JP4517985B2 - Droplet discharge head and droplet discharge apparatus - Google Patents

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JP4517985B2 JP2005254181A JP2005254181A JP4517985B2 JP 4517985 B2 JP4517985 B2 JP 4517985B2 JP 2005254181 A JP2005254181 A JP 2005254181A JP 2005254181 A JP2005254181 A JP 2005254181A JP 4517985 B2 JP4517985 B2 JP 4517985B2
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Description

本発明は、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge head and a droplet discharge device.

液滴装置は、ヘッドチップ（液滴吐出部）を備える液滴吐出ヘッド有し、この液滴吐出ヘッドを移動操作して、記録用紙や基板等に複数の液滴を着弾させる。
このような液滴吐出装置において液滴の吐出不良が生じる原因の一つとして、ヘッドチップ内への気泡の侵入が挙げられる。また、ヘッドチップ内に気泡が侵入すると、この気泡を取り除くのは極めて困難である。 The droplet apparatus has a droplet discharge head including a head chip (droplet discharge unit), and moves the droplet discharge head to land a plurality of droplets on a recording sheet, a substrate, or the like.
One of the causes of defective droplet ejection in such a droplet ejection apparatus is the entry of bubbles into the head chip. Further, when bubbles enter the head chip, it is very difficult to remove the bubbles.

かかる問題を解決すべく、液滴として吐出する液体を液滴吐出ヘッドに供給する前に、液体からの脱泡を行う機構を備えた液滴吐出装置（液滴付与装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
ところが、特許文献１に記載の装置では、供給する液体から一括してしか脱泡をおこなうことができない。
かかる構成を、例えば、マイクロアレイを作製する装置のように、多種少量の液体を取り扱う装置に適用しても、複数種の液体から効率よく脱泡するのが困難である。 In order to solve such a problem, there has been proposed a droplet discharge device (droplet applying device) having a mechanism for degassing liquid before supplying liquid discharged as droplets to the droplet discharge head. (For example, refer to Patent Document 1).
However, in the apparatus described in Patent Document 1, defoaming can only be performed collectively from the liquid to be supplied.
Even when such a configuration is applied to an apparatus that handles a small amount of liquid, such as an apparatus for producing a microarray, it is difficult to efficiently degas bubbles from a plurality of types of liquid.

特開２０００−２５１６８９号公報JP 2000-251689 A

本発明の目的は、例えば、多種の液体を取り扱う場合でも、確実に液体から脱泡し得る液滴吐出ヘッド、および、かかる液滴吐出ヘッドを備え、高精度で液滴吐出可能な液滴吐出装置を提供することにある。   An object of the present invention is, for example, a droplet discharge head that can reliably degas from a liquid even when handling various liquids, and a droplet discharge that includes such a droplet discharge head and can discharge droplets with high accuracy. To provide an apparatus.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出ヘッドは、複数の流路が形成された基部と、
該基部に固定され、前記各流路にそれぞれ連通する複数の圧力室を備え、該各圧力室に供給された液体を液滴として吐出する液滴吐出部と、
前記液体を収納し、前記各流路に対応する複数の収納空間を備え、該各収納空間と対応する前記各流路との連通を許容しない第１の位置と、これらの連通を許容する第２の位置とに、前記基部に対して相対的に変位可能に設けられた液体収納部とを有することを特徴とする。
これにより、例えば、多種の液体を取り扱う場合でも、確実に液体から脱泡し得る。 Such an object is achieved by the present invention described below.
The droplet discharge head according to the present invention includes a base having a plurality of flow paths formed thereon,
A plurality of pressure chambers fixed to the base and communicating with the flow paths, respectively, and a liquid droplet discharge section that discharges the liquid supplied to the pressure chambers as liquid droplets;
A first position that stores the liquid and includes a plurality of storage spaces corresponding to the flow paths, and does not allow communication between the storage spaces and the flow paths corresponding to the storage spaces, and a first position that allows the communication. And a liquid storage portion provided so as to be relatively displaceable with respect to the base portion.
Thereby, even when handling various liquids, for example, it can be surely degassed from the liquids.

本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記液体収納部は、前記基部に対して相対的にスライド可能に設けられていることが好ましい。
これにより、液体収納部の第１の位置から第２の位置への移動操作を比較的容易にできるため、液滴吐出装置を構築する際の移動操作機構の簡略化を図ることができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記基部は、平板状をなしており、
前記液滴吐出部と前記液体収納部とは、前記基部を介して反対側に設けられていることが好ましい。
このように、基部、液体収納部および液滴吐出部を積層することにより、液滴吐出ヘッドの小型化を図ることができる。 In the liquid droplet ejection head according to the aspect of the invention, it is preferable that the liquid storage portion is provided so as to be slidable relative to the base portion.
Thereby, since the movement operation from the first position to the second position of the liquid storage portion can be relatively easily performed, the movement operation mechanism when constructing the droplet discharge device can be simplified.
In the droplet discharge head of the present invention, the base portion has a flat plate shape,
It is preferable that the droplet discharge section and the liquid storage section are provided on the opposite sides via the base section.
As described above, the droplet discharge head can be reduced in size by stacking the base portion, the liquid storage portion, and the droplet discharge portion.

本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記流路の前記液滴吐出部と反対側の開口は、行列状に配置されていることが好ましい。
このような規則的な配置とすることにより、各収納空間に液体を供給する際に、分注装置を用いる場合には、特にその操作性を向上させることができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記各流路と対応する前記各収納空間との連通は、ほぼ同時に行われることが好ましい。
これにより、液滴吐出装置を構築する際の移動操作機構の簡略化を図ることができる。 In the droplet discharge head of the present invention, it is preferable that the openings on the opposite side of the channel to the droplet discharge portion are arranged in a matrix.
Such a regular arrangement can improve the operability particularly when using a dispensing device when supplying liquid to each storage space.
In the liquid droplet ejection head of the present invention, it is preferable that the communication between the respective flow paths and the corresponding storage spaces is performed substantially simultaneously.
Thereby, simplification of the movement operation mechanism at the time of constructing a droplet discharge device can be achieved.

本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記液体収納部と前記基部との間の気密性を確保する機能を有する封止材を有することが好ましい。
これにより、液体の脱泡を行う場合には、この操作を確実に行うことができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記液体収納部を前記第２の位置に固定する固定手段を有することが好ましい。
これにより、不本意に、液体収納部が流路基板から脱落するのを確実に防止することができる。 In the liquid droplet ejection head according to the aspect of the invention, it is preferable that the liquid droplet ejection head includes a sealing material having a function of ensuring airtightness between the liquid storage portion and the base portion.
Thereby, when performing defoaming of a liquid, this operation can be performed reliably.
In the liquid droplet ejection head according to the aspect of the invention, it is preferable to include a fixing unit that fixes the liquid storage unit to the second position.
As a result, it is possible to reliably prevent the liquid storage part from dropping unintentionally from the flow path substrate.

