(57)【要約】【課題】高価な試薬や希少な検体等についてもこれを容易にかつ確実に充填することができると共に、液状体中への気泡や微粒子等の残留を抑制することが可能となる、液滴吐出方法、及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】液状体Ｌを貯留するキャビティと、キャビティに連通するノズルと、キャビティ内に貯留された液状体Ｌをノズルより吐出させるための吐出手段とを有した吐出ヘッド２を用いて液状体Ｌを所望箇所に吐出する液滴吐出方法であって、液状体Ｌに含まれる不純物Ａを液状体Ｌが流動する流路２４内から除去する工程を具備する液滴吐出方法を特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体を貯留するキャビティと、該キャビティに連通するノズルと、前記キャビティ内に貯留された液状体を前記ノズルより吐出させるための吐出手段とを有した吐出ヘッドを用いて液状体を所望箇所に吐出する液滴吐出方法であって、
前記液状体に含まれる不純物を当該液状体が流動する流路内から除去する工程を具備することを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項２】
前記不純物を除去する工程は、前記流路の内部及び外部を連通状態にする開閉弁を開いて行うことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出方法。
【請求項３】
予め用意した液状体に前記ノズルを接触させて、当該液状体を当該ノズルに供給する工程と、
前記キャビティ側に接続された前記流路から吸引することにより、前記ノズルを介して前記液状体を前記流路側に吸引する工程と、
を更に具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出方法。
【請求項４】
液状体を貯留するキャビティと、該キャビティに連通するノズルと、前記キャビティ内に貯留された液状体を前記ノズルより吐出させるための吐出手段とを有した吐出ヘッドを備えてなる液滴吐出装置であって、
前記吐出ヘッドの前記キャビティ側に接続され、前記液状体が流動する流路と、
前記液状体に含まれる不純物を前記流路内から除去する除去手段と、
を具備することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
前記除去手段は、前記流路の少なくとも一部に設けられ、当該流路の内部及び外部を連通状態にする開閉弁を備えていることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記流路は、底部と頂部とを備えた曲部を有し、当該曲部の頂部に前記除去手段が設けられていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
予め用意した液状体に前記ノズルを接触させて、当該液状体を当該ノズルに供給する液状体供給部と、
前記キャビティ側に接続された前記流路から吸引することにより、前記ノズルを介して前記液状体を前記流路側に吸引する吸引手段と、
を更に具備することを特徴とする請求項４から請求項６のうちいずれかに記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出方法、及び液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年における遺伝子構造の解析方法の進歩にはめざましいものがあり、ヒトの遺伝子をはじめとして、多数の遺伝子構造が明らかにされてきている。このような遺伝子構造の解析には、顕微鏡スライドグラス等の基板上に数千から一万種類以上の異なる種類のＤＮＡ断片をスポットとして整列固定させて被検査体とし、これを顕微鏡等で観察するなどの方法が採られている。
【０００３】
しかし、このような被検査体の作製のように、数千以上のものを作製する場合、その操作を全て人手で行うのでは極めて効率が悪く、従って、自動化が望まれている。
