液滴振动装置及液滴振动方法

摘要

本发明提供可在增大振幅的条件下使液滴振动的液滴振动装置及液滴振动方法。本发明的液滴振动装置具备：上电极；可承载基板的下电极；变更彼此相对的上电极和下电极的距离的变更机构；可检测在基板的、与上电极相对的一侧形成的液滴的区域传感器；以及改变在上电极和下电极之间施加的施加电压而使液滴振动、并判断液滴是否被区域传感器检测到的控制器。控制器分别判断在施加电压的频率或距离不同的多个条件下，液滴是否被区域传感器检测到，并在多个条件中的液滴被区域传感器检测到且距离最大的条件的频率及距离下使液滴振动。

说明书

技术领域

本发明涉及液滴振动装置及液滴振动方法。

背景技术

存在通过改变在电极间施加的电压而改变电极间的电场，利用库仑 力使基板上的液滴振动的装置。在专利文献1、2中，提出通过利用库仑 力使液滴振动从而搅拌微少量的样品(液滴)。

为了促进样品的搅拌，优选增大液滴的振幅。但是，液滴的振动因 各种因素(液滴的粘度、液滴适当的量、表面张力、温度、液滴的大小 等)变化，因此难以预先取得使液滴的振幅增大的最佳条件。因此，操作 者一边目视配置于狭窄电极间的液滴，一边调整施加电压的频率等条 件。

然而，通过操作者目视来调整条件，存在调整结果因操作者不同而 产生偏差之忧。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-119388号公报

专利文献2：日本专利特开2012-13598号公报

发明内容

本发明的目的在于，使装置可以自动取得增大液滴的振幅的条件。

为了达成上述目的的主要的发明，其特征在于，具备：上电极；可 承载基板的下电极；变更彼此相对的所述上电极和所述下电极的距离的 变更机构；可以检测在所述基板的、与所述上电极相对的一侧形成的液 滴的传感器；以及改变在所述上电极和所述下电极之间施加的施加电压 而使所述液滴振动，并判断所述液滴是否被所述传感器检测到的控制 器，所述控制器在所述施加电压的频率或所述距离不同的多个条件下， 分别判断所述液滴是否被所述传感器检测到，在所述多个条件中的所述 液滴被所述传感器检测到且所述距离最大的条件的所述频率及所述距离 下，使所述液滴振动。

本发明的其他特征可以从本说明书及附图的记载中得知。

附图说明

图1A是液滴振动装置1的整体立体图。图1B是打开液滴振动装置 1的盖1B时的情况的立体图。

图2A及图2B是液滴振动装置1的框图。

图3A及图3B是区域传感器30的说明图。图3C是参考例的传感器 的说明图。

图4A～图4C是在基板W上形成液滴S的情况的说明图。图4A是 用于将规定的直径的防水圆描绘在基板W上的模板的说明图。图4B是在 基板W上描绘防水圆的情况的说明图。图4C是在基板W上形成液滴S 的情况的说明图。

图5A～图5C是液滴振动装置1的动作说明图。

图6A～图6C是液滴S的振动的说明图。图6A是对向电极间施加电 压前(电极间的电场产生前)的液滴S的状态的说明图。图6B是向电极 间施加高电压后(在电极间产生强电场时)的液滴S的状态的说明图。图 6C是解除施加高电压时(或急剧减少施加电压时)的液滴S的状态的说 明图。

图7A及图7B是探索振幅大的条件的方法的简要说明图。

图8是第1实施方式的条件探索处理的流程图。

图9是第1实施方式的条件探索处理的变形例的流程图。

图10是第2实施方式的条件探索处理的流程图。

图11是第3实施方式的液滴振动处理的流程图。

图12是第3实施方式的液滴振动处理的变形例的流程图。

图13是第4实施方式的条件探索方法的简要说明图。

图14是第4实施方式的条件探索处理的流程图。

图15A及图15B是第5实施方式的条件探索方法的简要说明图。

图16是第5实施方式的条件探索处理的流程图。

图17A及图17B是第5实施方式的变形例的条件探索方法的简要说 明图。

图18是第7实施方式的液滴振动处理的流程图。

图19A及图19B是第8实施方式的反应装置3的框图。

符号说明

1…液滴振动装置，1A…壳体，1B…盖，3…反应装置，11…上电 极，12…下电极，12A…槽，21…升降机构，22…电源装置，23…移动机 构，24…控制面板，30…区域传感器，31…发光部，32…受光部，34… 检测光，40…控制器，41…运算电路，42…存储器，51…吐出头，52… 风扇，53…废液罐，W…基板，S…液滴。

具体实施方式

根据本说明书及附图的记载，至少明确了以下事项。

明确了一种液滴振动装置，其特征在于，具备：上电极；可承载基 板的下电极；变更彼此相对的所述上电极和所述下电极的距离的变更机 构；传感器，可以检测在所述基板的、与所述上电极相对的一侧形成的 液滴；以及控制器，改变在所述上电极和所述下电极之间施加的施加电 压而使所述液滴振动，并判断所述液滴是否被所述传感器检测到，所述 控制器分别判断在所述施加电压的频率或所述距离不同的多个条件下所 述液滴是否被所述传感器检测到，在所述多个条件中的所述液滴被所述 传感器检测到且所述距离最大的条件的所述频率及所述距离下，使所述 液滴振动。

依据这样的液滴振动装置，装置可以自动取得增大液滴的振幅的条 件。

优选所述控制器在将所述施加电压的频率保持为第一频率的同时使 所述距离逐渐改变，分别判断所述液滴是否被所述传感器检测到，将所 述施加电压的频率从所述第一频率变更为第二频率，在保持为所述第二 频率的同时使所述距离逐渐改变，并分别判断所述液滴是否被所述传感 器检测到。由此，能够减少施加电压的频率的变更次数。

优选所述控制器使所述距离逐渐改变，在从所述液滴被所述传感器 检测到的状态变为未被检测到的状态时，或从所述液滴未被所述传感器 检测到的状态变为被检测到的状态时，所述控制器将所述施加电压的频 率从所述第一频率变更为所述第二频率。由此，能够减少判断液滴是否 到达检测区域的条件的数量。

优选所述控制器在将所述距离保持为第一距离的同时使所述频率逐 渐改变，分别判断所述液滴是否被所述传感器检测到，所述控制器将所 述距离从所述第一距离变更为第二距离，在保持所述第二距离的同时使 所述频率逐渐改变，分别判断所述液滴是否被所述传感器检测到。由 此，能够减少电极间距离的变更次数。

优选所述传感器是具有在与承载所述基板的所述下电极的面平行的 方向上带有宽度的检测区域的区域传感器。由此，即使液滴的位置稍有 偏移，也可以检测液滴是否到达检测区域。

优选在所述液滴被所述传感器检测到且所述距离最大的条件的所述 频率及所述距离下使所述液滴振动时，在所述液滴不再被所述传感器检 测到的情况下，使所述距离变窄而使所述液滴振动。由此，即使因液滴 的水分的蒸发等而液滴的振动发生变化，也能够适当地使液滴振动。

明确了一种液滴振动装置，其特征在于，具备：上电极；可承载基 板的下电极；传感器，可以检测在所述基板的、与所述上电极相对的一 侧形成的液滴；以及控制器，改变在所述上电极和所述下电极之间施加 的施加电压而使所述基板上的液滴振动，所述传感器具有受光部，输出 与所述受光部的受光量对应的信号，所述控制器在所述施加电压的频率 不同的多个条件下使所述液滴振动，在所述多个条件中的所述信号的变 化量最大的条件的频率下，使所述液滴振动。

依据这样的液滴振动装置，装置能够自动取得增大液滴的振幅的条 件。

优选在所述上电极和所述下电极之间具有所述传感器的检测区域，

所述控制器设定所述上电极和所述下电极之间的距离，使得所述传 感器的检测区域比所述液滴的静止时的顶部高，并在所述施加电压的频 率不同的多个条件下使所述液滴振动。由此，被上电极侧吸引的液体的 多个条件(频率)成为增大液滴的振幅的条件。

