JP2013166266A

JP2013166266A - Discharge apparatus, and method for controlling discharge apparatus

Info

Publication number: JP2013166266A
Application number: JP2012029621A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Yamaguchi; 修一山口
Original assignee: MICROJET KK
Current assignee: MICROJET KK
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2032-02-14
Also published as: JP5994128B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge apparatus which discharges various droplets to a target in a stabilized state.SOLUTION: A discharge apparatus 1 has a discharge unit 50 for discharging droplets 99 from a nozzle opening 52 to a target 90, a removal unit 60 for removing droplets 99 from a path 100 from the nozzle opening 52 to the target 90, and a control unit 10 for controlling the discharge unit 50 and the removal unit 60. The control unit 10 includes a function 31 to output a continuous discharge signal 13 for continuously discharging the droplets 99 to the discharge unit 50, the continuous discharge signal 13 including a first discharge signal 11 for main discharge and a second discharge signal 12 before the first discharge signal 11 for main discharge, and a function 34 to output a removal stop signal 15 for stopping the removal of the droplets 99 after the lapse of the second discharge signal 12 from the start of discharge by the continuous discharge signal 13 to the removal unit 60.

Description

本発明は、吐出装置および吐出装置により液滴をターゲットに吐出する方法に関するものである。 The present invention relates to a discharge device and a method for discharging a droplet onto a target by the discharge device.

特許文献１には、インクの高粘化を防止し、高精細の印刷品位を維持することが記載されている。そのため、特許文献１には、液体吐出ヘッドに設けられた揮発性溶媒を含む液滴を吐出するノズルと、前記ノズル近傍に、前記揮発性溶媒の蒸気を含む気流を供給する気流供給口と、前記気流供給口より供給された前記揮発性溶媒の蒸気を含む気流を回収する気流回収口と、前記気流回収口から回収された前記揮発性溶媒の蒸気を含む気流を前記気流供給口から再び供給する気流循環機構を有し、前記揮発性溶媒の蒸気を含む気流を前記液体吐出ヘッドの筐体の内部で循環させることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供することが記載されている。 Patent Document 1 describes that high viscosity of ink is prevented and high-definition print quality is maintained. Therefore, in Patent Document 1, a nozzle that discharges droplets including a volatile solvent provided in a liquid discharge head, an airflow supply port that supplies an airflow including vapor of the volatile solvent in the vicinity of the nozzle, An airflow recovery port for recovering an airflow including the volatile solvent vapor supplied from the airflow supply port, and an airflow including the volatile solvent vapor recovered from the airflow recovery port is supplied again from the airflow supply port. And providing a liquid discharge head characterized in that an air flow including a vapor of the volatile solvent is circulated inside a casing of the liquid discharge head.

特開２００７−２６１２０４号公報JP 2007-261204 A

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滴を吐出することにより塗布および／または描画する技術（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。様々な液滴をターゲットに対して吐出する場合、安定した状態で液滴を吐出することが重要である。たとえば、高粘度の液滴であっても安定した状態で吐出することにより再現性のよい吐出結果が得られる。 The technology (patterning technology) for applying and / or drawing by ejecting droplets containing paints such as inks and chemicals such as reagents, using inkjet technology developed as a printing device, is used for video devices such as printing and liquid crystal. It is used in various fields such as manufacturing and manufacturing of semiconductors including DNA chips, or its use is under consideration. When discharging various droplets to the target, it is important to discharge the droplets in a stable state. For example, a highly reproducible discharge result can be obtained by discharging a highly viscous droplet in a stable state.

本発明の態様の１つは、ノズル開口からターゲットに液滴を吐出する吐出ユニットと、ノズル開口からターゲットに至る通路から液滴を除去する除去ユニットと、吐出ユニットおよび除去ユニットを制御する制御ユニットとを有する吐出装置であって、制御ユニットは、吐出ユニットに、液滴を連続して吐出する連続吐出信号であって、本吐出用の第１の吐出信号および本吐出用の第１の吐出信号の前の第２の吐出信号を含む連続吐出信号を出力する機能と、除去ユニットに、連続吐出信号による吐出の開始から第２の吐出信号の経過後に液滴の除去を停止する除去停止信号を出力する機能とを含む。 One aspect of the present invention includes a discharge unit that discharges droplets from a nozzle opening to a target, a removal unit that removes droplets from a passage from the nozzle opening to the target, and a control unit that controls the discharge unit and the removal unit. The control unit is a continuous discharge signal for continuously discharging droplets to the discharge unit, the first discharge signal for main discharge and the first discharge for main discharge. A function of outputting a continuous discharge signal including the second discharge signal before the signal, and a removal stop signal for stopping the removal of the droplet after the second discharge signal has elapsed from the start of discharge by the continuous discharge signal to the removal unit Output function.

この吐出装置においては、制御ユニットが本吐出の指示を受けると、本吐出用の第１の吐出信号の前に第２の吐出信号を加えた連続吐出信号を出力し、吐出ユニットは、本吐出の液滴と、その前の予備吐出の液滴とを区別することなく連続して吐出する。また、制御ユニットは、液滴の連続吐出中で第２の吐出信号が経過した後に除去停止信号を出力し、除去ユニットは、ノズル開口からターゲットに至る通路から液滴の除去を停止する。したがって、吐出ユニットが連続的な吐出を継続し、定常状態になった後に吐出される液滴のみが本吐出の液滴としてターゲットに到達する。 In this discharge apparatus, when the control unit receives a main discharge instruction, the control unit outputs a continuous discharge signal obtained by adding the second discharge signal before the first discharge signal for main discharge. And the previous preliminary discharge liquid droplets are continuously discharged without being distinguished. Further, the control unit outputs a removal stop signal after the second ejection signal has elapsed during continuous ejection of droplets, and the removal unit stops the removal of the droplets from the passage from the nozzle opening to the target. Therefore, only the liquid droplets discharged after the discharge unit continues continuous discharge and reaches a steady state reaches the target as the liquid droplets for main discharge.

この吐出装置においては、連続吐出中の一部の液滴を、液滴が吐出ユニットからターゲットに到達する間の状態を変えずに、自動的に、また、予備吐出をユーザに意識させることなく、本吐出用の液滴のみをターゲットに吐出できる。このため、ユーザは、最初の液滴から定常状態で吐出される液滴が到達したターゲットが得られる。このため、ターゲットに吐出された液滴の特性は均一になり、再現性が高い。揮発性の高い液滴や、粘性の高い液滴などの吐出が安定しにくい液滴であっても、吐出装置において自動的に付加され、自動的に本吐出とシームレスに行われ、また、ユーザには意識されない予備吐出により定常的な状態となった吐出ユニットにより、最初から安定した状態で本吐出が行われる。 In this discharge device, some droplets during continuous discharge are automatically changed without changing the state during which the droplets reach the target from the discharge unit, and without making the user aware of the preliminary discharge. Only the droplets for main discharge can be discharged to the target. For this reason, the user can obtain a target to which a droplet ejected in a steady state from the first droplet has arrived. For this reason, the characteristics of the droplets discharged to the target are uniform, and the reproducibility is high. Even droplets with high volatility or highly viscous droplets that are difficult to be ejected are automatically added by the ejection device and automatically performed seamlessly with the main ejection. The main discharge is performed in a stable state from the beginning by the discharge unit that is in a steady state due to the preliminary discharge that is not conscious of.