自動化を行うための一つの手法として、試薬等の液状体を吐出して被検査体に充填する充填装置を用いることが考えられる。液状体を吐出する充填装置としては、例えば従来よりプリンターなどに用いられているインクジェット装置（例えば、特許文献１参照。）と称される液滴吐出装置がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３２４５０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の液滴吐出装置は、その吐出ヘッドの後方に液溜めタンクを設置し、ここから液状体を吐出ヘッドに供給して吐出ヘッドのノズルより液滴（液状体）を吐出するのが一般的である。
ところが、前述したようなＤＮＡ断片を用いる被検査体などの作製では、使用するＤＮＡ等の検体が希少であり、また使用する試薬も高価な場合が多い。従って、試料となる液状体を液溜めタンク、及び液溜めタンクから吐出ヘッドに至る経路中に多量に貯留し、これを吐出ヘッドに供給し、吐出するのは困難である。
【０００６】
なぜなら、前述したように液溜めタンクを設けた場合では、この液溜めタンクから吐出ヘッドに至る経路中に液状体を充填させなければならず、しかも混入した空気（気泡）を取り除くため試しの液状体吐出を行わなければならず、従って、多量の液状体（試料）を必要とするとともに、多くを無駄にしてしまうことになり、コスト的に不利になり、また希少である液状体には基本的に適用できないからである。
【０００７】
これに対し、上記の希少な液状体を取り扱う場合の困難性を回避するべく、液状体を吐出ヘッドのノズルから必要な分だけ吸引し、吐出ヘッドに充填する方法が提案されている。この方法によれば、液溜めタンク等に液状体を貯留する必要がなく、コスト的に有利になる。
【０００８】
しかしながら、この方法においては、液状体をノズルから吸引することにより気泡が発生し、気泡が吐出ヘッド内に残留してしまうだけでなく、ノズル径よりも小径の微粒子等のゴミが残留してしまうという問題がある。更には、残留した気泡や微粒子等を取り除くには、より多くの液状体を吸引する必要があり、結果として液状体に無駄が生じてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高価な試薬や希少な検体等についてもこれを容易にかつ確実に充填することができると共に、液状体中への気泡や微粒子等の残留を抑制することが可能となる、液滴吐出方法、及び液滴吐出装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の液滴吐出方法は、液状体を貯留するキャビティと、該キャビティに連通するノズルと、キャビティ内に貯留された液状体をノズルより吐出させるための吐出手段とを有した吐出ヘッドを用いて液状体を所望箇所に吐出する液滴吐出方法であって、液状体に含まれる不純物を当該液状体が流動する流路内から除去する工程を具備することを特徴とする。
【００１１】
この液滴吐出方法によれば、キャビティに貯留した液状体を吐出手段によってノズルより吐出させるようにしたので、吐出手段によってキャビティからノズルを介して前記液状体を吐出することができる。また、液状体が多量に貯留される貯留タンクと前記キャビティとを前記流路を介して接続した場合には、当該多量の液状体を前記ノズルから連続的に吐出することができる。更に、液状体に含まれる不純物を流路内から除去する際に、不純物と共に除去する液状体の量を最小限に抑えることが可能となり、従って、液状体が高価であったり希少である場合にも、液状体を無駄にすることなく不純物の除去の可能が可能となる。更に、このように不純物が流路内から除去されるので、当該不純物が吐出ヘッド内に残留することがなく、液状体の吐出を良好に行うことができる。
【００１２】
また、前記液滴吐出方法においては、前記不純物を除去する工程は、前記流路の内部及び外部を連通状態にする開閉弁を開いて行うことが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、前記開閉弁を開くことにより、前記流路の内部と外部とが連通状態となる。前記不純物が例えば気泡である場合には、気泡は連通状態にある当該流路の内部から外部へ移行するので、前記流路から当該気泡を除去することができる。即ち、開閉弁を開くことにより、前記気泡を除去することができる。なお、当該開閉弁においては、内部と外部とが連通した状態で前記気泡を吸引除去してもよい。
【００１３】
