(57)【要約】【課題】小量の液体の貯蔵と微小負圧の生成を可能とした液滴吐出装置のタンクを提供する。【解決手段】複数の毛細通孔内に毛細管現象を利用して液体を保持するタンク１を、液滴吐出装置の吐出ノズルに繋がる液路に接続することによって液路への吐出液の供給と該液路への負圧の印加を行う。それにより、ＤＮＡ等の生体試料を含む溶液といった小量の液体の貯留を可能とする。また、小量の貯留に対応した微小負圧を生成することによってタンクからノズルへの液体の供給と該ノズルからの液だれの防止を両立する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の毛細通孔の孔径を設定することによって所要の負圧を生ぜしめて、この毛細通孔内に小量の液体を貯留可能とした液体貯留用タンク。
【請求項２】
液体を液滴粒子としてノズルから吐出する液滴吐出装置の該液体を貯留するタンクとして使用されて、このタンクと前記ノズル間を接続する液路に前記タンクの負圧を及ぼす、請求項１に記載の液体貯留用タンク。
【請求項３】
前記毛細通孔が、毛細管、タンク材料を貫通するレーザ照射痕、タンク材料に埋設された水溶性繊維の溶出痕のいずれかによって形成される、請求項１又は２に記載の液体貯留用タンク。
【請求項４】
前記毛細通孔の孔径が、貯留する液体の表面張力とタンクに印加すべき負圧の値により決定される、請求項１乃至３のいずれかに記載の液体貯留用タンク。
【請求項５】
複数の毛細通孔に液体を貯留するタンクと、
前記タンクに接続され、前記液体を駆動信号に応じてノズルから液滴として吐出するヘッドと、
前記タンクを前記ヘッドの上部に着脱可能に保持すると共に他の筐体に取付可能になされるホルダと、
を備える液滴吐出ユニット。
【請求項６】
複数の毛細通孔に液体を貯留する１又は複数のタンクと、
前記タンクにそれぞれ接続され、前記液体を駆動信号に応じてノズルから液滴として吐出する１又は複数のヘッドと、
前記タンク及び前記ヘッドの対をそれぞれ保持する保持手段と、
を備える液滴吐出装置。
【請求項７】
液体を貯留して液滴を外部に吐出する液滴吐出装置であって、
前記液滴を吐出する１又は複数の液滴吐出ユニットを含み、
前記液滴吐出ユニットは複数の毛細通孔に液体を貯留するタンクと、このタンクに接続されて前記液体を駆動信号に応じてノズルから液滴として吐出するヘッドと、を備える液滴吐出装置。
【請求項８】
前記複数のヘッドのノズルが互いに異なる位置に形成されている、請求項６又は７に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
更に、前記タンクと前記ヘッドとを接続する液路を備える、請求項６乃至８のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記複数のタンクは一方向に配列され、各タンク内の毛細通孔がこの方向と異なる方向に延在するように配列される、請求項６乃至９のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記液体は核酸又はタンパク質を含むプローブ溶液である、請求項６乃至１０のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記保持手段及び前記液滴吐出ユニットの各々は、前記タンクを着脱可能に保持する、請求項６又は７に記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
前記液滴吐出ユニットは装置の筐体に着脱可能に保持される、請求項７乃至１２のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
請求項６乃至１４のいずれかに記載の液滴吐出装置を使用してプローブ溶液をアレイ基板上に形成された複数の検出部に供給する、プローブアレイ製造装置。
【請求項１５】
複数本の管を所望の端面形状となるように束ねる管束工程と、
束ねた管を加熱して一体化させると共に管の中心軸方向に引き延ばして所望の孔径の毛細管が密集した集合体を形成する引き延ばし工程と、
前記集合体を所望の長さに切断する切断工程と、
を備える液体貯留用タンクの製造方法。
【請求項１６】
管の内部にこの管とエッチングレートの異なる材料を充填する第１の工程と、
この管の複数本を所望の端面形状となるように束ねる第２の工程と、
束ねた複数の管を加熱して一体化させると共に管の中心軸方向に引き延ばして所望の孔径の毛細管が密集した集合体を形成する第３の工程と、
得られた毛細管の集合体を所望の長さに切断する第４の工程と、
切断された各毛細管の内部に充填された材料を除去する第５の工程と、
を備える液体貯留用タンクの製造方法。
【請求項１７】
前記第２の工程に続いて、
更に、所望の端面形状に束ねた管の外周をこの管と同様の材料で形成された複数の棒材で被覆する工程を含む、請求項１６に記載の液体貯留用タンクの製造方法。
【請求項１８】
前記管を構成する材料及び前記管の内部に充填される材料がそれぞれ第１及び第２のガラスである、請求項１６に記載の液体貯留用タンクの製造方法。
【請求項１９】
前記第１のガラスがホウ珪酸ガラス又はソーダ石灰ガラスであり、前記第２のガラスがソーダガラス、アルミノシリケートガラス、又は高鉛ガラスのいずれかである、請求項１８に記載の液体貯留用タンクの製造方法。
【請求項２０】
前記管の端面の外周の形状が、隣接した管の外周同士が互いに密着することを可能とする多角形状である、請求項１５乃至１９のいずれかに記載の液体貯留用タンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液滴粒子を吐出する技術に関し、特に、貯留量が小量である場合の液滴吐出に適したタンク、吐出装置等を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、遺伝的疾患の治療や予防に、ＤＮＡ検査又は抗体検査が利用され始めている。このような検査では、微小量の検体を膨大な数の核酸やタンパク質といったプローブに反応させる必要があり、微小量で大量の検査を簡便に行えるバイオチップが用いられている。バイオチップは、小さな基板上に複数のプローブが配置されたものである。このようなプローブは、一般に、ピンヘッドにより植え付けられているが、ピンヘッドを用いた方法では操作に時間を要するため、最近、液滴吐出装置の利用が検討されている。例えば、特願平５−３３５１６９号にはインクを吐出する装置の例が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特願平５−３３５１６９号
