JP2006069091A - Suction apparatus, printer and micro-array manufacturing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suction apparatus, printer and liquid-droplet delivery apparatus which enable the contamination between nozzle-holes of the liquid-droplet delivery head to be deterred. <P>SOLUTION: The suction apparatus 30 for sucking nozzle-holes 51 of the liquid-droplet delivery head 50 provided with two or more nozzle-holes 51 arranged is equipped with a cap 31 for forming a closed space by covering the nozzle-holes 51 of the liquid-droplet delivery head 50, a filter 33 which is installed so as to close the above opening area at the position capable of touching a surface 53 where the nozzle-holes 51 of the liquid-droplet delivery head 50 have been formed at the opening side of the cap 31 and a suction means 35 for sucking the inside of the cap 31 from outside. The filter 33 is provided with two or more through-holes 39 in the direction of the thickness of the filter 33 that are arranged with partitions in parallel. The suction apparatus 30 is structured so that at least one of the perforations 39 is provided at a distance between the adjoining nozzle-holes 51 of the liquid-droplet delivery head 50. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、吸引装置、印刷装置及びマイクロアレイの製造装置に関する。   The present invention relates to a suction device, a printing device, and a microarray manufacturing apparatus.

一般に、インクジェット印刷装置では、ノズル孔のインク詰まりや気泡の発生による吐出不良を解消し、正常な吐出を行うために、吸引によりノズル孔先端まで吐出液体を充填する（プライミング）動作や、ノズル孔内の増粘物を吸引除去する動作を行う必要がある。   In general, in an inkjet printing apparatus, in order to eliminate ejection failure due to ink clogging or generation of bubbles in a nozzle hole and to perform normal ejection, the operation of filling the ejection liquid to the tip of the nozzle hole by suction (priming) or the nozzle hole It is necessary to perform an operation of sucking and removing the thickened material inside.

特許文献１には、気体を透過するが、ある限界圧力以下では液体を透過させない気体透過性フィルタを介してノズル孔内を吸引することで、ノズル孔先端にまで液体を充填する液体の充填方法が開示されている。
特開２００４−６６５０６号公報 Patent Document 1 discloses a liquid filling method for filling a liquid up to the nozzle hole tip by sucking the inside of the nozzle hole through a gas permeable filter that transmits gas but does not allow liquid to pass below a certain limit pressure. Is disclosed.
JP 2004-66506 A

しかし、上記文献記載の方法では、気体透過性フィルタとして、ポリテトラフルオロエチレンの微細な繊維で形成されたフィルタを用いている。このため、当該フィルタを介して吸引した場合、フィルタの繊維を伝って液体が隣接するノズル孔に到達する虞がある。すると、隣接するノズル孔間で異なる種類の液体として例えばインクを吐出する場合には、インクの混色（コンタミネーション）が発生し、画質低下の原因となる虞がある。   However, in the method described in the above document, a filter formed of fine fibers of polytetrafluoroethylene is used as the gas permeable filter. For this reason, when it attracts | sucks through the said filter, there exists a possibility that a liquid may reach the nozzle hole which adjoins along the fiber of a filter. Then, for example, when ink is ejected as different types of liquid between adjacent nozzle holes, ink color mixing (contamination) may occur, which may cause image quality degradation.

また、近年、病気の診断や新薬の開発に使用されるＤＮＡチップ等のマイクロアレイの製造にも、液滴吐出ヘッドによる液滴吐出方法が利用されており、このような場合にも、ノズル詰まりの解消やノズル先端部への液体の充填が必要となる。このようなＤＮＡチップ等のマイクロアレイでは、高い測定精度が要求されるため、さらにノズル孔間のコンタミネーションを防止する必要がある。   In recent years, a droplet discharge method using a droplet discharge head has also been used in the manufacture of microarrays such as DNA chips used for disease diagnosis and development of new drugs. It is necessary to eliminate or to fill the nozzle tip with liquid. In such a microarray such as a DNA chip, high measurement accuracy is required. Therefore, it is necessary to prevent contamination between nozzle holes.

したがって、本発明は、液滴吐出ヘッドのノズル孔間でのコンタミネーションを抑止し得る吸引装置、印刷装置及び液滴吐出装置を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a suction device, a printing device, and a droplet discharge device that can suppress contamination between nozzle holes of a droplet discharge head.

上記課題を解決するために、本発明は、配列された複数のノズル孔を備えた液滴吐出ヘッドの当該ノズル孔を外部から吸引する吸引装置であって、前記液滴吐出ヘッドのノズル孔を覆って閉空間を形成するキャップと、前記キャップの開口側であって、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔が形成された面に接し得る位置に、前記開口部を閉じるように設けられたフィルタと、前記キャップ内を外部から吸引する吸引手段と、を備え、前記フィルタが、隔壁を隔てて並設され、当該フィルタの膜厚方向に延在する複数の貫通孔を有し、当該貫通孔が、前記液滴吐出ヘッドの互いに隣接するノズル孔間の距離に少なくとも１つ含まれる大きさである吸引装置を提供するものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a suction device that sucks the nozzle holes of a droplet discharge head having a plurality of arranged nozzle holes from the outside, and includes the nozzle holes of the droplet discharge head. A cap that covers and forms a closed space; and a filter that is provided on the opening side of the cap so as to close the opening at a position where it can contact the surface of the droplet discharge head on which the nozzle holes are formed. And a suction means for sucking the inside of the cap from the outside, wherein the filter has a plurality of through holes arranged in parallel with a partition wall therebetween and extending in the film thickness direction of the filter, However, the present invention provides a suction device having a size that is included in at least one distance between adjacent nozzle holes of the droplet discharge head.

