(57)【要約】【課題】ノズル内部の溶液を振動させるための特別な構成部品を追加することなく溶液を振動させてノズルの目詰まりを確実に防止することが可能な液滴吐出装置並びにマイクロアレイ製造方法及びその装置を提供することを目的とする。【解決手段】吐出液体を収容する液室と、液室の一部を構成する振動板と、振動板の振動によって液室内の吐出液体を吐出するノズルとを有する吐出ヘッド１２０を備えた液滴吐出装置２００であって、吐出ヘッド１２０の振動板を微小振動させることにより液室内の吐出液体に微小振動を与える吐出ヘッド駆動制御手段２２３を備えたものである。【選択図】        図４
2005010072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出液体を収容する液室と、該液室の一部を構成する振動板と、前記振動板の振動によって前記液室内の前記吐出液体を吐出するノズルとを有する吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、
前記吐出ヘッドの前記振動板を微小振動させることにより前記液室内の前記吐出液体に微小振動を与える吐出ヘッド駆動制御手段を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記吐出ヘッド駆動制御手段は、規定時間間隔毎に、所定時間の間、前記振動板を微小振動させることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
吐出領域外のキャッピング位置において前記吐出ヘッドのノズル先端を封止するキャッピング手段を備え、前記吐出ヘッド駆動制御手段は、前記吐出ヘッドが通常吐出動作のために前記キャッピング位置から移動を開始してから、所定の吐出動作を終えて前記キャッピング位置に戻るまでの間において、前記振動板を微小振動させること特徴とする請求項１又は請求項２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記吐出ヘッド駆動制御手段は、前記吐出液体が前記ノズルから吐出されない程度に前記振動板を微小振動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記吐出ヘッド駆動制御手段は、通常の吐出動作時の駆動電圧よりも低い駆動電圧で前記吐出ヘッドを駆動することにより前記振動板を微小振動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記吐出ヘッド駆動制御手段は、通常の吐出動作時の駆動周波数と同じかそれよりも低い駆動周波数で前記吐出ヘッドを駆動することにより前記振動板を微小振動させることを特徴とする請求項５記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記吐出ヘッド駆動制御手段は、微小振動の実行タイミングと、通常吐出動作の吐出タイミングとが重なった場合、微小振動動作を優先して行い、その後、通常吐出動作を行うように前記吐出ヘッドを制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記吐出ヘッドは、前記液室、前記振動板及び前記ノズルをそれぞれ複数備えて前記各ノズルからそれぞれ異なる吐出液体を吐出するよう構成され、前記各吐出液体に微小振動を与える際には、前記各吐出液体に共通の規定時間及び所定時間に従って微小振動を与えるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記共通の規定時間及び所定時間は、前記複数の吐出液体のうち、時間経過に伴う粘度上昇が最も大きい高粘度吐出液体の粘度特性に基づいて予め決定された時間であり、前記規定時間は、前記高粘度吐出液体が、前記吐出ヘッドにおける吐出限界粘度に達する吐出限界時間よりも短い時間であり、前記所定時間は、微小振動を与えるタイミングにおける前記高粘度吐出液体の粘度を、初期粘度に近い粘度まで戻すのに要する微小振動の継続時間以上の時間であることを特徴とする請求項８記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記共通の規定時間及び所定時間を記憶した記憶手段を備え、前記吐出ヘッド駆動制御手段は、前記記憶手段の規定時間及び所定時間を参照して各振動板をそれぞれ微小振動させることを特徴とする請求項９記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