本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッドと、
前記液体収納部を前記第２の位置とした状態で、前記各収納空間を覆うことにより閉空間を形成するキャップと、前記閉空間を減圧する減圧手段とを備える減圧機構とを有することを特徴とする。
これにより、高精度の液滴吐出が可能となる。 The droplet discharge device of the present invention includes a droplet discharge head of the present invention,
A pressure reducing mechanism comprising: a cap that forms a closed space by covering each of the storage spaces in a state where the liquid storage portion is in the second position; and a pressure reducing unit that decompresses the closed space. And
Thereby, highly accurate droplet discharge becomes possible.

本発明の液滴吐出装置では、前記液体収納部を前記第２の位置とした状態で、前記各収納空間にそれぞれ前記液体を供給した後、前記各収納空間を前記キャップで覆うことにより前記閉空間を形成し、
次いで、前記減圧手段により前記閉空間を減圧することにより、前記液体の脱泡を行うよう構成されていることが好ましい。
これにより、液体の脱泡を確実に行うことができる。 In the droplet discharge device of the present invention, the liquid is supplied to the storage spaces in a state where the liquid storage portion is in the second position, and then the storage spaces are covered with the caps to close the storage spaces. Forming a space,
Next, the liquid is preferably degassed by depressurizing the closed space by the depressurization means.
Thereby, degassing | defoaming of a liquid can be performed reliably.

本発明の液滴吐出装置では、前記液体として、複数種のものを用いることが好ましい。
本発明は、各種用途の液滴吐出装置に適用し得るが、特に、複数種の液体を用いる装置へ好適に適用される。
本発明の液滴吐出装置では、前記液体として、生物由来物質を含む液体を用いることが好ましい。
本発明は、各種用途の液滴吐出装置に適用し得るが、特に、生体由来物質を含む液体を用いる装置へ好適に適用される。
本発明の液滴吐出装置では、当該液滴吐出装置は、マイクロアレイ作製装置であることが好ましい。
本発明は、各種用途の液滴吐出装置に適用し得るが、特に、マイクロアレイ作製装置へ好適に適用される。 In the droplet discharge device of the present invention, it is preferable to use a plurality of types of liquid as the liquid.
The present invention can be applied to a droplet discharge apparatus for various uses, but is particularly preferably applied to an apparatus using a plurality of types of liquids.
In the droplet discharge device of the present invention, it is preferable to use a liquid containing a biological substance as the liquid.
The present invention can be applied to a droplet discharge device for various uses, but is particularly preferably applied to a device using a liquid containing a biological substance.
In the liquid droplet ejection apparatus of the present invention, the liquid droplet ejection apparatus is preferably a microarray manufacturing apparatus.
The present invention can be applied to a droplet discharge apparatus for various uses, but is particularly preferably applied to a microarray manufacturing apparatus.

以下、本発明の液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の液滴吐出ヘッドを示す図（平面図および側面図）、図２は、図１に示す液滴吐出ヘッドの断面図（液体収納部が第１の位置にある状態を示す）、図３は、図１に示す液滴吐出ヘッドの断面図（液体収納部が第２の位置にある状態を示す）、図４は、図１に液滴吐出ヘッドの流路基板の分解図（平面図）である。 Hereinafter, a droplet discharge head and a droplet discharge device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram (a plan view and a side view) showing a droplet discharge head of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the droplet discharge head shown in FIG. 3 is a cross-sectional view of the droplet discharge head shown in FIG. 1 (showing a state in which the liquid storage portion is in the second position), and FIG. 4 is a diagram of the flow path substrate of the droplet discharge head shown in FIG. It is an exploded view (plan view).

なお、図２および図３中（ａ）は、図１中のＡ−Ａ線断面図を、図２および図３中（ｂ）は、図１中Ｂ−Ｂ線断面図を示す。
また、以下では、図１および図４中、紙面手前側を「上」または「上方」、紙面奥側を「下」または「下方」として、また、図２および図３中、上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」として説明する。 2 and FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 2 and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
Further, in the following, in FIG. 1 and FIG. 4, the front side of the page is “up” or “upward”, the back side of the page is “down” or “down”, and in FIG. 2 and FIG. ”Or“ upper ”, and the lower side as“ lower ”or“ lower ”.

各図に示す液滴吐出ヘッド１は、流路２０１が形成された流路基板（基部）２と、流路基板２上に設けられた液体収納部３と、流路基板２の下面に接合されたヘッドチップ（液滴吐出部）４とを備え、液体収納部３に収納された液体を流路２０１を介してヘッドチップ４に供給し、液体を液滴吐出部４から液滴として吐出する。
図１〜図４に示すように、流路基板２は、上基板２１と、この上基板２１に接合された下基板（再配置流路基板）２２とで構成され、全体形状として直方体形状（四角い平板状）をなしている。 A droplet discharge head 1 shown in each figure is bonded to a flow path substrate (base) 2 in which a flow path 201 is formed, a liquid storage portion 3 provided on the flow path substrate 2, and a lower surface of the flow path substrate 2. And a liquid stored in the liquid storage unit 3 is supplied to the head chip 4 via the flow path 201 and the liquid is discharged from the droplet discharge unit 4 as droplets. To do.
As shown in FIGS. 1 to 4, the flow path substrate 2 includes an upper substrate 21 and a lower substrate (rearrangement flow path substrate) 22 bonded to the upper substrate 21, and has a rectangular parallelepiped shape as an overall shape ( A square flat plate).

上基板２１には、その厚さ方向に貫通する貫通孔２１１が複数形成されている。一方、下基板２２には、図４に示すように、平面視において複雑な形状の溝２２１が複数形成され、各溝２２１は、それぞれ、下基板２２の中央部において、その一端が下基板２２の下面に開放している。
上基板２１に下基板２２を接合した状態で、各溝２２１は、それぞれ、その他端において貫通孔２１１に連通するとともに、その上側開口が上基板２１により塞がれ、これにより、流路２０１が画成されている。 The upper substrate 21 is formed with a plurality of through holes 211 penetrating in the thickness direction. On the other hand, as shown in FIG. 4, a plurality of grooves 221 having a complicated shape in a plan view are formed in the lower substrate 22, and each groove 221 has its one end at the center of the lower substrate 22. It is open on the bottom of the.
In a state where the lower substrate 22 is bonded to the upper substrate 21, each groove 221 communicates with the through hole 211 at the other end, and the upper opening thereof is blocked by the upper substrate 21, whereby the flow path 201 is formed. It is defined.

なお、上基板２１と下基板２２との接合方法は、例えば、熱圧着や接着剤による接着等の方法を用いることができる。
この流路２０１の上側開口（後述するヘッドチップ４と反対側の開口）は、行列状に配置されている。後述するが、各流路２０１にそれぞれ対応して設けられる収納空間３１も同様である。このような規則的な配置とすることにより、各収納空間３１に液体を供給する際に、分注装置を用いる場合には、特にその操作性を向上させることができる。 As a method for joining the upper substrate 21 and the lower substrate 22, for example, a method such as thermocompression bonding or adhesion using an adhesive can be used.
The upper openings (openings on the side opposite to the head chip 4 to be described later) of the flow path 201 are arranged in a matrix. As will be described later, the storage spaces 31 provided corresponding to the respective flow paths 201 are the same. By adopting such a regular arrangement, when a liquid dispenser is used when supplying the liquid to each storage space 31, the operability can be improved particularly.

