路１３７から供給される液Ｌの流れに沿って、液室１１０Ａの底部の粒子Ｐが舞い上がる。

【0100】

液量調整部１３０Ａは、第１流路１３２の内部に吸引する液Ｌと同量の液Ｌを第２流路１３７から供給するとよい。これにより、液面ＬＳの位置が変動せず、安定した吐出条件で装置を駆動させることができる。

【0101】

次いで、図２に示すように、第１ポンプ１３３を駆動させ、第１流路１３２内に吸引した液Ｌを、液室１１０Ａ内に供給する。これにより、仮に液室１１０Ａの底部に粒子Ｐが沈降していたとしても、第１流路１３２から供給される液Ｌの流れに沿って、液室１１０Ａの底部の粒子Ｐが舞い上がる。図２では、第１流路１３２から供給される液Ｌの流れを符号Ｆ１で示している。

【0102】

また、液量調整部１３０Ａは、第１ポンプ１３３を駆動させる際、第２ポンプ１３８を同時に駆動し、液Ｌを液室１１０Ａから第２流路１３７に吸引するとよい。これにより、仮に液室１１０Ａの底部に粒子Ｐが沈降していたとしても、第２流路１３７に吸引される液Ｌの流れに沿って、液室１１０Ａの底部の粒子Ｐが舞い上がる。図２では、第２流路１３７に吸引される液Ｌの流れを符号Ｆ２で示している。

【0103】

液量調整部１３０Ａは、第１流路１３２の内部に吸引する液Ｌと同量の液Ｌを第２流路１３７から供給するとよい。これにより、液面ＬＳの位置が変動せず、安定した吐出条件で装置を駆動させることができる。

【0104】

これらの操作により、液室１１０Ａで保持する液Ｌでは、粒子Ｐが好適に分散した状態となる。このような操作のことを、以下の説明では「液Ｌの再分散処理」と称することがある。液Ｌの再分散処理により、液Ｌにおいて粒子Ｐが沈降することより想定される上述の不具合を抑制できる。

【0105】

さらに、本実施形態の液滴吐出装置１においては、以下の動作処理を行う。図４，５は、液滴吐出装置１の動作を説明する説明図である。

【0106】

図４に示すように、液滴吐出装置１において液Ｌを吐出する際、まず液室１１０Ａには、十分な量の液Ｌを貯留させておく。このとき、検出部１２０が有する第１端子１２１ａ及び第２端子１２１ｂは、いずれも液Ｌに浸漬している。液Ｌは導電性であるため、検出部１２０においては、第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとの間は、電気的に導通する「第１状態」として検出される。

【0107】

液滴吐出装置１において液滴Ｌ１の吐出を継続すると、液室１１０Ａにおいて保持する液Ｌが減少し、液面ＬＳが下降する。液室１１０Ａにおいて貯留する液量が変動すると、吐出圧力が変化し、吐出量が変動するおそれがある。

【0108】

これに対し、液滴吐出装置１においては、簡易な構成を採用した検出部１２０において液面ＬＳの高さを検出し、液室１１０Ａに保持する液Ｌの量を管理している。

【0109】

図５に示すように、液室１１０Ａにおいて保持する液Ｌが減少し、液面ＬＳが下降すると、いずれ液面ＬＳが第１端子１２１ａの下端Ａよりも下方となる。第１端子１２１ａが液Ｌに触れないため、検出部１２０においては、第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとの間は、電気的に導通しない「第２状態」として検出される。

【0110】

制御部１５０においては、検出部１２０において第２状態と検出した検出結果に基づいて、液量調整部１３０Ａを動作させる制御信号を供給し、液量調整部１３０Ａに検出部１２０における検出結果が第１状態となる量の液Ｌを液室１１０Ａに供給させる。

【0111】

「検出部１２０における検出結果が第１状態となる量」は、予め設定し、記憶部１５４に記憶させておくとよい。このような量として、例えば、液面ＬＳが、第２状態を検出したときの位置から、第１端子１２１ａの下端から十分に上方の所定位置（例えば図５に示す液面ＬＳａの位置）になる液Ｌの量ΔＶが挙げられる。