かかる構成によれば、隣接するノズル孔間の距離に少なくとも１つ含まれるような大きさの貫通孔が複数並設されたフィルタを備えているので、一の貫通孔を複数のノズル孔が共有することがない。また、隣接する貫通孔相互間は隔壁で隔てられているので、一のノズル孔から排出された液体が隣接するノズル孔に飛散等することにより汚染されるのを回避することが可能となる。よって、液滴吐出ヘッドのノズル孔間でのコンタミネーションを抑止し得る。また、このような貫通孔を複数備えた構造を有するので、ノズル孔を吸引するために、ノズル孔とフィルタの貫通孔との位置合わせをする必要がない。   According to this configuration, since the filter is provided with a plurality of through-holes having a size such that at least one is included in the distance between adjacent nozzle holes, the plurality of nozzle holes share one through-hole. There is nothing to do. In addition, since the adjacent through holes are separated from each other by the partition wall, it is possible to avoid the liquid discharged from one nozzle hole from being contaminated by scattering to the adjacent nozzle hole. Therefore, contamination between the nozzle holes of the droplet discharge head can be suppressed. Moreover, since it has a structure provided with a plurality of such through holes, it is not necessary to align the nozzle holes with the through holes of the filter in order to suck the nozzle holes.

前記貫通孔の大きさが、前記液滴吐出ヘッドのノズル孔の大きさよりも小さいことが好ましい。これによれば、複数の貫通孔が一のノズル孔に接する為、貫通孔とノズル孔の位置合わせをすることなく、必要な吸引性を確保し得る。   It is preferable that the size of the through hole is smaller than the size of the nozzle hole of the droplet discharge head. According to this, since a plurality of through holes are in contact with one nozzle hole, the necessary suction performance can be ensured without positioning the through holes and the nozzle holes.

前記貫通孔の形状は、特に限定するものではなく、円形、楕円形、多角形（例：三角形、四角形、五角形、六角形等）のいずれであってもよく、また、これらが混在したものであってもよい。このような中でも、貫通孔の形状は三角形、四角形又は六角形であることが好ましい。これによれば、貫通孔をフィルタ内に密に配置し得る。よって、貫通孔相互間を隔てる隔壁の面積を実質的に減少させることが可能となるので、フィルタを介して吸引する際に、吸引性が向上する。   The shape of the through hole is not particularly limited, and may be any of a circle, an ellipse, and a polygon (eg, a triangle, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, etc.), or a mixture of these. There may be. Among these, the shape of the through hole is preferably a triangle, a quadrangle, or a hexagon. According to this, the through holes can be densely arranged in the filter. Therefore, it is possible to substantially reduce the area of the partition wall that separates the through holes from each other, so that the suction performance is improved when sucking through the filter.

前記フィルタが、ハニカム構造を有することが好ましい。これによれば、貫通孔をフィルタ内に密に配置し得る。   It is preferable that the filter has a honeycomb structure. According to this, the through holes can be densely arranged in the filter.

前記フィルタが、弾性体であり、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔が形成された面に密着させた場合に、当該ノズル孔が形成された面の表面凹凸を吸収し得る厚さであることが好ましい。これによれば、ノズル孔が形成された面（以下、ノズル形成面ともいう）の表面凹凸を吸収し得るので、より密着性を向上し得る。   The filter is an elastic body and has a thickness capable of absorbing surface irregularities on the surface on which the nozzle holes are formed when the filter is brought into close contact with the surface on which the nozzle holes are formed. Is preferred. According to this, surface irregularities on the surface on which the nozzle holes are formed (hereinafter also referred to as the nozzle formation surface) can be absorbed, so that the adhesion can be further improved.

前記フィルタが、自己吸着性を有することが好ましい。これによれば、ノズル形成面との密着をさらに向上することが可能となる。ここで、「自己吸着性」とは、素材自体の有する性質（例えば、素材の分子構造）により、対象体へ吸着し得る性質をいう。   It is preferable that the filter has a self-adsorption property. According to this, it becomes possible to further improve the close contact with the nozzle forming surface. Here, the “self-adsorbing property” refers to a property that can be adsorbed to an object due to the property of the material itself (eg, the molecular structure of the material).

前記キャップ内に、通液性を有し、前記フィルタを支持する支持部材を備えることが好ましい。これによれば、吸引時に吸引力によりフィルタが吸引側に引き寄せられ、ノズル形成面とフィルタとの密着性が弱められるのを回避し得る。   It is preferable to provide a support member that has liquid permeability and supports the filter in the cap. According to this, it can be avoided that the filter is attracted to the suction side by the suction force at the time of suction, and the adhesion between the nozzle forming surface and the filter is weakened.

前記フィルタの吸引面側に、前記ノズル孔より吸引された液体を吸収する吸収材をさらに備えることが好ましい。これによれば、吸収材を有するので、吸引した液体が跳ね返ったり、逆流することによりノズル形成面が汚染されるのを回避することが可能となる。特に、フィルタの厚みが薄い場合に有効である。   It is preferable that an absorption material for absorbing the liquid sucked from the nozzle hole is further provided on the suction surface side of the filter. According to this, since the absorbing material is provided, it is possible to avoid contamination of the nozzle forming surface due to splashing of the sucked liquid or reverse flow. This is particularly effective when the filter is thin.