可以在所述上电极和所述下电极之间具有所述传感器的检测区域，

所述控制器设定所述上电极和所述下电极之间的距离，使得所述传 感器的检测区域比所述液滴的静止时的顶部低，并在所述施加电压的频 率不同的多个条件下使所述液滴振动。

在该情况下，优选所述控制器将所述多个条件中、所述液滴的静止 时的所述传感器的信号与所述液滴的振动时的表示所述受光量最多的所 述传感器的信号之差设定为所述变化量。由此，能够取得被上电极侧吸 引的液体多的条件(频率)。

另外，也可以是，所述控制器将所述多个条件中、所述液滴的静止 时的所述传感器的信号与所述液滴的振动时的表示所述受光量最少的所 述传感器的信号之差设定为所述变化量。由此，能够取得液滴的顶部下 凹大的条件(频率)。

另外，也可以是，所述控制器将所述多个条件中、所述液滴的振动 时的表示所述受光量最多的所述传感器的信号与所述液滴的振动时的表 示所述受光量最少的所述传感器的信号之差设定为所述变化量。由此， 能够取得被上电极侧吸引的液体多且液滴的顶部下凹大的条件(频率)。

另外，可以还具备能够将液体作为液滴向承载于所述下电极的所述 基板吐出的吐出头。由此，明确了能够从吐出头向承载于下电极的基板 自动吐出例如试剂、清洗液等液体的液滴振动装置。

明确了一种液滴振动方法，使用彼此相对配置的上电极和可以承载 基板的下电极，改变在所述上电极和所述下电极之间施加的施加电压而 使所述基板上的液滴振动，其特征在于，包括：分别判断在所述施加电 压的频率或所述上电极和所述下电极之间的距离不同的多个条件下，所 述液滴是否被可以检测所述液滴的传感器检测到的步骤；以及在所述多 个条件中的所述液滴被所述传感器检测到且所述距离最大的条件的所述 频率及所述距离下，使所述液滴振动的步骤。

依据这样的液滴振动方法，装置可以自动取得增大振幅的条件。

优选在使所述液滴振动的规定的时间内，在所述液滴不再被所述传 感器检测到的情况下，使所述上电极和所述下电极之间的距离变窄规定 量，直到所述液滴被所述传感器检测到。由此，能够更准确地取得使液 滴振动的最佳条件。

优选在使所述液滴振动的规定的时间内，在所述液滴不再被所述传 感器检测到的情况下，重复在所述施加电压的频率或所述距离不同的多 个条件下使所述液滴振动，并分别判断所述液滴是否被所述传感器检测 到的步骤。由此，能够更可靠地取得使液滴振动的最佳条件。

优选在使所述液滴振动的规定的时间内，在所述液滴不再被所述传 感器检测到的情况下，使所述上电极和所述下电极之间的距离以规定量 逐次变窄直到所述液滴被所述传感器检测到，在即使所述距离为规定值 以下而所述液滴仍未被所述传感器检测到的情况下，作为错误报告。由 此，可以察觉在基板上液滴超出规定的范围等异常情况，从而调整使液 滴振动的步骤。

明确了一种液滴振动方法，使用上电极、可承载基板的下电极、以 及可检测在所述基板的与所述上电极相对的一侧形成的液滴的传感器， 改变在所述上电极和所述下电极之间施加的施加电压而使所述基板上的 液滴振动，其特征在于，所述传感器具有受光部，输出与所述受光部的 受光量对应的信号，所述液滴振动方法包括：在所述施加电压的频率不 同的多个条件下使所述液滴振动，探索所述多个条件中、所述信号的变 化量最大的条件的步骤；以及在所述信号中变化量最大的条件的频率 下，使所述液滴振动的步骤。

依据这样的液滴振动方法，能够自动取得增大液滴的振幅的条件。

另外，优选在使所述液滴振动的规定的时间内，在所述信号的变化 不再被所述传感器检测到的情况下，重复在所述施加电压的频率不同的 多个条件下使所述液滴振动，探索所述多个条件中、所述信号的变化量 最大的条件的步骤，以及在所述信号中变化量最大的条件的频率下使所 述液滴振动的步骤。由此，在规定的时间内例如即使发生液滴的量变动 等变化，也能够自动探索最佳条件，可靠地使液滴振动。

第1实施方式

＜液滴振动装置＞

图1A是液滴振动装置1的整体立体图。图1B是打开液滴振动装置 1的盖1B时的情况的立体图。图2A及图2B是液滴振动装置1的框图。

在以下的说明中，如图1A所示定义上下方向、前后方向、左右方 向。即，设定与液滴振动装置1的设置面垂直的方向为“上下方向”，设 定重力作用的方向为“下”，重力作用的方向的反方向为“上”。设定 液滴振动装置1的盖1B的打开侧(从液滴振动装置1观察为操作者一侧) 为“前”，其相反侧为“后”，由此定义“前后方向”。另外，根据从 操作液滴振动装置1的操作者观察到的方向定义“左右方向”、“右”及 “左”。

液滴振动装置1是通过改变电极间的施加电压来改变电极间的电 场，从而利用库仑力使基板W上的液滴S振动的装置。液滴振动装置1 具有上电极11、下电极12、升降机构21、区域传感器30以及控制器40。 另外，液滴振动装置1具有向电极施加电压的电源装置22以及使上电极 11沿前后方向移动的移动机构23。液滴振动装置1的这些的结构要素容 纳于壳体1A内。在壳体1A的前面设置有控制面板24。

上电极11及下电极12是互相相对配置的电极。上电极11是配置在 下电极12上侧的板状的电极。上电极11的下表面朝向下侧(下表面与前 后方向及左右方向平行)。上电极11通过移动机构23沿前后方向移动。 如图1B所示，在打开盖1B时，上电极11位于后侧，从该位置开始，上 电极11通过移动机构23向前侧移动，与下电极12相对。

下电极12在其上表面可以承载基板W(玻璃板或塑料板)。这里可 以承载6块基板W。在下电极12的上表面形成沿着前后方向的6条槽 12A，沿着各个槽12A承载基板W。因此，承载于下电极12上的基板W 的长度方向与前后方向平行。如后所述，在承载于下电极12的基板W上 形成液滴S。

电源装置22是向电极施加电压的装置。这里以上电极11为基准电 位，电源装置22以规定的频率向下电极12施加电位差为4kV左右的矩形 波。电源装置22向电极施加规定的频率的矩形波时，上电极11和下电极 12之间的电场变动，基板W上的液滴S因库仑力而振动。此外，电源装 置22具备高压放大器，并可以如后述那样根据来自控制器40的指令变更 矩形波的频率。

升降机构21是变更相对的上电极11和下电极12之间的距离的机 构。这里，升降机构21通过升降下电极12，变更上电极11和下电极12 之间的距离(电极间距离)。但是也可以不升降下电极12，而升降上电极 11来变更电极间距离。以下，将上电极11和下电极12之间的距离记载为 “电极间距离”。

区域传感器30是可以检测检测区域中的障碍物(这里为液滴S)的 传感器。图3A及图3B是区域传感器30的说明图。各图的上图示出从上 方观察液滴振动装置1时的区域传感器30及液滴S的情况，下图示出从 左侧观察液滴振动装置1时的区域传感器30及液滴S的情况。区域传感 器30具有发光部31和受光部32，发光部31向受光部32照射检测光34， 受光部32输出与受光量对应的检测信号。在此，发光部31和受光部32 沿前后方向相对地配置，沿前后方向照射检测光34。遮挡检测光34的障 碍物位于检测区域时，受光部32的受光量减少，区域传感器30检测到液 滴S。此时，受光部32输出与减少的受光量对应的检测信号。其结果， 区域传感器30的检测信号成为表示检测区域中的障碍物的大小的信号。