除去ユニットは、レーザー、液滴の衝突などの方法で通路から液滴を除去できるものであってもよい。メカ的に通路を開閉する開閉ユニットはレスポンスを早くしやすく、連続吐出の吐出間隔を短くしやすい。したがって、高粘度、高揮発性などの比較的液体の状態が短時間で変動するような液滴に対応しやすい。 The removal unit may be capable of removing the droplet from the passage by a method such as laser or droplet collision. The open / close unit that mechanically opens and closes the passage makes it easy to speed up the response and shorten the continuous discharge interval. Therefore, it is easy to deal with droplets whose liquid state such as high viscosity and high volatility fluctuates in a short time.

除去ユニットは、除去停止信号により通路を開ける開閉ユニットを含むことが望ましい。開閉ユニットは、除去停止信号により通路を閉める位置から開ける位置に移動する薄板状のシャッターを含むことが望ましい。 The removal unit preferably includes an opening / closing unit that opens the passage by a removal stop signal. The opening / closing unit preferably includes a thin-plate shutter that moves from a position to close the passage by a removal stop signal to a position to open.

シャッターは、液滴が通過する程度の開口部を含み、開ける位置では、開口部が通路を開放することが望ましい。シャッターは、液滴を回収する液滴回収部を含み、閉める位置では、液滴回収部が通路を閉鎖することが望ましい。予備吐出量が多くなっても対応しやすく、より安定した状態で本吐出を最初から実行できる。シャッターの最大厚みは４ｍｍであることが望ましい。 It is desirable that the shutter includes an opening through which droplets pass, and that the opening opens the passage at the opening position. The shutter includes a droplet collection unit that collects droplets, and it is desirable that the droplet collection unit closes the passage in the closed position. Even if the preliminary discharge amount increases, it is easy to deal with, and main discharge can be executed from the beginning in a more stable state. The maximum thickness of the shutter is desirably 4 mm.

制御ユニットは、通路の距離を変えずに、ターゲットと吐出ユニットとを相対的に動かす機能を含むことが望ましい。この吐出装置は、さらに、ターゲットに吐出された液滴の画像を認識するモニタリングユニットを有することが望ましい。 The control unit preferably includes a function of moving the target and the discharge unit relatively without changing the distance of the passage. It is desirable that the discharge device further includes a monitoring unit that recognizes an image of a droplet discharged to the target.

本発明の異なる態様の１つは、吐出装置の制御方法であって、吐出装置は、ノズル開口からターゲットに液滴を吐出する吐出ユニットと、ノズル開口からターゲットに至る通路から液滴を除去する除去ユニットと、吐出ユニットおよび除去ユニットを制御する制御ユニットとを有し、当該制御方法は、制御ユニットが、吐出ユニットに、液滴を連続して吐出する連続吐出信号であって、本吐出用の第１の吐出信号および本吐出用の第１の吐出信号の前の第２の吐出信号を含む連続吐出信号を出力することと、除去ユニットに、連続吐出信号による吐出開始から第２の吐出信号の経過後に液滴の除去を停止する除去停止信号を出力することとを含む。 One of the different aspects of the present invention is a method for controlling a discharge device, which discharge device removes droplets from a discharge unit that discharges droplets from a nozzle opening to a target, and a passage from the nozzle opening to the target. And a control unit for controlling the discharge unit and the removal unit. The control method is a continuous discharge signal for continuously discharging droplets to the discharge unit, and for the main discharge. The continuous discharge signal including the second discharge signal before the first discharge signal and the first discharge signal for main discharge is output to the removal unit from the start of discharge by the continuous discharge signal to the second discharge Outputting a removal stop signal for stopping the removal of the droplet after the signal elapses.

本発明に係る吐出装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the discharge device which concerns on this invention. 制御ユニットの処理のフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart of a process of a control unit. 制御ユニットの処理のタイムチャートを示す図。The figure which shows the time chart of a process of a control unit. 開閉ユニットの概要をシャッターの上面の側から見た図。The figure which looked at the outline of the opening and closing unit from the upper surface side of the shutter. 異なる開閉ユニットの概要をシャッターの上面の側から見た図。The figure which looked at the outline of a different opening-and-closing unit from the upper surface side of a shutter. さらに異なる開閉ユニットの概要を示す図。Furthermore, the figure which shows the outline | summary of a different opening / closing unit. 異なる除去ユニットの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of a different removal unit.

図１に、本発明に係る吐出装置の概略構成を示している。吐出装置（塗布装置、描画装置、分注装置、液滴観察装置、吐出試験装置）１は、ノズル開口５２からターゲット（基材、メディア、容器）９０に液滴９９を吐出する吐出ユニット５０と、ノズル開口５２からターゲット９０に至る通路（経路）１００から液滴９９を除去する除去ユニット６０と、吐出ユニット５０および除去ユニット６０を制御する制御ユニット１０とを有する。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a discharge device according to the present invention. A discharge device (coating device, drawing device, dispensing device, droplet observation device, discharge test device) 1 includes a discharge unit 50 that discharges droplets 99 from a nozzle opening 52 to a target (base material, medium, container) 90. The removal unit 60 removes the droplet 99 from the passage (path) 100 from the nozzle opening 52 to the target 90, and the control unit 10 controls the discharge unit 50 and the removal unit 60.

吐出ユニット５０は、ノズル開口５２を含む吐出ヘッド５１と、吐出ヘッド５１のノズル開口５２から液滴９９を吐出させるアクチュエータ（ピエゾ素子、圧電素子）５３と、ピエゾ素子５３を駆動するドライバ５４とを含む。ピエゾ素子５３は、吐出ヘッド５１のキャビティ５５の外面５５ａに取り付けられている。この吐出ユニット５０は、制御ユニット１０から吐出指示（吐出信号）を受けたドライバ５４がピエゾ素子５３を駆動させ、ピエゾ素子５３の伸縮および／または変形によりキャビティ５５の内容積（内圧）が変動する。この結果、容器９から供給された液状体（液体）９５がキャビティ５５を通ってノズル開口５２から押し出されて液滴９９として吐出される。 The discharge unit 50 includes a discharge head 51 including a nozzle opening 52, an actuator (piezo element, piezoelectric element) 53 that discharges a droplet 99 from the nozzle opening 52 of the discharge head 51, and a driver 54 that drives the piezoelectric element 53. Including. The piezo element 53 is attached to the outer surface 55 a of the cavity 55 of the ejection head 51. In the discharge unit 50, the driver 54 that has received a discharge instruction (discharge signal) from the control unit 10 drives the piezo element 53, and the internal volume (internal pressure) of the cavity 55 varies due to expansion and contraction and / or deformation of the piezo element 53. . As a result, the liquid (liquid) 95 supplied from the container 9 is pushed out of the nozzle opening 52 through the cavity 55 and discharged as a droplet 99.

ノズル開口５２から吐出された液滴９９を通路１００から除去する除去ユニット６０は、通路１００を開閉する手段６２を含む。本例の開閉する手段６２は、開閉ユニット６１である。この開閉ユニット６１は、通路１００を塞ぐ薄板状のシャッター６２と、シャッター６２を駆動するアクチュエータ（ソレノイド）６５とを含む。 The removal unit 60 that removes the droplet 99 discharged from the nozzle opening 52 from the passage 100 includes means 62 for opening and closing the passage 100. The opening / closing means 62 in this example is an opening / closing unit 61. The opening / closing unit 61 includes a thin-plate shutter 62 that blocks the passage 100 and an actuator (solenoid) 65 that drives the shutter 62.

