(57)【要約】    【課題】  本発明は、正確かつ容易に微細貫通孔内のコーティングを行い得る構造体の内壁コーティング方法、並びに、液滴吐出ヘッドの内壁コーティング方法、液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドのコーティング装置、液滴吐出装置及びマイクロアレイの製造装置を提供することを目的としている。    【解決手段】  内部に微細な貫通孔を有する構造体のコーティング方法であって、前貫通孔の一端側を、気体を透過するが液体を透過しない透過膜で覆う工程と、前記透過膜の両側に圧力差を設けることで、前記貫通孔内に充填したコーティング液を前記透過膜まで移動させる工程と、前記コーティング液を前記貫通孔内から除去する工程と、前記貫通孔内を乾燥する工程と、を備える構造体の内壁コーティング方法により上記課題を解決する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に微細な貫通孔を有する構造体のコーティング方法であって、
前記貫通孔の一端側を、気体を透過するが液体を透過しない透過膜で覆う工程と、
前記透過膜の両側に圧力差を設けることで、前記貫通孔内に充填したコーティング液を前記透過膜まで移動させる工程と、
前記コーティング液を前記貫通孔内から除去する工程と、
前記貫通孔内を乾燥する工程と、
を備える構造体のコーティング方法。
【請求項２】
液体を供給する供給口と供給された液体を外部に吐出するノズルとを連結する流路を備えた液滴吐出ヘッドの当該ノズルが形成された面に、気体を透過するが液体を透過しない透過膜を密着させ、前記透過膜の両側に圧力差を設けることにより、前記流路内に供給されたコーティング液をノズル先端まで充填する充填工程と、
前記コーティング液を前記流路内から除去する除去工程と、
前記流路内を乾燥する乾燥工程と、
を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドのコーティング方法。
【請求項３】
前記液滴吐出ヘッドが、少なくとも第一の供給口と第一のノズルとを連結する第一の流路と、第二の供給口と第二のノズルとを連結する第二の流路とを有し、前記第一の流路と第二の流路とに異なるコーティング液が供給される、請求項２に記載のコーティング方法。
【請求項４】
前記透過膜が、第一の圧力差では気体を透過するが液体を透過せず、第二の圧力差で液体を透過する透過膜であり、
前記充填工程が、前記透過膜の両側に前記第一の圧力差を設けることで前記コーティング液をノズル先端まで充填する工程であり、
前記除去工程が、前記コーティング液を前記透過膜の両側に前記第二の圧力差を付与することで前記ノズル側から前記透過膜を介して外部に排出する工程である、請求項２又は請求項３に記載のコーティング方法。
【請求項５】
前記除去工程が、前記コーティング液を前記透過膜の両側に第三の圧力差を設けることにより前記供給口側から外部に排出する工程である、請求項２又は請求項３に記載のコーティング方法。
【請求項６】
前記透過膜が、ポリテトラフルオロエチレンからなる、請求項１乃至５のいずれかに記載の内壁コーティング方法。
【請求項７】
前記コーティング液が、親液性被膜を形成する溶液である、請求項１乃至６のいずれかに記載の内壁コーティング方法。
【請求項８】
前記コーティング液が、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体のうち、少なくとも１つを含む、請求項１乃至７のいずれかに記載の内壁コーティング方法。
【請求項９】
前記充填工程の前に、前記ノズルが形成された面を撥液処理する工程を含む、請求項２乃至８のいずれかに記載の内壁コーティング方法。
【請求項１０】
液体を供給する供給口と供給された液体を外部に吐出するノズルとを連結する流路を備えた液滴吐出ヘッドの当該ノズルが形成された面を、常圧で気体を透過し、液体を透過しない膜で覆い、前記流路内に供給したコーティング液を毛細管現象を利用して前記透過膜まで移動させる工程と、
前記コーティング液を前記流路内から除去する除去工程と、
前記流路内を乾燥する乾燥工程と、
を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドのコーティング方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のコーティング方法を利用して前記流路がコーティングされた液滴吐出ヘッドを製造することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
液滴をノズルから外部に吐出する液滴吐出ヘッドの内部流路をコーティングする液滴吐出ヘッドのコーティング装置であって、