また、前記液滴吐出方法においては、予め用意した液状体に前記ノズルを接触させて、当該液状体を当該ノズルに供給する工程と、前記キャビティ側に接続された前記流路から吸引することにより、前記ノズルを介して前記液状体を前記流路側に吸引する工程とを更に具備することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、ノズルから液状体を吸引してキャビティ内に貯留し、その後、貯留した液状体を吐出手段によってノズルより吐出させるようにしたので、吐出手段によってキャビティからノズルを介して吐出できる最少限の量だけ液状体を吐出ヘッドに吸引することが可能となり、従って、液状体が高価であったり希少である場合にも、液状体を無駄にすることなく少量の吐出を可能にすることができる。
【００１４】
また、本発明の液滴吐出装置では、液状体を貯留するキャビティと、該キャビティに連通するノズルと、前記キャビティ内に貯留された液状体を前記ノズルより吐出させるための吐出手段とを有した吐出ヘッドを備えてなる液滴吐出装置であって、前記吐出ヘッドの前記キャビティ側に接続され、前記液状体が流動する流路と、前記液状体に含まれる不純物を前記流路内から除去する除去手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
この液滴吐出装置によれば、キャビティに貯留した液状体を吐出手段によってノズルより吐出させるようにしたので、吐出手段によってキャビティからノズルを介して前記液状体を吐出することができる。また、液状体が多量に貯留される貯留タンクを設けて、当該貯留タンクと前記キャビティとを前記流路を介して接続した場合には、当該多量の液状体を前記ノズルから連続的に吐出することができる。更に、液状体に含まれる不純物が除去手段によって流路内から除去されるので、当該不純物が吐出ヘッド内に残留することがなく、液状体の吐出を良好に行うことができる。
【００１６】
この液滴吐出装置においては、前記除去手段は前記流路の少なくとも一部に設けられ、当該流路の内部及び外部を連通状態にする開閉弁を備えていることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、前記開閉弁を開くことにより、前記流路の内部と外部とが連通状態となる。前記不純物が例えば気泡である場合には、気泡は連通状態にある当該流路の内部から外部へ移行するので、前記流路から当該気泡を除去することができる。即ち、流路の所望の位置に前記除去手段を設けることにより、前記気泡を除去することができる。なお、当該除去手段においては、吸引手段を設けて流路の内部と外部とが連通した状態で前記気泡を吸引除去してもよい。
【００１７】
この液滴吐出装置においては、前記流路は底部と頂部とを備えた曲部を有し、当該曲部の頂部に前記除去手段が設けられていることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、流路の曲部に存在する気泡の浮力の作用により、前記気泡が前記底部側から前記頂部側に移行するので、当該頂部に気泡を集中することができる。
【００１８】
この液滴吐出装置においては、予め用意した液状体に前記ノズルを接触させて、当該液状体を当該ノズルに供給する液状体供給部と、前記キャビティ側に接続された前記流路から吸引することにより、前記ノズルを介して前記液状体を前記流路側に吸引する吸引手段とを更に具備することが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、吸引手段によって液状体を液状体供給部からノズルに供給し、更に吸引してキャビティ内に貯留する。その後、貯留した液状体を吐出手段によってノズルより吐出させるようにすれば、吐出手段によってキャビティからノズルを介して吐出できる最少限の量だけ液状体を吐出ヘッドに吸引することが可能となり、即ち、液状体が高価であったり希少である場合にも、液状体を無駄にすることなく少量の吐出を可能にすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の液滴吐出装置の一例を示す図であり、図１（ａ）中符号１は液滴吐出装置である。この液滴吐出装置１は、吐出ヘッド２と、吐出するための液状体を貯留する容器３と、液状体に含まれる気泡（不純物）を除去するための除去手段４と、吐出ヘッド２内に液状体を吸引するための吸引手段を備えた圧力コントローラ５とを備えて構成されたものである。
【００２０】