【発明が解決しようとする課題】
プローブとして用いられる核酸やタンパク質などの生体物質は、液滴吐出装置の動作温度である室温付近で分解・変質しやすい。また、これらの生体物質は非常に高価である。
【０００４】
したがって、このような生体物質を液滴吐出装置内に長期間保管するのは好ましくなく、液滴吐出装置のタンク容量を一回の作業で全て使いきれるような小量、例えば、１［ｃｃ］程度にすることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、従来の液滴吐出装置は相対的に大量の液体（インクなど）を貯留することを前提として機構設計されている。液体が小量になると、吐出ノズルからの液だれを防止するために液体を装置内に戻すタンク内の圧力（負圧）が相対的に大きくなり、タンク内に使われずに残る。これは生体物質が非常に高価であることに鑑みると好ましくない。また、従来の液滴吐出装置は、ごく小容積のタンク内に僅かな負圧を生ぜしめ、これを一定に維持するような機構は備えていない。
【０００６】
よって、本発明は、貯留した液体を使い切ることを可能とした小容量のタンクを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、小容量のタンク内に僅かな負圧を生ぜしめ、これを一定の範囲に維持することを可能とするタンクを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明はこのようなタンクを製造する製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、生体物質の吐出に好適な液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の液体貯留用タンクは、複数の毛細通孔の孔径を設定することによって所要の負圧を生ぜしめて、この毛細通孔内に小量の液体を貯留可能としている。
【００１１】
かかる構成によれば、毛細通孔の孔径を設定することで、小容量のタンクであっても、タンク内の負圧を一定の範囲に維持することが可能となり、複雑な装置を用いずに負圧を調整することが可能となる。しかも、毛細通孔内に液体を貯留し得るので、タンクの小型化が可能となり、一回の作業で使いきれるような小量用のタンクを提供できる。もっとも、毛細通孔の数を増すことによって液体の貯留量を増加することができるので、小量に限定されるものではない。
【００１２】
ここで、毛細通孔とは、毛細管現象を起こし得る孔径を有する通孔を意味する。微細孔径の管や基板の貫通孔はこれに該当する。通孔は必ずしも直線であることを要求するものではない。
【００１３】
上記液体貯留用タンクは、液体を液滴粒子としてノズルから吐出する液滴吐出装置の該液体を貯留するタンクとして使用されて、このタンクと上記ノズル間を接続する液路に前記タンクの負圧を及ぼすものがより望ましい。
【００１４】
このような手段をノズルから液体を吐出する液滴吐出装置に用いると、タンクとノズル間を接続する液路に所要の負圧を及ぼすことができ、ノズルからの液だれを防止することが可能となって具合がよい。
【００１５】
上記毛細通孔は、例えば、毛細管、タンク材料を貫通するレーザ照射痕、タンク材料に埋設された水溶性繊維の溶出痕等によって形成することが可能である。
【００１６】
かかる構成によれば、比較的簡易な製造技術により、所望の孔径の毛細通孔を形成することができる。
【００１７】
上記毛細通孔の孔形状（毛細管の端面の内周の形状）は、特に限定されず、円形状であっても、楕円形状であってもよく、三角形、四角形、五角形、或いは、その他の多角形構造であってもよい。ただし、毛細通孔内の液体をより余すことなく使用し得るという観点からは、略円形状であることが望ましい。なお、略円形状には、円形状、楕円形状、五角形以上の多角形状のものも含む。
【００１８】
上記毛細通孔の孔径は、例えば貯留する液体の表面張力とタンクに印加すべき負圧の値により決定される。
【００１９】
これにより、最適な負圧をタンク内に生ぜしめることができる。また、タンクに印加すべき負圧の値を、毛細通孔の孔径と貯留する液体の表面張力との関係で設定することとなるので、タンク内の微妙な負圧の調整が可能となる。
【００２０】
例えば、上記毛細通孔の孔径Ｄ［ｍ］は、タンク液面から液滴吐出装置のヘッドのノズル面までの高低差ｚ［ｍ］、液体の密度ρ［ｋｇ／ｍ３］、重力加速度ｇ［ｍ／ｓ２］としたときに、下記（Ｉ）式及び（ＩＩ）式を満たすようにするのがよい。
【００２１】
−０．１＜ｚ−４γ／（Ｄρｇ）＜０  ［ｍ］    ・・・（Ｉ）
−０．１＜−４γ／（Ｄρｇ）＜０    ［ｍ］    ・・・（ＩＩ）
上記（Ｉ）式及び（ＩＩ）式を満たすことで、液体の残量が小量となった場合であってもタンク内に一定の範囲内の最適な負圧をかけることができる。
【００２２】
本発明の液滴吐出ユニットは、複数の毛細通孔に液体を貯留するタンクと、当該タンクに接続され、当該液体を駆動信号に応じてノズルから液滴として吐出するヘッドと、当該タンクを当該ヘッドの上部に着脱可能に保持すると共に他の筐体に取付可能になされるホルダと、を備えている。
【００２３】
かかる構成によれば、毛細通孔に液体を貯留するタンクがヘッドの上部に着脱可能に保持されているので、ヘッドに負圧を生ぜしめることが可能となり、ノズルからの液だれを防止することができる。また、毛細通孔が負圧調整装置の役割と貯留室としての役割を果たすので、液滴吐出ユニットの小型化が可能となる。また、タンクが着脱可能であるので、空のタンクを液体が充填されたタンクに交換することができ、タンクとヘッドを同時に交換しなくてもよいので経済的である。
【００２４】
本発明の液滴吐出装置は、複数の毛細通孔に液体を貯留する１又は複数のタンクと、当該タンクにそれぞれ接続され、当該液体を駆動信号に応じてノズルから液滴として吐出する１又は複数のヘッドと、当該タンク及び当該ヘッドの対をそれぞれ保持する保持手段と、を備えている。
【００２５】