前記フィルタを前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔が形成された面に密着させた場合に、当該ノズル孔が形成された面の表面凹凸を吸収し得る緩衝作用を有する緩衝材をさらに備えることが好ましい。緩衝材を有することで、例えば、フィルタが、厚みが薄く、弾性をあまり有しない材料である場合においても、ノズル形成面の表面凹凸を吸収し、密着性を向上させることが可能となる。   When the filter is brought into close contact with the surface of the droplet discharge head on which the nozzle hole is formed, the filter further includes a buffer material having a buffering action capable of absorbing surface irregularities on the surface on which the nozzle hole is formed. preferable. By including the buffer material, for example, even when the filter is a material that is thin and does not have much elasticity, it is possible to absorb surface irregularities on the nozzle forming surface and improve adhesion.

本発明の印刷装置は、上記吸引装置を備えるものである。これによれば、上記吸引装置を備えるので、隣接ノズル孔間のインクの混色を抑止することが可能となる。   The printing apparatus of the present invention includes the suction device. According to this, since the suction device is provided, it is possible to suppress ink color mixing between adjacent nozzle holes.

本発明のマイクロアレイの製造装置は、上記吸引装置を備えるものである。これによれば、上記吸引装置を備えるので、隣接ノズル孔間のコンタミネーションを抑止することが可能となる。   The microarray manufacturing apparatus of the present invention includes the suction device. According to this, since the suction device is provided, contamination between adjacent nozzle holes can be suppressed.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

図１は、本実施形態の吸引装置を説明するための図である。
図１に示すように、本実施形態の吸引装置は、キャップ３１と、フィルタ３３と、吸引手段としてのポンプ３５とを含み主に構成されている。 FIG. 1 is a view for explaining the suction device of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the suction device according to the present embodiment mainly includes a cap 31, a filter 33, and a pump 35 as suction means.

キャップ３１は、ポンプ３５により減圧される空間を形成するものであり、液滴吐出ヘッド５０のノズル孔５１の周囲を覆って閉空間を形成するものである。キャップ３１は、凹部形状を有し、例えばブチルゴムなどの弾性部材を用い、射出成形等により形成される。弾性部材を用いることで、液滴吐出ヘッド５０のノズル孔５１が形成された面５３（以下、ノズル形成面という）と密着させることが可能となり、閉空間３６内の機密性を高めることが可能となるので好ましい。また、キャップ３１の先端に、液滴吐出ヘッド５０のノズル形成面４２との密着性を高め、吸引時における吸引性を高めるために、Ｏリング等のパッキン３７を備えていてもよい。   The cap 31 forms a space that is depressurized by the pump 35 and covers the periphery of the nozzle hole 51 of the droplet discharge head 50 to form a closed space. The cap 31 has a concave shape and is formed by injection molding or the like using an elastic member such as butyl rubber. By using the elastic member, it is possible to make close contact with the surface 53 (hereinafter referred to as a nozzle forming surface) on which the nozzle holes 51 of the droplet discharge head 50 are formed, and the confidentiality in the closed space 36 can be improved. Therefore, it is preferable. Further, a packing 37 such as an O-ring may be provided at the tip of the cap 31 in order to enhance the adhesion with the nozzle forming surface 42 of the droplet discharge head 50 and enhance the attraction during suction.

フィルタ３３は、ノズル孔５１の吸引時に隣接位置にあるノズル孔５１相互間のコンタミネーションを抑止するためのものである。フィルタ３３は、隔壁を隔てて並設された、膜厚方向に延在する複数の貫通孔３９を有する。貫通孔３９は、密に形成されていることが好ましい。これにより、ノズル孔５１がどの位置に配置されたとしても、良好に吸引し得ることになる。貫通孔３９の断面形状は、特に限定するものではなく、円形、楕円形、多角形（例：三角形、四角形、五角形、六角形等）のいずれであってもよい。また、種々の形状の貫通孔３９が混在したものであってもよい。このような中でも、貫通孔の形状は三角形、四角形又は六角形（例：ハニカム構造）であることが好ましい。これによれば、貫通孔をフィルタ３３内に密に配置し得る。よって、貫通孔相互間を隔てる隔壁の面積を実質的に減少させることが可能となるので、フィルタ３３を介して吸引する際に、吸引性が向上する。また、一のフィルタ３３内に種々の大きさの貫通孔３９が含まれていてもよい。   The filter 33 is for suppressing contamination between the nozzle holes 51 at adjacent positions when the nozzle holes 51 are sucked. The filter 33 has a plurality of through-holes 39 arranged in parallel with a partition wall extending in the film thickness direction. The through holes 39 are preferably formed densely. As a result, no matter where the nozzle hole 51 is arranged, the suction can be satisfactorily performed. The cross-sectional shape of the through hole 39 is not particularly limited, and may be any of a circle, an ellipse, and a polygon (eg, triangle, quadrangle, pentagon, hexagon, etc.). Moreover, the through-hole 39 of various shapes may be mixed. Among these, the shape of the through hole is preferably a triangle, a quadrangle, or a hexagon (eg, honeycomb structure). According to this, the through holes can be densely arranged in the filter 33. Therefore, since the area of the partition walls separating the through holes can be substantially reduced, the suction performance is improved when sucking through the filter 33. Moreover, the through-hole 39 of various sizes may be included in one filter 33.