吐出ヘッド２は、図２（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数のキャビティ１５…とリザーバ１６とが形成されており、これらキャビティ１５…とリザーバ１６とは流路１７を介して連通している。
【００２１】
各キャビティ１５とリザーバ１６の内部とは液状体で満たされるようになっており、これらの間の流路１７はリザーバ１６からキャビティ１５に液状体を供給する供給口として機能するようになっている。また、ノズルプレート１２には、キャビティ１５から液状体を噴射するための孔状のノズル１８が縦横に整列した状態で複数形成されている。一方、振動板１３には、リザーバ１６内に開口する孔１９が形成されており、この孔１９には流路２４を介して前記除去手段４が接続されている。
【００２２】
また、振動板１３のキャビティ１５に向く面と反対の側の面上には、図２（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、一対の電極２１、２１間に挟持され、通電により外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたもので、本発明における吐出手段として機能するものである。
【００２３】
このような構成のもとに圧電素子２０が接合された振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲し、これによりキャビティ１５の容積を増大させる。すると、キャビティ１５内とリザーバ１６内とが連通しており、リザーバ１６内に液状体が充填されている場合には、キャビティ１５内に増大した容積分に相当する液状体が、リザーバ１６から流路１７を介して流入する。
そして、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。よって、キャビティ１５も元の容積に戻ることから、キャビティ１５内部の液状体の圧力が上昇し、ノズル１８から液状体の液滴２２が吐出される。
【００２４】
また、前記流路１７には、これの開閉をなすための電磁弁２３が設けられている。従って、電磁弁２３が閉じられると、キャビティ１５とリザーバ１６との間が閉じられ、これによりキャビティ１５内の液状体の、リザーバ１６側への逆流が確実に防止される。すなわち、後述するように液状体を少量しか吸引できない場合、リザーバ１６に液状体が十分満たされないことがあるが、そのような状態でノズル１８から液状体を吐出させる場合に、電磁弁２３によってキャビティ１５とリザーバ１６との間の流路１７を閉じておくことにより、液状体をリザーバ１６側に逆流させることなくノズル１８側から吐出させることができるようになっているのである。
【００２５】
なお、吐出ヘッド２の吐出手段としては、前記の圧電素子（ピエゾ素子）２０を用いた電気機械変換体以外でもよく、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式や、帯電制御型、加圧振動型といった連続方式、静電吸引方式、更にはレーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用で液状体を吐出させる方式を採用することもできる。
【００２６】
容器３は、本発明における液状体供給部となるもので、図１（ａ）に示したようにその内部に液状体Ｌを貯留するものである。この容器３としては、その内部に前記吐出ヘッド２を入れて貯留した液状体中に吐出ヘッドを浸漬することができる形状・大きさであれば、特に限定されることなくいずれのものも使用可能であり、例えばビーカーやシャーレ、更には試薬を入れるガラス瓶などが用いられる。ただし、特にその材質については、用いる液状体の種類に応じて、この液状体を変質させないものを用いる必要があるのはもちろんである。
【００２７】
除去手段４は、図１（ａ）に示すように流路２４の一部分に設けられたものである。更に、図３（ａ）に示すように、分岐部３１と、分岐配管３２と、除去口３３と、開閉弁３４、３５とから構成されている。
流路２４は、気泡を容易に目視により確認できる透明配管等からなり、その材料としては樹脂等からなるフレキシブルチューブ、又はガラス管等が好ましい。また、流路２４は、底部２４ａと頂部２４ｂとを備えた曲部を有しており、除去手段４は頂部２４ｂに設けられている。また、吐出ヘッド２及び圧力コントローラ５は底部２４ａ側に設けられている。
