JP2019184495A - 液滴分注装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 実施の形態は、透明な溶液でもキャリブレーションが可能で、透明な溶液を滴下する際に、誤評価を防止することができる液滴分注装置を提供することが課題である。【解決手段】 実施形態の液滴分注装置は、液滴噴射部と、検査メディア載置部と、コントローラと、を具備する。前記液滴噴射部は、液滴を吐出するノズル群を有するとともに前記液滴を受ける受部に向けて前記液滴を噴射する。前記検査メディア載置部は、前記液滴を受容する受容層を持ち、かつ透光性を有する前記液滴を受容した箇所は着色又は変色する検査メディアを載置する。前記コントローラは、前記液滴を噴射する前に、前記検査メディアへ前記液滴を噴射するように前記液滴噴射部を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、液滴分注装置に関する。

生物学、薬学などの分野の研究開発や医療診断や検査、農業試験において、ピコリットル（ｐＬ）からマイクロリットル（μＬ）の液体を分注するマイクロプレートを有する液滴分注装置がある。

液滴分注装置は、液滴噴射装置をセットして、液滴噴射装置に充填された溶液を吐出するものがある。ここでは、液滴噴射装置からマイクロプレートに液滴を吐出し、溶液を分注する。液滴噴射装置は、液滴分注装置から脱着可能である。液滴噴射装置は、コンタミネーション防止のため、一度溶液を吐出すると破棄される。

生物学、薬学などの分野の研究開発において、分注する溶液は、透明な溶液を使用することが多い。使用する溶液の代表的な溶媒としては、水、リン酸緩衝生理食塩水、グリセリン水溶液、ジメチルスルホキシドなどが挙げられ、これらは全て透明な溶液である。この溶媒に、評価用の材料や検査用と材料を溶解させて使用する。溶解する材料も発色する色材であることは少なく、溶液は透明であることが多い。また発色する材料であったとしても溶媒に溶解する量が少ない場合は、溶液は、ほぼ透明となる。

国際公開第２０１０／０９００８０号 特開２００５−０１４２１６号公報

マイクロプレートに滴下された溶液の正確な滴下量を把握するためには、溶液毎のキャリブレーションが必要である。キャリブレーションを行う方法の一例としては、次のような方法がある。まず、ガラス基板、金属板、樹脂シート、透明フィルム、紙等の平板状またはシート状の被検査物の表面上に、液滴噴射装置の複数のノズルの各ノズルからそれぞれ１滴から数滴の溶液を滴下する。これにより、被検査物の表面上にドットと呼ばれる円形状の検査パターンを形成する。この検査パターンの面積、直径、または外周長さを測定する。これによって、事前に作成している液滴の吐出量と、ドットの面積、またはドットの直径、またはドットの外周長さとの関係を示す相関テーブルを用いて、各ノズルの１滴の吐出量を算出する。

しかし、従来の方法では、透明な溶液を被検査物に滴下した場合、検査パターンと被検査物の境界線が不鮮明であり、判別できないため検査パターンの形状が正確には測定できない可能性がある。または、検査パターンと被検査物の境界線が不明確であるため検査パターンの形状を精度よく測定することができない可能性がある。

実施形態は、透明な溶液でもキャリブレーションが可能で、透明な溶液を滴下する際に、誤評価を防止することができる液滴分注装置を提供することを課題とする。

実施形態の液滴分注装置は、液滴噴射部と、検査メディア載置部と、コントローラと、を具備する。前記液滴噴射部は、液滴を吐出するノズル群を有するとともに前記液滴を受ける受部に向けて前記液滴を噴射する。前記検査メディア載置部は、前記液滴を受容する受容層を持ち、かつ透光性を有する前記液滴を受容した箇所は着色又は変色する検査メディアを載置する。前記コントローラは、前記液滴を噴射する前に、前記検査メディアへ前記液滴を噴射するように前記液滴噴射部を制御する。

図１は、第１の実施形態の液滴分注装置の全体の概略構成を示す斜視図である。 図２は、第１の実施形態の液滴噴射装置の上面を示す平面図である。 図３は、第１の実施形態の液滴噴射装置の下面を示す平面図である。 図４は、図２のＦ４−Ｆ４線断面図である。 図５は、第１の実施形態に係る液滴噴射装置の溶液吐出アレイの上面を示す平面図である。 図６は、図５のＦ６−Ｆ６線断面図である。 図７は、第１の実施形態に係る液滴噴射装置の吐出システムの制御系を示すブロック図である。 図８は、第１の実施形態の液滴噴射装置から滴下した溶液により、検査紙に形成された検査パターンの１例を示した図である。 図９は、第１の実施形態の検査パターンの面積の出力ファイルの１例を示す図である。 図１０は、第１の実施形態の検査パターンの直径の出力ファイルの１例を示す図である。 図１１は、第１の実施形態の検査パターンの円周の出力ファイルの１例を示す図である。 図１２は、第１の実施形態に係る液滴分注装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１３は、第２の実施形態の液滴分注装置の全体の概略構成を示す斜視図である。 図１４は、第３の実施形態の液滴分注装置の全体の概略構成を示す平面図である。 図１５は、第３の実施形態の液滴分注装置の全体の概略構成を示す正面図である。 図１６は、第３の実施形態に係る液滴噴射装置の吐出システムの制御系を示すブロック図である。 図１７は、第４の実施形態の液滴分注装置の全体の概略構成を示す平面図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際のものと異なる個所があるが、これらは適宜、設計変更することができる。

（第１の実施形態）
第１の実施形態の液滴分注装置１について図１乃至図１２を参照して説明する。図１は、液滴分注装置１の全体の概略構成を示す斜視図である。図２は、液滴分注装置１で使用される液滴噴射装置（液滴噴射部）２の上面を示す平面図であり、図３は液滴噴射装置２の下面（液滴を吐出する面）を示す平面図である。図４は、図２のＦ４−Ｆ４線断面図を示す。図５は、液滴噴射装置２の溶液吐出アレイの上面を示す平面図である。図６は、図５のＦ６−Ｆ６線断面図である。図７は、第１の実施形態に係る液滴噴射装置の吐出システムの制御系を示すブロック図である。図８は、第１の実施形態の液滴噴射装置から滴下した溶液により、検査紙に形成された検査パターンの１例を示した図である。図９は、第１の実施形態の検査パターンの面積の出力ファイルの１例を示す図である。図１０は、第１の実施形態の検査パターンの直径の出力ファイルの１例を示す図である。図１１は、第１の実施形態の検査パターンの円周の出力ファイルの１例を示す図である。図１２は、第１の実施形態に係る液滴分注装置の動作の一例を示すフローチャートである。

液滴分注装置１は、矩形平板状の基台３と、液滴噴射装置２を装着する装着モジュール５と、検査紙載置台（検査メディア載置部）４１と、画像撮影部５０とを有する。本実施形態では、１５３６穴のマイクロプレート（分注部）４へ溶液を滴下する実施形態について説明する。ここでは、基台３の前後方向をＸ方向、基台３の左右方向をＹ方向と称する。Ｘ方向とＹ方向とは直交する。マイクロプレート４と、検査紙載置台４１は、液滴噴射装置２から吐出される液滴を受ける受部を構成する。

マイクロプレート４は、基台３に固定されている。ここで、基台３の上には、マイクロプレート４を着脱可能に取り付ける枠状の取り付け部材４ａが設けられている。基台３の上には、マイクロプレート４の取り付け部材４ａの両側に、Ｘ方向に延設された左右一対のＸ方向ガイドレール６ａ、６ｂを有する。各Ｘ方向ガイドレール６ａ、６ｂの両端部は、基台３上に突設された、固定台７ａ、７ｂに固定されている。