【0112】

液滴吐出装置１においては、液量調整部１３０Ａによる量ΔＶの液Ｌの供給を、上述の液Ｌの再分散処理と同時に行うことができる。例えば、第１ポンプ１３３を用いた液Ｌの吸引量と第２ポンプ１３８を用いた液Ｌの供給量との差が、量ΔＶとなるように液量調整部１３０Ａを動作させることにより、液Ｌの再分散処理と液Ｌの供給とを同時に行ってもよい。

【0113】

また、液滴吐出装置１においては、液量調整部１３０Ａによる量ΔＶの液Ｌの供給を、上述の液Ｌの再分散処理とは別に行ってもよい。

【0114】

《検出部の変形例》
液滴吐出装置１が有する検出部１２０は、以下のような構成であってもよい。図６，７は、検出部の変形例を示す模式図である。

【0115】

図６に示す液滴吐出装置１においては、検出部１２０は、第１端子１２１ａ、第２端子１２１ｂの他、さらに第３端子１２１ｃを有している。第３端子１２１ｃの下端Ｃは、第１端子１２１ａの下端Ａよりも上方に位置する。

【0116】

このような構成の検出部１２０においては、第１端子１２１ａと第３端子１２１ｃとの間で電気的に導通することを検出することで、液面ＬＳが第３端子１２１ｃに達していることを検出することができる。

【0117】

図６に示す液滴吐出装置１においては、液量調整部１３０Ａを動作させ、第１端子１２１ａと第３端子１２１ｃとの間が電気的に導通する状態となるまで液Ｌを液室１１０Ａに供給することにより、「検出部１２０における検出結果が第１状態となる量」を供給することができる。制御部１５０は、第１端子１２１ａと第３端子１２１ｃとの間の導通を検出することにより、液量調整部１３０Ａから液室１１０Ａに対する液Ｌの追加供給を終了するとよい。

【0118】

なお、図６に示す液滴吐出装置１のように、検出部１２０が３つ以上の端子１２１を有する場合、制御部１５０は吐出する液Ｌの種類に応じて、３つ以上の端子１２１の中から２つの端子１２１を選択し、選択した２つの端子１２１の間の電気的な導通を検出するとよい。制御部１５０は、選択した２つの端子１２１の間で、電気的に導通する第１状態、又は電気的に導通しない第２状態のいずれであるかを検出することにより、液面ＬＳの位置を検出することができる。

【0119】

また、上述の検出部１２０が有する端子（第１端子１２１ａ、第２端子１２１ｂ、第３端子１２１ｃ）は、それぞれ液室１１０Ａにおける高さ位置を変更可能であると好ましい。第１端子１２１ａ、第２端子１２１ｂ及び第３端子１２１ｃは、液室１１０Ａにおける高さ位置をまとめて変更可能であってもよく、相互に独立して変更可能であってもよい。

【0120】

図７に示す検出部１２０Ｂは、端子１２１の高さ位置を変更させる移動部１２９を有する。移動部１２９は、支持部材１２９ａと、直動部１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄとを有する。

【0121】

支持部材１２９ａは、＋ｙ方向から見た視野において矩形の部材であり、第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとを支持する。

【0122】

直動部１２９ｂは、ｚ軸方向に伸びた長尺の部材であり、支持部材１２９ａを上下移動させる。直動部１２９ｂは、例えば、駆動源としてステッピングモータを備えた公知のリニアアクチュエータを採用することができる。

【0123】

直動部１２９ｃは、第１端子１２１ａを保持し、第１端子１２１ａを上下移動させる。直動部１２９ｄは、第２端子１２１ｂを保持し、第２端子１２１ｂを上下移動させる。直動部１２９ｃ，１２９ｄは、例えば、駆動源としてステッピングモータを備えた公知のリニアアクチュエータを採用することができる。

【0124】

直動部１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄは、ステッピングモータの駆動量を検出するエンコーダを有し、支持部材１２９ａの移動量を検出可能な構成であってもよい。

【0125】

検出部１２０Ｂは、直動部１２９ｂを駆動させることで第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとをまとめて上下移動させる。また検出部１２０Ｂは、直動部１２９ｃ，１２９ｄを駆動させることで第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとをそれぞれ独立に上下移動させる。