かかる構成によれば、毛細通孔に液体を貯留するタンクがヘッドに接続されているので、ヘッドに負圧を生ぜしめることが可能となり、ノズルからの液だれを防止することができる。また、毛細通孔が負圧調整装置の役割と貯留室としての役割を果たすので、別途負圧調整機構を設ける必要がなく、液滴吐出装置の小型化が可能となる。なお、ここで、タンクはヘッドに接続され、保持されていればよく、必ずしも着脱可能であることは要しない。さらに、上記液滴吐出装置は、複数のタンク及びヘッドの対を備えることが可能であり、複数の種類の液体を用いることができるので、使用の幅が広がる。
【００２６】
また、本発明の液滴吐出装置は、液体を貯留して液滴を外部に吐出する液滴吐出装置であって、当該液滴を吐出する１又は複数の液滴吐出ユニットを含み、当該液滴吐出ユニットは複数の毛細通孔に液体を貯留するタンクと、このタンクに接続されて当該液体を駆動信号に応じてノズルから液滴として吐出するヘッドと、を備えている。
【００２７】
上記複数のヘッドのノズルが互いに異なる位置に形成されていることが望ましい。
【００２８】
ノズル位置が互いに異なる位置に形成されることで、同時に複数の液滴を吐出することが可能となり、また、複数の種類の液体を互いに混じり合うことなく吐出することが可能となる。
【００２９】
また、液滴吐出装置は、更に、上記タンクと上記ヘッドとを接続する液路を備える構成とすることが可能である。タンクとヘッドを液路を介して接続することで、ノズルの位置等の設計の自由度が広がる。
【００３０】
上記複数のタンクは一方向に配列され、各タンク内の毛細通孔がこの方向と異なる方向に延在するように配列されることが望ましい。例えば、当該毛細通孔を、タンクが配列される方向と直交する方向に延在するように配列することが望ましい。
【００３１】
このように配列することで、複数のタンクから同時に複数の液滴の吐出が可能となる。
【００３２】
上記液体としては核酸又はタンパク質を含むプローブ溶液が好適に用いられる。
【００３３】
核酸又はタンパク質といった生体物質は、高価で、また、分解・変質がし易いので、小容量単位での使用が望まれるが、本発明の液体吐出装置によれば、小容量のタンクを形成した貯留液体を使いきることが可能であり、また、タンクの機能によって、液だれの防止も可能であり、貴重な試料の損失を抑えることが可能となる。
【００３４】
上記保持手段及び上記液滴吐出ユニットの各々は、上記タンクを着脱可能に保持することが望ましい。
【００３５】
タンクが着脱可能であると、空になったタンクを新しいタンクへ容易に交換することができ、タンクの貯留量に比べて寿命の長いヘッドを同時に交換しなくてもよいので経済的である。
【００３６】
上記液滴吐出ユニットは、装置の筐体に着脱可能に保持されることが望ましい。
【００３７】
これにより、液滴吐出ユニットの交換が可能となるので、液体の種類（例えば、プローブ液の種類）の入替えや配置変更、不具合なユニットの交換等が可能で使用の便宜、経済効率の観点から好ましい。
【００３８】
上記液滴吐出装置を使用してプローブ溶液をアレイ基板上に形成された複数の検出部に供給することが可能である。
【００３９】
上記液滴吐出装置は、一回の作業で使い切れるような小容量のタンクとすることが可能であるので、貴重なプローブ溶液のスポッティングにも好適である。また、複数の種類の液体を備えることができるので、複数の検出部を有するアレイ基板の作成にも好適に用いられる。
【００４０】
本発明の液体貯留用タンクの製造方法は、複数本の管を所望の端面形状となるように束ねる管束工程と、束ねた管を加熱して一体化させると共に管の中心軸方向に引き延ばして所望の孔径の毛細管が密集した集合体を形成する引き延ばし工程と、当該集合体を所望の長さに切断する切断工程と、を備えている。
【００４１】
上記構成によれば、所望の孔径の毛細通孔を複数有する所望の端面形状のタンクを容易に形成することができる。
【００４２】
また、本発明の液体貯留用タンクの製造方法は、管の内部にこの管とエッチングレートの異なる材料を充填する第１の工程と、この管の複数本を所望の端面形状となるように束ねる第２の工程と、束ねた複数の管を加熱して一体化させると共に管の中心軸方向に引き延ばして所望の孔径の毛細管が密集した集合体を形成する第３の工程と、得られた毛細管の集合体を所望の長さに切断する第４の工程と、切断された各毛細管の内部に充填された材料を除去する第５の工程と、を備えている。
【００４３】
このように、管の内部に他の材料を充填することで、管孔が加熱時、切断時等の作業中に塞がるのを防止することができ、歩留まりを向上させることができる。また、エッチングレートの異なる材料を充填することで、作業後に、充填した材料のみを選択的に容易に除去することが可能となる。
【００４４】
また、前記第２の工程に続いて、更に、所望の端面形状に束ねた管の外周をこの管と同様の材料で形成された複数の棒材で被覆する工程を含むことが望ましい。
【００４５】
管と同様の材料の棒材を用いることで、延伸時の歪を減少させることができ、また、過度に過熱され易い束ねた管の外周を棒材で被覆することで、意図しない管の変形を防止することができ、作業を容易にすることができる。
【００４６】
例えば、上記管を構成する材料及び上記管の内部に充填される材料は、それぞれ第１及び第２のガラスである。
【００４７】
例えば、高分子材料を用いた場合には、貯留する液体の種類が制限される場合もあるが、ガラスは無機物質であり、貯留する液体の種類を選ばないので好ましい。また、透明な部材である為、タンク内に残留する液体の量を容易に検出することが可能となる。
【００４８】
例えば、上記第１のガラスがホウ珪酸ガラス又はソーダ石灰ガラスであり、上記第２のガラスがソーダガラス、アルミノシリケートガラス、又は高鉛ガラスのいずれかであることが望ましい。
【００４９】
このようなガラスの組合わせを用いることで、酸により、充填したガラスのみを選択的に容易に除去することができる。
【００５０】
上記管の端面の外周の形状が、隣接した管の外周同士が互いに密着することを可能とする多角形状であることが望ましい。
【００５１】
間の相互間に微細な隙間が形成されると、隙間の径によっては、毛細管現象により吸い込まれた液体が表面張力により隙間から排出されなくなることがあり、使用し得ない液体がタンク内に残存することとなる。しかしながら、かかる構成によれば、管の外周同士が互いに密着し得るので、このような隙間の発生を防止することができ、高額な液体の損失を防止し得る。
【００５２】
このような上記管の端面の形状は、例えば六角形であることが具合がよい。管の端面が六角形状であると、タンクの端面形状を自由にレイアウトし得るので、液滴吐出装置のレイアウトの自由度も高くなる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００５４】