Ｘ方向ガイドレール６ａ、６ｂ間には、Ｙ方向に延設されたＹ方向ガイドレール８が架設されている。Ｙ方向ガイドレール８の両端は、Ｘ方向ガイドレール６ａ、６ｂに沿ってＸ方向に摺動可能なＸ方向移動台９にそれぞれ固定されている。

Ｙ方向ガイドレール８には、このＹ方向ガイドレール８に沿ってＹ方向に移動可能なＹ方向移動台１０が設けられている。このＹ方向移動台１０には、装着モジュール５が装着されている。この装着モジュール５には、本実施形態の液滴噴射装置２が固定されている。これにより、Ｙ方向移動台１０がＹ方向ガイドレール８に沿ってＹ方向に移動する動作と、Ｘ方向移動台９がＸ方向ガイドレール６ａ、６ｂに沿ってＸ方向に移動する動作との組み合わせにより、液滴噴射装置２は、直交するＸＹ方向の任意の位置に移動可能に支持されている。

さらに、装着モジュール５には、液滴噴射装置２の取付け部であるモジュール本体１５の一部に画像撮影部５０が装着されている。これにより、画像撮影部５０は、液滴噴射装置２と一緒に直交するＸＹ方向の任意の位置に移動可能に支持されている。

画像撮影部５０は、例えば小型カメラを用いた。画像撮影部５０は、後述する検査紙（検査メディア）４０の上に液滴噴射装置２から滴下した溶液による検査パターンを撮影する。ここで撮影された画像データは、外部の制御ＰＣ等に送付される。なお、画像撮影部５０は、ＣＣＤカメラやズーム調整レンズが搭載された小型マイクロスコープ等でも良い。

第１の実施形態の液滴噴射装置２は、矩形板状の板体である平板状のベース部材２１を有する。図２に示すようにこのベース部材２１の表面側には、複数の溶液保持容器２２がＹ方向に一列に並設されている。本実施形態では８個の溶液保持容器２２で説明しているが、溶液保持容器２２の数は８個に限らない。溶液保持容器２２は、図４に示すように上面が開口された有底円筒形状の容器である。ベース部材２１の表面側には、各溶液保持容器２２と対応する位置に円筒形状の容器取付け用の第１凹陥部２１ａが形成されている。

溶液保持容器２２の底部は、この第１凹陥部２１ａに接着固定されている。さらに、溶液保持容器２２の底部には、中心位置に溶液出口となる開口部２２ａが形成されている。溶液保持容器２２の上面に開口されている上面開口部２２ｂの開口面積は、溶液出口の開口部２２ａの開口面積よりも大きくなっている。

ベース部材２１の両端には、装着モジュール５へ装着固定させるための装着固定用の切欠き（係合凹部）２８がそれぞれ形成されている。このベース部材２１の２つの切欠き２８は、半長円形の切欠き形状に形成されている。なお、装着固定用切欠き２８は、半円形、半楕円形、三角形の切欠き形状等であってもよい。本実施形態では２つの切欠き２８の形状を異ならせている。これにより、ベース部材２１の左右の形状が異なり、ベース部材２１の姿勢の確認が行いやすくなっている。

図３に示すようにベース部材２１の裏面側には、溶液保持容器２２と同数の電装基板２３がＹ方向に一列に並設されている。電装基板２３は、矩形状の平板部材である。ベース部材２１の裏面側には、図４に示すように電装基板２３の装着用の矩形状の第２凹陥部２１ｂと、この第２凹陥部２１ｂと連通する溶液吐出アレイ部開口２１ｄとが形成されている。第２凹陥部２１ｂの基端部は、ベース部材２１の図３中で上端部近傍位置（図４中で右端部近傍位置）まで延設されている。第２凹陥部２１ｂの先端部は、図４に示すように溶液保持容器２２の一部と重なる位置まで延設されている。電装基板２３は、第２凹陥部２１ｂに接着固定されている。

電装基板２３には、第２凹陥部２１ｂとの接着固定面とは反対側の面に電装基板配線２４がパターニング形成されている。この電装基板配線２４には、後述する下部電極１３１の端子部１３１ｃ（図５参照）及び上部電極１３３の端子部１３３ｃ（図５参照）とそれぞれ接続される２つの配線パターン２４ａ、２４ｂが形成されている。

電装基板配線２４の一端部には、外部からの制御信号を入力するための制御信号入力端子２５が形成されている。電装基板配線２４の他端部には、電極端子接続部２６を備える。電極端子接続部２６は、図５に示す溶液吐出アレイ２７に形成された下部電極端子部１３１ｃ及び上側電極端子部１３３ｃと接続するための接続部である。

また、ベース部材２１には、溶液吐出アレイ部開口２１ｄの貫通穴が設けられている。溶液吐出アレイ部開口２１ｄは、図３に示すように矩形状の開口部で、ベース部材２１の裏面側に凹陥部２１ａと重なる位置に形成されている。

溶液保持容器２２の下面には、溶液保持容器２２の開口部２２ａを覆う状態で図５に示す溶液吐出アレイ２７が接着固定されている。この溶液吐出アレイ２７は、ベース部材２１の溶液吐出アレイ部開口２１ｄと対応する位置に配置されている。

図６に示すように溶液吐出アレイ２７は、ノズルプレート１００と、圧力室構造体２００とが積層されて形成されている。ノズルプレート１００は、溶液を吐出する複数のノズル１１０と、振動板１２０と、駆動部である駆動素子１３０と、保護層である保護膜１５０と、撥液膜１６０とを備える。振動板１２０と駆動素子１３０によってアクチュエータ１７０が構成されている。複数のノズル１１０は、例えば３×３列に配列される。本実施形態の複数のノズル１１０は、溶液保持容器２２の溶液出口の開口部２２ａの内側に位置する。これらの複数のノズル１１０によってノズル群が形成されている。

振動板１２０は、例えば圧力室構造体２００と一体に形成される。圧力室構造体２００を製造するためのシリコンウエハ２０１を酸素雰囲気で加熱処理すると、シリコンウエハ２０１の表面の酸化によってＳｉＯ_２（酸化シリコン）膜が形成される。振動板１２０は、酸素雰囲気で加熱処理して形成されるシリコンウエハ２０１の表面のＳｉＯ_２膜を用いる。振動板１２０は、シリコンウエハ２０１の表面にＣＶＤ法（化学的気相成膜法）でＳｉＯ_２膜を成膜して形成しても良い。振動板１２０の膜厚は、１〜３０μｍの範囲が好ましい。

駆動素子１３０は、各ノズル１１０に形成される。駆動素子１３０は、ノズル１１０を囲む円環状の形状である。駆動素子１３０の形状はこれに限定されず、例えば円環の一部を切り欠いたＣ字状でも良い。

駆動素子１３０は、電極端子接続部２６とワイヤ配線１２で電気的に接続する。即ち、駆動素子１３０の一面は、下部電極端子部１３１ｃと配線パターン２４ａが電気的に接続する。また、駆動素子１３０の他面は、上側電極端子部１３３ｃと配線パターン２４ｂが電気的に接続する。他の接続方法として、フレキシブルケーブルを用いた方法等がある。これは 、フレキシブルケーブルの電極パッドと電極端子接続部２６、又は端子部１３１ｃ、端子部１３３ｃを異方性導電フィルムにて熱圧着して電気的接続する方法である。

駆動素子１３０は、配線パターン２４ａに印加される電圧と配線パターン２４ｂに印加される電圧との差分の電圧を印加される。駆動素子１３０は、差分の電圧によって駆動される。