【0126】

これらにより、検出部１２０Ｂは第１端子１２１ａと第２端子１２１ｂとの下端の位置、すなわち液室１１０Ａにおける高さ位置を変更可能である。

【0127】

《液量調整部の変形例》
液滴吐出装置１が有する液量調整部は、以下のような構成であってもよい。図８は、液量調整部の変形例を示す模式図である。

【0128】

液量調整部１３０Ａが扱う液Ｌが装置構成に対して少量である場合、図８に示すように、第１ポンプ１３３は、第１流路１３２の経路の端部に設けられ、第２ポンプ１３８は、第２流路１３７の経路の端部に設けられることとしてもよい。第１ポンプ１３７及び第２ポンプ１３８としては、例えばシリンジポンプを用いることができる。

【0129】

液滴吐出装置１を使用する際には、液滴吐出装置１は、予め一定量の液Ｌを第１流路１３２及び第２流路１３７に吸引し、液Ｌを流路内に保持する。すなわち、第１流路１３２は、上述の第１貯留部１３１を兼ねる。また、第２流路１３７は、上述の第２貯留部１３６を兼ねる。第１流路１３２及び第２流路１３７としては、容積（流路に保持可能な液Ｌの量）が上述した量ΔＶを超える内径及び長さの流路を用いるとよい。

【0130】

液滴吐出装置１は、第１流路１３２及び第２流路１３７に液Ｌを保持した状態で動作を開始する。液滴吐出装置１では、第１ポンプ１３７及び第２ポンプ１３８を駆動させ、第１流路１３２及び第２流路１３７に保持した液Ｌを用いて、上述した液保持部１１１への液Ｌの供給及び液Ｌの再分散処理を行うことができる。

【0131】

また、液量調整部１３０Ａが扱う液Ｌが装置構成に対して少量である場合、例えば、第１貯留部１３１と第１ポンプ１３３とを兼ねる構成として、液Ｌが充填されたシリンジを用いてもよい。同様に、第２貯留部１３６と第２ポンプ１３８とを兼ねる構成として、液Ｌが充填されたシリンジを用いてもよい。

【0132】

《その他の構成》
図９は、液滴吐出装置１が備えていてもよい構成を説明する説明図である。図９に示す液滴吐出装置１は、検出部１２０が有する複数の端子１２１を洗浄する洗浄部６０を有する。洗浄部６０は、洗浄液ＣＳを貯留する容器である。洗浄液ＣＳとしては、例えば、純水やエタノールを用いることができる。

【0133】

検出部１２０が備える端子１２１は、洗浄部６０に移動可能である。端子１２１を洗浄部６０に移動させる際には、手動で移動させてもよく、自動で移動させてもよい。図９に示す液滴吐出装置１では、端子１２１を洗浄部６０へ搬送する搬送部７０を有する。

【0134】

搬送部７０は、第１搬送部７１と、第２搬送部７２とを有する。搬送部７０は、制御部１５０から入力される駆動信号に基づいて動作する。

【0135】

第１搬送部７１は、支持部材７１ａと、直動部７１ｂとを有する。第１搬送部７１は、第２搬送部７２の＋ｘ側の端部と－ｘ側の端部とに設けられた一対の部材である。

【0136】

支持部材７１ａは、＋ｙ方向から見た視野において矩形の部材であり、第２搬送部７２を支持する。

【0137】

直動部７１ｂは、ｚ軸方向に伸びた長尺の部材である。直動部７１ｂは、支持部材７１ａをｚ軸方向に上下移動させる。直動部７１ｂは、例えば、駆動源としてステッピングモータを備えた公知のリニアアクチュエータを採用することができる。

【0138】

第１搬送部７１は、支持部材７１ａをｚ軸方向に移動させることにより、第２搬送部７２が支持する複数の端子１２１をｚ軸方向に移動させる。

【0139】

第２搬送部７２は、支持部材７２ａと、直動部７２ｂとを有する。

【0140】

支持部材７２ａは、＋ｙ方向から見た視野において矩形の部材であり、複数の吐出手段１１を支持する。

【0141】

直動部７２ｂは、ｘ軸方向に伸びた長尺の部材である。直動部７２ｂは、支持部材７２ａをｘ軸方向に水平移動させる。直動部７２ｂの両端は、それぞれ第１搬送部７１の支持部材７１ａに支持されている。