＜発明の実施の形態１＞
図１は、本発明に係る液体貯留用タンクを説明する図である。
【００５５】
同図（ａ）は、本実施形態における液滴吐出装置の液体貯留用タンクの全体を示す斜視図である。同図に示すように、液体貯留用タンク１は、複数本のガラス製の毛細管が密集し構成される毛細管の集合体１０の周囲を、ガラス製の細棒によって構成される側壁２０が被覆する二層構造を有している。
【００５６】
同図（ｂ）は、液体貯留用タンク１を上面から見た平面図を示す。同図に示されるように、タンク内部を構成する毛細管１２の端面の形状は、外形が六角形で、孔１１の形状が円形構造を有している。また、毛細管１２の外周を覆う細棒２１も端面（外形）が六角形構造を有している。ガラス製の毛細管は、例えば、孔径が１２０μｍ、長さが５ｃｍであり、集合体１０は、このような毛細管約２０００本が束ねられて構成されている。
【００５７】
毛細管１２及び細棒２１の外周の形状は、この実施形態においては、六角形状であるが、これに限定されるものではない。円形構造でも、三角形、四角形、その他の多角形構造であってもよい。ただし、毛細管１２及び細棒２１を束ねた際に微細な隙間を形成せずに、毛細管１２及び細棒２１を効率よく密集させることができるという観点からは、正三角形、正四角形、正六角形、などの密着可能な端面形状が好ましい。毛細管１２同士、細棒２１同士、或いは毛細管１２と細棒２１の間に、微細な隙間が形成されると、表面張力によりその隙間に溜まった液体は抜けることが困難となり、液体がその隙間に残留してしまう恐れがあるからである。
【００５８】
なお、タンクの端面形状を、液滴吐出装置の形状（設計）に合わせて自由に変化させることができるという観点からは、毛細管１２及び細棒２１の端面の外周の形状が、正六角形構造であると具合がよい。また、液体貯留用タンク１は、細棒２１を用いずに毛細管１２のみから構成されていてもよい。
【００５９】
さらに、毛細管１２同士の間に微細な隙間が形成されている場合には、その隙間を、毛細管現象を利用して、接着剤や硬化性樹脂等によりその隙間を埋めてもよい。このように、微細な隙間を埋めることで、液体がタンク内の毛細管相互間に残留するのを防止することができる。
【００６０】
毛細管１２の集合体１０の端面の形状は、本実施形態においては、円状であるが、特に円形に限定されるものではなく、楕円状であっても、三角形、四角形、五角形、或いは、その他の多角形構造を有していてもよい。
【００６１】
また、タンクの側壁２０の凹凸をなくし、必要に応じて取り付けられるホルダとの密着性をよくする等のために、タンクの側壁２０をさらに、高分子材料、ガラスなどで被覆してもよい。
【００６２】
毛細管１２の孔径は、毛細管現象を起こし得る孔径であり、タンク内に所要の負圧をかけ得る孔径であればよく、本発明の効果を達成し得る限り特に限定されるものではない。このような孔径は、タンク内の負圧の設定、貯留する液体の種類（粘度等）、充填量、ノズル径、等によって、適宜調整され得る。
【００６３】
以下に、貯留用タンクを構成する毛細管１２の孔径の設定法について一例を挙げて説明する。
【００６４】
一般に、液滴吐出装置１００の液体貯留用タンク１にかけられる負圧は、−１０ｃｍ付近に設定されることが多い。このような負圧は、水頭値Ｈ（全ヘッド）として示すことができる。ここで、１気圧＝１０１３２５Ｐａ（Ｎ／ｍ２）＝７６０ｍｍＨｇ（水銀柱）＝１０．３３ｍＡｑ（水柱）であり、水頭値Ｈ＝−１０ｃｍは、約−０．０１気圧である。
【００６５】
水頭値Ｈは、下記式で表される。
【００６６】
水頭値Ｈ  ＝  圧力ヘッド  ＋  速度ヘッド  ＋  位置ヘッド
ここで、圧力ヘッドは、ｐ／（ρ・ｇ）で表される。ここで、ｐは、圧力［Ｎ／ｍ２］、ρは貯留液体の密度［ｋｇ／ｍ３］、ｇは重力加速度［ｍ／ｓ２］である。毛細管１２による圧力ｐは、表面張力によって発生する力を管の断面積で割ると求められる。したがって、表面張力γ［Ｎ／ｍ］、毛細管との接触角θ、毛細管の孔径Ｄ［ｍ］、毛細管の周の長さｌ［ｍ］（ｌ＝πＤ）、毛細管の断面積Ｓ［ｍ２］（Ｓ＝πＤ２／４）とすると、毛細管による圧力ｐは、
ｐ＝ｌ×γ×ｃｏｓθ／Ｓ＝ｌ・γ／Ｓ＝４γ／Ｄ
となる。
【００６７】
図２（ａ）は、上述した毛細管と液体との接触角θを説明する図を示している。ここで、接触角とは、同図に示すように、静止液体の自由表面が固体壁に接する場所で液面と固体面とがなす角（液の内部にある角をとる）をいう。
【００６８】
例えば、ガラスと水、ガラスとインク或いはタンパク質溶液の場合には、接触角θは０に近似できるので、ｃｏｓθ＝１と近似される（図２（ａ）参照）。よって、圧力ヘッドは、圧力ヘッド＝４γ／（Ｄρｇ）  で表される。
【００６９】
また、動圧による速度ヘッドは、流量が極めて僅かなので無視できる。したがって、タンクの液面から液滴吐出装置のヘッドのノズル面までの高低差をｚ［ｍ］とすると、水頭値Ｈは、水頭値Ｈ＝ｚ−４γ／（Ｄρｇ）  で表される。
【００７０】
以上から、水頭値Ｈを例えば、−０．１［ｍ］（＝−１０［ｃｍ］）＜Ｈ＜０［ｍ］の範囲にするためには、
−０．１＜ｚ−４γ／（Ｄρｇ）＜０  ［ｍ］      ・・・（Ｉ）
の条件を満たす必要がある。
【００７１】
また、貯留する液体を最後まで使いきった状態でも水頭値を上記値に保つには、
−０．１＜−４γ／（Ｄρｇ）＜０  ［ｍ］      ・・・（ＩＩ）
の条件を満たす必要がある。
【００７２】
ここで、水の場合、密度ρは１０００［ｋｇ／ｃｍ３］、重力加速度ｇは、９．８［ｍ／ｓ２］である。１［ｋｇ・ｍ／ｓ２］＝１［Ｎ］であることから、ρ・ｇ＝９８００［Ｎ／ｍ３］となる。
【００７３】
高低差ｚの値は、上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）の条件を満たす必要があることから、Ｚ＝１０［ｃｍ］以下であることが好ましい。
【００７４】
ところで、液滴吐出装置１００に用いられる液体としては、例えば、インク（表面張力：３０［ｍＮ／ｍ］）、又は、タンパク質溶液（牛免疫グロブリン（ＩｇＧ）１００［ｍｇ］＋グリセリン１３．３［ｃｃ］＋リン酸緩衝生理食塩水５３．３［ｃｃ］では、表面張力：６０［ｍＮ／ｍ］、粘度：２．６［ｃＰ］）などが用いられる。したがって、液滴吐出装置には、およそ３０〜６０ｍＮ／ｍの表面張力のものが用いられることが多い。