また、上基板２１の上側縁部には、２つの長辺および１つの短辺に沿って凸条（リブ）２１２がコ字状に形成されている。そして、２つの長辺に沿って設けられた凸条２１２には、それらの対向する面にそれぞれ溝（ガイド部）２１３が形成されている。
これらの溝２１３には、それぞれ、液体収納部３の側面下方に突出形成されたレール部３４が挿入される。 Further, on the upper edge portion of the upper substrate 21, ridges (ribs) 212 are formed in a U shape along two long sides and one short side. And the groove | channel (guide part) 213 is formed in the convex surface 212 provided along two long sides in those opposing surfaces, respectively.
In each of these grooves 213, rail portions 34 formed so as to protrude below the side surface of the liquid storage portion 3 are inserted.

流路基板２上には、液体収納部３が移動可能に設けられている。
この液体収納部３は、平板状（直方体状）をなし、前記流路２０１に対応する複数の収納空間３１が形成されている。各収納空間３１は、それぞれ、液体収納部３の厚さ方向に貫通して形成された貫通孔で構成され、その下側開口が、後述する液体収納部３が第１の位置にある状態で、流路基板２により塞がれることにより、液体が収納可能となる。 On the flow path substrate 2, a liquid storage unit 3 is movably provided.
The liquid storage unit 3 has a flat plate shape (cuboid shape), and a plurality of storage spaces 31 corresponding to the flow paths 201 are formed. Each storage space 31 is configured by a through-hole formed so as to penetrate in the thickness direction of the liquid storage portion 3, and the lower opening thereof is in a state where the liquid storage portion 3 described later is in the first position. The liquid can be stored by being blocked by the flow path substrate 2.

また、液体収納部３には、その長手方向に沿って、一対のレール部３４が設けられている。各レール部３４は、それぞれ対向する側面の下方に突出形成されている。
これらのレール部３４が、それぞれ、流路基板２に形成された一対の溝２１３に挿入され、これにより、液体収納部３は、各収納空間３１と対応する各流路２０１との連通を許容しない第１の位置（図２に示す位置）と、これらの連通を許容する第２の位置（図３に示す位置）とに、流路基板２に対して相対的にスライド可能（変位可能）となっている。 The liquid storage part 3 is provided with a pair of rail parts 34 along the longitudinal direction thereof. Each rail portion 34 is formed so as to protrude below the opposing side surfaces.
Each of these rail portions 34 is inserted into a pair of grooves 213 formed in the flow path substrate 2, whereby the liquid storage section 3 allows communication between each storage space 31 and each corresponding flow path 201. Slidable (displaceable) relative to the flow path substrate 2 between the first position (the position shown in FIG. 2) that is not performed and the second position (the position shown in FIG. 3) that allows these communication. It has become.

図１〜図３に示すように、液体収納部３の上面には、その縁部に沿って、リング状（環状）の凸条（リブ）３２が形成されている。この凸条３２の内側に、後述する減圧機構１６が備えるキャップ１６１が装着される。
また、図２および図３に示すように、液体収納部３の下面には、その縁部に沿って、リング状（環状）の溝（凹部）３３が形成されている。そして、溝３３内にシールリング（封止材）５が装着されており、このシールリング５が溝３３の内面および流路基板２の上面に密着することにより、液体収納部３と流路基板２との間の気密性（液密性）が確保されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, a ring-shaped (annular) ridge (rib) 32 is formed along the edge of the upper surface of the liquid storage unit 3. A cap 161 provided in the decompression mechanism 16 described later is attached to the inside of the ridge 32.
As shown in FIGS. 2 and 3, a ring-shaped (annular) groove (concave portion) 33 is formed along the edge of the lower surface of the liquid storage portion 3. A seal ring (sealing material) 5 is mounted in the groove 33, and the seal ring 5 is in close contact with the inner surface of the groove 33 and the upper surface of the flow path substrate 2. Airtightness (liquid tightness) between 2 is ensured.

このシールリング５は、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性材料で構成することができる。
このような液体収納部３および前記流路基板２（上基板２１、下基板２２）の構成材料としては、それぞれ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイのような各種樹脂材料、各種ガラス材料、各種金属または金属酸化物材料等が挙げられる。 The seal ring 5 is made of, for example, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, hydrin rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, or the like. It can be made of an elastic material.
Examples of constituent materials of the liquid storage unit 3 and the flow path substrate 2 (the upper substrate 21 and the lower substrate 22) are polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and ethylene-vinyl acetate copolymer, respectively. (EVA) and other polyolefins, cyclic polyolefins, modified polyolefins, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylpentene-1), ionomers, acrylic resins, poly Methyl methacrylate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polyoxymethylene, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene- Nyl alcohol copolymer (EVOH), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyester such as polycyclohexane terephthalate (PCT), polyether, polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), Polyetherimide, polyacetal (POM), polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and other fluororesins , Epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, silicone resin, polyurethane, etc., or these Copolymers mainly, blend, various kinds of resin materials such as polymer alloys, various glass materials, various kinds of metal or metal oxide materials, and the like.

収納空間３１、貫通孔２１１、溝２２１は、例えば、各部材を射出成形により製造する際に型に対応する形状を形成しておく方法、ドライエッチング、ウェットエッチング、ブラスト加工等の方法により形成することができる。
また、流路基板２の上面には、凸部６１が形成され、一方、液体収納部３の下面には、凸部６１に係合する凹部６２が形成されている。液体収納部３が第１の位置から第２の位置に至ると、凸部６１が凹部６２に係合し、液体収納部３が流路基板２に対して固定される。
すなわち、凸部６１と凹部６２とにより、液体収納部３を第２の位置に固定する固定手段が構成される。
このような固定手段を設けることにより、不本意に、液体収納部３が流路基板２から脱落するのを確実に防止することができる。 The storage space 31, the through hole 211, and the groove 221 are formed by, for example, a method of forming a shape corresponding to a mold when manufacturing each member by injection molding, a dry etching method, a wet etching method, a blasting method, or the like. be able to.
Further, a convex portion 61 is formed on the upper surface of the flow path substrate 2, while a concave portion 62 that engages with the convex portion 61 is formed on the lower surface of the liquid storage portion 3. When the liquid storage portion 3 reaches the second position from the first position, the convex portion 61 engages with the concave portion 62, and the liquid storage portion 3 is fixed to the flow path substrate 2.
That is, the convex portion 61 and the concave portion 62 constitute a fixing means for fixing the liquid storage portion 3 at the second position.
By providing such a fixing means, it is possible to reliably prevent the liquid storage unit 3 from unintentionally falling off the flow path substrate 2.