这里，检测光34是指从发光部31照射并可以由受光部32接收的 光，不包括远离受光部32的方向的光。发光部31照射的光，不仅仅是受 光部32可以接收的光，也可以包括远离受光部32的方向的光。检测光34 可以是红外光，也可以是可见光。另外，检测区域是指在发光部31和受 光部32之间照射检测光34的区域。

如图2所示，区域传感器30固定在上电极11的下侧，区域传感器 30的检测区域从上电极11的下表面向下方仅偏离固定距离(例如2mm～ 3mm)。由此，在液滴S的顶部与上电极11的下表面接触前，区域传感 器30可以检测液滴S。区域传感器30的检测区域和上电极11之间的距离 是固定的。

在上电极11的下侧安装有6个区域传感器30。因为在下电极12可 以承载6块基板W，因此可以安装各区域传感器30以便能够分别检测各 基板W上的液滴S。因此，6个区域传感器30沿左右方向并排地配置。

如后所述，区域传感器30用于判断液滴S的振幅的大小。作为检测 振幅的大小的方法有解析用摄像机拍摄的图像的方法，但在该方法中， 需要摄像机或用于图像解析的高价运算电路等。相对于此，在本实施方 式中，通过采用廉价的区域传感器30，如后述那样与升降机构21的动作 配合，可以判断液滴S的振幅的大小。

图3A及图3B是区域传感器30的说明图。各图的上图示出从上面观 察的情况，下图示出从左侧观察的情况。图3B的上图的斜线的阴影区域 表示在上下方向上比区域传感器30的检测区域高的液滴S的区域(到达 检测区域的液滴S的区域)，这里表示遮挡检测光34的液滴S的区域。 在本实施方式中，采用区域传感器30，检测区域沿左右方向具有宽度。 由此，即使液滴S的位置沿左右方向稍许偏移，区域传感器30也可以检 测到液滴S到达了检测区域。

图3C是参考例的传感器的说明图。在参考例中，传感器的检测区域 不具有左右方向的宽度。因此，在参考例中，液滴S的位置沿左右方向 偏移时，即使液滴S的顶部到达比传感器的检测光34高的位置，有时传 感器也不能检测到液滴S。

在图2中，控制器40是负责控制液滴振动装置1的控制部。控制器 40具有运算电路41和存储器42。运算电路41是例如CPU、MPU等小型 运算电路。存储器42是由ROM、RAM等构成的存储单元，存储控制程 序、数据表格，和提供用于展开控制程序的区域。控制器40通过运算电 路41执行存储在存储器42的控制程序，控制液滴振动装置1的各结构要 素(例如升降机构21、电源装置22、移动机构23等)，实现各种处理(例 如，后述的条件探索处理)。

图4A～图4C是在基板W上形成液滴S的情况的说明图。图4A是 用于在基板W上描绘规定的直径的防水圆的模板的说明图。模板是可使 基板W插入的筒状的部件。在模板的上表面形成规定直径的圆形的孔。

图4B是在基板W描绘防水圆的情况的说明图。可以在基板W的上 表面实施亲水性涂层。操作者将基板W插入模板后，按照模板的上表面 的孔用防水笔在基板W的上表面描绘防水圆。防水圆的大小根据液滴S 的量而适当设定。本实施方式中的液滴S的最小量是150μL，最大量是 600μL。例如，在形成150μL或200μL的液滴S的情况下，描绘直径 12mm的防水圆，在形成400μL或600μL的液滴S的情况下，描绘直径 20mm的防水圆。

由于使用模板，因此能够描绘所需直径的防水圆。另外，由于使用 模板，能够在基板W上的规定位置描绘防水圆，因此在将形成有液滴S 的基板W承载于下电极12时，能够匹配基板W上的液滴S的左右方向 的位置和区域传感器30的检测区域的左右方向的位置。此外，区域传感 器30的检测光34沿前后方向照射，因此允许沿模板的插入方向(基板W 的长度方向：承载于下电极12时的前后方向)偏移地描绘防水圆。

图4C是在基板W上形成液滴S的情况的说明图。操作者在描绘在 基板W上的防水圆上滴下规定量的液滴S(例如试剂)。通过在防水圆上 滴下液滴S，基板W上的液滴S的顶部隆起，液滴S变成拱顶形状(参 照图6A)。其结果，库仑力容易作用于液滴S的顶部，容易在改变电极 间的电场时增大液滴S的振幅。

图5A～图5C是液滴振动装置1的动作说明图。

如图5A所示，操作者将形成有液滴S的基板W承载于下电极12。 在打开盖1B时，上电极11位于后侧，下电极12的上方敞开，因此操作 者能够不被上电极11妨碍而将基板W承载于下电极12。

操作者将基板W承载于下电极12，并向控制面板24发送规定的指 示后，如图5B所示，控制器40控制移动机构23使上电极11向前侧移 动，使上电极11和下电极12相对。其后，如图5C所示，控制器40控制 升降机构21使下电极12向上侧上升。由此，能够缩短上电极11和下电 极12之间的距离，在电极间产生更强的电场。其后，控制器40控制电源 装置22，以上电极11为基准电位，向下电极12施加规定频率的矩形波， 改变电极间的电场，使基板W上的液滴S振动。

图6A～图6C是液滴S的振动的说明图。

图6A是向电极间施加电压前(电极间的电场产生前)的液滴S的状 态的说明图。基板W上的液滴S成为拱顶形状，液滴S的顶部隆起。

图6B是向电极间施加高电压时(在电极间产生强电场时)的液滴S 的状态的说明图。如图6B所示，库仑力作用于液滴S的顶部，因此液滴 S成为顶部被上电极11侧吸引的形状。因此，与图6A的液滴S相比，图 6B的液滴S的顶部位于上侧，液滴S的上下方向的长度变长(液滴S变 高)。

图6C是解除施加高电压时(或急剧减少施加电压时)的液滴S的状 态的说明图。此时，被上侧吸引的部分(参照图6B)因重力而落下，因 此液滴S形成顶部下凹的形状。因此，与图6A的液滴S相比，图6C的 液滴S的顶部位于下侧，液滴S的上下方向的长度变短(液滴S变低)。

向电极间施加高电压时，液滴S成为图6B所示的形状，在解除了施 加高电压时，液滴S成为如图6C所示的形状。因此，向下电极12施加规 定频率的矩形波时，液滴S交替地变形成图6B的形状和图6C的形状而 振动。

通过使液滴S振动，液滴S被搅拌。由此，与静置液滴S的情况相 比，能够促进反应。这样，液滴振动装置1能够用作搅拌装置。

此外，在液滴振动装置1及使用其的液滴振动方法中，在液滴S是 包含抗体的试剂的情况下，优选向下电极12施加的电位的极性是负的。 具体而言，抗体带有电荷，但其极性依赖于液滴S中的溶剂的pH。称抗 体的极性改变的溶剂的pH值为等电点，如果溶剂的pH比等电点小，则 抗体带正电(正极性)。如果溶剂的pH比等电点大，则抗体带负电。在 免疫组织染色和ELISA的工序中使用的溶剂的pH的值一般为6.8～8.0左 右，因此抗体带负电(负极性)。

免疫组织染色中的染色的浓度、ELISA中的发色强度都依赖于抗原 抗体反应的量，但反应优选负控制(事先放入不带有抗原或抗体的样 品)。其理由是为了判断实验后得到的结果是来源于抗原抗体反应或是来 源于抗原抗体反应以外的非特异性反应。另一方面，在导入负控制的情 况下，如果向下电极12施加的电位的极性为正(正极性)，则有上述非 特异性反应由于下电极12和抗体之间的引力而增加之忧。如果向下电极 12施加的电位的极性为负(负极性)，则可以认为在下电极12和抗体之 间斥力起作用，因此难以发生上述非特异性反应。也就是说，在导入了 负控制的免疫组织染色或ELISA中，抑制了非特异性反应，能够取得更 适当的实验结果。

＜条件探索处理＞

为了促进液滴S(例如试剂)的搅拌，优选增大液滴S的振幅。但是， 液滴S的振动因各种因素(液滴S的粘度、液滴适当的量、表面张力、温 度、液滴S的大小等)而变化，因此需要得到增大液滴S的振幅的最佳条 件(矩形波的频率、电极间距离)。