【0142】

直動部７２ｂは、例えば、駆動源としてステッピングモータを備えた公知のリニアアクチュエータを採用することができる。

【0143】

第２搬送部７２は、支持部材７２ａをｘ軸方向に移動させることにより、支持部材７２ａが支持する複数の端子１２１をｘ軸方向に移動させる。

【0144】

このような搬送部７０を用いることにより、液滴吐出装置１では、検出部１２０の複数の端子１２１を容易に洗浄部６０に搬送し、端子１２１を洗浄することができる。

【0145】

以上のような構成の液滴吐出ユニット１０１Ａによれば、分散液を安定して吐出することが可能となる。

【0146】

また、以上のような構成の液滴吐出装置１によれば、上述の液滴吐出ユニット１０１Ａを有し、分散液を安定して吐出することが可能となる。

【0147】

［第２実施形態］
図１０は、本発明の第２実施形態に係る液滴吐出ユニット１０１Ｂ及び液滴吐出装置２の模式図であり、図２に対応する図である。本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0148】

図１０に示す液滴吐出装置２は、第１実施形態の液滴吐出ユニット１０１Ａに替えて、液滴吐出ユニット１０１Ｂを有する。

【0149】

液滴吐出ユニット１０１Ｂは、吐出ヘッド１１０と、検出部１６０Ａと、液量調整部１３０Ｂと、制御部１５０とを有する。

【0150】

液量調整部１３０Ｂは、第１流路１３２の液室１１０Ａ側の端部に、第１ノズル１３４を有する。第１ノズル１３４は、液室１１０Ａに挿入されている。

【0151】

また、液量調整部１３０Ｂは、第２流路１３７の液室１１０Ａ側の端部に、第２ノズル１３９を有する。第２ノズル１３９は、液室１１０Ａに挿入されている。

【0152】

液量調整部１３０Ｂが第１ノズル１３４、第２ノズル１３９を有することにより、吐出ヘッド１１０の液保持部１１１は、貫通孔１１１ａ，１１１ｂを有していない。

【0153】

第１ポンプ１３３は、第１ノズル１３４を介して、第１貯留部１３１から液室１１０Ａに液Ｌを供給し、又は液室１１０Ａから液Ｌを除去する。また、第２ポンプ１３８は、第２ノズル１３９を介して、第２貯留部１３６から液室１１０Ａに液Ｌを供給し、又は液室１１０Ａから液Ｌを除去する。これにより、液滴吐出装置２においては、上述した液Ｌの再分散処理を行うことができる。

【0154】

また、検出部１６０Ａは、上述した第１端子１２１ａと、第１端子１２１ａを保持する保持部１２８と、第２端子１６１とを有する。第２端子１６１は、第２ノズル１３９の外側表面１３９ａにおいて第１端子１２１ａよりも下方に設けられている。

【0155】

液室１１０Ａに挿入される端子１２１は、液Ｌの再分散処理における液Ｌの流れを一部遮り、再分散処理を阻害するおそれがある。これに対し、液滴吐出装置２においては、検出部１６０Ａが有する複数の端子のうち、一つの端子（第２端子１６１）が第２ノズル１３９の外側表面１３９ａに設けられている。そのため、検出部１６０Ａは、第１実施形態において示した検出部１２０と比べ、液室１１０Ａ内において液Ｌの流れを阻害する端子の数が減っている。

【0156】

これにより、液滴吐出装置２においては、液Ｌの再分散処理を効果的に行うことができ、液Ｌを安定して吐出することができる。

【0157】

以上のような構成の液滴吐出ユニット１０１Ｂによっても、分散液を安定して吐出することが可能となる。

【0158】

また、以上のような構成の液滴吐出装置２によれば、上述の液滴吐出ユニット１０１Ｂを有し、分散液を安定して吐出することが可能となる。

【0159】

（変形例）
図１１～図１３は、第２実施形態の液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置の変形例を示す模式図であり、図１０に対応する図である。

【0160】

図１１に示す液滴吐出装置３は、上述の液滴吐出ユニット１０１Ｂに替えて、液滴吐出ユニット１０１Ｃを有する。

【0161】

液滴吐出ユニット１０１Ｃは、吐出ヘッド１１０と、検出部１６０Ｂと、液量調整部１３０Ｂと、制御部１５０とを有する。

【0162】

検出部１６０Ｂは、第１ノズル１３４の外側表面１３４ａに設けられた第１端子１６２ａと、第２ノズル１３９の外側表面１３９ａに設けられた第２端子１６２ｂとを有する。第２端子１６２ｂは、第１端子１２１ａよりも下方に設けられている。