なお、液体収納部３は、流路基板２に対してスライドさせる他、例えば回転させることにより、第１の位置から第２の位置に変位するよう構成することもできる。ただし、スライド式にすることにより、液体収納部３の第１の位置から第２の位置への移動操作を比較的容易にできるため、液滴吐出装置を構築する際の移動操作機構の簡略化を図ることができる。   The liquid storage unit 3 may be configured to be displaced from the first position to the second position by rotating, for example, by rotating with respect to the flow path substrate 2. However, since the moving operation from the first position to the second position of the liquid storage unit 3 can be relatively easily performed by using the slide type, the moving operation mechanism when constructing the droplet discharge device is simplified. Can be achieved.

また、本実施形態では、各流路２０１と対応する各収納空間３１との連通がほぼ同時に行われるよう構成されているが、液体収納部３が複数に分割され、分割された部分が互いに独立してスライド（変位）可能となっていてもよい。ただし、各流路２０１と対応する各収納空間３１との連通がほぼ同時に行われるよう構成することにより、液滴吐出装置を構築する際の移動操作機構の簡略化を図ることができる。   Further, in the present embodiment, the communication between the flow paths 201 and the corresponding storage spaces 31 is performed almost simultaneously, but the liquid storage unit 3 is divided into a plurality of parts, and the divided parts are independent of each other. Then, it may be slidable (displaceable). However, by configuring the flow paths 201 and the corresponding storage spaces 31 to communicate with each other at substantially the same time, it is possible to simplify the moving operation mechanism when constructing the droplet discharge device.

一方、流路基板２の下面（流路基板２を介して液体収納部３と反対側）には、ヘッドチップ４が固定されている。
このように、流路基板２、液体収納部３およびヘッドチップ４を積層することにより、液滴吐出ヘッド１の小型化を図ることができる。
このヘッドチップ４は、複数の圧力室を備え、各圧力室に供給された液体を液滴として吐出するものである。なお、液滴の吐出方法としては、例えば、圧電素子の作動により圧力室の容積を変化させる方法（インクジェット方式）、ペルチェ素子（加熱手段）の作動により圧力室内に気泡を生じさせる方法（バブルジェット方式（バブルジェットは登録商標））、静電気力により圧力室の容積を変化させる方法（静電駆動方式）等のいかなる方法であってもよい。
ヘッドチップ４が備える各圧力室には、それぞれ、１つの流路２０１が連通している。これにより、液体収納部３を第２の位置とした状態で、各収納空間３１内に収納された液体は、それぞれ、対応する流路２０１を介して、ヘッドチップ４の対応する圧力室に供給される。 On the other hand, the head chip 4 is fixed to the lower surface of the flow path substrate 2 (on the side opposite to the liquid storage unit 3 via the flow path substrate 2).
Thus, by stacking the flow path substrate 2, the liquid storage unit 3, and the head chip 4, the droplet discharge head 1 can be reduced in size.
The head chip 4 includes a plurality of pressure chambers, and discharges the liquid supplied to each pressure chamber as droplets. In addition, as a droplet discharge method, for example, a method of changing the volume of the pressure chamber by the operation of the piezoelectric element (inkjet method), a method of generating bubbles in the pressure chamber by the operation of the Peltier element (heating means) (bubble jet) Any method such as a method (bubble jet is a registered trademark) or a method of changing the volume of the pressure chamber by electrostatic force (electrostatic drive method) may be used.
One flow path 201 communicates with each pressure chamber provided in the head chip 4. As a result, the liquid stored in each storage space 31 in the state where the liquid storage unit 3 is in the second position is supplied to the corresponding pressure chamber of the head chip 4 via the corresponding flow path 201. Is done.

次に、このような液滴吐出ヘッド１を備える液滴吐出装置について説明する。
以下では、この本発明の液滴吐出装置をマイクロアレイ作製装置に適用した場合を代表に説明する。
図５は、本発明の液滴吐出装置を適用したマイクロアレイ作製装置を示す斜視図、図６は、図５に示すマイクロアレイ作製装置が備える脱泡用の減圧機構の構成を示す模式図（縦断面図）である。 Next, a droplet discharge apparatus including such a droplet discharge head 1 will be described.
Hereinafter, a case where the droplet discharge device of the present invention is applied to a microarray manufacturing device will be described as a representative.
FIG. 5 is a perspective view showing a microarray manufacturing apparatus to which the liquid droplet ejection apparatus of the present invention is applied, and FIG. 6 is a schematic diagram (longitudinal section) showing the configuration of a defoaming decompression mechanism provided in the microarray manufacturing apparatus shown in FIG. Figure).

なお、以下では、図５中、左右方向をＸ軸方向、紙面斜め前後方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向として説明する。
図５に示すマイクロアレイ作製装置１０は、基台１１、液滴吐出ヘッド１を保持し、Ｘ軸方向に往復移動するＸ軸方向移動機構１２と、基板１５を載置するテーブル１３と、テーブル１３を保持し、Ｙ軸方向に往復移動するＹ軸方向移動機構１４と、脱泡用の減圧機構１６と、液体充填用の減圧機構１７と、各部の駆動を制御する制御部１８とを備えている。 In the following description, in FIG. 5, the left-right direction is assumed to be the X-axis direction, the front-rear direction on the paper is assumed to be the Y-axis direction, and the vertical direction is assumed to be the Z-axis direction.
A microarray manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 5 holds a base 11 and a droplet discharge head 1 and moves in an X-axis direction, a table 13 on which a substrate 15 is placed, and a table 13. And a Y-axis direction moving mechanism 14 that reciprocates in the Y-axis direction, a defoaming decompression mechanism 16, a liquid filling decompression mechanism 17, and a control unit 18 that controls driving of each unit. Yes.

２つの減圧機構１６および１７は、それぞれ、液滴吐出ヘッド１の格納位置（ホームポジション）に設けられており、図示しないＺ軸方向移動機構により、液滴吐出ヘッド１に接近および離間可能となっている。
Ｘ軸方向移動機構１２、Ｙ軸方向移動機構１４およびＺ軸方向移動機構は、それぞれ、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得るよう構成されている。 The two decompression mechanisms 16 and 17 are provided at the storage position (home position) of the droplet discharge head 1, respectively, and can approach and separate from the droplet discharge head 1 by a Z-axis direction moving mechanism (not shown). ing.
The X-axis direction moving mechanism 12, the Y-axis direction moving mechanism 14, and the Z-axis direction moving mechanism are each configured to be moved by a numerical control method using a timing belt mechanism, a ball screw mechanism, or the like, for example.