图7A及图7B是探索液滴S的振幅大的条件的方法的简要说明图。 图中的液滴S的顶部的箭头的长度表示液滴S的振幅。图7A所示的液滴 S的振幅比图7B的液滴S的振幅大。

液滴S的振幅大的情况下，如图7A所示，即使电极间距离D1(或 区域传感器30的检测区域和下电极12之间的距离)大，液滴S也能到达 检测区域。另一方面，在液滴S的振幅小的情况下，如果不使电极间距 离D2比电极间距离D1小，则液滴S不会到达检测区域。利用这种情况， 在以下的条件探索处理中，通过一边使基板W上的液滴S振动，一边探 索可以使液滴S到达检测区域的电极间距离D，得到该电极间距离D最大 的条件，从而得到增大液滴S的振幅的最佳条件。

图8是第1实施方式的条件探索处理的流程图。控制器40控制液滴 振动装置1的各结构要素(例如升降机构21、电源装置22等)，实现该 条件探索处理。

首先，控制器40基于操作者从控制面板24输入的液量，决定作为矩 形波的频率H的初始值的初始频率H0和作为电极间距离D的初始值的初 始距离D0(S001)。这里，例如初始频率H0是20Hz，初始距离D0是 6.0mm。

此外，使液量和初始频率H0及初始距离D0相关联的表，可以预先 存储在控制器40的存储器42。在该表中，液量越多则初始频率H0设定 为越低。其理由是，液量越多则液滴S的固有振动数越低。另外，液量 越多则初始距离D0设定为越长。其理由是，液量越多则在基板W上形成 的液滴S的高度越高，需要增大初始距离D0以便使液滴S不与上电极11 接触。

接着，控制器40初始化最大距离Dmax(S002)。如后所述，最大 距离Dmax，在条件探索处理中不断更新为液滴S到达区域传感器30的检 测区域时的最大的电极间距离D。在该情况下，初始化的最大距离Dmax 的值为“0”。此外，初始化的值不限于“0”，例如，也可以将将滴下 液量最少的液滴S的基板W承载于下电极12，使下电极12和上电极11 相对配置时，该液滴S的顶部不与上电极11接触的最小的电极间距离D 设定为初始化的值。

接着，控制器40将电源装置22的施加电压(矩形波)的频率H设 定为初始频率H0(S003)，控制升降机构21使得电极间距离D为初始距 离D0，从而设定电极间距离D(S004)。

接着，控制器40在初始设定条件(初始频率H0、初始距离D0)下 使液滴S振动(S005)。具体而言，控制器40设定施加电压的频率H为 20Hz(＝H0)，设定电极间距离D为6.0mm(＝D0)，使液滴S振动。接 着，控制器40判断区域传感器30的输出是否变化(S006)。液滴S振动， 在液滴S的顶部到达区域传感器30的检测区域的状态和未到达的状态间 反复时，区域传感器30的输出发生变化。相对于此，如果即使使液滴S 振动顶部也不再到达区域传感器30的检测区域，则区域传感器30的输出 不变化。预先设定表的初始设定条件，使得在初始设定条件下区域传感 器30的输出发生变化。因此，最初的S006的判断为“是”。

接着，控制器40判断电极间距离D是否比目前为止的最大距离 Dmax大(S007)。最初的S007的判断因为最大距离Dmax仍是在S002 被初始化的状态而为“是”。

在S007为“是”的情况下，控制器40将最大距离Dmax更新为当前 的电极间距离D，并将当前的设定条件(频率H、电极间距离D)存储为 最佳条件(S008)，进入到下一步S009。此外，在S007为“否”的情况 下，不进行S008的处理，而进入S009。然后，在S009中，控制器40控 制升降机构21，使得下电极12下降规定量α。这里，α设定为0.2mm， 控制器40将电极间距离D从6.0mm变为6.2mm。

然后，控制器40将施加电压的频率H保持为初始频率20Hz(＝H0)， 直到区域传感器30的输出不变化为止，重复如下操作：逐次将电极间距 离D增大0.2mm(＝α)，存储更新最大距离Dmax时的设定条件(S005～ S009)。

增大电极间距离D时，液滴S的顶部不再到达区域传感器30的检测 区域(在S006中的“否”)。在该情况下，控制器40将电源装置22的 施加电压(矩形波)的频率H下降规定值β(S010)。这里β设定为1Hz， 控制器40将电源装置22的施加电压的频率H从20Hz设定为19Hz。此 外，最初的S011的判断变为“否”，控制器40使电极间距离D返回初始 距离D0的6.0mm(S004)。

接着，控制器40将施加电压的频率H保持在19Hz，直到区域传感 器30的输出不变化为止，重复如下操作：将电极间距离D从6.0mm开始 逐次增大0.2mm，存储更新最大距离Dmax时的设定条件(S005～S009)。 然后，控制器40在每次在S006变为“否”时，使电源装置22的施加电 压的频率H逐次下降1Hz直到频率H到达规定的频率Hlimit为止，重复 S004～S009的处理。频率H低于规定的频率Hlimit后(S011中的 “是”)，设定在S008最后存储的设定条件(频率H、电极间距离D) 为最佳条件，结束条件探索处理。

此外，规定的频率Hlimit是至少1Hz以上的值，例如是对滴到基板 W上的液滴S施加电场、液滴S开始振动的最小频率H的值。

根据上述的第1实施方式的条件探索处理，控制器40在施加电压的 频率H及电极间距离D不同的多个条件下，判断液滴S是否到达检测区 域(S005、S006)。然后，在条件探索处理中取得的最佳条件(频率H、 电极间距离D)是液滴S到达区域传感器30的检测区域的条件中的、电 极间距离D最大时的条件。

另外，依据第1实施方式的条件探索处理，通过一边保持施加电压 的频率H一边逐渐变更电极间距离D，在多个条件下判断液滴S是否到达 检测区域。因此，能够减少施加电压的频率H的变更次数。为了在刚刚 变更施加电压的频率H后立刻精度良好地判断液滴S是否到达检测区域， 由于在即将变更之前的频率H下振动的液滴S的残留振动停止为止需要待 机时间，因此如果减少施加电压的频率H的变更次数，则能够缩减该待 机时间。

另外，依据第1实施方式的条件探索处理，在从液滴S到达区域传 感器30的检测区域的状态变为未到达状态时(在S006变为“否”时)， 控制器40变更施加电压的频率H(S010)。因此，与后述的第2实施方 式所示在规定的距离的范围的全部条件下使液滴S振动的情况相比，能 够减少条件的数量，从而能够缩短条件探索处理的时间。

此外，上述的条件探索处理之后，控制器40在最佳条件的频率H和 电极间距离D下使液滴S振动。由此，液滴振动装置1能够在振幅最大的 条件下使液滴S振动。

第1实施方式的变形例

图9是第1实施方式的条件探索处理的变形例的流程图。在该变形例 中，变更上述的图8的条件探索处理的S001、S004～S009的处理。在上 述的图8的条件探索处理中，在保持施加电压的频率H的同时逐渐增大电 极间距离D，但在该变形例中，也可以逐渐使电极间距离D变窄。

首先，控制器40基于操作者从控制面板24输入的液量，决定作为矩 形波的频率H的初始值的初始频率H0，以及作为电极间距离D的初始值 的初始距离D0’(S001’)。此外，在变形例的初始设定条件中，预先 设定表的初始设定条件，使得即使使液滴S振动，液滴S也不到达区域传 感器30的检测区域(与此相对，在上述的图8的条件探索处理中，在初 始设定条件中，预先设定表的初始设定条件，使得区域传感器30的输出 发生变化)。

接着，控制器40初始化最大距离Dmax(S002)，将电源装置22的 施加电压(矩形波)的频率H设定为初始频率H0(S003)，控制升降机 构21使得电极间距离D成为初始距离D0’，从而设定电极间距离D (S004’)。这些处理与上述的图8的条件探索处理大致相同。初始化后 的最大距离Dmax的值是“0”。