【００７５】
図２（ｂ）に、表面張力が３０ｍＮ／ｍと６０ｍＮ／ｍの場合の水頭値と孔径の相関関係を表したグラフを示す。当該グラフに示されるように、初期充填時の高低差ｚを０．０５ｍとした場合には、表面張力が３０ｍＮ／ｍの場合、孔径が１２０〜２５０μｍの範囲であることが好ましく、表面張力が６０ｍＮ／ｍの場合、孔径が２５０〜４５０μｍの範囲であることが好ましい。
【００７６】
なお、上記形態においては、管の長手方向に直角な断面（端面）の内周の形状が円状の場合についての管径の算出方法の一例を挙げたが、断面の内周が円以外の多角形である場合にも、上記の水頭値と同様の算出方法により、好ましい断面積の範囲を求めることができる。
【００７７】
また、タンクを構成する毛細管１２の本数は、タンクの容量によって適宜調整される。
【００７８】
具体的には、例えば、毛細管１２の孔径をＤ［ｍ］、長さを０．０５［ｍ］とし、必要な貯留液量を１ｃｃとすると、必要な本数ｎは、
１ｃｃ＝０．０５×πＤ２／４×ｎ
より計算される。したがって、孔径１２０μｍでは約１８００本、孔径２５０μｍでは約４００本、孔径４５０μｍでは約１３０本となる。
【００７９】
タンクの大きさについては、上記のように、容量が設定され、毛細管１２の本数が決定されると、毛細管１２により形成されるタンクの形状によって決定される。例えば、正方形状に毛細管１２を配列する場合には、１列に並ぶ毛細管１２の本数は、上記本数の平方根となるので、孔径１２０μｍでは１列に約４３本、管径２５０μｍでは約２０本、孔径４５０μｍでは約１２本となり、管壁（管の肉厚）を１００μｍとすると、一辺の長さは、孔径１２０μｍでは約１０ｍｍ、孔径２５０μｍでは約７ｍｍ、孔径４５０μｍでは約７ｍｍとなる。従って、小型のタンクを形成することができる。もっとも、毛細管の数は適宜に設定することができるので、小量のタンクに限定されるものではない。
【００８０】
また、毛細管１２は、必ずしも、直管状である必要はなく、屈曲していてもよい。
【００８１】
なお、本実施形態においては、ガラス製の毛細管１２を用いたが、毛細管現象を起こし得る材料から形成される管であればよく、ガラス製に限定されない。また、このような毛細管現象を起こし得る材料は、特に限定するものではないが、毛細管現象を起こしやすいという観点から、貯留する液体との接触角θが、０〜７０゜である材料を用いることが好ましい。このような材料としては、ガラス以外に、例えば、アルミニウム：５°、ナイロン：７０°が挙げられる。ただし、有機材料を使用した場合には、貯留する液体の種類のよっては、有機材料に含まれる添加剤等が、貯留する液体中に溶出し、汚染されるおそれがあり、貯留する液体の種類が制限される場合が考えられるが、ガラス材料は、このような汚染がなく、貯留する液体の種類を選ばないので好ましい。また、タンクがガラスで形成されることにより、貯留されている液体の残量の確認が容易にできる。また、電気光学的センサによって自動的に残量を検出することが可能となる。
【００８２】
本実施形態の液体貯留用タンクによれば、上記構成をとるため、一回の作業で貯留した液体を使いきることが可能な小容量のタンクとすることができる。また、タンク内に所要の負圧を生じさせることができ、毛細通孔の孔径を適切に調節することにより、この負圧を一定の範囲に調整し、維持することが可能である。また、タンク内の液体の残留量が少なくなった場合においても、負圧を一定の所望の範囲内に維持することが可能である。さらに、例えば、多孔質樹脂を用いた場合には、孔の向きが様々であり、タンク内に貯留した液体を完全に使用しきれない場合がある。また、タンク内の液残量が少なくなった場合に、部分的に液体が満たされない孔が生じ、そのような孔から空気が回り込んで、タンク内の負圧が変動したり、タンク内に液体が残留しているにも拘らず、液体を供給できないといった不具合が生じる可能性がある。しかし、本発明の実施形態によれば、毛細通孔を利用しているので、貯留する液体も一方向に抜けることが可能であり、また、液量が少なくなっても、タンク内の液体がなくなるまで負圧を調整し得るので、タンク内に貯留した液体をほぼ完全に使いきることが可能となる。また、ガラス管から形成されるので、タンク使用時に、貯留する液体の種類がほとんど制限を受けることなく、適用の範囲が広い。
【００８３】
図３は、本実施形態の液体貯留用タンクの製造工程を説明する説明図である。
【００８４】
同図を参考に液体貯留用タンクの製造工程について説明する。
【００８５】
（１）  まず、同図（ａ）に示すような、長手方向に垂直な断面の外周の形状が六角形状であり、内周の形状が円状であるガラス管２を例えば２０００本準備する。同図（ｂ）に示すように、準備したガラス管２を同方向に束ね、束ねたガラス管２の集合体の断面形状が、例えば略円状になるように配置する。このように束ねたガラス管２の集合体の外周をさらに、端面形状が六角形状のガラス棒３で覆う。外周には後の加熱加工時において特に熱がかかりやすいが、このようにガラス管２の周囲をガラス棒３で覆うことにより、加熱加工時の意図しない変形を最小限に防止することが可能となる。なお、ガラス棒３は、ガラス管２の集合体の周囲を一重に覆うものでも、二重以上の何重に覆うものであってもよい。
【００８６】
また、本実施形態においては、束ねたガラス管２の集合体の端面形状を、略円状になるように配置したが、このような形状に限定されないことはいうまでもなく、例えば、液滴吐出装置に用いる場合には、液滴吐出装置の設計に応じて、所望の端面形状に適宜形成し得る。
【００８７】
（２）  束ねた管を、ガラスの軟化温度以上の適当な温度（例：約６００〜９００℃）で加熱して、上記ガラス管の集合体４を一体化させると共に、ガラス管２の軸方向（図３（ｂ）の矢印方向）に引っ張り、管の孔径が所望の孔径、例えば１２０μｍ程度になるまで延伸する。なお、このような延伸工程において、一回の延伸により所望の孔径の毛細管を形成してもよく、何段階かに分けて延伸を行ってもよい。
【００８８】
（３）  図３（ｃ）に示すように、上記のように形成して引き延ばした毛細管の集合体１０及びこれを保設する外壁２０を得る（図３（Ｃ））。
【００８９】
（４）  これを同図（ｄ）に示すように、所望の長さ、例えば、約５ｃｍに切断することにより、液体貯留用タンク１が得られる。
【００９０】