また、貫通孔３９は、液滴吐出ヘッド５０の互いに隣接するノズル孔５１間の距離（一のノズル孔の外径と他のノズル孔との外径との最も接近した距離）に少なくとも１つ含まれる大きさであることが好ましい。これにより、一の貫通孔３９を複数のノズル孔５１が共有することがなく、また、隣接する貫通孔３９相互間が隔壁で隔てられているので、一のノズル孔５１から排出された液体が隣接するノズル孔５１に飛散等することにより汚染されるのを回避することが可能となる。なお、貫通孔３９は、ノズル孔５１より大きくても小さくてもよい。但し、ノズル孔との位置合わせの観点からは、貫通孔３９はノズル孔５１よりも小さい方が好ましい。   The through-hole 39 is at least one distance between the adjacent nozzle holes 51 of the droplet discharge head 50 (the closest distance between the outer diameter of one nozzle hole and the outer diameter of another nozzle hole). The size is preferably included. As a result, the plurality of nozzle holes 51 do not share one through hole 39 and the adjacent through holes 39 are separated from each other by the partition wall, so that the liquid discharged from the one nozzle hole 51 can be removed. It is possible to avoid contamination by scattering or the like in the adjacent nozzle holes 51. The through hole 39 may be larger or smaller than the nozzle hole 51. However, the through hole 39 is preferably smaller than the nozzle hole 51 from the viewpoint of alignment with the nozzle hole.

また、貫通孔３９相互間を隔てる隔壁の厚みは、流路抵抗を減少させ、吸引力を低減し得るという観点からは薄い方が好ましい。なお、吸引時に、フィルタ３３に吸引による力がかかるので、吸引力に耐えられ得る厚みであることを要する。貫通孔３９の隔壁の厚みは、特に限定するものではないが、一例を挙げると１〜５０μｍである。   The thickness of the partition walls separating the through holes 39 is preferably thin from the viewpoint of reducing the flow resistance and reducing the suction force. In addition, since the force by attraction | suction is applied to the filter 33 at the time of attraction | suction, it needs to be the thickness which can endure attraction | suction. The thickness of the partition wall of the through hole 39 is not particularly limited, but an example is 1 to 50 μm.

ノズル孔５１の膜厚方向の形状は、特に限定されるものではないが、膜厚方向に略直線的な形状をしている直孔であることが好ましい。これにより、吸引性を向上することが可能となる。   The shape of the nozzle hole 51 in the film thickness direction is not particularly limited, but is preferably a straight hole having a substantially linear shape in the film thickness direction. Thereby, it becomes possible to improve attraction.

フィルタ３３は、キャップ３１の開口側であって、液滴吐出ヘッド５０のノズル孔５１が形成された面（ノズル形成面）５３に接し得る位置に、開口部を閉じるように設けられる。これにより、フィルタ３３をノズル形成面５３に密着させることが可能となる。
フィルタ３３の構成例については、後述する。 The filter 33 is provided on the opening side of the cap 31 so as to close the opening at a position where it can come into contact with the surface (nozzle formation surface) 53 on which the nozzle holes 51 of the droplet discharge head 50 are formed. Thereby, the filter 33 can be brought into close contact with the nozzle forming surface 53.
A configuration example of the filter 33 will be described later.

キャップ３１には、チューブ４１を介して吸引手段としてのポンプ３５（例：減圧ポンプ、チューブポンプ等）が接続されている。これにより、液滴吐出ヘッド５０装着時にキャップ３１内を減圧にすることが可能となる。なお、チューブ４１は、キャップ３１と一体形成されていても別体であってもよい。   A pump 35 (eg, a decompression pump, a tube pump, etc.) as a suction means is connected to the cap 31 via a tube 41. This makes it possible to reduce the pressure inside the cap 31 when the droplet discharge head 50 is mounted. The tube 41 may be formed integrally with the cap 31 or may be a separate body.

図２は、貫通孔とノズル孔との関係を説明するための図である。図中、ハッチングがされている貫通孔３９は、ノズル孔５１から吸引される液体が通過する貫通孔３９を示す。また、ハッチングがされていない貫通孔３９は、液体が通過しない貫通孔３９を示す。   FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the through hole and the nozzle hole. In the figure, the hatched through hole 39 indicates the through hole 39 through which the liquid sucked from the nozzle hole 51 passes. Moreover, the through-hole 39 which is not hatched shows the through-hole 39 which a liquid does not pass.

図２（ａ）に、ハニカム構造に貫通孔３９が形成されたフィルタ３３の例を示す。このように、フィルタ３３をハニカム構造とすることで、貫通孔３９が密に配置されるので、ノズル孔５１がどの位置に配置されても、良好に吸引が可能となる。また、隣接するノズル孔５１相互間に、どのノズル孔からの液体も通過しない貫通孔３９が配置されることになるので、確実に隣接するノズル孔間の液体の混液を抑止することが可能となる。   FIG. 2A shows an example of the filter 33 in which the through holes 39 are formed in the honeycomb structure. As described above, since the filter 33 has a honeycomb structure, the through holes 39 are densely arranged, so that suction can be satisfactorily performed regardless of the position of the nozzle hole 51. Further, since the through-hole 39 that does not allow the liquid from any nozzle hole to pass between the adjacent nozzle holes 51 is disposed, it is possible to reliably prevent liquid mixture between the adjacent nozzle holes. Become.

図２（ｂ）は、円形の貫通孔３９が形成されたフィルタ３３の例を示す。この例でも同様に、隣接するノズル孔間の液体の混液を抑止し得る。   FIG. 2B shows an example of the filter 33 in which a circular through hole 39 is formed. In this example as well, the liquid mixture between the adjacent nozzle holes can be suppressed.