開口部を当接して前記液滴吐出ヘッドの当該ノズルの周囲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部を覆い、前記キャップが前記ヘッドに当接したときに前記液滴吐出ヘッドのノズルの形成面に密着する気体透過性の透過膜と、
前記透過膜を介して前記内部流路に圧力差を与えて前記吐出液ヘッドの供給口に供給されるコーティング液を前記液滴吐出ヘッドのノズルの吐出孔近傍に移動させる差圧付与手段と、
を備える液滴吐出ヘッドのコーティング装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のコーティング装置を備えた液滴吐出装置。
【請求項１４】
前記液滴吐出装置がマイクロアレイの製造装置である、請求項１３に記載の液滴吐出装置。
【請求項１５】
液滴をノズルから外部に吐出する液滴吐出ヘッドの内部流路をコーティングする液滴吐出ヘッドのコーティング装置であって、開口部を当接して前記液滴吐出ヘッドの当該ノズルの周囲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部を覆い、前記キャップが前記ヘッドに当接したときに前記液滴吐出ヘッドのノズルの形成面に密着する気体透過性の透過膜と、前記透過膜を介して前記内部流路に圧力差を与えて前記吐出液ヘッドの供給口に供給されるコーティング液を前記液滴吐出ヘッドのノズルの吐出孔近傍に移動させる差圧付与手段と、を備える液滴吐出ヘッドのコーティング装置と、
前記コーティング装置により内部流路をコーティングするための液滴吐出ヘッドと、
を含む内部流路がコーティングされた液滴吐出ヘッドを作成するためのキット。
【請求項１６】
前記液滴吐出ヘッドが、少なくとも第一の供給口と第一のノズルを連結する第一の流路と第二の供給口と第二のノズルを連結する第二の流路を有し、
前記キットが、前記第一の流路に供給する第一のコーティング液と前記第二の流路に供給する第二のコーティング液をさらに含む、請求項１５に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細貫通孔を有する構造体の貫通孔をコーティングする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多種類のＤＮＡやタンパク質を検査・解析する手段として、ＤＮＡマイクロアレイ、プロテインマイクロアレイ等が注目されている。ＤＮＡマイクロアレイを作成する方法としては、例えば、接触ピンまたはインクジェット方式を利用した液滴吐出ヘッドを用いて基板上に液滴を供給する方法が知られている。
【０００３】
例えば、特開２００１−１８６８８０号公報（特許文献１）には、インクジェット方式を利用した液滴吐出ヘッドによりＤＮＡチップを製造する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１８６８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、インクジェット方式を利用した液滴吐出ヘッドでタンパク質を吐出する場合、タンパク質は液滴吐出ヘッドの流路内壁に付着しやすいので、吐出液の濃度が変化してしまう虞がある。また、流路壁面にタンパク質が付着することにより、タンパク質の構造が変化してしまい、その本来の活性が失われてしまう虞もある。
【０００５】
このような問題を解消する方法として、液滴吐出ヘッドの流路内壁を親液性材料や生体親和性を有する材料等で被覆する方法が考えられる。
【０００６】
ところで、ノズル内面は液体を円滑に通過させるため親液性であることが好ましいが、ノズルが形成された面（ノズル形成面）が親水性であると、飛行経路が曲がったり、吐出不良が生じるという問題がある。したがって、ノズル形成面は、撥液性であることが望ましい。
【０００７】
しかし、ノズル形成面に親水性コーティングが付着しないように、親水性コーティングと撥液性コーティングとを所定の領域に区分して正確に被覆することは困難であり、複雑な工程を有した。
【０００８】
そこで、本発明は、正確かつ容易に微細貫通孔内のコーティングを行い得る構造体の内壁コーティング方法、並びに、液滴吐出ヘッドの内壁コーティング方法、液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドのコーティング装置、液滴吐出装置及びマイクロアレイの製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明の第１の態様は、内部に微細な貫通孔を有する構造体のコーティング方法であって、上記貫通孔の一端を、気体を透過するが液体を透過しない透過膜で覆う工程と、上記透過膜の両側に圧力差を設けることで、上記貫通孔内に充填したコーティング液を上記透過膜まで移動させる工程と、上記コーティング液を上記貫通孔内から除去する工程と、上記貫通孔内を乾燥する工程と、を備える構造体のコーティング方法を提供するものである。