記記憶手段は、前記高粘度吐出液体が、前記吐出ヘッドにおける吐出限界粘度に達する吐出限界時間をさらに記憶しており、前記吐出ヘッド駆動制御手段は、新たな吐出液体の吐出限界時間、規定時間及び所定時間が入力された場合、新たに入力された吐出限界時間と前記記憶手段内の吐出限界時間とを比較し、新たに入力された吐出限界時間が前記記憶手段内の前記吐出限界時間よりも短い場合、新たな吐出液体に対応する各時間で前記記憶手段を更新することを特徴とする請求項１０記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記吐出ヘッドは、前記液室、前記振動板及び前記ノズルをそれぞれ複数備えて前記各ノズルからそれぞれ異なる吐出液体を吐出するよう構成され、前記各吐出液体に微小振動を与える際には、それぞれその吐出液体対応の規定時間及び所定時間に従って微小振動を与えるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
前記規定時間は、対応の吐出液体が、前記吐出ヘッドにおける吐出限界粘度に達する吐出限界時間よりも短い時間であり、前記所定時間は、微小振動を与えるタイミングにおける前記対応の吐出液体の粘度を、初期粘度に近い粘度まで戻すのに要する微小振動の継続時間以上の時間であることを特徴とする請求項１２記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の液滴吐出装置を用いて基板上に吐出液体を微少量吐出してマイクロアレイを製造することを特徴とするマイクロアレイ製造方法。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の液滴吐出装置を備えたことを特徴とするマイクロアレイ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット法によりたんぱく質や核酸などの液滴を吐出する液滴吐出装置、並びに前記液滴吐出装置によりたんぱく質や核酸などを基板上に吐出して構成されるマイクロアレイ製造方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
遺伝子産物であるタンパク質のネットワークにおける位置と役割（機能）を解明するプロテオクスの研究では、複数種の蛋白質溶液をアレイ状にスポッティングしたマイクロアレイであるプロテインチップが用いられている。このようなマイクロアレイの製作に際し、近年ではインクジェット法により基板上に溶液をスポッティングする手法が提案されている。このようなインクジェット法を用いた技術では、吐出ヘッドの未使用時・休止時の放置により、吐出ヘッドのノズルに満たされた溶液に含まれる水分が蒸発して吐出ヘッドが目詰まりし、これにより不吐出となったり、正常な吐出が行われなくなったり等の問題が生じていた。このような問題は、数千〜数万種類のＤＮＡ断片を含む溶液を基板上にアレイ状に並べて貼り付けたＤＮＡマイクロアレイを作製する際にも同様に生じていた。このような問題を解決する技術として、吐出ヘッドに超音波振動子などの振動付与手段を設け、振動付与手段により、吐出ヘッドのノズル内に供給された溶液を超音波振動させて撹拌し、これにより溶液の粘度上昇を抑えてノズルの目詰まり防止を図るようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２８６７３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、ノズル内部の溶液に超音波振動を付与するための振動付与手段を新たに設ける必要であることから、コストアップを招くという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ノズル内部の溶液を振動させるための特別な構成部品を追加することなく溶液を振動させ、ノズルの目詰まりを確実に防止することが可能な液滴吐出装置並びにマイクロアレイ製造方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液滴吐出装置は、吐出液体を収容する液室と、液室の一部を構成する振動板と、振動板の振動によって液室内の吐出液体を吐出するノズルとを有する吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、吐出ヘッドの振動板を微小振動させることにより液室内の吐出液体に微小振動を与える吐出ヘッド駆動制御手段を備えたものである。このように、吐出ヘッドの既存の構成部である振動板を吐出ヘッド駆動制御手段による駆動制御によって微小振動させ、吐出液体を微小振動させることができるため、微小振動のための特別な構成部品を必要としないことから、低コストで構成できる。