図３は、本実施形態の吸引装置３０の変形例を説明するための図である。
図３（ａ）に示すように、吸引装置３０は、キャップ３１内にフィルタ３３を支持するための支持部材４３を有していてもよい。支持部材４３は、ノズル孔５１から吸引する液体が、通化し得るように通液性を有するものであることが好ましい。また、フィルタ３３をノズル形成面５３に密着させる際に、フィルタ３３に押圧力を付与し得るよう剛性を有する素材により構成されていることが好ましい。このような支持部材４３の一例としては、ガラスフィルタ等が挙げられる。 FIG. 3 is a diagram for explaining a modification of the suction device 30 of the present embodiment.
As shown in FIG. 3A, the suction device 30 may have a support member 43 for supporting the filter 33 in the cap 31. The support member 43 preferably has liquid permeability so that the liquid sucked from the nozzle hole 51 can pass through. Further, it is preferable that the filter 33 is made of a material having rigidity so that a pressing force can be applied to the filter 33 when the filter 33 is brought into close contact with the nozzle forming surface 53. An example of such a support member 43 is a glass filter.

図３（ｂ）に示すように、吸引装置３０は、フィルタ３３の吸引面側に、ノズル孔より吸引された液体を吸収させるための吸収材４５をさらに備えていてもよい。フィルタ３３と吸収材４５がこのような二層構造を有することで、フィルタ３３を通過した液体が跳ね返ったり、逆流することによりノズル形成面５３が汚染されることを回避することが可能となる。また、吸収材４５は、緩衝作用を有するものであってもよい。このような吸収材４５としては、例えば、セルロース繊維性ろ紙が挙げられる。特に、フィルタ３３が、厚みが薄く（例：５〜１００μｍ程度）、弾性をあまり有しない材料（剛性材料）である場合には、フィルタ３３単独ではノズル形成面５３の表面凹凸を吸収し得ない場合がある。しかし、緩衝作用を有する部材をさらに積層させることで、表面凹凸への密着性を向上させることが可能となる。   As illustrated in FIG. 3B, the suction device 30 may further include an absorbing material 45 on the suction surface side of the filter 33 for absorbing the liquid sucked from the nozzle holes. Since the filter 33 and the absorbent material 45 have such a two-layer structure, it is possible to avoid contamination of the nozzle forming surface 53 by the liquid that has passed through the filter 33 rebounding or flowing backward. Further, the absorbent material 45 may have a buffering action. Examples of such an absorbent material 45 include cellulose fibrous filter paper. In particular, when the filter 33 is a material having a small thickness (eg, about 5 to 100 μm) and a material that does not have much elasticity (rigid material), the filter 33 alone cannot absorb the surface unevenness of the nozzle forming surface 53. There is a case. However, by further laminating a member having a buffering action, it becomes possible to improve the adhesion to the surface irregularities.

なお、上記例では緩衝作用と吸収作用の両方を有する部材を例に挙げたが、緩衝作用を有する部材と吸収作用を有する部材を各々別々に用いてもよい。   In the above example, a member having both a buffering action and an absorbing action is taken as an example, but a member having a buffering action and a member having an absorbing action may be used separately.

次に、フィルタ３３の構成例について説明する。
フィルタ３３としては、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）から構成されるものが用いられる。ＰＤＭＳは、加工性が良好であり、自己吸着性を有する材料であるので好適に用いられる。
ＰＤＭＳを用いたフィルタ３３の製造方法の一例を挙げる。 Next, a configuration example of the filter 33 will be described.
As the filter 33, for example, a filter made of polydimethylsiloxane (PDMS) is used. PDMS is preferably used because it has good workability and is a material having self-adsorption properties.
An example of a method for manufacturing the filter 33 using PDMS will be given.

図４は、成形材料（ＰＤＭＳ）を用いたフィルタ３３の製造方法を説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining a manufacturing method of the filter 33 using a molding material (PDMS).

図４（ａ）に示すように、まず、シリコン基板にフォトリソグラフィ技術を用いてフィルタ３３の貫通孔３９を形成するための凸部７２を形成する。次に、このように形成された鋳型の表面に離型処理を施す（図４（ｂ））。図中、符号７３は、離型剤を示す。離型処理としては、具体的には、例えばパリレンを蒸着することにより行われる。その後、必要に応じて硬化剤を混合した成形材料（ＰＤＭＳ）７５を例えばスピンコート等により鋳型内に導入し（図４（ｃ））、平板７７で蓋をして硬化させる（図４（ｄ））。その後、必要に応じて、表面を例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等により研磨する。硬化した材料を鋳型から取り出すことによりフィルタ３３が得られる（図４（ｅ））。   As shown in FIG. 4A, first, a convex portion 72 for forming the through hole 39 of the filter 33 is formed on the silicon substrate using a photolithography technique. Next, a mold release process is performed on the surface of the mold thus formed (FIG. 4B). In the figure, reference numeral 73 denotes a release agent. Specifically, the mold release treatment is performed, for example, by vapor-depositing parylene. Thereafter, if necessary, a molding material (PDMS) 75 mixed with a curing agent is introduced into the mold by, for example, spin coating (FIG. 4C), and is covered with a flat plate 77 and cured (FIG. 4D). )). Thereafter, as necessary, the surface is polished by, for example, reactive ion etching (RIE). The filter 33 is obtained by removing the cured material from the mold (FIG. 4E).

ＰＤＭＳを用いると、このように鋳型を用いた微細加工が可能となるので、貫通孔の形状、孔径、貫通孔間の距離を任意に調整したフィルタ３３を容易に得ることが可能となる。
また、ＰＤＭＳの代わりに、ポリカーボネートシート（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、商品名：ポリカーボネートタイプメンブランフィルタ）等の多孔性膜を利用することも可能である。 When PDMS is used, fine processing using a mold can be performed in this way, so that it is possible to easily obtain a filter 33 in which the shape of the through hole, the hole diameter, and the distance between the through holes are arbitrarily adjusted.
Further, instead of PDMS, a porous film such as a polycarbonate sheet (manufactured by ADVANTEC, trade name: polycarbonate type membrane filter) can be used.