【００１０】
かかる方法によれば、所定の透過膜を用いることでコーティング液を微細な貫通孔の先端にまで確実に充填することが可能となる。また、構造体の貫通孔の一端が露出する壁面が所定の透過膜で覆われるので、コーティング液が所望の場所である貫通孔内壁以外の箇所を汚染することを防止することが可能となる。したがって、貫通孔の内壁のみを簡易な方法で確実にコーティングすることが可能となる。
【００１１】
このような微細貫通孔を有する構造体の例としては、例えば内部流路を有する液滴吐出ヘッド等が挙げられる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、液体を供給する供給口と供給された液体を外部に吐出するノズルとを連結する流路を備えた液滴吐出ヘッドの当該ノズルが形成された面に、気体を透過するが液体を透過しない透過膜を密着させ、上記透過膜の両側に圧力差を設けることにより、上記流路内に供給されたコーティング液をノズル先端まで充填する充填工程と、上記コーティング液を上記流路内から除去する除去工程と、上記流路内を乾燥する乾燥工程と、を含む液滴吐出ヘッドのコーティング方法を提供するものである。
【００１３】
かかる方法によれば、所定の透過膜を用いることで、コーティング液をノズル先端にまで確実に充填することが可能となる。また、液滴吐出ヘッドのノズルが形成された面（ノズル形成面）が所定の透過膜で覆われるので、コーティング液がノズル形成面に付着するのを防止することが可能となる。よって、ノズル形成面にコーティング液が付着するのを防止する汚染防止のための被膜形成等の手段を採る必要もなく、流路内壁のみを簡易な方法で確実にコーティングすることが可能となる。
【００１４】
上記液滴吐出ヘッドが、少なくとも第一の供給口と第一のノズルとを連結する第一の流路と、第二の供給口と第二のノズルとを連結する第二の流路とを有し、上記第一の流路と第二の流路とに異なるコーティング液が供給されることが好ましい。
【００１５】
これによれば、例えば多種類の異なる液滴を吐出する場合に、異なる吐出液を供給する流路ごとに、その吐出する予定の吐出液の種類・特性等に応じたコーティングを選択的に施すことが可能となる。したがって、全ての吐出液を良好な条件で吐出することが可能となる。
【００１６】
上記透過膜が、第一の圧力差では気体を透過するが液体を透過せず、第二の圧力差で液体を透過する透過膜であり、上記充填工程が、上記透過膜の両側に上記第一の圧力差を設けることで上記コーティング液をノズル先端まで充填する工程であり、上記除去工程が、上記コーティング液を上記透過膜の両側に上記第二の圧力差を付与することで上記ノズル側から上記透過膜を介して外部に排出する工程であることが好ましい。
【００１７】
これにより、コーティング液を容易に除去することが可能となる。また、除去時においても、所定の透過膜を介しているので、ノズル形成面へのコーティング液による汚染を防止することが可能となる。
【００１８】
上記除去工程が、上記コーティング液を上記透過膜の両側に第三の圧力差を設けることにより上記供給口側から外部に排出する工程であることが好ましい。
【００１９】
これにより、コーティング液を容易に除去することが可能であると共に、供給口側からコーティング液を排出することで、より確実にノズル形成面のコーティング液による汚染を防止することが可能となる。
【００２０】
上記透過膜としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなるものが好適に用いられる。
【００２１】
上記コーティング液が、親液性被膜を形成する溶液であることが好ましい。
【００２２】
これにより、流路内に親液性被膜を形成することが可能となるので、円滑な液滴吐出が可能となる。
【００２３】
上記コーティング液が、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体のうち、少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００２４】
このようなタンパク質等の生体試料等との親和性を有するコーティングを液滴吐出ヘッドに施すことで、生体試料の吐出に好適な液滴吐出ヘッドを提供することが可能となる。
【００２５】
上記充填工程の前に、上記ノズルが形成された面を撥液処理する工程を含むことが好ましい。
【００２６】