接着，控制器40在初始设定条件下使液滴S振动(S005)，判断区 域传感器30的输出是否变化(S006’)。在初始设定条件中预先设定表 的初始设定条件(初始距离D0’)，使得在初始设定条件下区域传感器 30的输出不变化，因此最初的S006’的判断为“否”，控制器40控制升 降机构21使下电极12上升规定量α，使电极间距离D变窄(S009’)。 然后，控制器40使下电极12逐渐上升，直到区域传感器30的输出变化 (振动的液滴S的顶部到达检测区域)。下电极12逐渐上升时，振动的 液滴S的顶部到达检测区域，区域传感器30的输出发生变化(S006’中 的“是”)。

接着，控制器40判断电极间距离D是否比目前为止的最大距离 Dmax大(S007’)。因为最大距离Dmax仍是S002中初始化的值，因此 最初的S007’的判断为“是”。

在S007’为“是”的情况下，控制器40将最大距离Dmax更新为当 前的电极间距离D，并且将当前的设定条件(频率H、电极间距离D)作 为最佳条件来存储(S008’)，进入下一步的S010。此外，在S007’为 “否”的情况下，不进行S008’的处理而进入S010。然后，控制器40将 电源装置22的施加电压(矩形波)的频率H下降规定值β(S010)。

接着，控制器40使电极间距离D恢复到初始距离D0(S004’)， 并重复如下操作：保持在S010改变后的频率H的同时逐渐使下电极12 上升而逐渐使电极间距离D变窄，直到区域传感器30的输出变化为止(振 动的液滴S的顶部到达检测区域)，每当区域传感器30的输出发生变化 时(S006’的“是”)，如果最大距离Dmax更新则存储设定条件(S005～ S009’)。然后，控制器40在每次区域传感器30的输出变化时(S006’ 中的“是”)，使电源装置22的施加电压的频率H逐渐下降，重复 S004’～S009’的处理直到频率H到达规定的频率Hlimit为止。频率H 比规定的频率Hlimit低后(S011中的“是”)，将在S008’中最后存储 的设定条件(频率H、电极间距离D)设定为最佳条件，结束条件探索处 理。

在该变形例中同样，控制器40判断在施加电压的频率H及电极间距 离D不同的多个条件下，液滴S是否到达检测区域(S005、S006’)。 因此，在条件探索处理中取得的最佳条件(频率H、电极间距离D)是液 滴S到达区域传感器30的检测区域的条件中的、电极间距离D最大时的 条件。在上述的图8的条件探索处理中，在保持施加电压的频率H的同时 逐渐增大电极间距离D，但也可如该变形例那样，逐渐使电极间距离D 变窄。

另外，在该变形例中同样，控制器40通过在保持施加电压的频率H 的同时逐渐变更电极间距离D，判断在多个条件下液滴S是否到达检测区 域。因此，能够减少施加电压的频率H的变更次数，能够缩减到液滴S 的残留振动停止为止的待机时间。

另外，在变形例中，从液滴S未到达区域传感器30的检测区域的状 态到到达的状态时(S006’中变为“是”时)，控制器40变更施加电压 的频率H(S010)。因此，与如后述的第2实施方式那样在规定距离的范 围的全部条件下使液滴S振动的情况相比，能够减少条件的数量，能够 缩短条件探索处理的时间。

第2实施方式

图10是第2实施方式的条件探索处理的流程图。在上述的第1实施 方式中，保持施加电压的频率H的同时逐渐变更电极间距离D，而在第2 实施方式中，保持电极间距离D的同时逐渐变更频率H。

首先，控制器40基于操作者从控制面板24输入的液量，决定作为矩 形波的频率H的初始值的初始频率H0以及作为电极间距离D的初始值的 初始距离D0(S101)，初始化最大距离Dmax(S102)。这些处理与第1 实施方式的条件探索处理相同。初始化后的最大距离Dmax的值为 “0”。

接着，控制器40控制升降机构21使得电极间距离D成为初始距离 D0，从而设定电极间距离D(S103)。该S103的处理与第1实施方式的 S004相同。接着，控制器40将电源装置22的施加电压(矩形波)的频 率H设定为初始频率H0(S104)。该S104的处理与第1实施方式的S003 相同。

接着，控制器40在初始设定条件(初始频率H0、初始距离D0)下 使液滴S振动(S105)，判断区域传感器30的输出是否变化(S106)。 如果区域传感器30的输出发生变化(S106中的“是”)，则控制器40 判断电极间距离D是否比目前为止的最大距离Dmax大(S107)。因为最 大距离Dmax仍是S102中初始化的值，因此最初的S107的判断为 “是”。在S107为“是”的情况下，控制器40将最大距离Dmax更新为 当前的电极间距离D，并将当前的设定条件(频率H、电极间距离D)作 为最佳条件来存储(S108)，进入下一步的S109。此外，在S106为“否” 的情况下，或在S107为“否”的情况下，不进行S108的处理而进入 S109。然后，在S109中，控制器40使电源装置22的施加电压(矩形波) 的频率H下降规定值β(S109)。然后，控制器40在频率H到达规定的 频率Hlimit为止的期间，重复如下操作：保持电极间距离D的同时使频 率H逐渐降低，存储最大距离Dmax更新时的设定条件(S105～S110)。

频率H低于规定的频率Hlimit后(S110中的“是”)，控制器40 控制升降机构21使下电极12下降规定量α，变更电极间距离D。然后， 控制器40使电源装置22的施加电压(矩形波)的频率H再次恢复至初始 频率H0(S104)。然后，重复如下操作：保持变更后的电极间距离D的 同时再次使频率H逐渐下降，存储更新最大距离Dmax时的设定条件 (S105～S110)。控制器40在每次S110中为“是”时，使下电极12下 降规定量α，重复S104～S112的处理直到电极间距离D到达规定距离 Dlimit为止。电极间距离D低于规定距离Dlimit后(S112中的“是”)， 将在S108中最后存储的设定条件(频率H、电极间距离D)设定为最佳 条件，结束条件探索处理。

此外，电极间距离D的规定距离Dlimit例如是不再能够对最大液量 的液滴S提供充分的振动的电极间距离D的值。

在第2实施方式中，控制器40判断在施加电压的频率H及电极间距 离D不同的多个条件下，液滴S是否到达检测区域(S105、S106)。因 此，在条件探索处理中取得的最佳条件(频率H、电极间距离D)是液滴 S到达区域传感器30的检测区域的条件中的、电极间距离D最大时的条 件。

然而，在第2实施方式中，通过保持电极间距离D的同时逐渐变更 施加电压的频率H，判断在多个条件下液滴S是否到达检测区域。因此， 在第2实施方式中，能够减少电极间距离D的变更次数。在升降机构21 的动作缓慢、电极间距离D的变更耗时的情况下，第2实施方式比第1 实施方式更有利。

此外，在第2实施方式的条件探索处理中同样，也可以如第1实施方 式的变形例所示，取代逐渐增大电极间距离D，而逐渐使电极间距离D 变窄。

第3实施方式

图11是第3实施方式的液滴振动处理的流程图。在上述的实施方式 中，条件探索处理的后，液滴振动装置1在最佳条件下使液滴S振动。但 是，在使液滴S振动的期间，由于水分的蒸发、液滴S和基板W的接触 面积发生变化等，液滴S的振动发生变化。因此，在第3实施方式中，在 条件探索处理中得到的最佳条件下使液滴S的期间，检测液滴S的振动的 变化。

首先，控制器40执行上述的条件探索处理(图8～图10中的任一个) 而取得最佳条件(S201)，在该最佳条件的频率H和电极间距离D下使 液滴S振动(S202)。然后，控制器40在经过了规定时间时(S203中的 “是”)结束液滴振动处理。