シャッター６２は、通路１００の方向（上下方向）の厚み（高さ）ｈ２が３ｍｍ以下であり、上下方向に直交する左右方向（第１の方向）１０１に延びた薄板状の外形を備えている。シャッター６２は、液滴９９が通過する程度の開口部６３と、液滴９９を回収する液滴回収部６４とを含む。このシャッター６２は、通路１００を閉める位置Ｐ１では、液滴回収部６４が通路１００を閉鎖しており、通路１００を開ける位置Ｐ２では、開口部６３が通路１００を解放している。シャッター６２の厚みｈ２は０．５ｍｍ程度であることが望ましい。本例では、通路１００の距離（高さ）ｈ１は４ｍｍ程度であり、ノズル開口５２とシャッター６２の上面６９との間の距離ｈ３は１〜３ｍｍ程度である。 The shutter 62 has a thickness (height) h2 in the direction (vertical direction) of the passage 100 of 3 mm or less, and has a thin plate-like outer shape extending in the horizontal direction (first direction) 101 orthogonal to the vertical direction. . The shutter 62 includes an opening 63 that allows the droplet 99 to pass therethrough and a droplet collection unit 64 that collects the droplet 99. In the shutter 62, the droplet collection unit 64 closes the passage 100 at the position P <b> 1 where the passage 100 is closed, and the opening 63 opens the passage 100 at the position P <b> 2 where the passage 100 is opened. The thickness h2 of the shutter 62 is desirably about 0.5 mm. In this example, the distance (height) h1 of the passage 100 is about 4 mm, and the distance h3 between the nozzle opening 52 and the upper surface 69 of the shutter 62 is about 1 to 3 mm.

この開閉ユニット６１は、制御ユニット１０から移動指示（移動信号）を受けたソレノイド６５がシャッター６２を駆動させ、シャッター６２が通路１００と直交する第１の方向（長手方向）１０１に移動することにより、開口部６３で液滴９９を通過させ、液滴回収部６４で液滴９９を回収（捕集、除去）する。開口部６３を通過した液滴９９は、ターゲット９０に着滴（着弾）される。液滴回収部６４は、典型的には、多孔質の吸収材であるが、液滴９９を吸収する材質および／または液滴９９を捕集する形状を備えていればよい。また、液滴回収部６４は、金属、セラミック、ガラスおよび樹脂などの板に多孔質材の層を付加してもよく、板の表面にそのような多孔質材の層を形成してもよい。 In the opening / closing unit 61, the solenoid 65 that has received a movement instruction (movement signal) from the control unit 10 drives the shutter 62, and the shutter 62 moves in a first direction (longitudinal direction) 101 orthogonal to the passage 100. The droplet 99 is allowed to pass through the opening 63, and the droplet 99 is collected (collected and removed) by the droplet collection unit 64. The droplet 99 that has passed through the opening 63 is landed (landed) on the target 90. The droplet recovery unit 64 is typically a porous absorbent material, but may have a material that absorbs the droplet 99 and / or a shape that collects the droplet 99. The droplet recovery unit 64 may add a porous material layer to a plate made of metal, ceramic, glass, resin, or the like, or may form such a porous material layer on the surface of the plate. .

この吐出装置１は、さらに、ターゲット９０を吐出ユニット５０に対して相対的に移動させる移動ユニット７０と、ターゲット９０に着滴（吐出）された液滴９９の画像を認識する手段８１を含むモニタリングユニット８０とを有する。移動ユニット７０は、ターゲット９０を支持するテーブル（ステージ）７１と、テーブル７１をノズル開口５２に対して相対的に動かし、ターゲット９０を所定の位置に配置するアクチュエータ（モータ）７２とを含む。 The discharge apparatus 1 further includes a moving unit 70 for moving the target 90 relative to the discharge unit 50 and a means 81 for recognizing an image of the droplet 99 deposited (discharged) on the target 90. Unit 80. The moving unit 70 includes a table (stage) 71 that supports the target 90 and an actuator (motor) 72 that moves the table 71 relative to the nozzle opening 52 and places the target 90 at a predetermined position.

ターゲット９０に着滴された液滴９９の画像を認識するモニタリングユニット８０は、画像を認識する手段８１である撮像部８１と、撮像部８１を所定の位置に配置する第４のアクチュエータ（モータ）８２とを含む。撮像部８１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。撮像部８１で取得された画像は、制御ユニット１０に送られて画像処理されることにより、ターゲット９０に着弾された液滴９９の状態、たとえば液滴９９がターゲット（基材）９０に浸透する時間を測定したり、液滴９９に含まれる微細な粒子（細胞）などを認識できる。 The monitoring unit 80 that recognizes the image of the droplet 99 that has landed on the target 90 includes an imaging unit 81 that is a unit 81 that recognizes the image, and a fourth actuator (motor) that arranges the imaging unit 81 at a predetermined position. 82. The imaging unit 81 is typically a camera including an imaging element such as a CCD or CMOS and an optical lens. The image acquired by the imaging unit 81 is sent to the control unit 10 and subjected to image processing, whereby the state of the droplet 99 landed on the target 90, for example, the droplet 99 penetrates the target (base material) 90. Time can be measured and fine particles (cells) contained in the droplet 99 can be recognized.

この吐出装置１の制御ユニット１０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、吐出ユニット５０、除去ユニット６０、移動ユニット７０およびモニタリングユニット８０を制御する。制御ユニット１０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１０の各機能は、プログラムまたは適当な回路により制御ユニット１０に実装されている。この制御ユニット１０の機能は、吐出装置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。 The control unit 10 of the discharge apparatus 1 includes general-purpose resources such as a CPU and a memory, and includes a discharge unit 50, a removal unit 60, and a moving unit 70 by a program (program product) stored in a memory such as a RAM. And controls the monitoring unit 80. The control unit 10 may be a control device using other integrated circuits such as ASIC and LSI. Each function of the control unit 10 described below is implemented in the control unit 10 by a program or an appropriate circuit. The function of the control unit 10 can also be realized on the host device side such as a personal computer that is the host of the discharge device 1.

制御ユニット１０は、ホスト装置５から吐出装置１を制御するための情報（制御情報、データ、信号）φを受信するインターフェイス２０と、制御情報φに基づき吐出ユニット５０を制御する吐出制御機能２１と、除去ユニット６０を吐出ユニット５０と協調制御する除去制御機能２２と、移動ユニット７０を制御する移動制御機能２３と、モニタリングユニット８０を制御するモニタリング制御機能２４とを含む。 The control unit 10 includes an interface 20 that receives information (control information, data, and signals) φ for controlling the discharge device 1 from the host device 5, and a discharge control function 21 that controls the discharge unit 50 based on the control information φ. The removal control function 22 that controls the removal unit 60 in cooperation with the discharge unit 50, the movement control function 23 that controls the movement unit 70, and the monitoring control function 24 that controls the monitoring unit 80 are included.

吐出ユニット５０を制御する吐出制御機能２１は、吐出ユニット５０により液滴９９を連続して吐出させる連続吐出機能３１と、吐出ユニット５０で液滴９９を捨て打ちさせる捨て打ち機能３２とを含む。 The discharge control function 21 that controls the discharge unit 50 includes a continuous discharge function 31 that causes the discharge unit 50 to discharge the droplet 99 continuously, and a discarding function 32 that causes the droplet 99 to be discarded.