撥液処理を行うことにより、ノズル内に撥液コーティングが付着した場合であっても、後から親液性（親水性）コーティングを行うことで内壁流路の最表面が親液性コーティングで被覆された液滴吐出ヘッドを提供することが可能となる。
【００２７】
本発明の第３の態様は、液体を供給する供給口と供給された液体を外部に吐出するノズルとを連結する流路を備えた液滴吐出ヘッドの当該ノズルが形成された面を、常圧で気体を透過し、液体を透過しない膜で覆い、上記流路内に供給したコーティング液を毛細管現象を利用して上記透過膜まで移動させる工程と、上記コーティング液を上記流路内から除去する除去工程と、上記流路内を乾燥する乾燥工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドのコーティング方法を提供するものである。
【００２８】
これによれば、ノズル形成面の汚染を防止するために被膜を形成する必要もなく、簡易な工程で流路内壁をコーティングすることが可能となる。
【００２９】
本発明の第４の態様は、上記いずれかに記載のコーティング方法を利用して流路がコーティングされた液滴吐出ヘッドを製造することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法を提供するものである。
【００３０】
これによれば、上記内壁コーティング方法を利用するので、簡易な工程で精度の良い液滴吐出ヘッドを製造することが可能である。
【００３１】
本発明の第５の態様は、液滴をノズルから外部に吐出する液滴吐出ヘッドの内部流路をコーティングする液滴吐出ヘッドのコーティング装置であって、開口部を当接して上記液滴吐出ヘッドの当該ノズルの周囲を覆って閉空間を形成するキャップと、上記キャップの開口部を覆い、上記キャップが上記ヘッドに当接したときに上記液滴吐出ヘッドのノズルの形成面に密着する気体透過性の透過膜と、上記透過膜を介して上記内部流路に圧力差を与えて上記吐出液ヘッドの供給口に供給されるコーティング液を上記液滴吐出ヘッドのノズルの吐出孔近傍に移動させる差圧付与手段と、を備える液滴吐出ヘッドのコーティング装置を提供するものである。
【００３２】
これによれば、所定の透過膜を用いることで、コーティング液をノズル先端にまで確実に充填することが可能となる。しかも、液滴吐出ヘッドのノズルが形成された面（ノズル形成面）が所定の透過膜で覆われるので、コーティング液がノズル形成面に付着するのを防止することが可能となる。よって、ノズル形成面にコーティング液が付着するのを防止する汚染防止のための被膜を形成する必要もなくなるので、流路内壁のみを簡易な方法で確実にコーティングすることが可能となる。
【００３３】
本発明の第６の態様は、上記コーティング装置を備えた液滴吐出装置を提供するものである。
【００３４】
これによれば、上記コーティング装置を備えるので、液滴吐出ヘッドの内部流路に、吐出時に吐出液に応じた好適な被膜をコーティングすることが可能となる。
【００３５】
上記液滴吐出装置の好適な例としては、マイクロアレイの製造装置が挙げられる。
【００３６】
本発明の第７の態様は、液滴をノズルから外部に吐出する液滴吐出ヘッドの内部流路をコーティングする液滴吐出ヘッドのコーティング装置であって、開口部を当接して上記液滴吐出ヘッドの当該ノズルの周囲を覆って閉空間を形成するキャップと、上記キャップの開口部を覆い、上記キャップが上記ヘッドに当接したときに上記液滴吐出ヘッドのノズルの形成面に密着する気体透過性の透過膜と、上記透過膜を介して上記内部流路に圧力差を与えて上記吐出液ヘッドの供給口に供給されるコーティング液を上記液滴吐出ヘッドのノズルの吐出孔近傍に移動させる差圧付与手段と、を備える液滴吐出ヘッドのコーティング装置と、上記コーティング装置により内部流路をコーティングするための液滴吐出ヘッドと、を含む内部流路がコーティングされた液滴吐出ヘッドを作成するためのキットを提供するものである。
【００３７】
これによれば、液滴吐出ヘッドの使用時に吐出液に応じた好適な被膜を内部流路に施すことが可能となる。
【００３８】
上記液滴吐出ヘッドが、少なくとも第一の供給口と第一のノズルを連結する第一の流路と第二の供給口と第二のノズルを連結する第二の流路を有し、上記キットが、上記第一の流路に供給する第一のコーティング液と上記第二の流路に供給する第二のコーティング液をさらに含むことが好ましい。
【００３９】
これによれば、複数の流路を有する液滴吐出ヘッドの使用時に、流路ごとに好適なコーティングを施すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００４１】
本実施形態では、液滴吐出ヘッドの内部流路のコーティング方法を例に採り説明する。
【００４２】