另一方面，在经过规定时间前(S203中的“否”)，存在液滴S的 水分蒸发或液滴S与基板W的接触面积变大的情况。在该情况下，液滴S 变小，或者液滴S的振幅变小，从而即使使液滴S振动，液滴S的顶部也 不再到达区域传感器30的检测区域。

因此，控制器40判断在到经过规定时间为止的期间，区域传感器30 的输出是否变化(S204)。然后，在区域传感器30的输出不变化的情况 下(S204中的“否”)，如果电极间距离D为规定值以下时(S205中的 “否”)，控制器40使下电极12上升规定量而使电极间距离D变窄 (S206)，继续液滴振动处理直到经过规定时间为止。

此外，在区域传感器30的输出不变化的情况下(S204中的“否”)， 如果电极间距离D已经为规定值以下，则控制器40判断液滴S的振动的 变化存在异常，报告错误(S207)。

此外，在该情况下的电极间距离D的规定值是例如预测为有可能因 液滴S的振动而使液滴S与上电极11接触的电极间距离D的值。

第3实施方式的变形例

图12是第3实施方式的液滴振动处理的变形例的流程图。在上述的 图11的液滴振动处理中，在条件探索处理中得到的最佳条件下使液滴S 振动的期间，如果区域传感器30的输出不变化，则使电极间距离D变 窄，继续液滴振动处理。相对于此，在该变形例中，在条件探索处理中 得到的最佳条件下使液滴S振动的期间，如果区域传感器30的输出不变 化(S204中的“否”)，在变更存储于存储器42的表的初始频率H0和 初始距离D0的基础上(S210)，再次进行条件探索处理(S201)。依据 该变形例，即使液滴S的固有振动数发生变化，也可以尽量使液滴S的振 幅变大。

即使在最佳条件下使液滴S振动，区域传感器30也检测不到液滴S 的原因可以考虑例如溶剂从液滴S蒸发从而液量变少。液量越少则由于 固有振动数的关系，越需要增高(增大)使液滴S振动的电场的频率H。 另一方面，如果液滴S的液量变少则需要减小电极间距离D。即，在使液 滴S振动的期间，如果区域传感器30的输出不变化，则以提高(增大) 初始频率H0的值并减小初始距离D0的值的方式进行变更。

此外，在变形例中同样，也可以如上述的图11的液滴振动处理所 示，进行错误报告处理(S205、S207)。

第4实施方式

图13A及图13B是第4实施方式的条件探索方法的简要说明图。各 图的上图示出从上侧观察到的情况，下图示出从左侧观察到的情况。

在第4实施方式中，液滴S静止时(使液滴S振动前)，液滴S的 顶部处于比区域传感器30的检测区域低的状态。另外，在使液滴S振动 而液滴S的顶部被上电极11侧吸引时，液滴S的顶部到达区域传感器30 的检测区域。换言之，在第4实施方式中，设定上电极11和下电极12间 的电极间距离D，使得区域传感器30的检测区域比静止时的液滴S的顶 部高。

上图的斜线的阴影区域表示使液滴S振动而液滴S的顶部被沿上电 极11的方向吸引时，比区域传感器30的检测区域高的液滴S的区域(到 达检测区域的液滴S的区域)。也就是说，斜线的阴影区域表示使液滴S 振动而液滴S的顶部被吸引到上电极11侧时，遮挡检测光34的液滴S的 区域。下图的液滴S的顶部的箭头的长度表示液滴S的振幅。这里，图 13A所示的液滴S的振幅比图13B的液滴S的振幅大。

在液滴S的振幅大的情况下，如图13A的上图所示，斜线的阴影区 域变大。另一方面，在液滴S的振幅小的情况下，如图13B的上图所示， 斜线的阴影区域变小。也就是说，液滴S的振幅大的一方，斜线的阴影 区域变大。这是因为，液滴S的振幅大的一方，更多的液体被吸引到上 电极11的方向，更多的液体到达区域传感器30的检测区域。

其结果，液滴S的振幅大的一方与液滴S的振幅小的一方相比，处 于区域传感器30的受光部32的受光量少的状态(参照图13A的上图)。 利用这一点，在以下的条件探索处理中，使基板W上的液滴S振动，并 基于区域传感器30的输出，得到受光部32的受光量变为最少的条件，从 而得到使液滴S的振幅增大的最佳条件。

此外，在第4实施方式中，静止时的液滴S的顶部处于比区域传感 器30的检测区域低的状态。在该状态中，与使液滴S振动的条件无关， 是区域传感器30的受光部32的受光量最多的状态。因此，在第4实施方 式中，通过探索区域传感器30的输出值的变化量最大的条件，来探索受 光部32的受光量变为最少的条件(即，使液滴S的振幅增大的条件)。

图14是第4实施方式的条件探索处理的流程图。控制器40控制液滴 振动装置1的各结构要素(例如升降机构21、电源装置22等)，实现该 条件探索处理。

首先，控制器40基于操作者从控制面板24输入的液量，决定电极间 距离D和初始频率H0(S301)。这里，例如初始频率H0设定为20Hz， 电极间距离D设定为6.0mm。

此外，使液量和电极间距离D相关联的表可以预先存储在控制器40 的存储器42中。该表中设定为液量越多则电极间距离D越长。其理由 是，液量越多则液滴S的高度越高，需要加大电极间距离D使得液滴S 不与上电极11接触。在第4实施方式中，在表中设定电极间距离D，使 得如图13A及图13B所示，区域传感器30的检测区域比液滴S静止时的 顶部高而比振动时的顶部低。

接着，控制器40初始化最大变化量Xmax(S302)。如后所述，最 大变化量Xmax不断更新为条件探索处理中的区域传感器30的输出的变 化量的最大值。在该情况下，初始化后的最大变化量Xmax的值为 “0”。此外，初始化的值不限于“0”。

接着，控制器40控制升降机构21并设定电极间距离D(S303)，将 电源装置22的施加电压(矩形波)的频率H设定为初始频率H0(S304)。

接着，控制器40在设定的频率H下使液滴S振动(S305)。最初， 控制器40设定施加电压的频率H为作为初始频率的20Hz(＝H0)，使液 滴S振动。接着，控制器40判断区域传感器30的输出是否变化(S306)。 在初始频率H0中，预先设定表的初始频率H0，使得区域传感器30的输 出发生变化。因此，最初的S306的判断变为“是”。

接着，控制器40判断区域传感器30的输出的变化量X是否比目前 为止存储的最大变化量Xmax大(S307)。在第4实施方式中，区域传感 器30的输出的变化量X是受光量最少时的受光部32的输出值与受光量最 多时的受光部32的输出值之差(绝对值)。

因为最大变化量Xmax仍为S302中初始化的值，因此最初的S307 的判断为“是”。在S307为“是”的情况下，控制器40将最大变化量 Xmax更新为当前的区域传感器30的输出的变化量X，并将当前设定的频 率H作为最佳频率而存储(S308)，进入下一步的S309。此外，在S307 为“否”的情况下，不进行S308的处理而进入S309。

然后，如果设定的频率H未到达规定的频率Hlimit(S309中的 “否”)，则控制器40使频率H下降规定值β(S310)。这里，β设定 为1Hz。最初的S309的判断为“否”，控制器40将电源装置22的施加 电压的设定频率H从20Hz设定为19Hz。

此外，规定的频率Hlimit至少是1Hz以上的值，例如是向滴到基板 W上的液滴S施加电场，液滴S开始振动的最小的频率H的值。

这样，控制器40重复如下的操作：使施加电压的频率H逐次下降 1Hz，存储更新区域传感器30的输出的最大变化量Xmax时的频率H (S305～S310)。然后，频率H低于规定的频率Hlimit后(S309中的 “是”)，将在S308中最后存储的频率H设定为最佳频率，结束条件探 索处理。

在上述的第4实施方式中，控制器40在施加电压的频率H不同的多 个条件下使液滴S振动，将区域传感器30的输出的变化量X变为最大的 频率H设定为最佳频率。然后，在上述的条件探索处理后，控制器40在 最佳频率下使液滴S振动。由此，液滴振动装置1能够在振幅大的条件下 使液滴S振动。