【０００７】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記吐出ヘッド駆動制御手段が、規定時間間隔毎に、所定時間の間、振動板を微小振動させるものである。このように振動板を微小振動させることにより、ノズルの目詰まりを長期間に渡って防止でき、長期間に渡って安定した吐出を得ることが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、吐出領域外のキャッピング位置において吐出ヘッドのノズル先端を封止するキャッピング手段を備え、吐出ヘッド駆動制御手段は、吐出ヘッドが通常吐出動作のためにキャッピング位置から移動を開始してから、所定の吐出動作を終えてキャッピング位置に戻るまでの間において、振動板を微小振動させるものである。これにより、ノズルの目詰まりがなく、安定した吐出によって、目的とする吐出動作を完了することができる。
【０００９】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記吐出ヘッド駆動制御手段が、吐出液体がノズルから吐出されない程度に振動板を微小振動させるものである。これにより、吐出液体が無駄に捨てられることがない。
【００１０】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記吐出ヘッド駆動制御手段が、通常の吐出動作時の駆動電圧よりも低い駆動電圧で吐出ヘッドを駆動することにより振動板を微小振動させるものである。
【００１１】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記吐出ヘッド駆動制御手段が、通常の吐出動作時の駆動周波数と同じかそれよりも低い駆動周波数で吐出ヘッドを駆動することにより振動板を微小振動させるものである。これにより、振動板の微小振動に際し、通常の吐出動作時と比べて駆動電圧を下げて駆動しても、確実に振動板を微小振動させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記吐出ヘッド駆動制御手段が、微小振動の実行タイミングと、通常吐出動作の吐出タイミングとが重なった場合、微小振動動作を優先して行い、その後、通常吐出動作を行うように吐出ヘッドを制御するものである。これにより、通常吐出動作の際に、吐出不良を起こすことなく安定した吐出を得ることができる。また、吐出ヘッド駆動制御手段による駆動制御が共通になるため、制御が容易になる。
【００１３】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記吐出ヘッドが、液室、振動板及びノズルをそれぞれ複数備えて各ノズルからそれぞれ異なる吐出液体を吐出するよう構成され、各吐出液体に微小振動を与える際には、各吐出液体に共通の規定時間及び所定時間に従って微小振動を与えるようにしたものである。このように、各吐出液体に共通の規定時間及び所定時間に従って、各吐出液体に同様の微小振動を与えるようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記複数の吐出液体のうち、前記共通の規定時間及び所定時間を記憶した記憶手段を備え、吐出ヘッド駆動制御手段は、記憶手段の規定時間及び所定時間を参照して各振動板をそれぞれ微小振動させるものである。
【００１５】
また、本発明に係る液滴吐出装置において、上記共通の規定時間及び所定時間は、複数の吐出液体のうち、時間経過に伴う粘度上昇が最も大きい高粘度吐出液体の粘度特性に基づいて予め決定された時間であり、規定時間は、高粘度吐出液体が、吐出ヘッドにおける吐出限界粘度に達する吐出限界時間よりも短い時間であり、所定時間は、微小振動を与えるタイミングにおける高粘度吐出液体の粘度を、初期粘度に近い粘度まで戻すのに要する微小振動の継続時間以上の時間であるものである。
【００１６】