連続吐出機能３１は、ホスト装置５から受信した制御情報φに含まれる本吐出用の吐出信号（第１の吐出信号）１１に、第１の吐出信号１１の前（先頭）に時間的に先行するようにダミー吐出（予備吐出）用の１つまたは複数の吐出信号（第２の吐出信号）１２を加えた連続吐出信号１３を生成する機能４１と、吐出開始信号φ０（時刻ｔ０）により連続吐出信号１３をドライバ５４に供給して連続吐出を開始させる機能４２とを含む。 The continuous discharge function 31 precedes the discharge signal (first discharge signal) 11 for main discharge included in the control information φ received from the host device 5 in time before the first discharge signal 11 (first). The function 41 for generating the continuous discharge signal 13 to which one or a plurality of discharge signals (second discharge signals) 12 for dummy discharge (preliminary discharge) is added and the discharge start signal φ0 (time t0). And a function 42 for starting the continuous discharge by supplying the discharge signal 13 to the driver 54.

ダミー吐出用の第２の吐出信号１２は、制御ユニット１０のメモリに予め設定されている所定の数のダミー吐出（予備吐出）を行う信号であってもよく、過去の吐出履歴から適当な予備吐出の数を関数やルックアップテーブルに基づき行わせるものであってもよい。連続吐出信号１３を受けたドライバ５４は、連続吐出信号１３に同期して所定の間隔で連続する駆動パルスをピエゾ素子５３に供給してピエゾ素子５３を駆動する。 The second discharge signal 12 for dummy discharge may be a signal for performing a predetermined number of dummy discharges (preliminary discharges) preset in the memory of the control unit 10, and an appropriate preliminary discharge from the past discharge history. The number of discharges may be performed based on a function or a lookup table. Upon receiving the continuous ejection signal 13, the driver 54 drives the piezo element 53 by supplying a drive pulse continuous at a predetermined interval to the piezo element 53 in synchronization with the continuous ejection signal 13.

捨て打ち機能３２は、捨て打ち信号φ１により捨て打ち信号１４をドライバ５４に供給してパルス単位でピエゾ素子５３を断続的に駆動させる機能４３を含む。 The discarding function 32 includes a function 43 for supplying the discarding signal 14 to the driver 54 in response to the discarding signal φ1 and driving the piezo element 53 intermittently in units of pulses.

除去ユニット６０を吐出ユニット５０と協調制御する除去制御機能２２は、吐出開始信号φ０により時刻ｔ０から第２の吐出信号１２による液滴９９の吐出が終了するタイミングおよび連続吐出信号１３による液滴９９の吐出が終了するタイミングを検出する機能３３と、第２の吐出信号１２による液滴９９の吐出が終了するタイミングで除去停止信号１５をソレノイド６５に出力する機能３４と、連続吐出信号１３による液滴９９の吐出が終了するタイミングで除去開始信号１６をソレノイド６５に出力する機能３５とを含む。 The removal control function 22 for cooperatively controlling the removal unit 60 with the discharge unit 50 is a timing at which the discharge of the droplet 99 by the second discharge signal 12 is completed from the time t0 by the discharge start signal φ0 and the droplet 99 by the continuous discharge signal 13. A function 33 for detecting the timing at which the discharge of the liquid droplets ends, a function 34 for outputting the removal stop signal 15 to the solenoid 65 at the timing at which the discharge of the droplet 99 by the second discharge signal 12 ends, and a liquid by the continuous discharge signal 13 And a function 35 for outputting the removal start signal 16 to the solenoid 65 at the timing when the ejection of the droplet 99 is completed.

移動ユニット７０を制御する移動制御機能２３は、通路１００の距離ｈ１を変えずに、ノズル開口５２に対するターゲット９０の相対的な位置を調整する位置調整信号１７を移動ユニット７０のモータ７２に出力する機能３６を含む。位置調整信号１７を出力する機能３６は、少なくとも連続吐出前にターゲット９０の上下左右傾きなどを調整し、連続吐出中は、ノズル開口５２に対するターゲット９０の相対的な移動、たとえば第１の方向１０１の移動に限って調整する。 The movement control function 23 for controlling the movement unit 70 outputs a position adjustment signal 17 for adjusting the relative position of the target 90 with respect to the nozzle opening 52 to the motor 72 of the movement unit 70 without changing the distance h1 of the passage 100. Function 36 is included. The function 36 for outputting the position adjustment signal 17 adjusts the vertical and horizontal inclinations of the target 90 at least before the continuous discharge, and the relative movement of the target 90 with respect to the nozzle opening 52 during the continuous discharge, for example, the first direction 101. Adjust only for movement.

モニタリングユニット８０を制御するモニタリング制御機能２４は、ターゲット９０に対する撮像部８１の相対的な位置を調整する位置調整信号１８をモニタリングユニット８０のモータ８２に出力する機能３７を含む。位置調整信号１８を出力する機能３７は、撮像部８１のターゲット９０に対する角度や距離を含めて位置を調整し、撮像部８１を所定の位置に配置する。 The monitoring control function 24 for controlling the monitoring unit 80 includes a function 37 for outputting a position adjustment signal 18 for adjusting the relative position of the imaging unit 81 with respect to the target 90 to the motor 82 of the monitoring unit 80. The function 37 for outputting the position adjustment signal 18 adjusts the position including the angle and distance of the imaging unit 81 with respect to the target 90, and arranges the imaging unit 81 at a predetermined position.

図２に、吐出装置１の制御ユニット１００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１００は、ステップ１１１において制御情報φを受信すると、ステップ１１２において連続吐出信号１３を生成する機能４１により、制御情報φに含まれる本吐出用の情報に基づき第１の吐出信号１１を生成する。さらに、連続吐出信号１３を生成する機能４１は、ステップ１１２において第１の吐出信号１１の前に時間的に先行するようにダミー吐出用の１つまたは複数の第２の吐出信号１２を加えた連続吐出信号１３を生成する。吐出開始信号φ０に基づきステップ１１３において連続吐出を開始させる機能４２により、連続吐出信号１３のドライバ５４への供給を開始する。連続吐出信号１３の供給を開始する時点（初期状態）において、通路１００はシャッター６２により閉鎖されている。 In FIG. 2, the outline | summary of the process of the control unit 100 of the discharge apparatus 1 is shown with the flowchart. When receiving the control information φ in step 111, the control unit 100 generates the first discharge signal 11 based on the main discharge information included in the control information φ by the function 41 that generates the continuous discharge signal 13 in step 112. To do. Further, the function 41 for generating the continuous discharge signal 13 adds one or a plurality of second discharge signals 12 for dummy discharge so as to precede the first discharge signal 11 in time in step 112. A continuous discharge signal 13 is generated. The supply of the continuous discharge signal 13 to the driver 54 is started by the function 42 for starting continuous discharge in step 113 based on the discharge start signal φ0. The passage 100 is closed by the shutter 62 when the supply of the continuous ejection signal 13 is started (initial state).