【0163】

図１２に示す液滴吐出装置４は、上述の液滴吐出ユニット１０１Ｂに替えて、液滴吐出ユニット１０１Ｄを有する。

【0164】

液滴吐出ユニット１０１Ｄは、吐出ヘッド１１０と、検出部１６０Ｃと、液量調整部１３０Ｂと、制御部１５０とを有する。

【0165】

検出部１６０Ｃは、第１ノズル１３４の外側表面１３４ａに設けられた第１端子１６２ａと、第３端子１６２ｃと、第２ノズル１３９の外側表面１３９ａに設けられた第２端子１６２ｂとを有する。第１端子１６２ａ、第２端子１６２ｂ及び第３端子１６２ｃは、本発明における「複数の端子」に該当する。

【0166】

第２端子１６２ｂは、第１端子１６２ａよりも下方に設けられている。第３端子１６２ｃは、第１端子１６２ａよりも上方に設けられている。

【0167】

第１端子１６２ａ、第２端子１６２ｂ及び第３端子１６２ｃは、第１実施形態の検出部１２０が有する第１端子１２１ａ、第２端子１２１ｂ、第３端子１２１ｃと同様の機能を有する。検出部１６０Ｃにおいては、液室１１０Ａ内の液面を検出する際、液Ｌの種類に応じて第１端子１６２ａ、第２端子１６２ｂ、第３端子１６２ｃのうちの２つの端子を選択し、選択した２つの端子間の電気的な導通を確認するとよい。

【0168】

図１３に示す液滴吐出装置５は、上述の液滴吐出ユニット１０１Ｂに替えて、液滴吐出ユニット１０１Ｅを有する。

【0169】

液滴吐出ユニット１０１Ｅは、吐出ヘッド１１０と、検出部１６０Ｄと、液量調整部１３０Ｂと、制御部１５０とを有する。

【0170】

検出部１６０Ｄは、第２ノズル１３９の外側表面１３９ａに設けられた第１端子１６３ａと、第２端子１６３ｂと、第３端子１６３ｃとを有する。第１端子１６３ａ、第２端子１６３ｂ及び第３端子１６３ｃは、本発明における「複数の端子」に該当する。

【0171】

第２端子１６３ｂは、第１端子１６３ａよりも下方に設けられている。第３端子１６２ｃは、第１端子１６３ａよりも上方に設けられている。

【0172】

第１端子１６３ａ、第２端子１６３ｂ、第３端子１６３ｃは、第１実施形態の検出部１２０が有する第１端子１２１ａ、第２端子１２１ｂ、第３端子１２１ｃと同様の機能を有する。

【0173】

このような構成の検出部１６０Ｂ～１６０Ｄを有する液滴吐出装置３～５においては、検出部が有する複数の端子が液Ｌの再分散処理を阻害することが無い。そのため、液滴吐出装置３～５においては、液Ｌの再分散処理を効果的に行うことができ、液Ｌを安定して吐出することができる。

【0174】

以上のような構成の液滴吐出ユニット１０１Ｃ～１０１Ｅによっても、分散液を安定して吐出することが可能となる。

【0175】

また、以上のような構成の液滴吐出装置３～５によれば、上述の各液滴吐出ユニットを有し、分散液を安定して吐出することが可能となる。

【0176】

［第３実施形態］
図１４は、本発明の第３実施形態に係る液滴吐出ユニット１０１Ｆ及び液滴吐出装置６の説明図である。本実施形態において既出の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0177】

図１４に示す液滴吐出ユニット１０１Ｆは、吐出ヘッド１１０と、検出部１２０と、液量調整部１７０と、制御部１５０とを有する。

【0178】

液量調整部１７０は、液Ｌを貯留する貯留部１７１と、貯留部１７１と接続する流路１７２と、流路１７２内に液Ｌを流動させるポンプ１７３と、を有する。また、液量調整部１７０は、流路１７２の液室１１０Ａ側の端部に、ノズル１７４を有する。ノズル１７４は、液室１１０Ａに挿入されている。