第5实施方式

图15A及图15B是第5实施方式的条件探索方法的简要说明图。各 图的上图示出从上侧观察到的情况，下图示出从左侧观察到的情况。这 里，图15A所示的液滴S的振幅比图15B的液滴S的振幅大。

在第5实施方式中，液滴S静止时(使液滴S振动前)，液滴S的 顶部处于比区域传感器30的检测区域高的状态。在第5实施方式中，设 定上电极11和下电极12间的电极间距离D，使得静止时的液滴S的顶部 比区域传感器30的检测区域高。

上图的斜线的阴影区域表示使液滴S振动而液滴S的顶部被吸引到 上电极11的方向时，比区域传感器30的检测区域高的液滴S的区域(到 达检测区域的液滴S的区域)。也就是说，斜线的阴影区域表示使液滴S 振动而液滴S的顶部被吸引到上电极11的方向时，遮挡检测光34的液滴 S的区域。

在液滴S的振幅大的情况下，如图15A的上图所示，斜线的阴影区 域变小。另一方面，在液滴S的振幅小的情况下，如图15B的上图所示， 斜线的阴影区域变大。也就是说，液滴S的振幅大的一方，斜线的阴影 区域变小，这是因为，液滴S的振幅大的一方，更多的液体被吸引到区 域传感器30的检测区域之上，比区域传感器30的检测区域低的液体变 少。

其结果，液滴S的振幅大的一方与液滴S的振幅小的一方相比，处 于区域传感器30的受光部32的受光量多的状态(参照图15A的上图)。 利用这一点，在以下的条件探索处理中，基于液滴S的振动时的区域传 感器30的输出，得到受光部32的受光量变为最多的条件，从而得到使液 滴S的振幅增大的最佳条件。

此外，在第5实施方式中，事先存储液滴S的静止时的区域传感器 30的输出值(通常值)，探索该通常值和液滴S的顶部被吸引到上电极 11的方向时的区域传感器30的输出值之差(变化量)最大的条件，从而 探索受光部32的受光量变为最多的条件(即，使液滴S的振幅增大的条 件)。

图16是第5实施方式的条件探索处理的流程图。

首先，控制器40基于操作者从控制面板24输入的液量，决定电极间 距离D和初始频率H0(S301)。在第5实施方式中，在表中设定定电极 间距离D，使得如图15A及图15B所示，区域传感器30的检测区域比液 滴S的静止时的顶部低。

接着，控制器40初始化最大变化量Xmax(S302)，控制升降机构 21来设定上电极11和下电极12间的电极间距离D(S303)。在该情况下， 最大变化量Xmax的初始化的值也是“0”。

接着，控制器40在使液滴S振动前，存储液滴S的静止时的区域传 感器30的输出值(通常值)(S303’)。此时存储的通常值用于在S307’ 中计算变化量X。

接着，控制器40将电源装置22的施加电压(矩形波)的频率H设 定为初始频率H0后(S304)，在频率H下使液滴S振动(S305)。然后， 与第4实施方式大致同样，控制器40重复如下操作：使施加电压的频率 H以规定值β(＝1Hz)逐次下降，存储更新区域传感器30的输出的最大 变化量Xmax时的频率H(S305～S310)。然后，频率H比规定的频率 Hlimit低后(S309中的“是”)，将在S308中最后存储的频率H设定为 最佳频率，结束条件探索处理。

在第5实施方式中，变化量X的计算方法与第4实施方式不同 (S307’)。在第5实施方式中，区域传感器30的输出的变化量X是在 S303’存储的通常值与液滴S的顶部被上电极11的方向吸引时的区域传 感器30的输出值之差(绝对值)。在液滴S的振动时，区域传感器30的 受光部32的受光量变化从而输出值变化，但该变化的输出值中、表示受 光量多的输出值是液滴S的顶部被吸引到上电极11的方向时的区域传感 器30的输出值。也就是说，在第5实施方式中，控制器40计算在S303’ 中存储的通常值与液滴S的振动时变化的输出值中的表示受光量最多的 输出值之差，并将该差的绝对值设定为变化量X。

在上述的第5实施方式中，控制器40在施加电压的频率H不同的多 个条件下使液滴S振动，将区域传感器30的输出的变化量X变为最大的 频率H设定为最佳频率。然后，在上述的条件探索处理后，控制器40在 最佳频率下使液滴S振动。由此，液滴振动装置1能够在振幅大的条件下 (液滴S的顶部最被吸引到上电极11的条件)使液滴S振动。

第5实施方式的变形例

在上述的第5实施方式中，基于如图6B所示液滴S的顶部被吸引到 上电极11的方向时的区域传感器30的输出值，判断液滴S的振幅的大小 (参照图15A及图15B)。但是也可以基于如图6C所示被吸引到液滴S 的上侧的部分因重力而落下、液滴S的顶部下凹时的区域传感器30的输 出值，判断液滴S的振幅的大小。

图17A及图17B是第5实施方式的变形例的条件探索方法的简要说 明图。这里，图17A所示的液滴S的振幅比图17B的液滴S的振幅大。

在变形例中，与上述的第5实施方式同样，液滴S静止时(使液滴S 振动前)，液滴S的顶部处于已经到达区域传感器30的检测区域的状态 (这样设定电极间距离D)。

上图的斜线的阴影区域表示被吸引到液滴S的上侧的部分因重力而 落下从而液滴S的顶部下凹时，比区域传感器30的检测区域高的液滴S 的区域(到达检测区域的液滴S的区域)。也就是说，斜线的阴影区域表 示被吸引到液滴S的上侧的部分因重力而落下从而液滴S的顶部下凹时， 遮挡检测光34的液滴S的区域。

像比较图17A及图17B的上图而能够理解的那样，液滴S的振幅大 的一方，斜线的阴影区域变大。这是因为液滴S的振幅大的一方，液滴S 的顶部下凹而液滴S横向扩展。

其结果，液滴S的振幅大的一方与液滴S的振幅小的一方相比，处 于区域传感器30的受光部32的受光量少的状态(参照图17A的上图)。 利用这一点，基于液滴S的振动时的区域传感器30的输出，得到受光部 32的受光量变为最少的条件，可以得到使液滴S的振幅变大的最佳条 件。

在变形例中，改变第5实施方式的条件探索处理(参照图16)的 S307’的变化量X的计算方法。在变形例中，区域传感器30的输出的变 化量X是在S303’存储的通常值与液滴S的顶部下凹时的区域传感器30 的输出值之差(绝对值)。在液滴S的振动时区域传感器30的受光部32 的受光量发生变化从而输出值发生变化，该变化的输出值中表示受光量 少的输出值是液滴S的顶部下凹时的区域传感器30的输出值。也就是 说，在变形例中，控制器40可以计算在S303’存储的通常值与在液滴S 的振动时变化的输出值中的、表示受光量最少的输出值之差，并将该差 的绝对值设定为变化量X。

在该变形例中，控制器40在施加电压的频率H不同的多个条件下使 液滴S振动，将区域传感器30的输出的变化量X变为最大的频率H设定 为最佳频率。然后，在上述的条件探索处理后，控制器40在最佳频率下 使液滴S振动。由此，液滴振动装置1能够在振幅大的条件下(液滴S的 顶部最下凹的条件)使液滴S振动。

第6实施方式

在第6实施方式中，与上述的第5实施方式(及其变形例)同样，在 液滴S静止时(使液滴S振动前)，液滴S的顶部处于已经到达区域传感 器30的检测区域的状态(这样设定电极间距离D)。

另一方面，在第6实施方式中，与第4实施方式(参照图14)同样， 进行条件探索处理。

另外，在第6实施方式中，与第4实施方式的S307同样，区域传感 器30的输出的变化量X是受光量最少时的受光部32的输出值与受光量最 多时的受光部32的输出值之差(绝对值)。因此，在第6实施方式中， 可以不像第5实施方式的S303’那样存储区域传感器30的通常值。