制御ユニット１００は、ステップ１１４において、第２の吐出信号１２による液滴９９の吐出が終了するタイミングを検出する機能３３により、連続吐出信号１３の供給開始から第２の吐出信号１２による吐出時間が経過したと判断すると、ステップ１１５において、除去停止信号１５を出力する機能３４が除去停止信号１５をソレノイド６５に出力して通路１００を解放する。この間、連続吐出機能３１は連続吐出信号１３を継続してドライバ５４に供給している。連続吐出信号１３の中で第１の吐出信号１１と第２の吐出信号１２との差はなく、吐出ユニット５０は、第２の吐出信号１２と第１の吐出信号１１の区別なく、連続して、所定の周期（間隔）で液滴９９を吐出する。なお、本明細書において、第２の吐出信号１２の経過後に除去停止信号１５を出力するとは、信号の出力のタイミングではなく、液滴９９の除去を停止するタイミングを意味する。また、連続吐出機能３１は、第２の吐出信号１２を第１の吐出信号１１と区別なく、連続して液滴９９を吐出する機能をいう。 In step 114, the control unit 100 uses the function 33 for detecting the timing at which the discharge of the droplet 99 by the second discharge signal 12 is completed to detect the discharge time of the second discharge signal 12 from the start of supply of the continuous discharge signal 13. If it is determined that the time has elapsed, the function 34 for outputting the removal stop signal 15 outputs the removal stop signal 15 to the solenoid 65 in Step 115 to release the passage 100. During this time, the continuous discharge function 31 continues to supply the continuous discharge signal 13 to the driver 54. There is no difference between the first ejection signal 11 and the second ejection signal 12 in the continuous ejection signal 13, and the ejection unit 50 continues without discrimination between the second ejection signal 12 and the first ejection signal 11. Thus, the droplets 99 are ejected at a predetermined cycle (interval). In this specification, outputting the removal stop signal 15 after the elapse of the second ejection signal 12 means not a signal output timing but a timing to stop the removal of the droplet 99. The continuous ejection function 31 refers to a function for ejecting the droplets 99 continuously without distinguishing the second ejection signal 12 from the first ejection signal 11.

制御ユニット１００は、ステップ１１６において、連続吐出信号１３による液滴９９の吐出が終了するタイミングを検出する機能３３により、連続吐出信号１３の供給開始から第１の吐出信号１１による吐出時間が経過したと判断すると、ステップ１１７において、除去開始信号１６を出力する機能３５が除去開始信号１６をソレノイド６５に出力して通路１００を閉鎖する。 In step 116, the control unit 100 detects the timing at which the discharge of the droplet 99 by the continuous discharge signal 13 ends, and the discharge time by the first discharge signal 11 has elapsed from the start of supply of the continuous discharge signal 13. In step 117, the function 35 that outputs the removal start signal 16 outputs the removal start signal 16 to the solenoid 65 to close the passage 100.

このようにして、制御情報φを受信すると、制御ユニット１００により液滴９９の連続吐出が行われ、吐出ユニット５０においてはダミー吐出（予備吐出）と本吐出とが区別なく行われ、本吐出に対応する液滴９９だけがターゲット９０に着弾（到達）する。制御情報φの代わりに、ステップ１１８において、捨て打ち（空吐出）のタイミングになると、ステップ１１９において捨て打ちを行い、ステップ１１１に戻る。 In this way, when the control information φ is received, the control unit 100 continuously discharges the droplet 99, and the discharge unit 50 performs the dummy discharge (preliminary discharge) and the main discharge without distinction. Only the corresponding droplet 99 lands (arrives) on the target 90. In step 118, instead of the control information φ, when the timing of discarding (empty ejection) is reached, discarding is performed in step 119, and the process returns to step 111.

従来のプリンターにおけるノズル先端（開口）で増粘したインク（液滴）を捨てるダミー吐出動作は、印刷エリアの外に設置されたキャップ内に行われるが、ダミー吐出後、印刷エリアへ移動して印刷を行う場合、ダミー吐出から印刷吐出（本吐出）までの時間差は短くても０．２秒程度を有する。この０．２秒の間に増粘が発生する液滴では、従来のダミー吐出では１滴目（最初）から安定した吐出を行うことが困難であった。また、膜を形成する吐出を行う場合には、液滴の連続吐出を要するが、１発目（１滴目）は直前に液滴の吐出がないため、前の吐出の影響を受けて吐出する２発目（２滴目）以降とは吐出の状態が変わってしまうという問題があった。 The dummy discharge operation of discarding ink (droplets) thickened at the nozzle tip (opening) in a conventional printer is performed in a cap installed outside the print area, but after the dummy discharge, it moves to the print area. When printing is performed, the time difference from dummy discharge to print discharge (main discharge) is about 0.2 seconds at the shortest. With a droplet in which thickening occurs in 0.2 seconds, it is difficult to perform stable ejection from the first (first) droplet by conventional dummy ejection. In addition, when performing discharge to form a film, it is necessary to continuously discharge droplets. However, since there is no droplet discharged immediately before the first shot (first droplet), the discharge is affected by the previous discharge. There is a problem in that the discharge state changes from the second (second drop) onward.

この吐出装置１においては、制御ユニット１００が本吐出の指示を受けると、本吐出用の第１の吐出信号１１の前に第２の吐出信号１２を加えた連続吐出信号１３を出力し、吐出ユニット５０は、本吐出の液滴９９と、その前の予備吐出（ダミー吐出）の液滴９９とを区別することなく連続して吐出する。また、制御ユニット１００は、液滴９９の連続吐出中で第２の吐出信号１２が経過した後に除去停止信号１５を出力し、開閉ユニット６１は、ノズル開口５２からターゲット９０に至る通路１００から液滴９９の除去を停止する。したがって、吐出ユニット５０が連続的な吐出を継続し、定常状態になった後に吐出される液滴９９のみが本吐出の液滴９９としてターゲット９０に到達する。 In the discharge apparatus 1, when the control unit 100 receives a main discharge instruction, the control unit 100 outputs a continuous discharge signal 13 in which the second discharge signal 12 is added before the first discharge signal 11 for main discharge. The unit 50 continuously discharges the main discharge droplet 99 and the previous preliminary discharge (dummy discharge) droplet 99 without distinction. Further, the control unit 100 outputs the removal stop signal 15 after the second discharge signal 12 elapses during the continuous discharge of the droplet 99, and the open / close unit 61 outputs the liquid from the passage 100 from the nozzle opening 52 to the target 90. Stop removal of drop 99. Accordingly, the discharge unit 50 continues the continuous discharge, and only the droplet 99 discharged after reaching the steady state reaches the target 90 as the main discharge droplet 99.

この吐出装置１においては、連続吐出中の一部の液滴９９を、液滴９９が吐出ユニット５０からターゲット９０に到達する間の状態を変えずに、自動的に、また、予備吐出をユーザに意識させることなく、本吐出用の液滴９９のみをターゲットに吐出できる。したがって、ユーザは、最初の液滴９９から定常状態で吐出される液滴９９が到達したターゲット９０が得られる。このため、ターゲット９０に吐出された液滴９９の特性は均一になり、再現性が高い。揮発性の高い液滴や、粘性の高い液滴などの吐出が安定しにくい液滴であっても、吐出装置１において自動的に付加され、自動的に本吐出とシームレスに行われ、また、ユーザには意識されない予備吐出により定常的な状態となった吐出ユニット５０により、最初から安定した状態で本吐出が行われる。 In this discharge apparatus 1, some droplets 99 during continuous discharge are automatically or preliminarily discharged without changing the state during which the droplets 99 reach the target 90 from the discharge unit 50. Only the droplets 99 for main discharge can be discharged to the target without being conscious of the above. Therefore, the user can obtain the target 90 to which the droplet 99 ejected in a steady state from the first droplet 99 has arrived. For this reason, the characteristics of the droplet 99 discharged to the target 90 are uniform, and the reproducibility is high. Even droplets with high volatility or highly viscous droplets that are difficult to be ejected are automatically added by the ejection device 1 and automatically performed seamlessly with the main ejection. The main discharge is performed in a stable state from the beginning by the discharge unit 50 which is in a steady state by the preliminary discharge which is not conscious of the user.

図３に、制御ユニット１００が制御情報φに基づき、連続吐出信号１３を生成するとともに、連続吐出信号１３を供給し、さらに、適当なタイミングで除去停止信号１５を供給することにより本吐出用の液滴９９のみがターゲット９０に到達する過程をタイムチャートにより示している。 In FIG. 3, the control unit 100 generates the continuous discharge signal 13 based on the control information φ, supplies the continuous discharge signal 13, and further supplies the removal stop signal 15 at an appropriate timing. A process in which only the droplet 99 reaches the target 90 is shown by a time chart.