駆動素子１３０は、圧電材料である圧電体膜と圧電膜の両面に形成された下部電極１３１と上部電極１３３で構成され、圧電体膜はＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３：チタン酸ジルコン酸鉛）を用いた。駆動素子１３０が備える圧電体膜は、例えばＰＴＯ（ＰｂＴｉＯ_３：チタン酸鉛）、ＰＭＮＴ（Ｐｂ（Ｍｇ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３）、ＰＺＮＴ（Ｐｂ（Ｚｎ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３）、ＫＮＮ（ＫＮｂＯ_３とＮａＮｂＯ_３の化合物）、ＺｎＯ、ＡｌＮ等の圧電材料を用いることもできる。

駆動素子１３０が備える圧電体膜は、厚み方向に分極を発生する。分極と同じ方向の電界を駆動素子１３０に印加すると、駆動素子１３０は、電界方向と直交する方向に伸縮する。即ち、駆動素子１３０は、膜厚に対して直交する方向に収縮又は伸長する。

ノズルプレート１００は、保護膜１５０を備える。保護膜１５０は、振動板１２０のノズル１１０に連通する円筒状の溶液通過部１４１を備える。ノズルプレート１００は、保護膜１５０を覆う撥液膜１６０を備える。撥液膜１６０は、溶液をはじく特性のある例えばシリコーン系樹脂をスピンコーティングして形成される。撥液膜１６０は、フッ素含有樹脂等の溶液をはじく特性を有する材料で形成することもできる。

圧力室構造体２００は、振動板１２０と反対側の面に、反り低減層である反り低減膜２２０を備える。圧力室構造体２００は、反り低減膜２２０を貫通して振動板１２０の位置に達し、ノズル１１０と連通する圧力室２１０を備える。圧力室２１０は、例えばノズル１１０と同軸上に位置する円形に形成される。

圧力室２１０は溶液保持容器２２の開口部２２ａに連通する開口部を備える。圧力室２１０の開口部の幅方向のサイズＤより、深さ方向のサイズＬを大きくすることが好ましい。深さ方向のサイズＬ＞幅方向のサイズＤとすることにより、ノズルプレート１００の振動板１２０の振動により、圧力室２１０内の溶液にかかる圧力が、溶液保持容器２２へ逃げるのを遅らせる。

圧力室構造体２００は、圧力室２１０の振動板１２０が配置される側を第１の面２００ａとし、反り低減膜２２０が配置される側を第２の面２００ｂとする。圧力室構造体２００の反り低減膜２２０側には例えばエポキシ系接着剤により溶液保持容器２２が接着される。圧力室構造体２００の圧力室２１０は、反り低減膜２２０側の開口部で、溶液保持容器２２の開口部２２ａに連通する。溶液保持容器２２の開口部２２ａの開口面積は、溶液吐出アレイ２７に形成された全ての圧力室２１０の溶液保持容器２２の開口部２２ａに連通する開口部の開口面積より大きくなっている。それ故、溶液吐出アレイ２７に形成された全ての圧力室２１０は、溶液保持容器２２の開口部２２ａに連通する。

振動板１２０は、面状の駆動素子１３０の動作により厚み方向に変形する。液滴噴射装置２は、振動板１２０の変形により圧力室構造体２００の圧力室２１０内に発生する圧力変化によって、ノズル１１０まで充填された溶液を吐出する。

図１に示す検査紙載置台４１は、検査紙（検査メディア）４０を載置する台である。検査紙載置台４１は、基台３の上の液滴噴射装置２の移動可能領域に配置されている。検査紙４０は、液滴噴射装置２が有する９個のノズル１１０について、充填した溶液のキャリブレーションをするために、液滴噴射装置２から滴下した溶液による検査パターンｐを形成する。

検査紙４０は、液滴を受容する受容層を持ち、かつ透光性を有する液滴を受容した箇所は着色又は変色する。この検査紙４０は、一例としてＳｐｒａｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社の感水紙を用いた。この検査紙４０は、通常時（非検査時）は薄黄色であるが、液体が付着した箇所は濃青色に変色する。この検査紙４０は、水、リン酸緩衝生理食塩水とグリセリン水溶液の水溶液だけでなく、有機溶剤であるジメチルスルホキシドを滴下した際も、滴下した箇所が濃青色に変色する。検査紙４０の上に付着した溶液は、ほぼドーム（半球）形状を維持し、付着溶液が揮発しても検査紙４０の上の濃青色の変色パターンが維持される。

本実施形態では、液滴噴射装置２の内、滴下対応した溶液保持容器２２に連通する溶液吐出アレイ２７の９個の各ノズル１１０から検査紙４０へ、１〜数滴滴下することにより、検査紙４０に検査パターンｐが形成される。図８は、検査紙４０に形成された後述する検査パターンｐの１例である。

図１に示すように、検査紙載置台４１は、検査紙４０を検査紙載置台４１に固定するための検査紙保持部材４２を有する。検査紙保持部材４２の一例として、長方形形状の文鎮を置いた。検査紙保持部材４２は、検査紙を固定保持する機能を有していればよく、検査紙載置台４１に形成されたクリップ等であっても良い。

検査紙載置台４１の高さは、マイクロプレート４のウエル開口３００があるマイクロプレート４の上面部とほぼ同じ高さにすることが好ましい。この場合、液滴噴射装置２がマイクロプレート４のウエル開口３００内へ溶液滴を滴下する高さと検査紙載置台４１上の検査紙４０へ溶液滴を滴下する高さを変更する必要がない。

次に、液滴噴射装置２の吐出システム５００の制御系について説明する。図７は、吐出システム５００の制御系を示すブロック図である。本実施形態の吐出システム５００は、液滴分注装置１、液滴噴射装置２及びホストコンピュータ１８などを備える。

ホストコンピュータ１８は、オペレータからの操作に従って液滴分注装置１を制御する。ホストコンピュータ１８は、操作部１８ａ及び表示部１８ｂなどを備える。また、ホストコンピュータ１８は、プロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＮＶＭなどから構成される。

操作部１８ａは、オペレータの操作の入力を受け付ける。操作部１８ａは、たとえば、キーボード、マウス又はタッチパネルなどである。

表示部１８ｂは、液滴分注装置１のプロセッサ１９（コントローラ）の制御により種々の情報を表示する。表示部１８ｂは、たとえば、液晶モニタから構成される。操作部１８ａがタッチパネルなどで構成される場合、表示部１８ｂは、操作部１８ａと一体的に形成されてもよい。

ホストコンピュータ１８は、操作部１８ａを通じてオペレータの種々の操作を受け付ける。たとえば、ホストコンピュータ１８は、溶液保持容器２２に溶液を充填したことを示すオペレータの操作を受け付ける。また、ホストコンピュータ１８は、溶液保持容器２２から溶液を吐出する指示を出すオペレータの操作を受け付ける。

ホストコンピュータ１８は、溶液保持容器２２から溶液を吐出する操作を受け付けると、液滴分注装置１に溶液を吐出させる信号を送信する。なお、ホストコンピュータ１８は、溶液保持容器２２ごとに指示の操作を受け付けてもよい。例えば、ホストコンピュータ１８は、溶液保持容器２２ごとに溶液を充填したことを示す指示の操作又は溶液を吐出する指示の操作を受け付けてもよい。

図７に示すように、液滴分注装置１は、Ｘ方向移動台制御回路９ａ、Ｘ方向移動台モータ９ｂ、Ｙ方向移動台制御回路１０ａ、Ｙ方向移動台モータ１０ｂ、駆動回路１１、プロセッサ１９、メモリ１６、インターフェース１７及び画像撮影部５０などを備える。これらの各部は、データバスを介して互いに接続される。なお、液滴分注装置１は、図７に示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、特定の構成を除外したりしてもよい。