在液滴S的振幅大的情况下，从图15A及图17A可知，区域传感器 30的受光量的差变大，其结果，区域传感器30的输出的变化量X变大。 另一方面，液滴S的振幅小的情况下，从图15B及图17B可知，区域传 感器30的受光量的差变小，其结果，区域传感器30的输出的变化量X变 小。因此，变化量X变为最大的设定频率H成为振幅最大的条件。

以在第6实施方式中得到的最佳频率使液滴S振动时，液滴振动装 置1能够在振幅大的条件下(液滴S的顶部最被吸引到上电极11侧且液 滴S的顶部最下凹的条件)使液滴S振动。另外，与第4实施方式、第5 实施方式相比，相对于液滴S的振幅的变化，变化量X大幅变动，因此能 够精度良好地检测最佳频率。

第7实施方式

图18是第7实施方式的液滴振动处理的流程图。在上述的第4实施 方式～第6实施方式中，在条件探索处理后，液滴振动装置1在最佳条件 下使液滴S振动。但是在使液滴S振动的期间，由于水分的蒸发、液滴S 和基板W的接触面积发生变化等，液滴S的振动发生变化。因此，在第7 实施方式中，在条件探索处理中得到的最佳条件下使液滴S振动期间， 检测液滴S的振动的变化。

首先，控制器40执行上述的条件探索处理(图14或图16)，取得 最佳条件(S401)，在该最佳频率下使液滴S振动(S402)。然后，控制 器40在经过了规定时间时(S403中的“是”)，结束液滴振动处理。

另一方面，在经过规定时间前(S403中的“否”)，存在液滴S的 水分蒸发或液滴S与基板W的接触面积变大的情况。在该情况下，液滴S 变小，或者液滴S的振幅变小，从而即使使液滴S振动，液滴S的顶部也 不再到达区域传感器30的检测区域。

因此，控制器40在到经过规定时间为止的期间，控制器40判断区域 传感器30的输出是否变化(S404)。然后，在区域传感器30的输出不变 化的情况下(S404中的“否”)，再次进行条件探索处理(S401)。依 据该第7实施方式，即使液滴S的固有振动数发生变化，也可以尽量使液 滴S的振幅变大。

第8实施方式

图19A及图19B是第8实施方式的反应装置3的框图。该反应装置 3与上述的液滴振动装置1同样，具有上电极11、下电极12、升降机构 21、区域传感器30和控制器40，也具有作为液滴振动装置1的功能。

反应装置3在这里是自动地进行抗原抗体反应的装置。但是，只要 是通过液滴S的搅拌促进反应的装置，则也可以是其他自动进行反应的 装置。

反应装置3除了作为液滴振动装置1的结构要素外，还具备可移动的 吐出头51、风扇52和废液罐53。

吐出头51具有使液体滴下的喷嘴。吐出头51可以沿左右方向移动。 上电极11位于后侧时，吐出头51移动到与承载于下电极12的基板W相 对的位置为止，朝着基板W滴下液体。这里吐出头51可以吐出一级抗体 溶液、二级抗体溶液及清洗液等。

风扇52是朝着基板W从后侧向前侧吹风的送风装置。基板W上的 液滴S被风扇52的风吹飞，向废液罐53排出。

操作者在基板W上固定切片化的组织标本，将基板W承载于反应装 置3的下电极12，并对控制面板24发送规定的指示。根据来自控制面板 24的操作者的指示，反应装置3的控制器40移动吐出头51到与基板W 相对的位置，从吐出头51的喷嘴向基板W滴下规定量的一级抗体溶液， 在基板W上形成液滴S。其后，控制器40使吐出头51避开，使上电极 11向前侧移动，使上电极11和下电极12相对。

接着，控制器40执行上述的条件探索处理，决定成为最佳条件的频 率H和电极间距离D。然后，控制器40在最佳条件的频率H和电极间距 离D下使液滴S振动。由此，液滴S被搅拌，一级抗体反应得到促进。

接着，控制器40使上电极11向后侧移动后，驱动风扇52，将基板 W上的液滴S(一级抗体溶液)向废液罐53排出。然后，控制器40将吐 出头51移动到与基板W相对的位置，反复进行从吐出头51向基板W滴 下清洗液，驱动风扇52排出基板W上的液滴S(清洗液)，进行除去一 级抗体溶液的清洗处理。

此外，也可以是，控制器40向基板W滴下规定量的清洗液，在基板 W上形成液滴S，在上电极11和下电极12之间改变电场而使该液滴S振 动，从而进行清洗处理。由此，能够减少清洗液的量，能够实现废液罐 53的小型化。

在排出基板W上的清洗液后，控制器40将吐出头51移动到与基板 W相对的位置，从吐出头51向基板W滴下规定量的二级抗体溶液，在基 板W上形成液滴S。其后，控制器40使吐出头51避开，将上电极11向 前侧移动，使上电极11和下电极12相对。

接着，控制器40再次执行上述的条件探索处理，决定成为最佳条件 的频率H和电极间距离D。然后，控制器40在最佳条件的频率H和电极 间距离D下使液滴S振动。由此，液滴S被搅拌，促进二级抗体反应。

其后，控制器40使上电极11向后侧移动后，驱动风扇52，使基板 W上的液滴S(二级抗体溶液)向废液罐53排出。然后，控制器40使吐 出头51移动到与基板W相对的位置，重复进行从吐出头51向基板W滴 下清洗液，驱动风扇52排出基板W上的液滴S(清洗液)的操作，进行 除去二级抗体溶液的清洗处理。

清洗后，控制器40向操作者报告反应结束。操作者从反应装置3取 出基板W，向基板W滴下发色液，用显微镜观察在基板W上发色的切 片。

依据本实施方式的反应装置3，通过使液滴S振动而促进反应，使仅 仅静置时耗时60分钟以上的一级抗体反应、二级抗体反应能够缩短到5 分钟～10分钟左右。另外，在一级抗体反应、二级抗体反应时执行上述 的条件探索处理(第1实施方式～第7实施方式)，因此即使各种因素(液 滴S的粘度、液滴适当的量、表面张力、温度、液滴S的大小等)发生变 化，也能够得到使液滴S的振幅变大的最佳条件。

其他

上述的实施方式是用于容易理解本发明的，并非限定解释本发明。 本发明可以在不脱离其宗旨的情况下进行变更、改良，本发明中当然包 括其等效物。

关于施加电压

在上述的实施方式中，设定施加电压为矩形波。但施加电压并不限 于矩形波。例如，可以设定施加电压为正弦波、三角波。此外，为了使 如图6B所示吸引到上侧的部分如图6C所示因重力落下而增大液滴S的 振幅，优选急剧减少施加电压的波形(例如锯齿波)的施加电压。另外， 施加电压由波形的电位差规定，例如在向电极间施加4kV的施加电压的 情况下，也可以采用一个电极的电位为0kV、另一个电极的电位最大为 4kV的波形，或一个电极的电位为-1kV、另一个电极的电位最大为3kV 的波形。

另外，在上述的实施方式中，示出了在变更施加电压的频率H的情 况下降低频率H的方式，但也可以提高施加电压的频率H。

关于变更电极间距离的变更机构

在上述的实施方式中，作为变更相对的上电极11和下电极12之间的 电极间距离D的机构，采用了使下电极12升降的升降机构21。但变更电 极间距离D的变更机构不限于此。例如，可以通过使上电极11升降来变 更电极间距离D。在该情况下，移动机构23可以不是使上电极11，而是 使下电极12沿前后方向移动。

关于基板

在上述的实施方式中，在基板W描绘防水圆，再在防水圆上形成液 滴S。但也可以不在基板W上描绘防水圆来形成液滴S。

关于区域传感器

在上述的实施方式中，示出在上电极11的下侧设置区域传感器30 的例子，但也可以将区域传感器30设置于装置主体。

另外，在上述的实施方式中，示出具有发光部31和受光部32的区域 传感器30的例子，但也可以采用发光部31和区域传感器30分开的结构。