制御ユニット１００の連続吐出信号１３を生成する機能４１は、図３（ａ）に示すように、制御情報φから第１の間隔（周期）Ｗ１で３つ（ｍ個）の液滴９９を吐出する第１の吐出信号１１を生成し、さらに、予め決められた５つ（ｎ個）の予備吐出を同一の周期Ｗ１で吐出する第２の吐出信号１２を生成する。そして、第２の吐出信号１２を第１の吐出信号１１に時間的に先行させ、第２の吐出信号１２と第１の吐出信号１２との間隔（タイミング差）Ｗ２がＷ１と同一周期でシームレスに繋がる連続吐出信号１３を生成する。 As shown in FIG. 3A, the function 41 for generating the continuous discharge signal 13 of the control unit 100 discharges three (m) droplets 99 at a first interval (period) W1 from the control information φ. The first discharge signal 11 to be generated is generated, and further, the second discharge signal 12 for discharging five (n) preliminary discharges determined in advance with the same cycle W1 is generated. Then, the second ejection signal 12 is temporally preceded by the first ejection signal 11, and the interval (timing difference) W2 between the second ejection signal 12 and the first ejection signal 12 is seamless in the same cycle as W1. The continuous discharge signal 13 connected to is generated.

制御ユニット１００の連続吐出を開始させる機能４２は、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ０において、連続吐出信号１３のドライバ５４への供給を開始し、８つの液滴９９が同一の周期Ｗ１で連続して吐出される。時刻ｔ１において、第２の吐出信号１２が終了するタイミングを検出する機能３３が、連続吐出信号１３の供給開始（時刻ｔ０）から第２の吐出信号１２による吐出時間が経過したと判断すると、時刻ｔ１において、除去停止信号１５を出力する機能３４が、除去停止信号１５をソレノイド６５に出力して通路１００を解放する。時刻ｔ２において、連続吐出信号１３が終了するタイミングを検出する機能３３により、連続吐出信号１３の供給開始（時刻ｔ０）から第１の吐出信号１１による吐出時間が経過したと判断すると、除去開始信号１６を出力する機能３５が、除去開始信号１６をソレノイド６５に出力して通路１００を閉鎖する。除去開始信号１６を出力する機能３５は、本例のように第１の吐出信号１１による吐出時間の経過後だけでなく、連続吐出信号１３の供給を開始する時点（初期状態）や、所定の時間経過後など、任意のタイミングで除去開始信号１６を出力できる。 As shown in FIG. 3B, the function 42 for starting the continuous discharge of the control unit 100 starts the supply of the continuous discharge signal 13 to the driver 54 at time t0, and the eight droplets 99 have the same cycle. It discharges continuously by W1. When the function 33 for detecting the timing at which the second discharge signal 12 ends at time t1, when it is determined that the discharge time by the second discharge signal 12 has elapsed from the start of supply of the continuous discharge signal 13 (time t0), the time At t 1, the function 34 that outputs the removal stop signal 15 outputs the removal stop signal 15 to the solenoid 65 to release the passage 100. If it is determined at time t2 that the discharge time of the first discharge signal 11 has elapsed from the start of supply of the continuous discharge signal 13 (time t0) by the function 33 that detects the timing at which the continuous discharge signal 13 ends, the removal start signal 16 outputs a removal start signal 16 to the solenoid 65 to close the passage 100. The function 35 for outputting the removal start signal 16 is not only after the elapse of the ejection time by the first ejection signal 11 as in this example, but also at the time of starting the supply of the continuous ejection signal 13 (initial state), The removal start signal 16 can be output at an arbitrary timing such as after a lapse of time.

一定周期Ｗ１で連続して本吐出される３つの液滴９９は、ターゲット９０を停止させた状態で同じポイントに重ねて吐出してもよく、ターゲット９０を第１の方向１０１に移動させながら連続吐出してもよい。ターゲット９０に均一な特性の３つの液滴９９を第１の方向１０１に等間隔に着滴できる。制御ユニット１００は、時刻ｔ２において、捨て打ちのタイミングになると捨て打ち機能３２が捨て打ちを行い、制御情報φを受信するまで待機する。時刻ｔ３において、制御情報φを受信すると、制御情報φから第１の吐出信号１１を生成し、上記と同様の処理を繰り返す。 The three liquid droplets 99 that are continuously ejected at a constant cycle W1 may be ejected while being overlapped at the same point while the target 90 is stopped, and continuously while moving the target 90 in the first direction 101. It may be discharged. Three droplets 99 having uniform characteristics can be deposited in the first direction 101 at equal intervals on the target 90. At time t2, the control unit 100 waits until the discarding function 32 performs discarding and receives control information φ at the timing of discarding. When the control information φ is received at time t3, the first ejection signal 11 is generated from the control information φ, and the same processing as described above is repeated.

最初の連続吐出信号１３による吐出の終了時刻ｔ２から次の吐出開始時刻ｔ３までの時間差をＳｎ、次の本吐出に付加されるダミー吐出用の液滴９９の個数をｎとすると、ダミー吐出用の第２の吐出信号１２が付加される条件は以下のとおりである。
Ｓｎ＞Ｗ１×ｎ
本例では、吐出間隔Ｓｎが５ｎよりも大きいときに、第２の吐出信号１２が第１の吐出信号１１の前に付加され、連続吐出信号１３が生成される。 If the time difference from the discharge end time t2 to the next discharge start time t3 by the first continuous discharge signal 13 is Sn and the number of dummy discharge droplets 99 added to the next main discharge is n, the dummy discharge The conditions for adding the second ejection signal 12 are as follows.
Sn> W1 × n
In this example, when the discharge interval Sn is larger than 5n, the second discharge signal 12 is added before the first discharge signal 11, and the continuous discharge signal 13 is generated.

第１の吐出信号１１と第２の吐出信号１２との間隔Ｗ２は、それぞれの吐出信号１１および１２の周期Ｗ１と同じであることが望ましい。本例の間隔Ｗ２は１００×Ｗ１以下であることが好ましく、通常の空吐出の吐出間隔が１０００×Ｗ１程度よりも小さい。 It is desirable that the interval W2 between the first ejection signal 11 and the second ejection signal 12 is the same as the cycle W1 of the respective ejection signals 11 and 12. The interval W2 in this example is preferably 100 × W1 or less, and the normal idle discharge interval is smaller than about 1000 × W1.