分岐部３１は、流路２４と分岐配管３２との接続箇所であり、例えばＴ字配管等を用いたり、流路２４に孔部を設けて分岐管３２を直接的に接続してもよい。また、材料としては流路２４と同一材料であることが好ましい。
除去口３３は、流路２４内の気泡を外部に取り出す部位であり、鉛直方向を向いていることが好ましい。
開閉弁３４、３５のそれぞれは、後述するように気泡が流路内にある場合に、開くことにより、液状体に含まれる気泡を除去するものである。また、その開閉弁３４、３５の種類としては、電磁力の作用を利用した電磁弁や、空気圧の作用を利用した圧空弁、もしくは作業者自身が開閉作業を行う手動弁等が採用される。ここで、電磁弁や圧空バルブ等を用いる場合には、開閉弁３４、３５を自動的に駆動させる制御部を設けてもよい。なお、本例においては、開閉弁３４、３５のそれぞれを駆動する場合について説明するが、これらを一般に市販されている三方弁に代替してもよい。
このような構成を有する除去手段４は、図１（ａ）に示すように２箇所設けているが、単数もしくは、３箇所以上設けてもよい。なお、以下の説明では、複数の除去手段４のうち代表して一つについて説明し、他の同一の除去手段４については説明を省略する。
【００２８】
圧力コントローラ５は、流路２４を介して除去手段４と接続されたもので、流路２４に接続されたバッファ槽２５と、このバッファ槽２５にチューブ２６を介して接続された圧発生器２７と、バッファ槽２５にチューブ２８を介して接続された圧力センサ２９と、圧発生器２７を制御する制御部３０とを備えてなるものである。
【００２９】
圧発生器２７は、本例における吸引手段、更には加圧手段として機能するもので、チューブ２６を介して接続されたバッファ槽２５内を減圧し、あるいは加圧することにより、吐出ヘッド２のリザーバ１６内を減圧しあるいは加圧するものである。この圧発生器２７としては、減圧ポンプ（真空ポンプ）や加圧ポンプ（送気ポンプ）を備えて三方弁などで減圧・加圧を切り換える機構のものや、ポンプ以外の手段、例えば水頭などを用いた負圧源・正圧源を用いる機構などが採用される。なお、本例においては減圧・加圧を行えるものとするが、この圧発生器２７は必ずしも減圧・加圧の両方を行える必要はなく、少なくとも後述するような吐出ヘッド２を介しての吸引が行えるだけの減圧が行えれば十分である。
【００３０】
圧力センサ２９は、圧発生器２７によって変圧されたバッファ槽２５内の圧力を検出し、得られた電圧値を信号として制御部３０に送るもので、市販されている従来公知の圧力センサからなるものである。
制御部３０は、圧発生器２７を制御してバッファ槽２５内を設定した圧となるようにするもので、前記圧力センサ２９で検出されたバッファ槽２５内の圧力によって減圧度を変え、あるいは加圧度を変えるように圧発生器２７を制御するものである。また、この制御部３０は、圧発生器２７によって形成するバッファ槽２５の内圧を予め設定できるようになっており、更に、前記吐出ヘッド２の流路１７に設けられた電磁弁２３の開閉も制御するようになっている。
【００３１】
なお、このような構成の液滴吐出装置１については、前記吐出ヘッド２を移動させる移動機構を備えることにより、液状体を吐出ヘッド２によって所望位置に自動的に吐出することが可能となる。ここで、移動機構は、液滴吐出装置１の吐出ヘッド２をＸ方向に移動させるＸ方向移送体と、Ｙ方向に移動させるＹ方向移送体と、Ｚ方向（高さ方向）移送体とを有したもので、これら移送体がリニアモータ等の駆動手段によって例えば１μｍ単位で移動することにより、吐出ヘッド２を水平方向であるＸＹ方向と高さ方向（垂直方向）であるＺ方向に精度よく移動させることができるようになっている。
また、吐出ヘッド２は前記移動機構に対して着脱可能になっており、これによって手動で液状体の吐出・分滴を行いたいような場合にもその操作が行えるようになっている。
【００３２】
次に、前記構成の液滴吐出装置１の使用方法に基づき、本発明の液滴吐出方法を説明する。
まず、吐出ヘッド２に液状体Ｌを充填する工程について説明する。
即ち、充填目的とする液状体Ｌを用意し、これを容器３に入れる。ここで、本発明は特に高価な試薬や希少な検体などを充填するのに好適に用いられるものであり、従って、液状体Ｌとしても充填する最少限の量しかないものとする。なお、このような液状体Ｌに対しては、予め脱気しておくのが好ましい。
【００３３】