なお、上記延伸工程及び切断工程において、孔がつぶれたりひび割れたりする場合があり、このような延伸時の孔のつぶれや切断時の管壁のクラックを防止するために、加熱加工前にガラス管２の管孔に、異種のガラスを充填する工程を実行し、延伸、切断工程後に、充填したガラスだけを選択的に除去する工程を実行することとしてもよい。
【００９１】
一般のガラスは、アルカリに反応しやすく、酸にはほとんど反応しないという性質を有する。一方、例えば、ソーダガラス、アルミノシリケートガラス、又は高鉛ガラス等の金属イオンを組成中に多く含むガラスは耐酸性が低下し、特にＳｉＯ２が約６０〜７０重量％を下回ると、著しく耐酸性が低下する。このようなガラスの性質を利用して、通常のガラスから構成されるガラス管の管孔に、上記のような金属イオンを多く含む組成のガラスを充填し、延伸、切断工程を終えた後、酸により処理することで、充填されたガラスのみを選択的に融解させることができる。
【００９２】
具体的には、例えば、高鉛ガラスは、通常のホウケイ酸ガラス又はソーダ石灰ガラスと比べ、例えば５％ＨＣｌ水溶液でのエッチングレートの比が１０００〜１００万倍であり、延伸、切断工程後、５％ＨＣｌ水溶液を用いて、充填ガラスのみを溶融することができる。
【００９３】
なお、ガラス管孔に充填するガラスは、ガラス管を構成するガラスと、軟化点、膨張率の近い組み合わせを選ぶことが延伸後の歪等を防止し得るという観点から望ましい。
【００９４】
上記製造方法によれば、簡便な方法で、所望の孔径の毛細通孔を有する液体貯留用タンクを製造し得る。また、管を束ねるだけで、タンクの端面形状を容易に形成することができるので、これを液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置に用いる場合に、装置等の設計の自由度が広がる。さらに、エッチングレートの異なる材料を管孔に充填し、棒材で周囲を補強して引き延ばし、切断を行うことで、より一層、生産効率、作業効率の向上を図ることが可能となる。
【００９５】
また、さらに、本発明の液体貯留用タンクは、所望の孔径を有する複数の毛細管を接着剤等により密着させ所望の端面形状を有する毛細管の集合体を形成した後、所望の長さに切断することにより作製してもよい。
【００９６】
＜発明の実施の形態２＞
図４は、本発明に係る他の液滴吐出装置１００の液体貯留用タンクを説明する図である。
【００９７】
同図は、例えば液滴吐出装置に使用される液体貯留用タンクの全体を示す斜視図である。同図に示すように、液体貯留用タンク５は、ポリサルフォン樹脂又はポリエステル樹脂等の高分子材料を用いて角柱状に形成されている。タンク５上面には、タンクの底面に抜ける、孔径の小さな複数の毛細通孔６が形成されている。
【００９８】
同図は、液体貯留用タンク５を上面から見た平面図を示す。液体貯留用装置５に形成された複数の毛細通孔６は、例えば、二次元にされた複数の正三角形の頂点位置に形成されている。このように、形成することで、後述のように複数の異毛細通孔を同時に形成することが可能となる。
【００９９】
また、タンク５の外形は、本実施態様では、角柱状としたが、特に角柱状に限定するものではなく、液滴吐出装置の設計に応じ、適宜円柱状その他の形状に変更できる。
【０１００】
毛細通孔６の位置、孔径、形状、数、長さ等については、実施の形態１と同様に適宜設定できる。
【０１０１】
次に、本実施の形態における液体貯留用タンク５の製造方法について説明する。
（１）ポリサルフォン樹脂等の高分子材料を用いて、所望の形状（例えば角柱状）に液体貯留用タンクの外形を形成する。
（２）上記成形体の上面からエキシマレーザ（例：ＫｒＦ）を照射して、その照射痕によりタンク底面に抜ける貫通孔を複数形成する。エキシマレーザは、紫外域の波長により、Ｃ＝ＣやＣ−Ｈなどの結合を直接切ることができ、熱的な影響無しに加工することができるので好ましい。
【０１０２】
このとき回折格子を用いると、レーザ光を複数のビームに分岐することができ、多数の孔を同時に開口することができるので好ましい。
【０１０３】
また、小さなスペースに高い密度で毛細通孔を形成するために、レーザ光を、例えば、二次元に配置された複数の正三角形の各頂点に照射することが好ましい。
【０１０４】
レーザのスポット径は、実施の形態１と同様、水頭値の式により算出した数値に基づいて、適宜選択することができる。
【０１０５】
さらに、本実施態様における液体貯留用タンク５の別の製造方法について説明する。
（１）水溶性樹脂（例：酢酸ビニル系樹脂等）からなる繊維を、繊維同士が互いに一定間隔の距離をおくように同方向に並べて、例えば、ポリエステル等の非水溶性樹脂で固めることにより、所望の断面（繊維の長手方向に垂直な断面）形状を有する例えば柱状の成形体を形成する。
（２）得られた柱状成形体を所望の長さ（例：約５ｃｍ）に切断する。水溶性樹脂からなる繊維部分を選択的に溶解させることにより、多数の毛細通孔６を有するタンクを形成することができる。
【０１０６】
好ましい毛細通孔６の径については、上記と同様の水頭値の式により算出することができ、算出された数値に応じて、繊維の太さを適宜選択することで好ましい孔径の毛細通孔６を形成できる。
【０１０７】
毛細通孔は、分岐していてもよいが、微妙な負圧の制御が可能という観点からは、互いに独立した通孔であることが好ましい。
【０１０８】
したがって、隣接した繊維同士が互いに接触して分岐した孔が形成されるのを防止するために、例えば、互いに一定の間隔をおいて配列させた繊維の両端を引っ張った状態で、非水溶性樹脂からなる溶液に含浸させてもよい。
【０１０９】
上記方法によれば、簡便に所望の孔径を有する複数の毛細通孔を形成することができる。また、タンクの材料として、高分子材料を用いることで、タンクを所望の形状に容易に成形加工でき、当該タンクを用いた液滴吐出ユニット及び液滴吐出装置の設計の自由度をより一層広げることが可能となる。
【０１１０】
＜発明の実施の形態３＞
図５は、本発明の液体貯留用タンクを備える液滴吐出ユニットを説明する説明図である。
【０１１１】
同図に、後述の液滴吐出装置１００に使用される液滴吐出ユニット９９の構成を表す断面図を示す。
【０１１２】
同図に示すように、液滴吐出ユニット９９は、液体貯留用タンク１と、液体を微小な液滴として吐出するヘッド３０と、これらを保持するホルダ４０とを備えている。液体貯留用タンク１とヘッド３０は、直接接続され、あるいは、流路（液路）４１を介して接続される。流路４１はホルダ４０の一部によって形成することが可能である。この流路は図５（ａ）の上下方向のみならず、前後左右方向に形成することができ、後述の例（例えば、後述の図７参照）に示すように、任意の位置に配置されたヘッド３０あるいはノズル３２１への液の供給路を形成する。