また、本発明に係る液滴吐出装置において、上記記憶手段は、高粘度吐出液体が、吐出ヘッドにおける吐出限界粘度に達する吐出限界時間をさらに記憶しており、吐出ヘッド駆動制御手段は、新たな吐出液体の吐出限界時間、規定時間及び所定時間が入力された場合、新たに入力された吐出限界時間と記憶手段内の吐出限界時間とを比較し、新たに入力された吐出限界時間が記憶手段内の吐出限界時間よりも短い場合、新たな吐出液体に対応する各時間で記憶手段を更新するものである。このようにすることで、新たな吐出液体が追加された場合にも微小振動を適切に行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記吐出ヘッドが、液室、振動板及びノズルをそれぞれ複数備えて各ノズルからそれぞれ異なる吐出液体を吐出するよう構成され、各吐出液体に微小振動を与える際には、それぞれその吐出液体対応の規定時間及び所定時間に従って微小振動を与えるようにしたものである。このように、各吐出液体毎にそれぞれその吐出液体対応の規定時間及び所定時間に従って、各吐出液体に別々の微小振動を与えるようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明に係る液滴吐出装置において、上記規定時間は、対応の吐出液体が、吐出ヘッドにおける吐出限界粘度に達する吐出限界時間よりも短い時間であり、所定時間は、微小振動を与えるタイミングにおける前記対応の吐出液体の粘度を、初期粘度に近い粘度まで戻すのに要する微小振動の継続時間以上の時間であるものである。このような各時間に従って振動板を微小振動させることにより、吐出液体を効果的に撹拌することができる。
【００１９】
本発明に係るマイクロアレイ製造方法は、上記の何れかの液滴吐出装置を用いて基板上に吐出液体を微少量吐出してマイクロアレイを製造するものである。
【００２０】
本発明に係るマイクロアレイ製造装置は、上記の何れかの液滴吐出装置を備えたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のマイクロアレイ製造装置の概要を示す斜視図、図２は、マイクロアレイ製造装置に備えられた液滴吐出装置の吐出ヘッドの概略断面図である。
このマイクロアレイ製造装置１００は、基台１０１上において、Ｘ軸方向に往復移動するカートリッジホルダ（キャリッジ）１０２と、Ｘ軸に直交するＹ軸方向に往復移動するテーブル１０３と、さらにキャリッジ１０２のホームポジション（テーブル１０３の可動領域（すなわち吐出領域）以外の領域における格納位置）にキャッピング手段１１０とを備えている。なお、図１において、１０４はキャリッジ１０２及びテーブル１０３の駆動部であり、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ようになっている。
【００２２】
キャリッジ１０２には、カートリッジ１３０が複数並べて着脱可能に搭載されており、各カートリッジ１３０の内部にはそれぞれ異なる種類の吐出液体（例えば蛋白質溶液や、生体分子溶液）１３１が収容されている。各カートリッジ１３０と吐出ヘッド１２０は吐出液体の通路で連通している。カートリッジ１３０は、キャリッジ１０２に対してカートリッジ式に着脱自在な構成となっているものである。
【００２３】
テーブル１０３上には、ガラス等からなる複数のマイクロアレイ用基板１４０がセット（載置）されている。マイクロアレイ用基板１４０の枚数は特に限定されない。そして、このマイクロアレイ用基板１４０上に、インクジェット方式により吐出ヘッド１２０のノズル１２１からカートリッジ１３０あるいは後述のリザーバ内の吐出液体を吐出することによって、例えばＤＮＡチップのようなマイクロアレイ群１４１を作製することができる。
【００２４】
キャッピング手段１１０は、吐出領域外のキャッピング位置（ホームポジション）において吐出ヘッド１２０のノズル先端を封止してノズル開口部１２２が目詰まりするのを防止するようにしている。
【００２５】
次に、液滴吐出装置の吐出ヘッドの構成について説明する。
図３は、液滴吐出装置の吐出ヘッドの断面図である。なお、ここでは静電駆動方式の吐出ヘッドを示し、その構成について説明するが、本発明の吐出ヘッドは静電駆動方式のものに限られず圧電駆動式のものであってもよい。
吐出ヘッド１２０は、ガラス基板で構成された第１の基板２０１と、シリコン基板で構成された第２の基板２０３と、ガラス基板で構成された第３の基板２０５とを重ねて接合した積層構造となっている。
【００２６】