図１は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドのコーティング装置３０を説明するための図である。
【００４３】
図１に示すように本実施形態に係るコーティング装置３０は、キャップ３１、キャップ３１の内側に備えられた透過膜３２、キャップ３１にチューブ３３を介して連結されている差圧付与手段３４を含んで構成されている。
【００４４】
キャップ３１は、差圧付与手段３４により減圧される空間を形成するものであり、後述する液滴吐出ヘッド４０のノズル４１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て射出成形等により形成される。弾性部材を用いると、液滴吐出ヘッド４０のノズル４１が形成された面４２（以下、ノズル面という）との密着性を向上させ、閉空間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４０のノズル面４２との密着性をさらに高めるために例えば襞部等が形成されていてもよい。
【００４５】
キャップ３１には、チューブ３３を介して差圧付与手段３４が接続されている。差圧付与手段３４としては、具体的には減圧ポンプ、チューブポンプ等の減圧手段（吸引手段）が挙げられる。このように、キャップ３１内を減圧することで、キャップ内外すなわち、透過膜３２の両側に圧力差（差圧）を設けることができる。これにより、液滴吐出ヘッド４０の内部流路内のコーティング液をノズル４１先端（又は先端付近）にまで供給することが可能となる。また、ポンプ３４は、吸引（減圧）速度を制御し得るものであることが好ましい。吸引速度を略一定に保つことで、よりムラのないコーティングが可能となる。なお、吸引速度は、特に限定するものではないが、コーティングのムラをさらに低減させるという観点からは高速で行うことが好ましい。チューブ３３は、キャップ３１と一体的に形成されていても別体であってもよい。
【００４６】
透過膜３２は、気体を透過するが液体を透過し難い多孔性の膜である。このように気体を透過し液体を透過し難いことで、液滴吐出ヘッド４０の内部流路内のコーティング液をノズル先端（又は先端付近）にまで行き渡らせることができ、また、液体を透過し難いことで、液体を流路内に溜めることが可能となる。したがって、ノズル流路内をコーティング液で満遍なく満たすことが可能となるので、流路内を略均一にコーティングすることが可能となる。
【００４７】
このような透過膜３２を構成する材料としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の微細な繊維の集合体、ＰＴＦＥ等の樹脂等から構成される板状体に微細孔を空けたもの等が挙げられる。具体的には、Gore-Tex社製のゴアテックス（登録商標）メンブレン等が挙げられる。
【００４８】
透過膜３２は、キャップ３１を液滴吐出ヘッド１２に装着した際に、液滴吐出ヘッド１２のノズル面４２に密着し得る位置、具体的には、キャップ開口部の先端部に形成される。
【００４９】
透過膜３２として、例えば耐水圧Ｐ１＝約２０ｋＰａの膜（例：ゴアテックス（登録商標）メンブレン  公称穴径３μｍ）を用いた場合、第一の吸引力（Ｐ１より低い吸引力）では、主に気体のみが透過膜３２を透過し、コーティング液は殆ど透過しない。第二の吸引力（Ｐ１より高い吸引力）で吸引を行った場合には、コーティング液は透過膜３２を通過する。このように吸引力を調整することで段階的に液体を移動させることができるので、コーティング液のノズル先端部への充填、コーティング液の内部流路内からの除去を容易に行うことが可能となる。
【００５０】
なお、本実施形態のコーティング装置３０には、図示せぬ乾燥手段を備えていてもよい。このような乾燥手段としては、例えばホットプレート、温風器等が挙げられる。
【００５１】
また、コーティング装置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てもよい。これにより、必要に応じて、コーティング装置３０を液滴吐出ヘッド１２のノズル開口面まで移動させることが可能となる。なお、コーティング装置３０全体ではなく、キャップ３１のみが昇降可能に構成されていてもよい。
【００５２】
本実施形態の内壁コーティング方法は、例えば上記のようなコーティング装置３０を用いて行われる。
【００５３】
図２は、本実施形態の内壁コーティング方法を説明するための図である。
【００５４】