また、液滴吐出ヘッド１は、流路基板２がＸ軸方向移動機構１４の端部に固定・保持されている。
また、基台１１には、減圧機構１７の側部に、液滴吐出ヘッド１の液体収納部３と当接し得る当接板１９が設けられている。
ここで、減圧機構１６、１７について説明する。なお、減圧機構１６、１７の構成は、ほぼ同様であるので、減圧機構１６を代表に説明する。 In the droplet discharge head 1, the flow path substrate 2 is fixed and held at the end of the X-axis direction moving mechanism 14.
The base 11 is provided with a contact plate 19 on the side of the decompression mechanism 17 that can contact the liquid storage unit 3 of the droplet discharge head 1.
Here, the decompression mechanisms 16 and 17 will be described. In addition, since the structure of the decompression mechanisms 16 and 17 is substantially the same, the decompression mechanism 16 is demonstrated as a representative.

図６に示す減圧機構１６は、キャップ１６１と、ポンプ（減圧手段）１６２と、キャップ１６１とポンプ１６２とを接続するチューブ１６３とで構成されている。
キャップ１６１は、液滴吐出ヘッド１（液体収納部３）の収納空間３１を覆って、閉空間１６４を画成するものであり、この閉空間１６４がポンプ１６３により減圧される。
キャップ１６１は、有底筒状の部材で構成されている。キャップ１６１は、例えば、前述したような弾性材料で構成することができる。 The decompression mechanism 16 shown in FIG. 6 includes a cap 161, a pump (decompression unit) 162, and a tube 163 that connects the cap 161 and the pump 162.
The cap 161 covers the storage space 31 of the droplet discharge head 1 (liquid storage unit 3) to define a closed space 164, and the closed space 164 is decompressed by the pump 163.
The cap 161 is composed of a bottomed cylindrical member. The cap 161 can be made of an elastic material as described above, for example.

キャップ１６１を弾性材料で構成することにより、液滴吐出ヘッド１の液体収納部３の上面と密着させることが可能となり、閉空間１６４の気密性を向上させることができる。
なお、キャップ１６１を硬質部材で構成し、キャップ１６１の開口縁部に、前述したシールリング５と同様のシールリングを設けるようにしてもよい。
このキャップ１６１には、チューブ１６３を介して、例えば、減圧ポンプ、チューブポンプ等で構成されるポンプ１６２が接続されている。
なお、チューブ１６３は、キャップ１６１と一体形成されていても、別体であってもよい。 When the cap 161 is made of an elastic material, the cap 161 can be brought into close contact with the upper surface of the liquid storage unit 3 of the droplet discharge head 1, and the airtightness of the closed space 164 can be improved.
The cap 161 may be made of a hard member, and a seal ring similar to the seal ring 5 described above may be provided at the opening edge of the cap 161.
The cap 161 is connected to a pump 162 including, for example, a decompression pump, a tube pump, or the like via a tube 163.
The tube 163 may be integrally formed with the cap 161 or may be a separate body.

以上のようなマイクロアレイ作製装置１０では、プローブ（生体由来物質）を含有す液体を液滴吐出ヘッド１から液滴として吐出し、基板１５に着弾させてマイクロアレイを作製する。
まず、プローブを含有する液体および基板１５について説明する。
プローブには、例えば血液、尿、唾液、髄液のような生体サンプル（検査対象物）に含まれる標的物質（ターゲット）を捕捉し得る物質を用いることができる。 In the microarray manufacturing apparatus 10 as described above, a liquid containing a probe (biological substance) is discharged as droplets from the droplet discharge head 1 and landed on the substrate 15 to manufacture a microarray.
First, the liquid containing the probe and the substrate 15 will be described.
As the probe, for example, a substance that can capture a target substance (target) contained in a biological sample (test object) such as blood, urine, saliva, or spinal fluid can be used.

例えば、ターゲットがＤＮＡやＲＮＡのような核酸である場合には、プローブとしては、これらの核酸とハイブリダイゼーション（相補的に結合）する核酸やヌクレオチド（オリゴヌクレオチド）等を用いることができる。このような核酸としては、例えばｃＤＮＡやＰＣＲ産物等が用いられる。
また、これらの核酸およびオリゴヌクレオチドは、それぞれ、一部が他原子により置換されたものであってもよく、蛍光分子等の標識が導入されたものであってもよい。 For example, when the target is a nucleic acid such as DNA or RNA, a nucleic acid or nucleotide (oligonucleotide) that hybridizes (complementarily binds) to these nucleic acids can be used as the probe. As such a nucleic acid, for example, cDNA or PCR product is used.
In addition, each of these nucleic acids and oligonucleotides may be partially substituted with other atoms, or may be introduced with a label such as a fluorescent molecule.

また、ターゲットが特定のタンパク質である場合には、プローブとしては、このタンパク質を特異的に捕捉（例えば、吸着、結合等）するもの等が用いられる。
具体的には、抗原、抗体、レセプター、酵素等のタンパク質、ペプチド（オリゴペプチド）が挙げられる。
また、これらのタンパク質およびペプチドは、それぞれ、一部が他原子により置換されたものであってもよく、蛍光分子等の標識が導入されたものであってもよい。 When the target is a specific protein, a probe that specifically captures (eg, adsorbs, binds, etc.) the protein is used as the probe.
Specific examples include proteins such as antigens, antibodies, receptors, and enzymes, and peptides (oligopeptides).
Each of these proteins and peptides may be partially substituted with other atoms, or may be labeled with a fluorescent molecule or the like.

なお、プローブとしてタンパク質を使用する場合、このプローブとなるタンパク質を表面に発現した細胞（生細胞）を液体に混合してもよい。
液体の調製に用いる媒質（溶媒または分散媒）としては、プローブの種類に応じて適宜選択され、特に限定されないが、前述したようなプローブの場合には、例えば水や各種緩衝液等が好適に用いられる。 In addition, when using protein as a probe, you may mix the cell (live cell) which expressed the protein used as this probe on the surface in a liquid.
The medium (solvent or dispersion medium) used for the preparation of the liquid is appropriately selected according to the type of probe and is not particularly limited. In the case of the probe as described above, for example, water or various buffer solutions are preferably used. Used.

この媒質には、粘度や表面張力等を制御する各種添加剤が添加されていてもよい。このような添加剤としては、単価アルコール、多価アルコール、界面活性剤等が挙げられる。
液体の粘度は、１〜１０ｃｐｓ程度であるのが好ましく、２〜５ｃｐｓ程度であるのがより好ましい。また、液体の表面張力は、１０〜６０ｍＮ／ｍ程度であるのが好ましく、２０〜４０ｍＮ／ｍ程度であるのがより好ましい。 Various additives for controlling viscosity, surface tension, and the like may be added to this medium. Such additives include monohydric alcohols, polyhydric alcohols, surfactants and the like.
The viscosity of the liquid is preferably about 1 to 10 cps, and more preferably about 2 to 5 cps. Further, the surface tension of the liquid is preferably about 10 to 60 mN / m, and more preferably about 20 to 40 mN / m.