プロセッサ１９は、液滴分注装置１の全体の動作を制御する機能を有する。プロセッサ１９は、内部キャッシュ及び各種のインターフェースなどを備えてもよい。プロセッサ１９は、内部キャッシュ、メモリ１６などが予め記憶するプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。

なお、プロセッサ１９がプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるものであってもよい。この場合、プロセッサ１９は、ハードウエア回路により実行される機能を制御する。

メモリ１６は、種々のデータを格納する。例えば、メモリ１６は、制御プログラム及び制御データなどを記憶する。制御プログラム及び制御データは、液滴分注装置１の仕様に応じて予め組み込まれる。制御プログラムは、液滴分注装置１で実現する機能をサポートするプログラムなどである。

メモリ１６は、プロセッサ１９の処理中のデータなどを一時的に格納する。また、メモリ１６は、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。

インターフェース１７は、ホストコンピュータ１８とデータを送受信するためのインターフェースである。例えば、インターフェース１７は、有線又は無線回線を介してホストコンピュータ１８と接続する。例えば、インターフェース１７は、ＬＡＮ接続、ＵＳＢ接続又はｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続をサポートするものであってもよい。

Ｘ方向移動台制御回路９ａは、プロセッサ１９からの信号に基づいてＸ方向移動台モータ９ｂを駆動する。Ｘ方向移動台制御回路９ａは、Ｘ方向移動台モータ９ｂに信号又は電力を供給してＸ方向移動台モータ９ｂを駆動する。

Ｘ方向移動台モータ９ｂは、Ｘ方向移動台９をＸ方向に移動させる。例えば、Ｘ方向移動台モータ９ｂは、ギアなどを介してＸ方向移動台９に接続し、Ｘ方向移動台９をＸ方向に移動させる。

Ｙ方向移動台制御回路１０ａは、プロセッサ１９からの信号に基づいてＹ方向移動台モータ１０ｂを駆動する。Ｙ方向移動台制御回路１０ａは、Ｙ方向移動台モータ１０ｂに信号又は電力を供給してＹ方向移動台モータ１０ｂを駆動する。

Ｙ方向移動台モータ１０ｂは、Ｙ方向移動台１０をＹ方向に移動させる。例えば、Ｙ方向移動台モータ１０ｂは、ギアなどを介してＹ方向移動台１０に接続し、Ｙ方向移動台１０をＹ方向に移動させる。

次に、液滴分注装置１のプロセッサ１９が実現する機能について説明する。以下の機能は、プロセッサ１９がメモリ１６などに格納されるプログラムを実行することで実現される。

まず、プロセッサ１９は、溶液保持容器２２に溶液が充填されたことを検知する機能を有する。例えば、オペレータは、ホストコンピュータ１８の操作部１８ａに溶液充填完了したことを示す操作を入力する。オペレータは、特定の溶液保持容器２２に溶液充填が完了したことを示す操作を入力してもよい。

ホストコンピュータ１８は、溶液充填が完了したことを示す操作を受け付けると、液滴分注装置１に対して溶液充填が完了したことを示す信号（充填信号）を送信する。なお、充填信号は、特定の溶液保持容器２２に溶液充填が完了したことを示すものでもよい。

プロセッサ１９は、ホストコンピュータ１８からインターフェース１７を通じて充填信号を受信したか判定する。プロセッサ１９は、ホストコンピュータ１８から充填信号を受信したと判定すると、溶液保持容器２２に溶液が充填されたことを検知する。例えば、オペレータは、溶液保持容器２２の上面開口部２２ｂからピペッターなどにより、溶液を所定量、溶液保持容器２２に供給する。溶液は、溶液保持容器２２の内面で保持される。溶液保持容器２２の底部の開口部２２ａは、溶液吐出アレイ２７と連通する。溶液保持容器２２に保持された溶液は、溶液保持容器２２の底面の開口部２２ａを介して溶液吐出アレイ２７の各圧力室２１０へ充填される。

液滴噴射装置２内に保持される溶液は、例えば低分子化合物、蛍光試薬、タンパク質、抗体、核酸、血漿、細菌、血球又は細胞のいずれかを含有する。溶液の主溶媒（もっとも重量比、又は体積比が高い物質）は、一般的に、水、グリセリン、ジメチルスルホキシドである。

この溶液は、透明な溶液である可能性が高い。透明な溶液とは、色材を有しない溶液である。また、溶質自体が紫外光の蛍光性能を有し、外部からの紫外光を吸光して可視光を発光する性質であった場合には発色を視認できるが、このような紫外光蛍光性の溶質を少量、透明な溶媒に溶解することによって作成された溶液の若干の色も透明とみなす。

なお、液滴分注装置１又は液滴噴射装置２は、溶液保持容器２２内に溶液が充填されたことを検知するセンサを備えてもよい。プロセッサ１９は、当該センサを用いて溶液保持容器２２に溶液が充填されたことを検知してもよい。プロセッサ１９が溶液保持容器２２に溶液が充填されたことを検知する方法は、特定の方法に限定されるものではない。

また、プロセッサ１９は、溶液保持容器２２に溶液が充填されたことを検知すると、検査紙４０上に検査パターンｐを形成するための溶液滴下を行う機能と、形成された検査パターンｐを画像処理する機能とを有する。

オペレータは、ホストコンピュータ１８の操作部１８ａを介して検査パターンｐの形成を指示する操作と、検査パターンｐの面積の測定を指示する操作を入力する。このとき、オペレータは、特定の溶液保持容器２２から検査パターンｐの形成を指示する操作と、検査パターンｐの面積の測定を指示する操作を入力してもよい。

ホストコンピュータ１８は、検査パターンｐの形成を指示する操作と、検査パターンｐの面積の測定を指示する操作を受け付けると、液滴分注装置１に対して検査パターンｐの形成と、検査パターンｐの面積の測定を指示する信号（検査信号）を送信する。なお、検査信号は、特定の溶液保持容器２２から検査パターンｐの形成と、検査パターンｐの面積の測定を指示するものであってもよい。

プロセッサ１９は、インターフェース１７を通じて検査信号を受信する。プロセッサ１９は、検査信号に基づいて液滴噴射装置２から溶液を吐出させる。プロセッサ１９は、Ｘ方向移動台モータ９ｂ及びＹ方向移動台モータ１０ｂを制御して、装着モジュール５にセットされた液滴噴射装置２を、検査紙載置台４１に固定された検査紙４０の所定の位置に移動させる。

液滴噴射装置２を所定の位置に移動させると、プロセッサ１９は、駆動回路１１を用いて駆動素子１３０に溶液を吐出するための電圧を印加する。このとき、プロセッサ１９は、駆動回路１１へ信号を送り、駆動回路１１から電装基板配線２４の制御信号入力端子２５に電圧制御信号が入力される。電圧制御信号は、電装基板配線２４の電極端子接続部２６から駆動素子１３０に入力される。駆動素子１３０は、電圧制御信号の印加に対応して、振動板１２０を変形させ、圧力室２１０の容積を変化させる。そのため、溶液吐出アレイ２７のノズル１１０から溶液が溶液滴として吐出される。

液滴噴射装置２の使用時にノズル１１０から吐出される１滴の液量は、２から５ｐＬである。そのため、滴下回数を制御することにより、ｐＬからμＬのオーダーの液体を滴下制御することが可能となる。本実施形態では、溶液吐出アレイ２７の９個の各ノズル１１０から検査紙４０へ１〜数滴を滴下することにより、溶液が付着した箇所は、９個のドットの濃青色の変色領域が検査パターンｐ１〜ｐ９として形成される（図８を参照）。