次に、除去手段４の開閉弁３４を閉じ、開閉弁３５を開く。即ち、除去口３３と流路２４とが非連通状態となり、また、吐出ヘッド２と圧力コントローラ５とが連通状態となる。
【００３４】
次に、吐出ヘッド２の電磁弁２３が閉じた状態で、容器３内に吐出ヘッド２を入れて液状体Ｌ内に浸漬する。
更に、圧力コントローラ５の圧発生器２７の減圧側の機構を作動させ、バッファ槽２５内を予め設定した所定圧力にまで減圧する。ここで、吐出ヘッド２内のリザーバ１６はチューブ２４とフィルタ機構部４を介してバッファ槽２５に接続されているので、リザーバ１６内もバッファ槽２５と同じ圧にまで減圧される。
【００３５】
このようにしてバッファ槽２５を所定圧まで減圧したら、電磁弁２３を開く。すると、流路１７が開通してキャビティ１５とリザーバ１６とが連通した状態になる。ここで、リザーバ１６内及び流路２４内は、バッファ槽２５と同圧力まで減圧されているので、液状体Ｌがノズル１８から吸引され、図３（ｂ）に示すように液状体Ｌはキャビティ１５、リザーバ１６、流路２４に流入する。
【００３６】
このような液状体Ｌの流動に伴って、ノズル１８やキャビティ１５内を通過することにより生じた気泡Ａが液状体Ｌ内に混入し、当該気泡Ａは液状体Ｌ内に所々に現れる。更に、図１（ａ）に示すように流路２４は曲部を有しているので、気泡Ａは浮力の作用によって底部２４ａ側から頂部２４ｂ側に向かって上昇し、頂部２４ｂに設けられた除去手段４に集中する。
【００３７】
上述のように流路２４内に液状体Ｌが充填した後に、電磁弁２３を閉じることにより、ノズル１８からの液状体Ｌの吸引が停止する。更に、吐出ヘッド２を容器３から引き上げて、必要に応じて吐出ヘッド２のノズル１８形成面に付着した液状体Ｌを拭き取ることにより、液状体Ｌの充填が終了となる。
ここで、次に説明する気泡Ａを除去する工程において容易に気泡Ａを除去するために、圧発生器２７の加圧側の機構を作動させて予めバッファ槽２５内を大気圧より僅かに高い圧力となるように加圧しておく。これに伴って、流路２４内の液状体Ｌの圧力はバッファ槽２５内の圧力と同圧となり、即ち、液状体Ｌの圧力は大気圧より僅かに高い状態となる。
【００３８】
次に、液状体Ｌから気泡Ａを除去する工程について説明する。
即ち、図３（ｃ）に示すように除去手段４の開閉弁３５を閉じ、開閉弁３４を開く。これによって、また、吐出ヘッド２と圧力コントローラ５とが非連通状態となり、除去口３３と流路２４とが連通状態となる。更に、先に記載したように液状体Ｌの圧力は大気圧より僅かに高い状態になっているので、気泡Ａが流路２４内の液状体Ｌによって押圧され、開閉弁３４を介して除去口３３から押し出される。従って、気泡Ａが液状体Ｌから完全に除去される。
【００３９】
次に、液滴吐出工程の準備を行う。
即ち、除去手段４の開閉弁３４を閉じた後に開閉弁３５を開くことにより、除去口３３と流路２４とが非連通状態となり、リザーバ１６と圧力コントローラ５とが連通状態となる。
なお、先に記載した気泡Ａの除去による液状体Ｌの圧力低下を補うために、圧発生器２７の加圧側の機構を作動させてバッファ槽２５内を大気圧より僅かに高い圧にまで加圧してもよい。
【００４０】
次に、液状体Ｌを吐出する液滴吐出工程について説明する。
まず、液状体Ｌの吐出に先立って、吐出ヘッド２を所定の位置に配置する。ここで、液状体Ｌを吐出する場合には、吐出ヘッド２の圧電素子２０を作動することにより、液状体Ｌがキャビティからノズル１８を介して吐出され、また、流路２４からリザーバ１６に流動し、リザーバ１６からキャビティ１５に流動する。このように液状体Ｌは、流路２４からリザーバ１６、キャビティ１５を介してノズル１８から液滴２２として吐出される。
なお、吐出ヘッド２を移動させる移動機構を液滴吐出装置１に設けた場合には、移動機構を適宜に動作させることによって吐出ヘッド２を所望位置にまで移動させ、そこで液滴（液状体Ｌ）の吐出を行わせるようにする。
【００４１】
このような液滴吐出方法にあっては、ノズル１８から液状体Ｌを吸引してキャビティ１５内に貯留し、その後、貯留した液状体Ｌを圧電素子２０によってノズル１８より吐出させるようにしたので、例えば吐出するのに必要な最少限の量だけを吐出ヘッド２に吸引することができる。従って、液状体Ｌが高価であったり希少である場合にも、液状体Ｌを無駄にすることなく少量の吐出を行うことができる。