基板１５としては、特に限定されないが、例えば、ガラス、シリコン、金属（例えば金、銀、銅、アルミニユウム、白金等）、金属酸化物（例えばＳｒＴｉＯ３、ＬａＡｌＯ３、ＮｄＧａＯ３、ＺｒＯ２、酸化ケイ素等）、樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート）等よりなる基板を用いることができる。
また、基板１５は、１種類の材料で構成されたもの（単層基板）でもよく、複数種の材料を組み合わせたもの（例えば、複数層の積層基板等）であってもよい。 The substrate 15 is not particularly limited, for example, glass, silicon, metal (such as gold, silver, copper, Aruminiyuumu, platinum), metal oxides (e.g. SrTiO 3, LaAlO 3, NdGaO 3 , ZrO 2, a silicon oxide Etc.), a substrate made of a resin (eg, polyethylene terephthalate, polycarbonate) or the like can be used.
The substrate 15 may be a single material (single layer substrate) or a combination of a plurality of materials (for example, a multilayer substrate).

なお、基板１５としては、ガラス基板を用いるのが好適である。ガラス基板は、入手の容易さ、低コストであること等から好ましい。
また、基板１５には、必要に応じて、表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば、プローブを基板１５の表面に確実に固定するための処理（固相化処理）等が挙げられる。 As the substrate 15, it is preferable to use a glass substrate. A glass substrate is preferable because it is easily available and low in cost.
The substrate 15 may be subjected to a surface treatment as necessary. Examples of the surface treatment include a treatment (solid phase treatment) for securely fixing the probe to the surface of the substrate 15.

固相化処理としては、プローブと共有結合またはイオン結合する官能基、例えばチオール基、アミノ基、イソシアネート基、クロライド基、エポキシ基等を導入する処理等が挙げられる。
基板１５としてガラス基板を用いる場合には、前記官能基は、これを有するカップリング剤（例えば、シラン系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等）で処理することにより導入することができる。 Examples of the solid phase treatment include a treatment for introducing a functional group covalently or ionically bonded to the probe, such as a thiol group, an amino group, an isocyanate group, a chloride group, or an epoxy group.
When a glass substrate is used as the substrate 15, the functional group is introduced by treatment with a coupling agent having the functional group (for example, a silane coupling agent, a zirconium coupling agent, an aluminum coupling agent, etc.). can do.

その他、固相化処理としては、プローブが核酸やヌクレオチドの場合、ポリ−Ｌ−リジンの被着、プラズマ重合膜の形成等の方法を用いるようにしてもよい。また、活性化エステルを基板１５に被着させる表面処理を行うとともに、プローブの末端（例えば、二重鎖ＤＮＡ断片のセンス鎖末端）をアミノ化するようにしてもよい。これにより、活性化エステルとアミノ基の共有結合を介してプローブが基板１５に強固に固定される。
一方、プローブがタンパク質やペプチドである場合、タンパク質とアミド結合を形成する活性基を、基板１５の表面に導入する表面処理等を行う。これにより、プローブを基板１５に強固に固定することができる。活性基としては、カルボニルイミダゾール基、エポキシ基等が挙げられる。 In addition, as the solid phase treatment, when the probe is a nucleic acid or a nucleotide, a method such as deposition of poly-L-lysine or formation of a plasma polymerization film may be used. In addition, surface treatment for attaching the activated ester to the substrate 15 may be performed, and the end of the probe (for example, the sense strand end of the double-stranded DNA fragment) may be aminated. Thereby, the probe is firmly fixed to the substrate 15 through the covalent bond between the activated ester and the amino group.
On the other hand, when the probe is a protein or peptide, a surface treatment or the like is performed to introduce an active group that forms an amide bond with the protein onto the surface of the substrate 15. Thereby, the probe can be firmly fixed to the substrate 15. Examples of the active group include a carbonylimidazole group and an epoxy group.

以下、マイクロアレイ作製装置１０によるマイクロアレイの作製方法（作用）について、図５および図７を参照しつつ説明する。
図７は、マイクロアレイの作製方法を説明するための図である。 Hereinafter, a microarray manufacturing method (operation) by the microarray manufacturing apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 5 and 7.
FIG. 7 is a diagram for explaining a microarray manufacturing method.

［１］ まず、液体収納部３を第１の位置とし、この状態で、液滴吐出ヘッド１の各収納空間３１に所定の液体７を供給する（図７（ａ）参照。）。
液体７の供給方法は、特に限定されず、例えば、ピペットを用いた手法により、各収納空間３１にそれぞれ液体７を供給してもよく、分注装置を用いて複数の収納空間３１に一括して液体７を供給するようにしてもよい。 [1] First, the liquid storage unit 3 is set to the first position, and in this state, a predetermined liquid 7 is supplied to each storage space 31 of the droplet discharge head 1 (see FIG. 7A).
The method for supplying the liquid 7 is not particularly limited, and for example, the liquid 7 may be supplied to each storage space 31 by a method using a pipette, and the liquid 7 is collectively supplied to the plurality of storage spaces 31 using a dispensing device. Then, the liquid 7 may be supplied.

［２］ 次に、液滴吐出ヘッド１（流路基板２）をＸ軸方向移動機構１２の端部に固定する。
［３］ 次に、液滴吐出ヘッド１を格納位置に移動させ、脱泡用の減圧機構１６を下降させる。これにより、減圧機構１６のキャップ１６１が、液滴吐出ヘッド１の液体収納部３に密着し、各収納空間３１がキャップ１６１で覆われ、閉空間１６４が形成される（図７（ｂ）参照。）。 [2] Next, the droplet discharge head 1 (channel substrate 2) is fixed to the end of the X-axis direction moving mechanism 12.
[3] Next, the droplet discharge head 1 is moved to the storage position, and the defoaming decompression mechanism 16 is lowered. As a result, the cap 161 of the decompression mechanism 16 is in close contact with the liquid storage unit 3 of the droplet discharge head 1, and each storage space 31 is covered with the cap 161, thereby forming a closed space 164 (see FIG. 7B). .)

この状態で、ポンプ１６２により閉空間１６４を減圧する。これにより、各収納空間３１内に収納された液体７から空気が除去（脱泡）される。
このとき、液体収納部３と流路基板２との間の気密性がシールリング５により確保されているため、液体７の脱泡を確実に行うことができる。
マイクロアレイ作製装置１０では、液体７として複数種のもの（異なる生体由来物質を含む液体）が用いられるが、かかる構成によれば、複数種の液体７から一括して脱泡を行うことができるので作業性に優れ、マイクロアレイの製造時間の短縮、製造コストの削減を図ることができる。 In this state, the closed space 164 is decompressed by the pump 162. As a result, air is removed (defoamed) from the liquid 7 stored in each storage space 31.
At this time, since the airtightness between the liquid storage unit 3 and the flow path substrate 2 is ensured by the seal ring 5, the liquid 7 can be reliably defoamed.
In the microarray manufacturing apparatus 10, a plurality of types (liquids containing different biological substances) are used as the liquid 7, but according to such a configuration, defoaming can be performed from a plurality of types of liquid 7 at a time. It is excellent in workability and can shorten the manufacturing time of the microarray and the manufacturing cost.