検査パターンｐを形成後、プロセッサ１９は、Ｘ方向移動台モータ９ｂ及びＹ方向移動台モータ１０ｂを制御して、装着モジュール５の画像撮影部５０を検査紙４０と対向する位置に移動させる。画像撮影部５０を移動させた後、プロセッサ１９は、画像撮影部５０によって検査紙４０に形成された９個のドットの検査パターンｐ１〜ｐ９を撮影させる。このとき、プロセッサ１９は、画像撮影部５０が撮影した検査パターンｐの画像データを取得し、画像データの２値化処理と検査パターンｐの面積の算出処理を行う。続いて、プロセッサ１９は、インターフェース１７を通じて、検査パターンｐの画像データをホストコンピュータ１８に送信する。

ホストコンピュータ１８は、当該信号を受信すると、表示部１８ｂなどに、検査パターンｐの画像データと検査パターンｐの面積の出力ファイルを表示する。図８は、画像撮影部５０が撮影した検査紙に形成された検査パターンの１例を示した図である。図９は、検査パターンｐの面積Ｓの出力ファイルの１例を示す。

図９に示す出力ファイルにおいて、１行目は、タイトルであり、左からノズル番号、対応するノズル番号のドット面積（Ｓ）［μｍ^２］を表している。２行目から１０行目は、９個の各ノズル１１０のドット面積Ｓを示すデータである。１１行目は、９個のドット面積Ｓの平均値（Ａｖ）を示すデータであり、１２行目は、９個のドット面積Ｓの標準偏差（σ）を示すデータである。

ここで、溶液吐出量とドット面積Ｓとの関係を示す相関テーブルは、事前に作成されている。オペレータは、表示部１８ｂに表示されたドット面積Ｓのデータと、事前に作成している相関テーブルを用いて溶液のキャリブレーションを行う。このとき、検査パターンｐを形成した溶液吐出アレイ２７の各ノズル１１０の１滴の吐出量と１回の吐出動作で９個のノズル１１０から滴下される合計の溶液の滴下量を算出する。

溶液のキャリブレーションを行うための検査パターンｐの撮影画像の処理方法としては、検査パターンｐの面積Ｓの算出処理に限らない。例えば、検査パターンｐのドッド径やドットの円周を算出しても良い。図１０は、検査パターンｐの直径Ｄの出力ファイルの１例を示す。図１１は、検査パターンｐの円周Ｃの出力ファイルの１例を示す。

図１０に示す出力ファイルにおいて、１行目は、タイトルであり、左からノズル番号、対応するノズル番号のＸ方向のドット径（Ｄ１）［μｍ］、Ｙ方向のドット径（Ｄ２）［μｍ］、Ｘ方向とＹ方向のドット径の平均値（ＡＶ）［μｍ］を表している。２行目から１０行目は、９個の各ノズル１１０のドット径Ｄ１、Ｄ２を示すデータである。１１行目は、９個のドット径Ｄ１、Ｄ２のそれぞれの平均値Ｄ−ＡＶを示すデータであり、１２行目は、９個のドット径Ｄの標準偏差（σ）を示すデータである。

図１１に示す出力ファイルにおいて、１行目は、タイトルであり、左からノズル番号、対応するノズル番号のドットの円周（Ｃ）［μｍ］を表している。２行目から１０行目は、９個の各ノズル１１０のドットの円周Ｃを示すデータである。１１行目は、９個のドットの円周Ｃの平均値Ａｖを示すデータであり、１２行目は、９個のドットの円周Ｃの標準偏差（σ）を示すデータである。

ここで、溶液吐出量とドット径の平均値Ｄ−ＡＶ、又はドットの円周Ｃとの関係を示す相関テーブルは、事前に作成されている。オペレータは、表示部１８ｂに表示されたドット径の平均値Ｄ−ＡＶのデータと、事前に作成している溶液吐出量とドット径の平均値Ｄ−ＡＶとの相関テーブルを用いて溶液のキャリブレーションを行う。または、表示部１８ｂに表示されたドットの円周Ｃのデータと、事前に作成している溶液吐出量とドットの円周Ｃとの相関テーブルを用いて溶液のキャリブレーションを行う。このとき、検査パターンｐを形成した溶液吐出アレイ２７の各ノズル１１０の１滴の吐出量と１回の吐出動作で９個のノズル１１０から滴下される合計の溶液滴下量を算出する。

また、プロセッサ１９は、検査パターンｐの形成と検査パターンの画像処理データの出力ファイルをホストコンピュータ１８へ送信した後、液滴噴射装置２から溶液をマイクロプレート４の各ウエル開口３００（液滴を受ける受部）へ吐出させる機能を有する。

オペレータは、溶液のキャリブレーションが完了すると、ホストコンピュータ１８の操作部１８ａに、マイクロプレート４の各ウエル開口３００に溶液を吐出する操作の指示を入力する。オペレータは、特定の溶液保持容器２２から溶液を吐出する操作の指示を入力してもよい。

ホストコンピュータ１８は、溶液の吐出を指示する操作を受け付けると、液滴分注装置１に対して溶液を吐出することを指示する信号（吐出信号）を送信する。なお、吐出信号は、特定の溶液保持容器２２から溶液を吐出することを指示するものであってもよい。

プロセッサ１９は、インターフェース１７を通じて吐出信号を受信する。プロセッサ１９は、吐出信号に基づいて液滴噴射装置２からマイクロプレート４の各ウエル開口３００に、溶液を吐出させる。

プロセッサ１９は、Ｘ方向移動台モータ９ｂ及びＹ方向移動台モータ１０ｂを制御して、装着モジュール５にセットされた液滴噴射装置２を所定の位置に移動させる。たとえば、プロセッサ１９は、液滴噴射装置２を複数のノズル１１０がウエル開口３００内に収まる位置に移動させる。なお、プロセッサ１９は、吐出信号に従って液滴噴射装置２を所定の位置に移動させてもよい。

液滴噴射装置２を所定の位置に移動させると、プロセッサ１９は、駆動回路１１を用いて駆動素子１３０に溶液を吐出するための電圧を印加する。これにより、溶液吐出アレイ２７のノズル１１０から溶液が溶液滴として吐出される。尚、マイクロプレート４のウエル開口３００に所定量の液体を滴下するため、溶液のキャリブレーションの結果に基づいて、溶液吐出アレイ２７の吐出動作回数が設定されている。

マイクロプレート４の各ウエル開口３００に所定量の液体を滴下するため、プロセッサ１９は、Ｘ方向移動台制御回路９ａとＹ方向移動台制御回路１０ａと駆動回路１１とへ信号を送る動作を繰り返す。なお、プロセッサ１９が溶液を吐出する回数及び位置は、特定の構成に限定されるものではない。

次に、液滴分注装置１のプロセッサ１９の動作例について説明する。
図１２は、液滴分注装置１のプロセッサ１９の動作例について説明するためのフローチャートである。
まず、プロセッサ１９は、インターフェース１７を通じて充填信号を受信したか判定する（ＡＣＴ１１）。インターフェース１７を通じて充填信号を受信していないと判定すると（ＡＣＴ１１、ＮＯ）、プロセッサ１９は、ＡＣＴ１１に戻る。

インターフェース１７を通じて充填信号を受信したと判定すると（ＡＣＴ１１、ＹＥＳ）、プロセッサ１９は、インターフェース１７を通じて検査信号を受信したか判定する（ＡＣＴ１２）。インターフェース１７を通じて検査信号を受信していないと判定すると（ＡＣＴ１２、ＮＯ）、プロセッサ１９は、ＡＣＴ１２に戻る。また、検査信号を受信していないと判定した後、プロセッサ１９は、インターフェース１７を通じて、検査信号の受信を待っていることを示す信号をホストコンピュータ１８へ送信してもよい。