第１の基板２０１には、ノズル１２１及びノズル開口部１２２が複数形成されている。第１の基板２０１と第２の基板２０３との間には、リザーバ２０７、オリフィス２０９、液室２１１が形成されている。これら各構成部２０７、２０９及び２１１は、第１の基板２０１と第２の基板２０３との間に複数形成されている。各リザーバ２０７は、それぞれ各カートリッジ１３０のタンクにそれぞれ接続され、各タンク内の吐出液体１３１がリザーバ２０７及びオリフィス２０９を介して各液室２１１にそれぞれ供給されるようになっている。
【００２７】
第２の基板２０３において、液室２１１の底面を構成する部分は振動板２１５を構成しており、第３の基板２０５において振動板２１５に対向する部分には凹部が設けられ振動室２１７を構成している。振動室２１７の内底面には例えば透明電極であるＩＴＯ膜からなる電極２１９が配設されており、この電極２１９及び第２の基板２０３に、配線３２１によって吐出ヘッド駆動制御手段２２３が接続され、液滴吐出装置２００の主要部が構成されている。
【００２８】
このように構成された液滴吐出装置２００の吐出ヘッド１２０においては、電極２１９に吐出ヘッド駆動制御手段２２３により電圧を印加すると、電極２１９と振動板２１５間に静電吸引力が発生し、振動板２１５が電極３１９に引き寄せられて下方へ撓む。これにより吐出液体がリザーバ２０７よりオリフィス２０９を通じて液室２１１内に補給される。次に、電極２１９への電圧の印加を停止すると、静電吸引力が消滅して振動板２１５は復元する。そのため、液室２１１内の圧力が急激に上昇し、ノズル開口部１２２より液室２１１内の吐出液体が吐出する。
【００２９】
ここで、本発明においては、振動板２１５を微小振動させることにより液室２１１内の吐出液体に微小振動を与え、この微小振動により吐出液体を撹拌することにより、吐出液体の粘度上昇を抑えてノズル開口部１２２の目詰まりを防止するようにしている。この微小振動は、吐出液体がノズル開口部１２２から吐出されない程度に振動板２１５を振動させるものであり、具体的には、通常の吐出動作時の駆動電圧よりも低い駆動電圧で吐出ヘッド１２０を駆動するもので、通常の吐出動作の際には駆動電圧を例えば３０Ｖ程度としているのに対し、微小振動動作の際には、例えば１２Ｖ程度としている。ここで、マイクロアレイ用の吐出液体は、価格が高価であることから少量でも無駄に吐出されることは好ましくない。よって、微小振動に際し、ノズル開口部１２２から吐出されない程度の振動とすることで、無駄な吐出を行わないようにしている。
【００３０】
この微小振動を、キャリッジ１０２がキャッピング位置から移動を開始してから、所定の吐出動作を終えてキャッピング位置に戻るまでの間において、規定時間間隔毎に、所定時間の間、行うようにしている。これにより、目的枚数のマイクロアレイを製作するに際し、途中で目詰まりを起こすなどの不都合なく、安定した吐出によって目的枚数のマイクロアレイ製造を完了することが可能となっている。
【００３１】
また、微小振動動作時の駆動周波数は、通常吐出動作時の吐出周波数と同じか、又は吐出周波数よりも低く設定する。これは、微小振動付与タイミング時には、前回の微小振動付与タイミング時からの時間経過によって粘度が若干上昇しているため、微小振動時用の低レベルの駆動電圧で駆動した場合、周波数が高いと駆動できない、すなわち振動板２１５が振動しない可能性があるためである。このため、吐出周波数と同じか又はそれよりも低い駆動周波数で駆動することによって、確実に振動板２１５を微小振動させて吐出液体に確実に微小振動を与え、撹拌作用によって粘度上昇を抑えるようにしている。
【００３２】
図４は、液滴吐出装置を備えたマイクロアレイ製造装置の電気的構成を示すブロック図である。
マイクロアレイ製造装置１００は、タイマ１０ａを内蔵する制御手段１０、吐出ヘッド駆動制御手段２２３、吐出ヘッド１２０及び記憶手段４０を備えた液滴吐出装置２００と、モータ１０２ａを介してキャリッジ１０２の動作を制御するキャリッジ制御手段２０とを備えており、液滴吐出装置２００を用いてマイクロアレイ用基板１４０上に吐出液体を微少量吐出してマイクロアレイを製造する装置である。
【００３３】
制御手段１０は、図示しないホストからマイクロアレイ用基板１４０上への吐出動作開始信号が入力されると、キャリッジ制御手段２０及び吐出ヘッド駆動制御手段２２３を制御して通常のマイクロアレイ用基板１４０への吐出動作を実行する。また、内蔵のタイマ１０ａは、ホストから吐出動作開始信号が入力されてキャリッジ１０２がキャッピング位置から移動を開始した時点から時間の計時を開始し、また、マイクロアレイ用基板１４０上への吐出動作が終了して吐出ヘッド１２０がキャッピング位置に戻ってキャッピングされた時点でリセットする。制御手段１０は、タイマ１０ａの計時時間に基づき、記憶手段４０に記憶されたデータに従った内容で微小振動を行うように吐出ヘッド駆動制御手段２２３を制御する。吐出ヘッド駆動制御手段２２３は、制御手段１０の制御に従って吐出ヘッド１２０を駆動する。