［４］ 次に、減圧機構１６を上昇させ、液滴吐出ヘッド１を格納位置から基台１１の外側（図５および図７中、右側）に向かって、液滴吐出ヘッド１を移動させる。
液滴吐出ヘッド１を移動させると、液体収納部３が当接板１９に当接し、それ以上、基台１１の外側に移動するのが阻止される（図７（ｃ）参照。）。
さらに、Ｘ軸方向移動機構１２を、基台１１の外側に向かって移動させると、当接板１９により移動が阻止された液体収納部３に対して、流路基板２がスライドを開始する。これにより、液体収納部３が第１の位置から第２の位置に移動する（図７（ｄ）参照。）。 [4] Next, the decompression mechanism 16 is raised, and the droplet discharge head 1 is moved from the storage position toward the outside of the base 11 (right side in FIGS. 5 and 7).
When the droplet discharge head 1 is moved, the liquid storage unit 3 comes into contact with the contact plate 19 and is prevented from further moving outside the base 11 (see FIG. 7C).
Further, when the X-axis direction moving mechanism 12 is moved toward the outside of the base 11, the flow path substrate 2 starts to slide with respect to the liquid storage unit 3 that is prevented from moving by the contact plate 19. As a result, the liquid storage unit 3 moves from the first position to the second position (see FIG. 7D).

また、このとき、凸部６１が凹部６２に係合し、液体収納部３が流路基板２に対して固定される。
液体収納部３が第２の位置に至ると、収納空間３１と所定の流路２０１とが連通する。これにより、収納空間３１に収納された液体７は、流路２０１を流れて、ヘッドチップ４の所定の圧力室内に供給される。 At this time, the convex portion 61 engages with the concave portion 62, and the liquid storage portion 3 is fixed to the flow path substrate 2.
When the liquid storage unit 3 reaches the second position, the storage space 31 and the predetermined flow path 201 communicate with each other. Thereby, the liquid 7 stored in the storage space 31 flows through the flow path 201 and is supplied into a predetermined pressure chamber of the head chip 4.

［５］ 次に、減圧機構１７を上昇させる。これにより、減圧機構１７のキャップが、液滴吐出ヘッド１のヘッドチップ４または流路基板２に密着し、ヘッドチップ４の各ノズル孔がキャップで覆われ、閉空間が形成される。
この状態で、ポンプにより閉空間を減圧する。これにより、各ノズル孔に均一かつ確実に液体７が充填される。 [5] Next, the decompression mechanism 17 is raised. As a result, the cap of the decompression mechanism 17 comes into close contact with the head chip 4 or the flow path substrate 2 of the droplet discharge head 1, and each nozzle hole of the head chip 4 is covered with the cap, thereby forming a closed space.
In this state, the closed space is decompressed by the pump. Thereby, the liquid 7 is filled uniformly and reliably in each nozzle hole.

［６］ 次に、減圧機構１７を下降させた後、液滴吐出ヘッド１とテーブル１３とを相対的にＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、液滴吐出ヘッド１から基板１５に液滴を吐出する。
これにより、基板１５上には、スポットが複数形成される。このスポットのスポット径は、１０〜３００μｍ程度であるのが好ましく、１５〜１５０μｍ程度であるのがより好ましい。 [6] Next, after the pressure reducing mechanism 17 is lowered, the droplet discharge head 1 and the table 13 are relatively moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, and droplets are transferred from the droplet discharge head 1 to the substrate 15. Is discharged.
Thereby, a plurality of spots are formed on the substrate 15. The spot diameter of this spot is preferably about 10 to 300 μm, and more preferably about 15 to 150 μm.

また、スポットの平面形状（基板１５の鉛直上方から見た形状）は、一般には円形形状とされるが、非円形形状であってもよい。この非円形形状としては、例えば、楕円形、十字型、記号、数字等が挙げられる。
基板１５上には、スポットを１種類の形状で形成してもよく、２種類以上の形状を組み合わせて形成するようにしてもよい。
非円形形状のスポットを形成する場合、このものは、マイクロアレイ上の特定位置を識別するための位置標識として用いてもよく、プローブの種類や、検査・解析の結果を示すための形状としてもよい。これにより、このマイクロアレイを用いる検査・解析が容易になる。 In addition, the planar shape of the spot (the shape viewed from above the substrate 15) is generally a circular shape, but may be a non-circular shape. Examples of the non-circular shape include an oval shape, a cross shape, a symbol, and a number.
On the substrate 15, the spot may be formed in one type of shape, or may be formed by combining two or more types of shapes.
When a non-circular spot is formed, this spot may be used as a position indicator for identifying a specific position on the microarray, or may be a shape for indicating the type of probe and the result of inspection / analysis. . This facilitates inspection and analysis using this microarray.

［７］ 次に、液体７のスポットが形成された基板１５を、必要に応じて、インキュベート（加温）するようにしてもよい。これにより、プローブを基板１５上により確実に定着（固定）させることができる。
インキュベートの方法としては、例えば、基板１５を加熱する方法、液体７を加熱する方法等を用いることができる。加熱の方法としては、例えば、ヒータによる加熱、レーザ光の照射、赤外線や電磁波の付与等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 [7] Next, the substrate 15 on which the spots of the liquid 7 are formed may be incubated (warmed) as necessary. Thereby, the probe can be fixed (fixed) more reliably on the substrate 15.
As the incubation method, for example, a method of heating the substrate 15 or a method of heating the liquid 7 can be used. As a heating method, for example, one or two or more of heating with a heater, irradiation with laser light, application of infrared rays and electromagnetic waves, and the like can be used.

インキュベートの温度は、２５〜４０℃程度が好ましい。また、インキュベートの時間も、特に限定されないが、前記温度範囲で行う場合には、３０分〜２４時間程度であるのが好ましい。
以上のような工程を経て、マイクロアレイが得られる。
このように、本発明によれば、液体同士が混ざり合うこと（コンタミネーション）を防止しつつ、各液体からの確実な脱泡や、各ノズル孔への確実な液体の充填等を行うことができ、その結果、高精度での液滴吐出が可能となる。 The incubation temperature is preferably about 25 to 40 ° C. Incubation time is also not particularly limited, but it is preferably about 30 minutes to 24 hours in the temperature range.
A microarray is obtained through the above steps.
Thus, according to the present invention, it is possible to perform reliable defoaming from each liquid, reliable filling of each nozzle hole, and the like while preventing liquids from mixing (contamination). As a result, it is possible to discharge droplets with high accuracy.

以上、本発明の液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。
また、前記実施形態では、本発明の液滴吐出装置をマイクロアレイ作製装置に適用した場合を代表に説明したが、本発明の液滴吐出装置は、複数種のインクを吐出するプリンタに適用することもできる。 Although the liquid droplet ejection head and the liquid droplet ejection apparatus of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these.
For example, the configuration of each part of the liquid droplet ejection head and the liquid droplet ejection device of the present invention can be replaced with an arbitrary one that can exhibit the same function, or an arbitrary configuration can be added. .
In the above embodiment, the case where the droplet discharge device of the present invention is applied to a microarray manufacturing device has been described as a representative. However, the droplet discharge device of the present invention is applied to a printer that discharges a plurality of types of ink. You can also.