インターフェース１７を通じて検査信号を受信したと判定すると（ＡＣＴ１２、ＹＥＳ）、プロセッサ１９は、検査信号に従って液滴噴射装置２から検査紙４０への溶液の滴下、画像撮影部５０による検査パターンｐの撮影処理、検査パターンｐの画像データと検査パターンｐの各ドットの面積Ｓの出力ファイルを示す信号のホストコンピュータ１８への送信を行う。

ホストコンピュータ１８は、当該信号を受信すると、表示部１８ｂなどに、検査パターンｐの画像データと検査パターンｐの面積Ｓの出力ファイルを表示する（ＡＣＴ１３）。

次に、プロセッサ１９は、インターフェース１７を通じて吐出信号を受信したか判定する（ＡＣＴ１４）。インターフェース１７を通じて吐出信号を受信していないと判定すると（ＡＣＴ１４、ＮＯ）、プロセッサ１９は、ＡＣＴ１４に戻る。

インターフェース１７を通じて吐出信号を受信したと判定すると（ＡＣＴ１４、ＹＥＳ）、プロセッサ１９は、吐出信号に従って液滴噴射装置２にマイクロプレート４の各ウエル開口３００へ溶液を吐出する。この操作が完了すると（ＡＣＴ１５）、プロセッサ１９は、動作を終了する。

以上のように構成された本実施形態の液滴分注装置１の吐出システム５００では、溶液が付着した箇所は変色する検査紙４０を載置する検査紙載置台４１（載置領域）を有する。そして、マイクロプレート４へ液滴を噴射する前に、検査紙載置台４１の上の検査紙４０へ液滴を噴射するように液滴分注装置１のプロセッサ１９によって液滴噴射装置２を制御する。

したがって、本実施形態では、溶液が付着した箇所は変色する検査紙４０を検査紙載置台４１の上に固定して使用しているので、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０から透明な溶液を滴下する際にも、検査パターンｐと被検査物の境界線が明瞭に確認できる。そのため、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０から透明な溶液を滴下する際にも、検査パターンｐと被検査物の境界線が明瞭なため、検査紙４０に形成された検査パターンｐの面積やドット径Ｄ、又はドットの円周Ｃを正確に測定することができる。これにより、透明な溶液でもキャリブレーションが可能である。そのため、マイクロプレート４へ液滴を噴射する前に、キャリブレーションを行うことで、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０のうちの一部が不吐出となる吐出不良を検出することができる。このような不吐出のノズル１１０の検出時には、例えば用量応答実験などを早期に停止することができる。そのため、無駄の抑制、最終評価結果のばらつき、または薬の性能の誤評価などの早期発見に寄与する。その結果、透明な溶液をマイクロプレート４へ滴下する際に、誤評価を防止することができる液滴分注装置１を提供することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の液滴分注装置１について、図１３を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例である。第１の実施形態では、マイクロプレート４の取り付け部材４ａの横に検査紙４０を載置する領域として、検査紙載置台４１を設けていた。第２の実施形態では、取り付け部材４ａからマイクロプレート４を取り外し、マイクロプレート４の代わりにマイクロプレート４と外形が同じサイズの検査紙載置台４４を取り付け部材４ａに着脱可能に設けている。検査紙載置台４４の高さは、マイクロプレート４と同じ高さである。これにより、検査紙載置台４４は、マイクロプレート４を固定していた領域で取り付け部材４ａに固定される。この検査紙載置台４４には、検査紙４３を固定する検査紙保持部材４５が設けられている。これ以外の部分は、第１の実施形態と同じ構成である。なお、図１３中で、図１乃至図１２と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。

第２の実施形態では、取り付け部材４ａに、マイクロプレート４と外形が同じサイズの検査紙載置台４４を同じ場所に取り付ける。続いて、検査紙載置台４４に、検査紙４３を検査紙保持部材４５で固定する。

本実施形態では、検査紙載置台４４の高さが、マイクロプレート４と同じ高さであるため、マイクロプレート４のウエル開口３００内へ溶液滴を滴下する高さと検査紙載置台４４上の検査紙４３へ溶液滴を滴下する高さを変更する必要がない。

次に、検査紙載置台４４に、検査紙４３を検査紙保持部材４５で固定する。続いて、液滴噴射装置２は、液滴の滴下に対応した溶液保持容器２２を検査紙載置台４４の上の検査紙４３の所定の位置に移動させる。例えば、図３中で右端部の溶液保持容器２２−１に溶液を充填した場合は、溶液保持容器２２−１を検査紙載置台４４の上の検査紙４３の所定の位置に移動させる。この状態で、溶液保持容器２２−１に連通する溶液吐出アレイ２７の９個の各ノズル１１０から検査紙４３へ、液滴を１〜数滴滴下する。これにより、検査紙４３に検査パターンｐが形成される。

その後、装着モジュール５の画像撮影部５０を検査紙４３と対応する位置に移動させる。この状態で、画像撮影部５０によって検査紙４３の上の検査パターンｐ１〜ｐ９を撮影する。撮影した検査パターンｐ１〜ｐ９の画像データは、ホストコンピュータ１８に送信される。ホストコンピュータ１８は、当該信号を受信すると、表示部１８ｂなどに、検査パターンｐの画像データと検査パターンｐの面積の出力ファイルを表示する。

オペレータは、表示部１８ｂに表示されたドット面積Ｓのデータと、事前に作成している相関テーブルを用いて溶液のキャリブレーションを行う。このとき、検査パターンｐを形成した溶液吐出アレイ２７の各ノズル１１０の１滴の吐出量と１回の吐出動作で９個のノズル１１０から滴下される合計の溶液の滴下量を算出する。

溶液のキャリブレーションで、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０のうちの一部が不吐出となる吐出不良が検出されない場合には、液滴噴射装置２からマイクロプレート４の各ウエル開口へ、所定の量の液滴を滴下する作業を行う。

この作業時には、取り付け部材４ａから検査紙載置台４４を取り外し、検査紙載置台４４の代わりにマイクロプレート４を取り付け部材４ａに取付ける。その後、液滴噴射装置２に溶液がセットされた状態で、第１の実施形態と同様に液滴噴射装置２からマイクロプレート４の各ウエル開口へ、所定の量の液滴を滴下する作業を行う。

第２の実施形態の液滴分注装置１においても、溶液が付着した箇所は変色する検査紙４３を載置する検査紙載置台４４を有する。これにより、複数のノズル１１０から透明な溶液を滴下する際にも、そのうちの一部が不吐出となる吐出不良を検出することができる。このように不吐出のノズル１１０を検出することにより、例えば用量応答実験などを早期に停止することができる。そのため、無駄の抑制、最終評価結果のばらつき、または薬の性能の誤評価などの早期発見に寄与する。その結果、最終評価結果のばらつき、または薬の性能の誤評価を防止することができる。

さらに、第２の実施形態では、マイクロプレート４を固定する領域は、検査紙載置台４４を固定する領域（載置領域）を兼ねる。そのため、第１の実施形態のようにマイクロプレート４を固定する領域と、検査紙載置台４１を設置する検査紙４０の載置領域が別の場所にあった場合と比べて、液滴分注装置１のサイズを小さくできるメリットがある。

なお、本実施形態では、マイクロプレート４と、検査紙載置台４４を取り付け部材４ａに着脱可能に設けている。これに替えて取り付け部材４ａのマイクロプレート４の上に検査紙４０を載置する構成にしてもよい。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の液滴分注装置７１について、図１４から図１７を参照して説明する。第１の実施形態では、装着モジュール５に装着された液滴噴射装置２と画像撮影部５０が移動し、検査紙４０を載置する検査紙載置台４１が固定されていた。第３の実施形態の液滴分注装置７１は、マイクロプレート４と検査紙載置台４１が移動し、液滴噴射装置２と画像撮影部５０が固定されている構成に変更した第１の実施形態の変形例である。なお、図１４〜図１７中で、図１乃至図１２と同一部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、マイクロプレート４と検査紙載置台４１は、平板状のＹ方向移動ステージ６１に固定されている。Ｙ方向移動ステージ６１には、マイクロプレート４を着脱可能に取り付ける枠状の取り付け部材４ａが設けられている。