なお、シャッター６２の開閉のスピードが液滴９９の移動速度（降下速度、吐出間隔）に比べて遅い場合には、除去停止信号１５を第２の吐出信号１２による吐出時間が経過した後に出力したのでは、液滴９９の除去停止が間に合わない可能性がある。この場合には、図３（ｃ）に示すように、第２の吐出信号１２の最中に除去停止信号１５を出力することも可能である。この吐出装置１においては、ダミー吐出用の液滴９９の個数について、事前に調整した最適値を予め入力し、その最適値に基づいて除去停止信号１５の出力されるタイミングｔ１´を制御できる。この吐出装置１の除去停止信号１５を出力する機能３４は、シャッター６２の開閉速度および液滴９９の移動速度に応じて、除去停止信号１５のタイミングをマニュアル入力可能で調整可能とするような制御用のソフトウェアにより構成（実現）されている。 When the opening / closing speed of the shutter 62 is slower than the moving speed (dropping speed, discharge interval) of the droplet 99, the removal stop signal 15 is output after the discharge time by the second discharge signal 12 has elapsed. Then, there is a possibility that the removal stop of the droplet 99 is not in time. In this case, as shown in FIG. 3C, the removal stop signal 15 can be output during the second ejection signal 12. In this ejection device 1, an optimum value adjusted in advance for the number of dummy ejection droplets 99 is input in advance, and the timing t1 ′ at which the removal stop signal 15 is output can be controlled based on the optimum value. The function 34 for outputting the removal stop signal 15 of the ejection device 1 is controlled so that the timing of the removal stop signal 15 can be manually input and adjusted according to the opening / closing speed of the shutter 62 and the moving speed of the droplet 99. It is configured (realized) by software for

図４に、吐出装置１の開閉ユニット６１の概要をシャッター６２の上面６９の側から見た図により示している。上述のとおり、開閉ユニット６１は、通路１００を開閉するシャッター６２を駆動するアクチュエータ（ソレノイド）６５を含む。 FIG. 4 shows an outline of the opening / closing unit 61 of the discharge device 1 as viewed from the upper surface 69 side of the shutter 62. As described above, the opening / closing unit 61 includes the actuator (solenoid) 65 that drives the shutter 62 that opens and closes the passage 100.

本例のソレノイド６５は、図４（ａ）に示すように、制御ユニット１０の除去停止信号１５を出力する機能３４により、シャッター６２を第１の方向１０１の左方向１０１ａ、すなわちソレノイド６５の側に引き付けて、開口部６３を通路１００に移動させ通路１００を解放する。さらに、図４（ｂ）に示すように、制御ユニット１０の除去開始信号１６を出力する機能３５により、シャッター６２を第１の方向１０１の右方向１０１ｂ、すなわちソレノイド６５の側とは反対側に引き離して、開口部６３を通路１００から退避させ通路１００を閉鎖する。 As shown in FIG. 4A, the solenoid 65 of the present example moves the shutter 62 to the left direction 101a of the first direction 101, that is, the solenoid 65 side by the function 34 that outputs the removal stop signal 15 of the control unit 10. The opening 63 is moved to the passage 100 and the passage 100 is released. Further, as shown in FIG. 4B, the shutter 62 is moved to the right direction 101 b in the first direction 101, that is, the side opposite to the solenoid 65 side by the function 35 that outputs the removal start signal 16 of the control unit 10. By pulling apart, the opening 63 is retracted from the passage 100 and the passage 100 is closed.

図５に、吐出装置１の異なる開閉ユニット６１ａの概要をシャッター６２ａの上面６９の側から見た図により示している。開閉ユニット６１ａは、シャッター６２ａと、シャッター６２ａの左方向１０１ａに配置されたソレノイド６５と、シャッター６２ａの右方向１０１ｂに取り付けられたバネ（弾性部材）６７とを含む。このシャッター６２ａは、図５（ａ）に示すように、ソレノイド６５が励磁状態で左方向１０１ａに引き付けられ、開口部６３が通路１００を解放しており、図５（ｂ）に示すように、ソレノイド６５が消磁状態でバネ６７の引っ張り力により右方向１０１ｂに引き付けられ、液滴回収部６４が通路１００を閉鎖している。液滴回収部６４は、第１の液滴回収部６４ａと、第２の液滴回収部６４ｂと、第１および第２の液滴回収部６４ａおよび６４ｂを繋ぐ液滴９９を誘導（排出）するための溝６６とを含む。なお、シャッター６２の構成は本例に限定されず、ポンプなどにより液滴９９を排出することもでき、ヒーターなどにより液滴９９を加熱して蒸発させることもできる。また、シャッター６２は、ソレノイド６５を用いた電磁シャッターに限らず、メカニカルシャッターなどであってもよい。その他の構成については上記実施形態と共通であるため、共通の符号を付して説明を省略する。以降においても同様である。 In FIG. 5, the outline | summary of the different opening / closing unit 61a of the discharge apparatus 1 is shown with the figure seen from the upper surface 69 side of the shutter 62a. The opening / closing unit 61a includes a shutter 62a, a solenoid 65 disposed in the left direction 101a of the shutter 62a, and a spring (elastic member) 67 attached in the right direction 101b of the shutter 62a. As shown in FIG. 5A, the shutter 62a is attracted in the left direction 101a when the solenoid 65 is excited, and the opening 63 opens the passage 100. As shown in FIG. The solenoid 65 is attracted in the right direction 101b by the pulling force of the spring 67 in a demagnetized state, and the droplet collection unit 64 closes the passage 100. The droplet recovery unit 64 guides (discharges) the first droplet recovery unit 64a, the second droplet recovery unit 64b, and the droplet 99 that connects the first and second droplet recovery units 64a and 64b. And a groove 66 for performing. The configuration of the shutter 62 is not limited to this example, and the droplet 99 can be discharged by a pump or the like, and the droplet 99 can be heated and evaporated by a heater or the like. The shutter 62 is not limited to the electromagnetic shutter using the solenoid 65, and may be a mechanical shutter or the like. Since other configurations are the same as those in the above embodiment, common reference numerals are used and description thereof is omitted. The same applies to the following.

図６に、吐出装置１のさらに異なる開閉ユニット６１ｂの概要を示している。この開閉ユニット６１ｂのシャッター６２ｂは、上記実施形態と異なり開口部６３を有しない。このため、このシャッター６２ｂは、制御ユニット１０の除去停止信号１５を出力する機能３４により、シャッター６２を閉ポジションＰ１から開ポジションＰ２に移動させて通路１００を解放する。さらに、制御ユニット１０の除去開始信号１６を出力する機能３５により、シャッター６２を開ポジションＰ２から閉ポジションＰ１に移動させて通路１００を閉鎖する。 In FIG. 6, the outline | summary of the different opening / closing unit 61b of the discharge apparatus 1 is shown. Unlike the above-described embodiment, the shutter 62b of the opening / closing unit 61b does not have the opening 63. Therefore, the shutter 62b moves the shutter 62 from the closed position P1 to the open position P2 and releases the passage 100 by the function 34 that outputs the removal stop signal 15 of the control unit 10. Further, the passage 35 is closed by moving the shutter 62 from the open position P2 to the closed position P1 by the function 35 of outputting the removal start signal 16 of the control unit 10.

さらに、このシャッター６２ｂを用いた吐出装置１においては、開ポジションＰ２においてシャッター６２ｂが通路１００から退避するので、制御ユニット１０の移動制御機能２３により、テーブル７１をノズル開口５２に対して角度θだけ傾けて、モニタリング制御機能２４により、撮像部８１を通路１００に対して角度θ傾けてターゲット９０の真上（真正面）の位置に配置できる。このため、ターゲット９０に着滴された液滴９９のモニタリング中に吐出ヘッド５１が写り込むことを防止でき、着弾後の液滴９９の状態をターゲット９０に対峙する真正面の位置から観察できる。したがって、ターゲット９０に着滴した液滴９９の広がり方や浸透、乾燥などの様子を観察でき、着弾後の液滴９９の面積、体積なども計測できる。また、シャッター６２ｂとテーブル７１とを平行に設置してもよい。 Further, in the discharge device 1 using the shutter 62b, the shutter 62b retreats from the passage 100 at the open position P2, so that the table 71 is moved by the angle θ with respect to the nozzle opening 52 by the movement control function 23 of the control unit 10. By tilting, the monitoring control function 24 allows the imaging unit 81 to be disposed at a position directly above (directly in front of) the target 90 at an angle θ with respect to the passage 100. For this reason, it is possible to prevent the ejection head 51 from being reflected during the monitoring of the droplet 99 that has landed on the target 90, and the state of the droplet 99 after landing can be observed from a position directly in front of the target 90. Therefore, it is possible to observe how the droplet 99 that has landed on the target 90 spreads, penetrates, and dry, and the area and volume of the droplet 99 after landing can be measured. Further, the shutter 62b and the table 71 may be installed in parallel.