本発明の液滴吐出ヘッドを示す図（平面図および側面図）である。It is a figure (a top view and a side view) showing a droplet discharge head of the present invention. 図１に示す液滴吐出ヘッドの断面図（液体収納部が第１の位置にある状態を示す）である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the droplet discharge head shown in FIG. 1 (showing a state where a liquid storage portion is in a first position). 図１に示す液滴吐出ヘッドの断面図（液体収納部が第２の位置にある状態を示す）である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the droplet discharge head shown in FIG. 1 (showing a state where a liquid storage portion is in a second position). 図１に液滴吐出ヘッドの流路基板の分解図（平面図）である。FIG. 1 is an exploded view (plan view) of a flow path substrate of a droplet discharge head. 本発明の液滴吐出装置を適用したマイクロアレイ作製装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the microarray production apparatus to which the droplet discharge apparatus of this invention is applied. 図５に示すマイクロアレイ作製装置が備える脱泡用の減圧機構の構成を示す模式図（縦断面図）である。FIG. 6 is a schematic diagram (longitudinal sectional view) illustrating a configuration of a defoaming decompression mechanism included in the microarray manufacturing apparatus illustrated in FIG. 5. マイクロアレイの作製方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the preparation method of a microarray.

符号の説明Explanation of symbols

１……液滴吐出ヘッド ２……流路基板 ２０１……流路 ２１……上基板 ２１１……貫通孔 ２１２……凸条 ２１３……溝 ２２……下基板 ２２１……溝 ３……液体収納部 ３１……収納空間 ３２……凸条 ３３……溝 ３４……レール部 ４……ヘッドチップ ５……シールリング ６１……凸部 ６２……凹部 ７……液体 １０……マイクロアレイ作製装置 １１……基台 １２……Ｘ軸方向移動機構 １３……テーブル １４……Ｙ軸方向移動機構 １５……基板 １６、１７……減圧機構 １６１……キャップ １６２……ポンプ １６３……チューブ １６４……閉空間 １８……制御部 １９……当接板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge head 2 ... Channel substrate 201 ... Channel 21 ... Upper substrate 211 ... Through hole 212 ... Projection 213 ... Groove 22 ... Lower substrate 221 ... Groove 3 ... Liquid Storage part 31 …… Storage space 32 ...... Projection strip 33 ...... Groove 34 ...... Rail part 4 ...... Head chip 5 ...... Seal ring 61 ...... Projection part 62 ...... Depression part 7 …… Liquid 10 …… Microarray manufacturing apparatus 11 ... Base 12 ... X-axis direction moving mechanism 13 ... Table 14 ... Y-axis direction moving mechanism 15 ... Substrate 16, 17 ... Pressure reducing mechanism 161 ... Cap 162 ... Pump 163 ... Tube 164 ... ... Closed space 18 ... Control part 19 ... Contact plate

Claims (12)

複数の流路が形成された基部と、
該基部に固定され、前記各流路にそれぞれ連通する複数の圧力室を備え、該各圧力室に供給された液体を液滴として吐出する液滴吐出部と、
前記液体を収納し、前記各流路に対応する複数の収納空間を備え、該各収納空間と対応する前記各流路との連通を許容しない第１の位置と、これらの連通を許容する第２の位置とに、前記基部に対して相対的に変位可能に設けられた液体収納部とを有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。 A base formed with a plurality of flow paths;
A plurality of pressure chambers fixed to the base and communicating with the flow paths, respectively, and a liquid droplet discharge section that discharges the liquid supplied to the pressure chambers as liquid droplets;
A first position that stores the liquid and includes a plurality of storage spaces corresponding to the flow paths, and does not allow communication between the storage spaces and the flow paths corresponding to the storage spaces, and a first position that allows the communication. And a liquid storage portion provided at a position 2 so as to be relatively displaceable with respect to the base portion. 前記液体収納部は、前記基部に対して相対的にスライド可能に設けられている請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 1, wherein the liquid storage portion is provided so as to be slidable relative to the base portion. 前記基部は、平板状をなしており、
前記液滴吐出部と前記液体収納部とは、前記基部を介して反対側に設けられている請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッド。 The base has a flat plate shape,
3. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the droplet discharge unit and the liquid storage unit are provided on opposite sides of the base portion. 前記流路の前記液滴吐出部と反対側の開口は、行列状に配置されている請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 3, wherein the openings on the side of the flow path opposite to the droplet discharge portion are arranged in a matrix. 前記各流路と対応する前記各収納空間との連通は、ほぼ同時に行われる請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 1, wherein the communication between each of the flow paths and each of the corresponding storage spaces is performed substantially simultaneously. 前記液体収納部と前記基部との間の気密性を確保する機能を有する封止材を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   The liquid droplet ejection head according to claim 1, further comprising a sealing material having a function of ensuring airtightness between the liquid storage portion and the base portion. 前記液体収納部を前記第２の位置に固定する固定手段を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   The liquid droplet ejection head according to claim 1, further comprising a fixing unit that fixes the liquid storage unit to the second position. 請求項１ないし７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドと、
前記液体収納部を前記第２の位置とした状態で、前記各収納空間を覆うことにより閉空間を形成するキャップと、前記閉空間を減圧する減圧手段とを備える減圧機構とを有することを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge head according to any one of claims 1 to 7,
A pressure reducing mechanism comprising: a cap that forms a closed space by covering each of the storage spaces in a state where the liquid storage portion is in the second position; and a pressure reducing unit that decompresses the closed space. A droplet discharge device. 前記液体収納部を前記第２の位置とした状態で、前記各収納空間にそれぞれ前記液体を供給した後、前記各収納空間を前記キャップで覆うことにより前記閉空間を形成し、
次いで、前記減圧手段により前記閉空間を減圧することにより、前記液体の脱泡を行うよう構成されている請求項８に記載の液滴吐出装置。 In the state where the liquid storage portion is in the second position, after supplying the liquid to each storage space, the closed space is formed by covering each storage space with the cap,
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 8, wherein the liquid degassing is performed by depressurizing the closed space by the decompression unit. 前記液体として、複数種のものを用いる請求項８または９に記載の液滴吐出装置。   The liquid droplet ejection apparatus according to claim 8, wherein a plurality of types of liquids are used as the liquid. 前記液体として、生物由来物質を含む液体を用いる請求項８ないし１０のいずれかに記載の液滴吐出装置。   The liquid droplet ejection apparatus according to claim 8, wherein a liquid containing a biological substance is used as the liquid. 当該液滴吐出装置は、マイクロアレイ作製装置である請求項８ないし１１のいずれかに記載の液滴吐出装置。
12. The droplet discharge device according to claim 8, wherein the droplet discharge device is a microarray manufacturing device.
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