【0179】

貯留部１７１は、上述の第１貯留部１３１と同じ構成とすることができる。
流路１７２は、上述の第１流路１３２と同じ構成とすることができる。
ポンプ１７３は、上述の第１ポンプ１３３と同じ構成とすることができる。
ノズル１７４は、上述の第１ノズル１３４と同じ構成とすることができる。

【0180】

液量調整部１７０を用いて液Ｌの再分散処理を行う場合、まずポンプ１７３を駆動させて、液室１１０Ａの液Ｌを流路１７２の内部に吸引する。これにより、仮に液室１１０Ａの底部に粒子Ｐが沈降していたとしても、流路１７２に吸引される液Ｌの流れに沿って、液室１１０Ａの底部の粒子Ｐが舞い上がる。

【0181】

次いで、ポンプ１７３を駆動させ、流路１７２内に吸引した液Ｌを、液室１１０Ａ内に供給する。これにより、仮に液室１１０Ａの底部に粒子Ｐが沈降していたとしても、流路１７２から供給される液Ｌの流れに沿って、液室１１０Ａの底部の粒子Ｐが舞い上がる。図１４では、流路１７２から供給される液Ｌの流れを符号Ｆ１で示している。

【0182】

また、液量調整部１７０は、上記第１実施形態、第２実施形態と同様に、検出部１２０によって検出する液Ｌの液面の位置に基づいて、液室１１０Ａに液Ｌを供給することができる。

【0183】

以上のような構成の液滴吐出ユニット１０１Ｆによっても、分散液を安定して吐出することが可能となる。

【0184】

また、以上のような構成の液滴吐出装置６によっても、液量調整部１７０上述の液滴吐出ユニット１０１Ｂを有し、分散液を安定して吐出することが可能となる。

【0185】

なお、本実施形態においては、検出部１２０を有することとしたが、これに限らない。本実施形態の液滴吐出装置は、検出部として、第２実施形態で示した検出部１６０Ａ又は検出部１６０Ｄを用いることもできる。さらに、本実施形態の液滴吐出装置は、検出部として、検出部１６０Ｄが有する複数の端子のうち、２つの端子（例えば、第１端子１６３ａ、第２端子１６３ｂ）を採用した検出部を用いることもできる。

【0186】

また、本実施形態においては、液量調整部１７０がノズル１７４を有し、ノズル１７４を液室１１０Ａに挿入する構成としたが、これに限らない。液量調整部１７０は、第１実施形態の液量調整部１３０Ａと同様に、流路１７２の一端が貯留部１７１に接続され、流路１７２の他端が液保持部１１１に設けられた貫通孔に接続される構成としてもよい。

【0187】

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0188】

本発明は、以下の態様を含む。

【0189】

［１］導電性の分散液を保持する液室と、前記分散液を吐出する吐出口とを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに設けられ前記液室における前記分散液の液面の位置を検出する検出部と、前記液室への前記分散液の供給と、前記液室からの前記分散液の除去とを行う液量調整部と、前記検出部と前記液量調整部とを制御する制御部と、を備え、前記検出部は、前記液室に挿入され相互に高さ位置が異なる複数の端子と、前記複数の端子から選ばれる２つの端子の間が、電気的に導通する第１状態、又は電気的に導通しない第２状態のいずれであるかを判定する判定部と、を有し、前記制御部は、前記液量調整部を制御して、前記液室への前記分散液の供給と、前記液室からの前記分散液の除去とを交互に又は同時に行わせて前記液室内の前記分散液を流動させ、且つ前記複数の端子のうち予め定めた２つの端子において前記第２状態を検出した検出結果に基づいて、前記検出結果が前記第１状態となる所定量を前記液室に供給させる液滴吐出ユニット。

【0190】

［２］前記複数の端子は、前記液室における高さ位置を変更可能である［１］に記載の液滴吐出ユニット。

【0191】

［３］前記複数の端子は、前記高さ位置を相互に独立して変更可能である［２］に記載の液滴吐出ユニット。

【0192】

［４］前記検出部は、前記複数の端子の前記高さ位置を変更させる移動部を有し、前記制御部は、前記分散液の種類に応じて前記移動部を制御し、前記複数の端子の前記高さ位置を変更する［２］又は［３］に記載の液滴吐出ユニット。