図２（ａ）は、キャップ３１の装着工程を示す図である。同図（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド４０のノズル形成面４２に、キャップ３１を押し付け、ノズル孔が形成された領域全体を覆うように密着させる。コーティング装置３０は、例えば図示しない昇降手段により上昇させて密着させることが可能である。なお、ここで用いられる液滴吐出ヘッド４０のノズル形成面４２には、予め撥液処理（撥水処理）がなされていることが好ましい。例えば、ノズル形成面４２の撥液処理を蒸着等により行った場合、ノズル孔内に撥液性の材料が付着する場合がある。しかし、内壁コーティングを後から施すことで、内部流路の最表面に親液性材料がコーティングされた液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【００５５】
その後、コーティング液を図示せぬ供給口から液滴吐出ヘッド４０の流路内に供給する。
【００５６】
ここで、コーティング液の種類及び濃度は、液滴吐出ヘッドより吐出する液体の種類・特性に応じて適宜選択される。具体的には、例えば吐出する予定の液体がタンパク質等の生体試料である場合には、生体試料との親和性の良い、例えばポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、又は２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン重合体（以下、ＭＰＣ重合体という）を含む溶液或いはこれらの組み合わせ等が好適に用いられる。
【００５７】
図２（ｂ）は、コーティング液の充填工程を示す図である。同図（ｂ）に示すように、ポンプ３４を作動してキャップ３１内を減圧し、透過膜３２の耐水圧Ｐ１より低い圧力（第一の吸引力）で、液滴吐出ヘッド４０内に存在する気体を吸引する。この動作により、液滴吐出ヘッド４０の全てのノズル４１先端にまで液体を充填させることが可能となる（充填動作）。
【００５８】
図２（ｃ）は、コーティング液の除去工程を示す図である。同図（ｃ）に示すように、ポンプ３４を作動してキャップ３１内を減圧し、透過膜３２の耐水圧Ｐ１を超える圧力（第二の吸引力）で、液滴吐出ヘッド１２内に存在するコーティング液を全て除去する。この際、コーティング液は、一定の速度で素早く除去することが好ましい。これにより、よりムラのないコーティングが可能となる。但し、本発明において、吸引速度を限定するものではない。
【００５９】
その後、例えば乾燥機等で液滴吐出ヘッド４０を乾燥することにより所望のコーティングがされた液滴吐出ヘッドを得ることが可能となる。例えば、ＭＰＣ重合体のエタノール溶液を用いた場合には、６０℃の乾燥機で乾燥させることにより、流路にＭＰＣ重合体がコーティングされた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００６０】
本実施形態の内壁コーティング方法は、特に、複数の流路を有する液滴吐出ヘッドであって、その各々に異なるコーティングを施したい場合に有用である。
【００６１】
図３に、本発明のコーティング方法に好適に用いられる液滴吐出ヘッドの一例を示す。
【００６２】
このような複数の供給口４０１を有する液滴吐出ヘッド４０の少なくとも一の供給口に他と異なるコーティング液を供給することにより、異なるコーティングがなされた流路４０２を有する液滴吐出ヘッドを形成することが可能となる。ここで、異なるコーティングとは、例えばコーティング材料の種類、コーティングの膜厚、コーティング液の濃度等が異なるものをいう。
【００６３】
まず、各ノズルから吐出する液体の特性に応じて、各ノズルに繋がる流路に形成する当該液体と親和性の高いコーティング材料を選択する。次に、各供給口に各々所定のコーティング液を充填する。その後、全てのコーティング液を除去し、乾燥することで所望のコーティングが流路ごとになされた液滴吐出ヘッド４０を得ることができる。
【００６４】
また、各供給口ごとに、コーティング液を供給し除去する作業を繰り返してもよい。例えばコーティング膜の厚さを制御する等のために、使用するコーティング液ごとに除去する速度を変更したい場合もあり、この場合には各コーティング液ごとに供給工程と除去工程を行うことが好ましい。
【００６５】
本実施形態のコーティング装置３０は、マイクロアレイの製造装置１０に備えられていてもよい。
【００６６】
図４は、本実施形態のマイクロアレイの製造装置１０を説明するための図である。
【００６７】
図４に示すように、本実施形態のマイクロアレイの製造装置１０は、基台１０１、Ｘ軸方向に往復移動する液滴吐出ヘッド４０、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４０の格納位置（ホームポジション）に上記コーティング装置３０を備えている。なお、図４において、１０４は液滴吐出ヘッド４０及びテーブル１０３の駆動部であり、液滴吐出ヘッド４０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。