このような吸引装置３０は、印刷装置に用いられるインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）のノズル孔５１のメンテナンスや、マイクロアレイの製造装置に用いられる液滴吐出ヘッドのノズル孔５１のメンテナンス等に好適に用いられる。   Such a suction device 30 is suitable for maintenance of the nozzle holes 51 of the inkjet head (droplet discharge head) used in the printing apparatus, maintenance of the nozzle holes 51 of the droplet discharge head used in the microarray manufacturing apparatus, and the like. Used.

吸引装置３０の動作の一例について説明する。
まず、キャップ３１のフィルタ３３を液滴吐出ヘッド５０のノズル形成面５３に密着させる（図１参照）。次に、ポンプ３５を起動させ、吸引を開始する。ポンプ３５が起動されると、ノズル孔５１内の液体が貫通孔３９を介してキャップ３１内に排出される。所定の時間吸引を行った後、ポンプ３５を停止する。 An example of the operation of the suction device 30 will be described.
First, the filter 33 of the cap 31 is brought into close contact with the nozzle forming surface 53 of the droplet discharge head 50 (see FIG. 1). Next, the pump 35 is started and suction is started. When the pump 35 is activated, the liquid in the nozzle hole 51 is discharged into the cap 31 through the through hole 39. After performing suction for a predetermined time, the pump 35 is stopped.

このような動作を行うことにより、液滴吐出ヘッド５０の種々のメンテナンスが可能となる。   By performing such an operation, various maintenance of the droplet discharge head 50 becomes possible.

また、メンテナンスには、具体的には、例えば以下のものが含まれる。
例えばリザーバタンクに収容された液体をインクジェットヘッド等の液滴吐出ヘッドのノズル先端にまで、吐出液体（例：インク、生体試料溶液等）を充填させる操作（プライミング）が含まれる。 Further, the maintenance specifically includes the following, for example.
For example, an operation (priming) of filling the liquid stored in the reservoir tank to the tip of a nozzle of a droplet discharge head such as an ink jet head with discharge liquid (eg, ink, biological sample solution) is included.

また、例えば、ノズル孔内の増粘した吐出液体や残留する気泡を除去する操作（サッキング）が含まれる。   Further, for example, an operation (sucking) for removing the thickened discharge liquid and remaining bubbles in the nozzle hole is included.

なお、吸引装置３０の使用停止時においては、キャップ３１を液滴吐出ヘッド５０の乾燥防止のために用いてもよい。   When the use of the suction device 30 is stopped, the cap 31 may be used to prevent the droplet discharge head 50 from drying.

次に、上記吸引装置３０を備えた印刷装置及びマイクロアレイの製造装置の一例について説明する。   Next, an example of a printing apparatus equipped with the suction device 30 and a microarray manufacturing apparatus will be described.

図５は、本実施形態のインクジェット印刷装置を説明するための図である。
図５に示すように、本実施形態のインクジェット印刷装置１０は、キャリッジ１１、液滴吐出ヘッド５０、インクカートリッジ１３、キャリッジモータ１４、タイミングベルト１５、ガイド部材１６、ブラテン１７、及び吸引装置３０から要部が構成されている。 FIG. 5 is a diagram for explaining the ink jet printing apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 5, the inkjet printing apparatus 10 of the present embodiment includes a carriage 11, a droplet discharge head 50, an ink cartridge 13, a carriage motor 14, a timing belt 15, a guide member 16, a platen 17, and a suction device 30. The main part is configured.

キャリッジ１１は、液滴（インク滴）を吐出する液滴吐出ヘッド５０及び液滴吐出ヘッド５０にインクを供給するインクカートリッジ１３を搭載し、搬送するためのものである。キャリッジ１１は、キャリッジモータ１４により駆動されるタイミングベルト１５に結合されており、ガイド部材１６に案内されてプラテン１７の主軸と平行（主走査方向Ｘ）に往復移動するように構成されている。記録媒体２０の送り方向（副走査方向Ｙ）は、主走査方向Ｘと直交している。   The carriage 11 is for mounting and transporting a droplet ejection head 50 that ejects droplets (ink droplets) and an ink cartridge 13 that supplies ink to the droplet ejection head 50. The carriage 11 is coupled to a timing belt 15 driven by a carriage motor 14, and is configured to reciprocate parallel to the main axis of the platen 17 (main scanning direction X) while being guided by a guide member 16. The feeding direction (sub-scanning direction Y) of the recording medium 20 is orthogonal to the main scanning direction X.

液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）５０は、ノズル孔から液滴を記録媒体２０に吐出するものであり、キャリッジ１１下部の記録媒体２０に対向する側に装備されている。液滴吐出ヘッド５０は、静電アクチュエータ、圧電方式のアクチュエータ、サーマル方式のいずれの方式を採るものであってもよい。   The liquid droplet ejection head (inkjet head) 50 ejects liquid droplets from the nozzle holes onto the recording medium 20, and is provided on the side facing the recording medium 20 below the carriage 11. The droplet discharge head 50 may employ any of an electrostatic actuator, a piezoelectric actuator, and a thermal method.