【０１１３】
タンク１のヘッド３０が接続される側と反対側には、ゴミ等の混入を防止するために、キャップ５０が取り付けられている。キャップ５０には、貫通した空気孔５１が形成されており、貯留する液体の量が減ってもタンク内の負圧を一定に保持し得る構造になっている。空気孔５１の孔径は、タンクへのゴミの混入を防止するために、例えば、数１０μｍ程度であることが望ましい。空気孔は屈曲していてもよく、また、ゴミをトラップし得る構造であるならば、上記孔径より大きなものであってもよい。
【０１１４】
ホルダ４０は、例えば、液体貯留用タンク１をヘッド３０の上部に保持するものであって、液体貯留用タンク１と、後述のヘッド３０を収容し得る空洞部を内部に有している。それにより、タンク１内の液体が全てヘッド３０内に流入することを可能とする。
【０１１５】
なお、ホルダ４０は、上記液体貯留用タンク１を完全に覆うものでなくてもよい。ホルダ４０の材質は、特に限定されず、例えば、ガラス、高分子材料等を使用することができる。中でも、タンク内の残液量を容易に確認し得るという観点からは、透明部材により形成されていることが好ましい。
【０１１６】
また、液体貯留用タンク１の側壁２０が透明部材から形成されている場合にはホルダ４０の内外壁に、タンク内の液体の残留を検出し得る電気光学的センサ６０を設置することが可能である。また、ホルダ４０も一部透明である場合には、ホルダ４０の外壁に電気光学的センサ６０を配置することが可能である。これにより後述のように自動的にタンク１内の貯留液の残量を検出することが可能となる。
【０１１７】
なお、液体貯留用タンク５についても、同様に液滴吐出ユニット９９内に備えることができる。
【０１１８】
図５（ｂ）は、液滴吐出ユニット９９を構成するヘッド３０の構造例を示す図である。
【０１１９】
同図に示すように、ヘッド３０は、例えば、静電駆動方式であり、カバーガラス３１と加圧室基板３２と電極基板３３とによって構成されている。図５（ｃ）に示すように、加圧室基板３２には、タンク１から供給される液体の受領口３２３と、加圧室３２２とノズル３２１が連通するように形成されている。加圧室３２２の壁の一部には振動板が設けられており、この振動板と対向する側であって、流路とは反対側に、空隙を介して電極３３４（対向電極）が設けられている。振動板と対向電極３３４に電位差を与えると、振動板は、対向電極３３４に静電圧力により引き付けられて、加圧室に負圧を発生させる。この電位差を、解除した際に、振動板の復元力により、加圧室内の液体がノズル３２１から吐出される。
【０１２０】
ノズルのメニスカスによる圧力は、液体をタンク１から吸引しなければならないので、タンク内の負圧より強くする必要がある。したがって、カートリッジの水頭値を例えば−１０ｃｍとすれば、ノズルメニスカスによる水頭値は、−１０ｃｍより大きければよい。但し、メニスカスの安定維持の観点からは、安全率を２〜３倍とる必要があり、水頭値は、最低−２０〜−３０ｃｍ程度であることが好ましい。したがって、ノズルの孔径は、上記水頭値が得られるような孔径であることが好ましい。また、流体抵抗を考慮すると、ノズルの孔径は、例えば２０μｍ以上とされる。なお、ノズル孔径が２０μｍの時のメニスカスによる水頭値は、表面張力が３０ｍＮ／ｍの場合は６１ｃｍであり、６０ｍＮ／ｍの場合は１２２ｃｍとなるので、流体抵抗により上限が制限される。
【０１２１】
本実施態様においては、ヘッド３０として、静電駆動方式のヘッドを例示したが、これに限らず、ピエゾ方式、気泡方式のヘッドも採用することができる。なお、貯留する液体に生体材料を用いる場合には、生体材料の分解・変質等を防止するため、瞬間的な発熱を併有しない静電駆動方式若しくはピエゾ方式のヘッドを採用することが好ましい。
【０１２２】
本実施形態の液滴吐出ユニット９９によれば、タンク１によって所要の負圧をヘッド３０の液路内に生じさせることができるので、ノズル３２１からの液だれを防止することが可能となる。また、小容量のタンク１を搭載し得るので、一回の作業で貯留した液体を使用し切ることが可能となる。さらに、ホルダ４０を介し、タンク１とヘッド３０が接続されているので、液滴吐出ユニット９９を例えば液滴吐出装置の筐体に設置する場合にも、着脱の取扱いが容易となる。また、空になったタンク１を交換して液体が充填された新しいタンク１を装着することによって運転コストを下げることが可能となる。
【０１２３】
図６は、液滴吐出装置１００を簡略に説明する図である。
【０１２４】
同図（ａ）には、単一の液滴吐出ユニット９９を備えた液滴吐出装置１００の概略図が示されている。
【０１２５】
同図に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１００は、上述のような液滴吐出ユニット９９、筐体７０、制御部１００ｂ及び駆動回路１００ａを含んで構成されている。液滴吐出ユニット９９は、液滴吐出装置１００内の筐体に着脱可能に取付けられている。液滴吐出ユニット９９に設置された電気光学的センサ６０により、液体貯留用タンク１内の液体の残留量が検知され、液体残留量の情報が制御部１００ｂに伝達される。タンク内の残液量が十分である場合には、外部から供給される動作信号が、駆動回路１００ａに伝達され、ヘッド３０に駆動信号が印加されて静電駆動機構が駆動される。それにより、液体が外部に吐出される。タンク内の残液がなくなった場合には、その情報が制御部１００ｂに伝えられ、外部から動作信号が伝達されても、制御部１００ｂから駆動回路１００ａへはその動作信号は伝達されない。装置１００は外部に注意信号を出力する。
【０１２６】
図６（ｂ）は、厚みの薄い扁平構造を有する複数の液滴吐出ユニット９９を備えた液滴吐出装置１００の概略図を示している。
【０１２７】
同図に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１００は、厚みの薄い、例えば、一ユニットの厚みが０．２〜０．５ｃｍ程度の扁平構造を有する複数の液滴吐出ユニット９９、制御部１００ｂ、駆動回路１００ａを備えて、構成されている。複数の液滴吐出ユニット９９は、各ユニットごとに制御部１００ｂ、駆動回路１００ａに接続されており、図６（ａ）で説明したのと同様に作動する。液滴吐出ユニット９９のノズル３２１は、ユニットごとに少しずつずらした位置に設置されている。これにより、液滴吐出時に複数のノズル３２１より吐出される液滴が混ざるのを防止することが可能となる。また、アレイ上に配置された対象体への吐出を一走査で可能とする。