更に、液状体Ｌに含まれる気泡Ａを流路２４内から除去する際に、気泡Ａと共に除去する液状体Ｌの量を最小限に抑えることが可能となり、従って、液状体Ｌを無駄にすることなく気泡Ａの除去が可能となる。また、液状体Ｌの除去は、流路２４の頂部２４ｂに集中した開閉弁３４、３５を開閉することで行われるので、容易に気泡Ａを除去することができる。更に、気泡Ａが流路２４内から除去されるので、気泡Ａが吐出ヘッド２内に残留することがなく、液状体Ｌの吐出を良好に行うことができる。
【００４２】
なお、本例においては、流路２４内の液状体Ｌの圧力を大気圧よりも僅かに高い状態にして除去口３３から気泡Ａを除去したが、当該除去口３３に真空ポンプ等の吸引手段を設けて、液状体Ｌから気泡Ａを吸引することにより除去してもよい。この場合、電磁弁２３を開状態、及び開閉弁３５を閉状態にしておく。
【００４３】
また、本例においては、吐出ヘッド２から容器３内の液状体Ｌをノズル１８から圧力コントローラ５によって吸引することで液状体Ｌを充填したが、圧力コントローラ５に代わって、液状体Ｌが多量に貯留されている貯留タンクを設け、貯留タンクから流路２４及び除去手段４を介して吐出ヘッド２に液状体Ｌを供給してもよい。この場合には、上述の気泡Ａの除去を行うことができると共に、貯留タンク内の液状体Ｌをノズル１８から連続的に吐出することが可能となる。
【００４４】
また、本例においては、曲部を有する流路２４の頂部２４ｂに除去手段４を配置した構成となっているが、本発明は本例に限定されることなく、種々の構成を採用することができる。
【００４５】
次に、除去手段４及び流路２４の他の形態について図４を参照して説明する。ここでは、先に記載した除去手段４及び流路２４の異なる部分のみを説明し、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図４（ａ）は、他の形態の流路２４、除去手段４を備えた液滴吐出装置を示す図である。
液滴吐出装置１ａは、吐出ヘッド２と圧力コントローラ５との間に螺旋状に配された流路２４と、当該流路２４の頂部２４ｂに設けられた除去手段４ａ、４ｂ、４ｃとを備えた構成となっている。
このように構成された液滴吐出装置１ａの液状体Ｌを除去する方法は、除去手段４ａ、４ｂ、４ｃのうちいずれかを選択して気泡Ａを取り除く、又は、除去手段４ａ、４ｂ、４ｃを段階的に選択して気泡Ａを取り除く、又は、除去手段４ａ、４ｃの開閉弁３５を閉じた状態で除去手段４ｂの除去口３３に接続された真空ポンプで吸引することにより気泡Ａを取り除く、等により行われる。
このような液滴吐出装置１ａにおいても、先に記載した液滴吐出装置１と同様の効果を奏する。
【００４７】
図４（ｂ）は、他の形態の流路２４を備えた液滴吐出装置を示す図である。
液滴吐出装置１ｂは、吐出ヘッド２と圧力コントローラ５との間に折曲して配された流路２４と、当該流路２４の頂部２４ｂに設けられた除去手段４とを備えた構成となっている。
このような液滴吐出装置１ｂにおいても、先に記載した液滴吐出装置１と同様の効果を奏する。
【００４８】
なお、前記例では、充填目的とする吐出用の液状体として、高価な試薬や希少な検体などとしたが、これらに限定されることなく、有機ＥＬ素子の形成材料や金属配線の材料となる金属コロイド、更にはマイクロレンズ材料やカラーフィルタ材料、液晶材料などの各種の材料を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明の液滴吐出装置の概略構成図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は吐出ヘッドの概略構成図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は除去手段を説明するための図である。
【図４】他の液滴吐出装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１…液滴吐出装置、２…吐出ヘッド、３…容器（液状体供給部）、４…除去手段、５…圧力コントローラ（吸引手段）、１５…キャビティ、１８…ノズル、２０…圧電素子（吐出手段）、２４…流路、２４ａ…底部、２４ｂ…頂部、３４、３５…開閉弁、Ａ…気泡（不純物）、Ｌ…液状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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