インクカートリッジ（タンク）１３は、液滴吐出ヘッド５０に供給するインク（液体）を貯留する容器であり、不図示の接続部を介して液滴吐出ヘッド５０上に取り付けられている。なお、本実施形態では、インクカートリッジ１３は液滴吐出ヘッド５０と別体として構成されているが、一体に構成されていてもよい。   The ink cartridge (tank) 13 is a container for storing ink (liquid) to be supplied to the droplet discharge head 50, and is attached on the droplet discharge head 50 via a connection portion (not shown). In this embodiment, the ink cartridge 13 is configured as a separate body from the droplet discharge head 50, but may be configured integrally.

吸引装置３０は、上述のように、液滴吐出ヘッド５０のノズル孔を外部から吸引するための装置である。吸引装置３０は、印刷領域外に位置する液滴吐出ヘッド５０の格納位置（ホームポジション）に設置される。吸引装置３０は、シリンダ又はボールネジ機構等により昇降可能に構成されている。これにより、必要に応じて、吸引装置３０を液滴吐出ヘッド５０のノズル開口面（ノズル形成面）まで移動させることが可能となる。なお、キャップ３１のみが昇降可能になるよう構成されていてもよい。   As described above, the suction device 30 is a device for sucking the nozzle holes of the droplet discharge head 50 from the outside. The suction device 30 is installed at the storage position (home position) of the droplet discharge head 50 located outside the printing area. The suction device 30 is configured to be movable up and down by a cylinder or a ball screw mechanism. Thereby, the suction device 30 can be moved to the nozzle opening surface (nozzle formation surface) of the droplet discharge head 50 as necessary. Note that only the cap 31 may be configured to be movable up and down.

図６は、本実施形態のマイクロアレイの製造装置を説明するための図である。
図６に示すように、本実施形態のマイクロアレイの製造装置１００は、基台１０１、Ｘ軸方向に往復移動する液滴吐出ヘッド５０、Ｙ軸方向に往復移動しマイクロアレイ基板１０５を載置するテーブル１０３、及び、液滴吐出ヘッド５０の格納位置（ホームポジション）に吐出液体充填用の吸引装置３０を備えている。なお、図５において、１０４は液滴吐出ヘッド５０及びテーブル１０３の駆動部であり、液滴吐出ヘッド５０及びテーブル１０３は、例えば、タイミングベルト機構やボールネジ機構等を用いて数値制御方式等により移動させることができる。 FIG. 6 is a view for explaining the microarray manufacturing apparatus of the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the microarray manufacturing apparatus 100 of the present embodiment includes a base 101, a droplet discharge head 50 that reciprocates in the X-axis direction, and a table that reciprocates in the Y-axis direction and places the microarray substrate 105. 103 and a suction device 30 for filling the discharge liquid at the storage position (home position) of the droplet discharge head 50. In FIG. 5, reference numeral 104 denotes a driving unit for the droplet discharge head 50 and the table 103. The droplet discharge head 50 and the table 103 are moved by a numerical control method using a timing belt mechanism or a ball screw mechanism, for example. Can be made.

ここでの液滴吐出ヘッド５０は、ＤＮＡ又はタンパク質等を含む生体試料溶液をマイクロアレイ基板１０５上に吐出するものである。液滴吐出ヘッド５０は、外部に液滴を吐出するヘッド部とヘッド部に生体試料溶液を供給する貯留部（タンク）が一体的に形成されていても、別体として形成されていてもよい。
吸引装置３０は、上述したものと同様のものを用いることが可能である。 The droplet discharge head 50 here discharges a biological sample solution containing DNA or protein onto the microarray substrate 105. The droplet discharge head 50 may be formed integrally with a head unit that discharges droplets to the outside and a storage unit (tank) that supplies a biological sample solution to the head unit, or may be formed separately. .
The suction device 30 can be the same as that described above.

本実施形態によれば、隣接するノズル孔５１間の距離に少なくとも１つ含まれるような大きさの貫通孔３９が複数並設されたフィルタ３３を備えているので、一の貫通孔３９を複数のノズル孔５１が共有することがない。また、隣接する貫通孔３９相互間は隔壁で隔てられているので、一のノズル孔５１から排出された液体が隣接するノズル孔５１に飛散等することにより汚染されるのを回避することが可能となる。よって、液滴吐出ヘッド５０のノズル孔５１間でのコンタミネーションを抑止し得る。また、このような貫通孔を複数備えた構造を有するので、ノズル孔５１を吸引するために、ノズル孔５１とフィルタ３３の貫通孔３９との位置合わせをする必要がない。また、貫通孔３９の孔径を小さくすることで、どのような大きさのノズル孔５１にも対応し得るので、汎用性に優れる。   According to the present embodiment, since the filter 33 is provided with a plurality of through-holes 39 sized so as to be included in the distance between the adjacent nozzle holes 51, a plurality of one through-holes 39 are provided. No nozzle hole 51 is shared. Further, since the adjacent through holes 39 are separated from each other by a partition wall, it is possible to avoid contamination of the liquid discharged from one nozzle hole 51 by being scattered in the adjacent nozzle hole 51 or the like. It becomes. Therefore, contamination between the nozzle holes 51 of the droplet discharge head 50 can be suppressed. In addition, since it has a structure including a plurality of such through holes, it is not necessary to align the nozzle holes 51 and the through holes 39 of the filter 33 in order to suck the nozzle holes 51. Further, by reducing the diameter of the through-hole 39, the nozzle hole 51 of any size can be handled, so that the versatility is excellent.