【０１２８】
従来のゴムタンクでは、タンクを扁平にした場合、適度な張力を得ることが困難であったので、省スペース型の装置を形成することが困難でるが、本実施形態の液滴吐出装置１００では、複数の毛細通孔に液体を貯留する液体貯留用タンク１を用いているため、タンクの断面形状を扁平な形状にしても、一定の負圧を保持することが可能である。したがって、同一又は異なる種類の吐出液の入った複数の液体貯留用タンク１を有する液滴吐出用装置１００において、タンク１を扁平構造に形成し、複数並列することができるため、本例示のように、液滴吐出用装置を小型化することができる。
【０１２９】
図７には、上述した扁平構造を有する複数の液滴吐出ユニット９９を備えた液滴吐出装置１００を用いて、複数の検出部を有するプローブアレイ用のアレイ基板にスポッティングする様子を示した図である。
【０１３０】
同図に示すように、プローブ溶液を貯留液として用い、プローブアレイ（バイオチップ）を製造する場合には、複数のヘッドを用いて複数のプローブ溶液、例えば、核酸溶液、蛋白質溶液等を小さなアレイ基板上に吐出する必要があることから、装置をコンパクトにレイアウトすることが望ましく、液滴吐出ユニット９９が扁平である事が望ましい。したがって、本実施形態の液滴吐出装置１００は、複数の液体吐出ユニット９９を有する装置の小型化が可能なことから、プローブアレイの製造に好適である。
【０１３１】
前述したように、タンク１及び液滴吐出ユニット９９が共に交換可能である。なお、本発明の液滴吐出装置の用途は生体試料の吐出に限定するものではなく、複数種の貴重なサンプルを微量ずつ滴下する必要がある工業用途、医療用途にも好適に用いられる。具体的には、本発明の液滴吐出装置は、プリンタ、或いは、プローブアレイの製造装置２００に応用できる他、各ヘッドから異なる複数の薬液を固相表面上に吐出して所望の検査キット等を製造する場合にも応用できる。
【０１３２】
次に、本発明の液滴吐出装置を備えたプローブアレイ製造装置について具体的に説明する。
【０１３３】
図８は、プローブアレイ製造装置の具体例について説明する図である。同図に示すプローブアレイ製造装置は、液滴吐出装置１００、作業台１０１、Ｙ方向駆動軸１０２、Ｘ方向ガイド軸１０４、作業台駆動モータ１０５、基台１０６、制御部１０７を備え、構成されている。また、作業台１０１上には、プローブアレイに用いられる基板１０８が載置されている。基板１０８は、作業台１０１上に４８枚並べられている。この基板１０８上に所望のプローブ溶液をスポッティングすることにより、プローブアレイを製造できる。
【０１３４】
Ｙ方向駆動軸１０２には、Ｙ方向駆動モータ１０３が接続されている。Ｙ方向駆動モータ１０３は、例えばステッピングモータ等であり、制御部１０７からＹ軸方向に対向する動作信号が供給されると、Ｙ方向駆動軸１０２を回転させる。Ｙ方向駆動軸１０２が回転させられると、液滴吐出装置１００はＹ方向駆動軸１０２の方向に沿って移動する。
【０１３５】
Ｘ軸方向ガイド軸１０４は、基台１０６に対して動かないように固定されている。また、作業台１０１には、作業台駆動モータ１０５が接続されている。作業台駆動モータ１０５は、例えばステッピングモータ等であり、制御部１０７からＸ軸方向に対応する駆動信号が供給されると、作業台１０１をＸ軸方向に移動させる。すなわち、作業台１０１をＸ軸方向に駆動し、液滴吐出装置１００をＹ軸方向に駆動することによって、液滴吐出装置１００を基板１０８上の所望の場所に自在に移動させることができる。
【０１３６】
制御部１０７は、プローブ溶液の吐出タイミング、吐出回数等を制御する為の駆動信号を液滴吐出装置１００に供給する。また、制御部１０７は、Ｙ方向駆動モータ１０３及び作業台駆動モータ１０５のそれぞれに対して、これらの動作を制御する為の駆動信号を供給する。
【０１３７】
なお、上述したＹ方向駆動軸１０２、Ｙ方向駆動モータ１０３、制御部１０７が走査駆動手段に、Ｘ方向ガイド軸１０２、作業台駆動モータ１０５、制御部１０７が位置制御手段にそれぞれ対応している。
【０１３８】
このような構成を備える本発明のプローブアレイ製造装置であれば、より多くの種類のプローブ溶液を基板１０８上に吐出することができ、作業効率を顕著に向上させることが可能となる。
【０１３９】
以上説明したように、複数の毛細通孔によって液体貯留タンクを構成することで液体貯留タンクに微小負圧を生ぜしめて小量の液体を保持することが可能となる。また、この液体貯留タンクを液滴吐出装置の液体通路に接続することによって液体通路に微小負圧を生ぜしめて液滴吐出ヘッドからの液だれを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る液体貯留用タンクを説明する図である。
【図２】図２（ａ）は、毛細管と液体との接触角θを説明する図であり、図２（ｂ）は、水頭値と孔径の関係を示すグラフである。
【図３】図３は、本実施形態の液体貯留用タンクの製造工程を説明する説明図である。
【図４】図４は、本発明に係る他の液滴吐出装置の液体貯留用タンクを説明する図である。
【図５】図５は、本発明の液体貯留用タンクを備える液滴吐出ユニットを説明する説明図である。
【図６】図６は、液滴吐出装置を簡略に説明する図である。
【図７】図７は、扁平構造を有する複数の液滴吐出ユニットを備えた液滴吐出装置を用いて、複数の検出部を有するプローブアレイ用のアレイ基板にスポッティングする様子を示した図である。
【図８】図８は、プローブアレイ製造装置の具体例について説明する図である。
【符号の説明】
１  液体貯留用タンク、２  ガラス管、３  ガラス棒、１０  毛細管の集合体、２０  細棒によって構成される側壁、５  液体貯留用タンク、６  毛細通孔、３０  ヘッド、４０  ホルダ、５０  キャップ、３１  カバーガラス、３２  加圧室基板、３３  電極基板、９９  液滴吐出ユニット、１００  液滴吐出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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