【0193】

［５］前記検出部は、前記複数の端子をまとめて保持する保持部を有する［１］から［４］のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【0194】

［６］前記複数の端子は、前記吐出ヘッドに対して着脱自在である［１］から［５］のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【0195】

［７］前記複数の端子は、３つ以上の端子を有し、前記制御部は、前記分散液の種類に応じて前記２つの端子を選択する［１］から［６］のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【0196】

［８］前記液量調整部は、前記分散液を貯留する第１貯留部と、前記第１貯留部と前記液室とを接続する第１流路と、前記第１流路の経路内に設けられた第１ポンプと、前記分散液を貯留する第２貯留部と、前記第２貯留部と前記液室とを接続する第２流路と、前記第２流路の経路内に設けられた第２ポンプと、を有する［１］から［７］のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【0197】

［９］前記第１流路の前記液室側の端部は、前記液室に挿入された第１ノズルであり、前記第２流路の前記液室側の端部は、前記液室に挿入された第２ノズルであり、前記第１ノズル及び前記第２ノズルの少なくともいずれか一方は、外側表面に前記複数の端子のうち少なくとも１つの端子を有する［８］に記載の液滴吐出ユニット。

【0198】

［１０］前記第１ノズル及び前記第２ノズルはそれぞれ、外側表面に前記複数の端子のうち少なくとも１つの端子を有する［９］に記載の液滴吐出ユニット。

【0199】

［１１］前記第１ノズル及び前記第２ノズルのいずれか一方は、外側表面に前記複数の端子を全て有する［９］又は［１０］に記載の液滴吐出ユニット。

【0200】

［１２］前記液量調整部は、前記分散液を貯留する貯留部と、前記貯留部と接続する流路と、前記流路内に前記分散液を流動させるポンプと、を有する［１］から［７］のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【0201】

［１３］前記流路の前記液室側の端部は、前記液室に挿入されたノズルであり、前記ノズルは、外側表面に前記複数の端子のうち少なくとも１つの端子を有する［１２］に記載の液滴吐出ユニット。

【0202】

［１４］前記ノズルは、外側表面に前記複数の端子を有する［１３］に記載の液滴吐出ユニット。

【0203】

［１５］前記分散液の分散質は、細胞である［１］から［１４］のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【0204】

［１６］前記吐出ヘッドを複数有し、複数の前記吐出ヘッドが前記分散液の吐出方向と交差する方向に配列している［１］から［１５］のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニット。

【0205】

［１７］［１］から［１６］のいずれか１項に記載の液滴吐出ユニットを有する液滴吐出装置。

【0206】

［１８］前記複数の端子を洗浄する洗浄部を有し、前記複数の端子は前記洗浄部に移動可能である［１７］に記載の液滴吐出装置。

【0207】

［１９］前記複数の端子を前記洗浄部へ搬送する搬送部を有する［１８］に記載の液滴吐出装置。

【符号の説明】

【0208】

１，２，３，４，５，６…液滴吐出装置、６０…洗浄部、７０…搬送部、１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ，１０１Ｅ，１０１Ｆ…液滴吐出ユニット、１１０，１１０ａ…吐出ヘッド、１１０Ａ…液室、１１２ｘ…吐出口、１２０，１２０ａ，１２０Ｂ，１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ，１６０Ｄ…検出部、１２１…端子、１２８…保持部、１２９…移動部、１３０ａ，１３０Ａ，１３０Ｂ，１７０…液量調整部、１３１…第１貯留部、１３２…第１流路、１３３…第１ポンプ、１３４…第１ノズル、１３４ａ，１３９ａ…外側表面、１３６…第２貯留部、１３７…第２流路、１３８…第２ポンプ、１３９…第２ノズル、１５０…制御部、１５２…判定部、１６１…第２端子（端子）、１６２ａ，１６３ａ…第１端子（端子）、１６２ｂ，１６３ｂ…第２端子（端子）、１６２ｃ，１６３ｃ…第３端子（端子）、１７１…貯留部、１７２…流路、１７３…ポンプ、１７４…ノズル、ＤＭ…分散媒、Ｌ…液、Ｌ１…液滴、ＬＳ，ＬＳａ…液面、Ｐ…粒子

【先行技術文献】

【特許文献】

【0209】

【文献】特開２０１９－１５４３５３号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】