図１は、本実施形態の吸引装置を説明するための図である。FIG. 1 is a view for explaining the suction device of the present embodiment. 図２は、貫通孔とノズル孔との関係を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the through hole and the nozzle hole. 図３は、本実施形態の吸引装置３０の変形例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a modification of the suction device 30 of the present embodiment. 図４は、成形材料（ＰＤＭＳ）を用いたフィルタ３３の製造方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a manufacturing method of the filter 33 using a molding material (PDMS). 図５は、本実施形態のインクジェット印刷装置を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the ink jet printing apparatus according to the present embodiment. 図６は、本実施形態のマイクロアレイの製造装置を説明するための図である。FIG. 6 is a view for explaining the microarray manufacturing apparatus of the present embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０・・・インクジェット印刷装置、１１・・・キャリッジ、１３・・・インクカートリッジ、１４・・・キャリッジモータ、１５・・・タイミングベルト、１６・・・ガイド部材、１７・・・ブラテン、２０・・・記録媒体、３０・・・吸引装置、３１・・・キャップ、３３・・・フィルタ、３５・・・ポンプ、３６・・・閉空間、３７・・・パッキン、３９・・・貫通孔、４１・・・チューブ、４３・・・支持部材、４５・・・吸収材、５０・・・液滴吐出ヘッド、５１・・・ノズル孔、５３・・・ノズル形成面、７２・・・凸部、７３・・・離型剤、７５・・・成形材料、７７・・・平板、１００・・・マイクロアレイの製造装置、１０１・・・基台、１０３・・・テーブル、１０４・・・駆動部、１０５・・・マイクロアレイ基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inkjet printing apparatus, 11 ... Carriage, 13 ... Ink cartridge, 14 ... Carriage motor, 15 ... Timing belt, 16 ... Guide member, 17 ... Bratten, 20. ..Recording medium, 30 ... suction device, 31 ... cap, 33 ... filter, 35 ... pump, 36 ... closed space, 37 ... packing, 39 ... through hole, 41 ... tube, 43 ... support member, 45 ... absorbing material, 50 ... droplet discharge head, 51 ... nozzle hole, 53 ... nozzle forming surface, 72 ... convex portion 73 ... Mold release agent, 75 ... Molding material, 77 ... Flat plate, 100 ... Microarray manufacturing apparatus, 101 ... Base, 103 ... Table, 104 ... Drive unit 105 ... Microarray substrate

Claims (9)

配列された複数のノズル孔を備えた液滴吐出ヘッドの当該ノズル孔を外部から吸引する吸引装置であって、
前記液滴吐出ヘッドのノズル孔を覆って閉空間を形成するキャップと、
前記キャップの開口側であって、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔が形成された面に接し得る位置に、前記開口部を閉じるように設けられたフィルタと、
前記キャップ内を外部から吸引する吸引手段と、
を備え、
前記フィルタが、隔壁を隔てて並設され、当該フィルタの膜厚方向に延在する複数の貫通孔を有し、当該貫通孔が、前記液滴吐出ヘッドの互いに隣接するノズル孔相互間の距離に少なくとも１つ含まれる大きさであることを特徴とする吸引装置。 A suction device that sucks the nozzle holes of a droplet discharge head having a plurality of arranged nozzle holes from the outside,
A cap that covers the nozzle hole of the droplet discharge head to form a closed space;
A filter provided to close the opening at a position on the opening side of the cap and in contact with the surface of the droplet discharge head where the nozzle hole is formed;
Suction means for sucking the inside of the cap from the outside;
With
The filter has a plurality of through holes arranged in parallel across a partition wall and extending in the film thickness direction of the filter, and the through holes are distances between adjacent nozzle holes of the droplet discharge head. The suction device is characterized in that at least one of them is included in the suction device. 前記フィルタが、ハニカム構造を有する、請求項１に記載の吸引装置。   The suction device according to claim 1, wherein the filter has a honeycomb structure. 前記フィルタが、弾性体であり、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔が形成された面に密着させた場合に、当該ノズル孔が形成された面の表面凹凸を吸収し得る厚さである、請求項１又は請求項２に記載の吸引装置。   The filter is an elastic body and has a thickness capable of absorbing surface irregularities on the surface on which the nozzle holes are formed when the filter is brought into close contact with the surface on which the nozzle holes are formed. The suction device according to claim 1 or 2. 前記フィルタが、自己吸着性を有する、請求項１乃至３のいずれかに記載の吸引装置。   The suction device according to claim 1, wherein the filter has self-adsorption properties. 前記キャップ内に、通液性を有し、前記フィルタを支持する支持部材を備える、請求項１乃至４のいずれかに記載の吸引装置。   The suction device according to claim 1, further comprising a support member that has liquid permeability and supports the filter in the cap. 前記フィルタの吸引面側に、前記ノズル孔より吸引された液体を吸収する吸収材をさらに備える、請求項１乃至５のいずれかに記載の吸引装置。   The suction device according to claim 1, further comprising an absorbing material that absorbs the liquid sucked from the nozzle hole on the suction surface side of the filter. 前記フィルタを前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔が形成された面に密着させた場合に、当該ノズル孔が形成された面の表面凹凸を吸収し得る緩衝作用を有する緩衝材をさらに備える、請求項１乃至６のいずれかに記載の吸引装置。   A buffer material having a buffering action capable of absorbing surface irregularities of the surface on which the nozzle holes are formed when the filter is brought into close contact with the surface on which the nozzle holes of the droplet discharge head are formed. Item 7. The suction device according to any one of Items 1 to 6. 請求項１乃至７のいずれかに記載の吸引装置を備えることを特徴とする印刷装置。   A printing apparatus comprising the suction device according to claim 1. 請求項１乃至７のいずれかに記載の吸引装置を備えることを特徴とするマイクロアレイの製造装置。





A microarray manufacturing apparatus comprising the suction device according to claim 1.





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