基台３の上には、両側部に、Ｘ方向に延設された左右一対のＸ方向ガイドレール６２ａ、６２ｂを有する。各Ｘ方向ガイドレール６２ａ、６２ｂの両端部（図１４中で上下の両端部）は、基台３上に突設された、固定台６３ａ、６３ｂに固定されている。

Ｘ方向ガイドレール６２ａ、６２ｂ間には、Ｙ方向に延設された２本のＹ方向ガイドレール６４ａ、６４ｂが架設されている。２本のＹ方向ガイドレール６４ａ、６４ｂは、Ｘ方向に間隔を存して平行に配置されている。２本のＹ方向ガイドレール６４ａ、６４ｂの両端は、Ｘ方向ガイドレール６２ａ、６２ｂに沿ってＸ方向に摺動可能なＸ方向移動台６５にそれぞれ固定されている。この４個のＸ方向移動台６５は、同時に摺動する。

２本のＹ方向ガイドレール６４ａ、６４ｂには、Ｙ方向移動ステージ６１が固定されている。これにより、Ｙ方向移動ステージ６１が２本のＹ方向ガイドレール６４ａ、６４ｂに沿ってＹ方向に移動する動作と、Ｘ方向移動台６５がＸ方向ガイドレール６２ａ、６２ｂに沿ってＸ方向に移動する動作との組み合わせにより、マイクロプレート４と検査紙載置台４１は、直交するＸＹ方向の任意の位置に移動可能に支持されている。

また、基台３の上には、Ｙ方向移動ステージ６１の移動範囲と干渉しない位置に液滴噴射装置２を装着する装着モジュール５の固定機構部６６が設けられている。この固定機構部６６は、図１５に示すように２本の支柱６７ａ、６７ｂと、Ｙ方向に延設された１つの横フレーム６８を有する。２本の支柱６７ａ、６７ｂは、基台３のＹ方向の両端部に鉛直方向に立設されている。横フレーム６８は、２本の支柱６７ａ、６７ｂの上端部間に架設されている。そして、横フレーム６８のほぼ中央位置には、装着モジュール５が固定されている。この装着モジュール５には、液滴噴射装置２が固定されている。さらに、装着モジュール５には、液滴噴射装置２の取付け部であるモジュール本体１５の一部に画像撮影部５０が装着されている。なお、図１６中で、６９ａは、Ｙ方向移動ステージ６１の移動を制御するＹ方向移動ステージ制御回路であり、６９ｂは、Ｙ方向移動ステージ６１を駆動するＹ方向移動ステージモータである。

次に、上記構成の液滴分注装置７１の作用について説明する。液滴噴射装置２を装着モジュール５に装着する。検査紙載置台４１に、検査紙４０を検査紙保持部材４２で固定する。

次に、液滴噴射装置２の溶液保持容器２２の上面開口部２２ｂから図示しないピペッターなどにより、溶液を所定量供給する。溶液は、溶液保持容器２２の内面で保持される。溶液保持容器２２の底部の開口部２２ａは、溶液吐出アレイ２７と連通している。溶液保持容器２２に保持された溶液は、溶液保持容器２２の底面の開口部２２ａを介して溶液吐出アレイ２７の各圧力室２１０へ充填される。

このように液滴噴射装置２に溶液が充填された状態で、Ｙ方向移動ステージ６１が移動する。このとき、Ｙ方向移動ステージ６１は、液滴噴射装置２からの液滴の滴下部分に対応した溶液保持容器２２の直下の位置に、検査紙載置台４１に固定された検査紙４０が移動する。図２中で例えば、右端部の溶液保持容器２２−１の溶液を滴下する場合は、溶液保持容器２２−１の直下の位置に、検査紙載置台４１に固定された検査紙４０が移動する。

次に、電装基板配線２４の制御信号入力端子２５に電圧制御信号が入力される。電圧制御信号は、電装基板配線２４の電極端子接続部２６から駆動素子１３０に印加される。このとき、駆動素子１３０への電圧制御信号の印加に対応して、振動板１２０が変形して圧力室２１０の容積を変化させることにより、溶液吐出アレイ２７のノズル１１０から溶液が溶液滴として吐出される。

次に、液滴噴射装置２からの液滴の滴下部分に対応した溶液保持容器２２に連通する溶液吐出アレイ２７の９個の各ノズル１１０から検査紙４０へ、１〜数滴滴下することにより、検査紙４０に検査パターンｐが形成される。

続いて、画像撮影部５０の撮影範囲に、検査紙４０内の検査パターンが収まる位置にＹ方向移動ステージ６１が移動し、検査紙４０の検査パターンｐを撮影する。撮影した検査パターンｐの画像データは、ホストコンピュータ１８に送信される。ホストコンピュータ１８は、当該信号を受信すると、表示部１８ｂなどに、検査パターンｐの画像データと検査パターンｐの面積の出力ファイルを表示する。

オペレータは、表示部１８ｂに表示されたドット面積Ｓのデータと、事前に作成している相関テーブルを用いて溶液のキャリブレーションを行う。このとき、検査パターンｐを形成した溶液吐出アレイ２７の各ノズル１１０の１滴の吐出量と１回の吐出動作で９個のノズル１１０から滴下される合計の溶液の滴下量を算出する。

第３の実施形態の液滴分注装置７１においても、溶液が付着した箇所は変色する検査紙４０を検査紙載置台４１の上に固定して使用している。そのため、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０から透明な溶液を滴下する際にも、検査パターンｐと被検査物の境界線が明瞭に確認できる。したがって、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０から透明な溶液を滴下する際にも、検査パターンｐと被検査物の境界線が明瞭なため、検査紙４０に形成された検査パターンｐの面積やドット径Ｄ、又はドットの円周Ｃを正確に測定することができる。これにより、透明な溶液でもキャリブレーションが可能である。そのため、マイクロプレート４へ液滴を噴射する前に、キャリブレーションを行うことで、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０のうちの一部が不吐出となる吐出不良を検出することができる。このような不吐出のノズル１１０の検出時には、例えば用量応答実験などを早期に停止することができる。そのため、無駄の抑制、最終評価結果のばらつき、または薬の性能の誤評価などの早期発見に寄与する。その結果、透明な溶液をマイクロプレート４へ滴下する際に、誤評価を防止することができる。

また、溶液のキャリブレーションを行うことで、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０のうちの一部が不吐出となる吐出不良が検出されない場合には、液滴噴射装置２からマイクロプレート４の各ウエル開口へ、所定の量の液滴を滴下する作業を行う。

この作業時には、液滴噴射装置２に溶液がセットされた状態で、Ｙ方向移動ステージ６１によってマイクロプレート４を移動させる。このとき、液滴噴射装置２からの液滴の滴下部分に対応した溶液保持容器２２の直下の位置に移動させる。この状態で、第１の実施形態と同様に液滴噴射装置２からマイクロプレート４の各ウエル開口へ、所定の量の液滴を滴下する作業を行う。