図７に、吐出装置１の異なる除去ユニット６０ａの概要を示している。除去ユニット６０ａは、ノズル開口５２から吐出された液滴９９を帯電させる帯電板１３０と、帯電された液滴９９の飛翔方向を変える偏向電極１４０と、通路１００から外れた液滴９９を回収するガター１５０とを含む。なお、除去ユニット６０は、本例やシャッター６２を用いた開閉ユニット６１に限らず、通路１００から液滴９９を除去できるものであればよい。たとえば、ノズル開口５２から吐出された液滴９９にレーザーを照射して消滅（蒸発）させることもでき、吐出中の液滴９９に他の吐出ヘッドから吐出された液滴を衝突させることにより飛翔方向を変動させて通路１００から除去することもできる。 In FIG. 7, the outline | summary of the different removal unit 60a of the discharge apparatus 1 is shown. The removal unit 60 a collects the charging plate 130 that charges the droplet 99 discharged from the nozzle opening 52, the deflection electrode 140 that changes the flight direction of the charged droplet 99, and the droplet 99 that has left the passage 100. And gutter 150. The removal unit 60 is not limited to the opening / closing unit 61 using the shutter 62 and the present example, and any unit that can remove the droplet 99 from the passage 100 may be used. For example, the droplet 99 ejected from the nozzle opening 52 can be extinguished (evaporated) by irradiating a laser, and the droplet 99 ejected from another ejection head collides with the droplet 99 being ejected. The direction can be changed and removed from the passage 100.

なお、液滴９９を吐出するターゲット９０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、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）などの分析器具も本発明の範囲に含まれる。 As the target 90 for discharging the droplet 99, for example, a well-known experiment / inspection instrument such as a microplate (well microplate), a glass substrate, a test tube, a petri dish, or a large number of DNA fragments such as plastic or glass is used. Analytical instruments such as DNA microarrays (DNA chips) arranged at high density on the substrate are also included in the scope of the present invention.

上記実施形態では、アクチュエータ５３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５５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およびそれに含まれる粒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。 In the above embodiment, an example in which a piezo element is used as the actuator 53 is described. However, the actuator that varies the internal pressure of the cavity 55 may be a heater that generates bubbles in the cavity by heat. A piezo element capable of changing the pressure in the cavity by mechanical force is suitable as an actuator because it hardly affects the liquid and the granular material contained therein.

１吐出装置
１１第１の吐出信号
１２第２の吐出信号
１３連続吐出信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge apparatus 11 1st discharge signal 12 2nd discharge signal 13 Continuous discharge signal

Claims

ノズル開口からターゲットに液滴を吐出する吐出ユニットと、
前記ノズル開口から前記ターゲットに至る通路から液滴を除去する除去ユニットと、
前記吐出ユニットおよび前記除去ユニットを制御する制御ユニットとを有する吐出装置であって、
前記制御ユニットは、前記吐出ユニットに、液滴を連続して吐出する連続吐出信号であって、本吐出用の第１の吐出信号および前記本吐出用の第１の吐出信号の前の第２の吐出信号を含む連続吐出信号を出力する機能と、
前記除去ユニットに、前記連続吐出信号による吐出の開始から前記第２の吐出信号の経過後に液滴の除去を停止する除去停止信号を出力する機能とを含む、吐出装置。 A discharge unit that discharges droplets from the nozzle opening to the target;
A removal unit for removing droplets from a passage from the nozzle opening to the target;
A discharge device having a control unit for controlling the discharge unit and the removal unit,
The control unit is a continuous discharge signal that continuously discharges droplets to the discharge unit, the first discharge signal for main discharge and the second before the first discharge signal for main discharge. A function of outputting a continuous discharge signal including a discharge signal of
A discharge apparatus comprising: a function of outputting a removal stop signal for stopping the removal of liquid droplets after the elapse of the second discharge signal from the start of discharge by the continuous discharge signal to the removal unit.

請求項１において、
前記除去ユニットは、前記除去停止信号により前記通路を開ける開閉ユニットを含む、吐出装置。 In claim 1,
The ejection unit, wherein the removal unit includes an opening / closing unit that opens the passage by the removal stop signal.

請求項２において、
前記開閉ユニットは、前記除去停止信号により前記通路を閉める位置から開ける位置に移動する薄板状のシャッターを含む、吐出装置。 In claim 2,
The opening / closing unit includes a thin-plate shutter that moves from a position to close the passage according to the removal stop signal to a position to open.

請求項３において、
前記シャッターは、液滴が通過する程度の開口部を含み、前記開ける位置では、前記開口部が前記通路を開放する、吐出装置。 In claim 3,
The shutter includes an opening that allows droplets to pass therethrough, and the opening opens the passage at the opening position.

請求項３または４において、
前記シャッターは、液滴を回収する液滴回収部を含み、前記閉める位置では、前記液滴回収部が前記通路を閉鎖する、吐出装置。 In claim 3 or 4,
The shutter includes a droplet collection unit that collects droplets, and the droplet collection unit closes the passage when the shutter is closed.

請求項３ないし５のいずれかにおいて、
前記シャッターの最大厚みは４ｍｍである、吐出装置。 In any of claims 3 to 5,
The discharge device, wherein the shutter has a maximum thickness of 4 mm.

請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記制御ユニットは、前記通路の距離を変えずに、前記ターゲットと前記吐出ユニットとを相対的に動かす機能を含む、吐出装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The control unit includes a function of relatively moving the target and the discharge unit without changing the distance of the passage.

請求項１ないし７のいずれかにおいて、さらに、
前記ターゲットに吐出された液滴の画像を認識するモニタリングユニットを有する、吐出装置。 In any one of Claims 1 thru | or 7, Furthermore,
An ejection device having a monitoring unit for recognizing an image of droplets ejected on the target.

吐出装置の制御方法であって、
前記吐出装置は、ノズル開口からターゲットに液滴を吐出する吐出ユニットと、
前記ノズル開口から前記ターゲットに至る通路から液滴を除去する除去ユニットと、
前記吐出ユニットおよび前記除去ユニットを制御する制御ユニットとを有し、
当該制御方法は、
前記制御ユニットが、前記吐出ユニットに、液滴を連続して吐出する連続吐出信号であって、本吐出用の第１の吐出信号および前記本吐出用の第１の吐出信号の前の第２の吐出信号を含む連続吐出信号を出力することと、
前記除去ユニットに、前記連続吐出信号による吐出開始から前記第２の吐出信号の経過後に液滴の除去を停止する除去停止信号を出力することとを含む、制御方法。 A control method of a discharge device,
The discharge device includes a discharge unit that discharges droplets from a nozzle opening to a target;
A removal unit for removing droplets from a passage from the nozzle opening to the target;
A control unit for controlling the discharge unit and the removal unit;
The control method is
The control unit is a continuous discharge signal for continuously discharging droplets to the discharge unit, the first discharge signal for main discharge and the second before the first discharge signal for main discharge. Outputting a continuous discharge signal including the discharge signal of
A control method comprising: outputting, to the removal unit, a removal stop signal for stopping the removal of liquid droplets after the second discharge signal has elapsed from the start of discharge based on the continuous discharge signal.