【００６８】
このようにマイクロレアレイの製造装置１０に備えられていることにより、製造時に用途に応じたコーティングを液滴吐出ヘッドに施すことが可能となる。また、コーティング装置３０は、ノズルのメンテナンス装置を兼ねていてもよい。すなわち、コーティング装置３０の吸引機能（減圧機能）を利用することで、ノズル先端までの吐出液の充填を行うことが可能である、また、気体を透過し液体を透過し難い膜を介して吸引を行うことで、内部流路内の気泡の除去等を行ってもよい。
【００６９】
本実施形態によれば、所定の透過膜を用いることで、コーティング液をノズル先端にまで確実に充填することが可能となる。また、液滴吐出ヘッドのノズルが形成された面（ノズル形成面）が所定の透過膜で覆われるので、コーティング液がノズル形成面に付着するのを防止することが可能となる。よって、ノズル形成面にコーティング液が付着するのを防止する汚染防止のための被膜を形成する必要もなく、流路内壁のみを簡易な方法で確実にコーティングすることが可能となる。
【００７０】
なお、上記例では、コーティング液をノズル側より吸引（減圧）することにより除去したが、これに限定されない。すなわち、例えば、液滴吐出ヘッド４０の供給口４６側から除去することも可能である。
【００７１】
図５は、ノズル側より加圧することにより、液滴吐出ヘッドの供給口側からコーティング液を除去する方法を説明するための図である。なお、同図中の液滴吐出ヘッド４０の断面は、図３におけるａ〜ｊに沿う断面図に該当する。
【００７２】
例えば差圧付与手段３４として、減圧ポンプ等の減圧手段とコンプレッサ等の加圧手段を併用することで、コーティング液の流路内への充填時においては減圧手段を用い、除去時においては加圧手段を用いることで廃液が可能である。
【００７３】
具体的には、図５に示すように、透過膜３２を介して液滴吐出ヘッド４０のノズル４１側より加圧することで、ヘッド内のコーティング液をリザーバ４８のタンク４５に戻すことによりヘッド部から除去してもよい。その後リザーバ内に戻されたコーティング液は、シリンジ等の吸引手段５０を用いて除去してもよい。
【００７４】
また、コンプレッサを用いずに、リザーバ側から例えばチューブポンプ等を用いて吸い出すことにより除去してもよい。この場合にも、気体を透過し得る透過膜３２を介しているので、液滴吐出ヘッド４０の流路内に透過膜３２を介して外気が流入し得るので、容易に除去が可能となる。
【００７５】
また、上記例では、液滴吐出ヘッドとして、リザーバ４８が一体となったものについて説明したが、これに限らず、リザーバ４８が別体となった液滴吐出ヘッド４０のコーティングにも本発明は好適に利用し得る。リザーバ４８と液滴吐出ヘッド４０が異なる材料で形成されている場合などには、異なるコーティングを施したい場合もあり、このような場合にも応用が可能である。したがって、予め液滴吐出ヘッド部のみをコーティングした後、別途コーティングしたリザーバを組合わせることもできる。
【００７６】
なお、上記に於いて予めノズル形成面の撥液処理がなされた液滴吐出ヘッドを用いたが、内部流路に親液性コーティングを施した後、ノズル形成面に撥水処理を行う方法を除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドのコーティング装置３０を説明するための図である。
【図２】図２は、本実施形態の内壁コーティング方法を説明するための図である。
【図３】図３は、本発明のコーティング方法に好適に用いられる液滴吐出ヘッドの一例を示す。
【図４】図４は、本実施形態のマイクロアレイの製造装置１０を説明するための図である。
【図５】図５は、ノズル側より加圧することにより、液滴吐出ヘッドの供給口側からコーティング液を除去する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０・・・マイクロアレイの製造装置、１２・・・液滴吐出ヘッド、３０・・・コーティング装置、３１・・・キャップ、３２・・・透過膜、３３・・・チューブ、３４・・・差圧付与手段、４０・・・液滴吐出ヘッド、４１・・・ノズル、４２・・・ノズル形成面、４５・・・タンク、４６・・・供給口
４８・・・リザーバ、５０・・・吸引手段、１０１・・・基台、１０３・・・テーブル、１０５・・・マイクロアレイ基板、４０１・・・供給口、４０２・・・流路
【図１】
2005195331.tif 000003
【図２】
2005195331.tif 000004
【図３】
2005195331.tif 000005
【図４】
2005195331.tif 000006
【図５】
2005195331.tif 000007