（第４の実施形態）
第４の実施形態の液滴分注装置８１について、図１７を参照して説明する。第４の実施形態の液滴分注装置８１は、第３の実施形態の液滴分注装置７１の変形例である。第３の実施形態では、Ｙ方向移動ステージ６１の上のマイクロプレート４の取り付け部材４ａの横に検査紙載置台４１を設けていた。第４の実施形態では、取り付け部材４ａからマイクロプレート４を取り外し、マイクロプレート４の代わりにマイクロプレート４と外形が同じサイズの検査紙載置台４４を取り付け部材４ａに着脱可能に設けている。検査紙載置台４４の高さは、マイクロプレート４と同じ高さである。これにより、検査紙載置台４４は、マイクロプレート４を固定していた領域で取り付け部材４ａに固定する。この検査紙載置台４４には、検査紙４３を固定する検査紙保持部材４５を有する。これ以外の部分は、第３の実施形態と同じ構成である。

第４の実施形態では、取り付け部材４ａにマイクロプレート４と外形が同じサイズの検査紙載置台４４を同じ場所に取り付ける。続いて、検査紙載置台４４に、検査紙４３を検査紙保持部材４５で固定する。この状態で、第３の実施形態と同様に液滴噴射装置２から検査紙載置台４４の上の検査紙４３に所定の量の液滴を滴下する作業を行う。

第４の実施形態の液滴分注装置８１においても、溶液が付着した箇所は変色する検査紙４３を検査紙載置台４４の上に固定して使用している。そのため、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０から透明な溶液を滴下する際にも、検査パターンｐと被検査物の境界線が明瞭に確認できる。したがって、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０から透明な溶液を滴下する際にも、検査パターンｐと被検査物の境界線が明瞭なため、検査紙４３に形成された検査パターンｐの面積やドット径Ｄ、又はドットの円周Ｃを正確に測定することができる。これにより、透明な溶液でもキャリブレーションが可能である。そのため、マイクロプレート４へ液滴を噴射する前に、キャリブレーションを行うことで、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０のうちの一部が不吐出となる吐出不良を検出することができる。このような不吐出のノズル１１０の検出時には、例えば用量応答実験などを早期に停止することができる。そのため、無駄の抑制、最終評価結果のばらつき、または薬の性能の誤評価などの早期発見に寄与する。その結果、透明な溶液をマイクロプレート４へ滴下する際に、誤評価を防止することができる。

本実施形態では、検査紙載置台４４の高さが、マイクロプレート４と同じ高さであるため、マイクロプレート４のウエル開口３００内へ溶液滴を滴下する高さと検査紙載置台４４の上の検査紙４３へ溶液滴を滴下する高さを変更する必要がない。

また、溶液のキャリブレーションを行うことで、液滴噴射装置２の複数のノズル１１０のうちの一部が不吐出となる吐出不良が検出されない場合には、液滴噴射装置２からマイクロプレート４の各ウエル開口へ、所定の量の液滴を滴下する作業を行う。

この作業時には、取り付け部材４ａから検査紙載置台４４を取り外し、検査紙載置台４４の代わりにマイクロプレート４を取り付け部材４ａに取付ける。その後、液滴噴射装置２に溶液がセットされた状態で、Ｙ方向移動ステージ６１によってマイクロプレート４を移動させる。このとき、液滴噴射装置２からの液滴の滴下部分に対応した溶液保持容器２２の直下の位置にマイクロプレート４を移動させる。この状態で、第１の実施形態と同様に液滴噴射装置２からマイクロプレート４の各ウエル開口へ、所定の量の液滴を滴下する作業を行う。

第４の実施形態の液滴分注装置８１においても、溶液が付着した箇所は変色する検査紙４３を載置する検査紙載置台４４を有する。これにより、複数のノズル１１０から透明な溶液を滴下する際にも、そのうちの一部が不吐出となる吐出不良を検出することができる。このような不吐出のノズル１１０の検出時には、例えば用量応答実験などを早期に停止することができる。そのため、無駄の抑制、最終評価結果のばらつき、または薬の性能の誤評価などの早期発見に寄与する。その結果、最終評価結果のばらつき、または薬の性能の誤評価を防止することができる液滴分注装置８１を提供することができる。

第４の実施形態では、マイクロプレート４を固定する領域は、検査紙載置台４４を固定する領域（載置領域）を兼ねる。そのため、第３の実施形態のようにマイクロプレート４を固定する領域と、検査紙載置台４１を設置する検査紙４０の載置領域が別の場所にあった場合と比べて、液滴分注装置８１のサイズが小さくできるメリットがある。

以上説明した実施形態では、駆動部である駆動素子１３０を円形としたが、駆動部の形状は限定されない。駆動部の形状は、例えばひし形或いは楕円等であっても良い。また圧力室２１０の形状も円形に限らず、ひし形或いは楕円形、更には矩形等であっても良い。

また、実施形態では、駆動素子１３０の中心にノズル１１０を配置したが、圧力室２１０の溶液を吐出可能であれば、ノズル１１０の位置は限定されない。例えばノズル１１０を、駆動素子１３０の領域内ではなく、駆動素子１３０の外側に形成しても良い。

また、実施形態では、アクチュエータ１７０は、振動板１２０と圧電体膜１３０を有する駆動素子１３０によって構成されており、溶液を圧電方式で吐出していたが、アクチュエータ１７０の構成は限定されない。例えばアクチュエータ１７０は、薄膜伝熱ヒータで構成されており、溶液をサーマルジェット方式で吐出しても良い。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、透明な溶液を滴下する際に、誤評価を防止することができる液滴分注装置を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…液滴分注装置、２…液滴噴射装置（液滴噴射部）、４…マイクロプレート（分注部）、１５…モジュール本体、１８…ホストコンピュータ、１９…プロセッサ（コントローラ）、２１…ベース部材、２１ａ…第１凹陥部、２１ｂ…第２凹陥部、２１ｄ…溶液吐出アレイ部開口、２２…溶液保持容器、２７…溶液吐出アレイ、４０…検査紙（検査メディア）、４１…検査紙載置台（検査メディア載置部）、１００…ノズルプレート、１１０…ノズル、１２０…振動板、１３０…駆動素子、１７０…アクチュエータ、２００…圧力室構造体、２１０…圧力室。

Claims (5)

1. 液滴を吐出するノズル群を有するとともに前記液滴を受ける受部に向けて前記液滴を噴射する液滴噴射部と、
   前記液滴を受容する受容層を持ち、かつ透光性を有する前記液滴を受容した箇所は着色又は変色する検査メディアを載置する検査メディア載置部と、
   前記液滴を噴射する前に、前記検査メディアへ前記液滴を噴射するように前記液滴噴射部を制御するコントローラと、
   を具備する液滴分注装置。
2. 前記検査メディアの前記液滴を受容した箇所に形成された着色した検査パターンを撮影する画像撮影部を有する請求項１に記載の液滴分注装置。
3. 前記画像撮影部は、前記検査パターンの直径、前記検査パターンの面積、または前記検査パターンの外周の長さの少なくともいずれかを測定するセンサを有する請求項２に記載の液滴分注装置。
4. 前記液滴噴射部は、
   前記ノズル群の各ノズルに連通し、内部に前記液滴を形成する液体が充填される圧力室が形成され、前記液滴を前記ノズルから吐出する側の第１の面と前記圧力室へ前記液体を供給する側の第２の面を有する基板と、
   前記圧力室内の圧力を変化させ、前記圧力室内の前記液体を前記ノズルから吐出させるアクチュエータと、
   前記液体を受ける液体受け口と、前記圧力室内に連通し、前記液体の出口となる液体出口とを有し、前記第２の面に配置される溶液保持容器と、を有する請求項１及至請求項３のいずれか１項に記載の液滴分注装置。
5. 前記検査メディア載置部は、前記受部に配置され、前記液滴噴射部から吐出される液滴を分注する分注部とは別の位置に独立に、または前記分注部と同一位置に前記分注部と交換可能な形態、または前記分注部の上に重ねた形態のいずれか一方の形態で設けられている請求項１及至請求項４のいずれか１項に記載の液滴分注装置。