【００３４】
記憶手段４０には、吐出限界時間と、微小振動付与間隔時間（規定時間）と、微小振動継続時間（所定時間）とが予め格納されている。これらの各時間について以下の図で説明する。
【００３５】
図５は、吐出液体の時間経過に伴う粘度上昇カーブを示す図である。図５のａ〜ｃは、それぞれ種類の異なる吐出液体Ａ〜Ｃの粘度上昇カーブを示している。
吐出ヘッド１２０で吐出可能な吐出限界粘度ρｍａｘに各吐出液体Ａ〜Ｃがそれぞれ達する時間ｔ１、ｔ２、ｔ３のうち、最も短い時間ｔ１を吐出限界時間とする。換言すれば、時間経過に伴う粘度上昇が最も大きい吐出液体が吐出限界粘度ρｍａｘに達する時間を吐出限界時間としている。そして、その吐出限界時間よりも短い時間ｔ０を微小振動付与間隔時間とする。微小振動付与間隔時間を吐出限界時間ｔ１からどの程度短くするかは任意である。
【００３６】
また、微小振動付与タイミングにおける微小振動継続時間は、吐出限界時間を与える吐出液体、すなわちこの例では吐出液体Ａを、微小振動付与タイミングｔ０時の粘度ρ０から初期粘度に近い粘度に戻すのに要する時間以上の時間とされる。このようにして決定された各時間に従って振動板２１５を微小振動させることにより、吐出液体を効果的に撹拌することが可能となる。ここで、図５では便宜上３種類の吐出液体Ａ〜Ｃの例で説明したが、キャリッジ１０２に搭載された吐出対象の全ての吐出液体の粘度上昇カーブ（粘度特性）に基づいて上記各時間が決定され、記憶手段４０に記憶されるようになっている。
【００３７】
図６は、本実施の形態のマイクロアレイ製造装置の動作を示すフローチャートである。以下、本実施の形態のマイクロアレイ製造装置１００の動作を図６を参照しながら説明する。
制御手段１０は、図示しないホストからマイクロアレイ用基板１４０上への吐出動作開始信号が入力されると（Ｓ１）、キャリッジ制御手段２０に制御信号を出力してモータ１０２ａによりキャリッジ１０２の駆動を開始させるとともに、タイマ１０ａによる時間の計時を開始する（Ｓ２）。そして、制御手段１０は、通常吐出動作のために吐出ヘッド駆動制御手段２２３を制御する一方で、タイマ１０ａ及び記憶手段４０を参照し、記憶手段４０内の微小振動付与間隔時間及び微小振動継続時間に従って各振動板２１５を微小振動させる。すなわち、微小振動付与間隔時間に基づく微小振動付与タイミングになると（Ｓ３）、吐出ヘッド駆動制御手段２２３を制御して、各振動板２１５を微小振動継続時間の間、微小振動させ、各液室２１１内の吐出液体に微小振動を与える（Ｓ４）。具体的には、制御手段１０は、微小振動動作時用の駆動電圧、駆動周波数及び微小振動継続時間で吐出ヘッド１２０を駆動するように吐出ヘッド駆動制御手段２２３を制御する。
【００３８】
以上の微小振動動作を、マイクロアレイ用基板１４０上への通常吐出動作が終了し、キャリッジ１０２がキャッピング位置に移動してキャッピング手段１１０によるキャッピングが完了するまでの間、微小振動付与間隔時間毎に繰り返し行い（Ｓ５）、キャッピングが完了すると、終了する。このように、吐出液体に微小振動付与間隔時間毎に、微小振動継続時間の間、微小振動を与えることにより吐出液体が撹拌されて吐出液体の粘度上昇を抑えることができ、その結果、ノズル開口部１２２の目詰まりを防止することができる。
【００３９】
ここで、微小振動付与タイミングと通常吐出動作の吐出タイミングとが重なった場合、制御手段１０は、微小振動動作を優先して行い、その後、通常の吐出動作を行うように制御するようにしている。これは、微小振動付与タイミング時には、前回の微小振動付与タイミングからの時間経過によって、既に若干粘度が上昇していることから、微小振動を行わずに吐出動作を行った場合、適正な吐出量で吐出が行われないなど吐出不良が生じる可能性があるからである。このため、微小振動動作を優先して行うことによって安定した吐出を得ることができる。
【００４０】
ところで、新たな吐出液体を貯留したカードリッジがセットされた場合には、図示しない入力手段により、新規の吐出液体に関するデータ（吐出限界時間、微小振動付与間隔時間及び微小振動継続時間）が入力される。このとき、制御手段１０は、新規入力されたデータと記憶手段４０に記憶されているデータとを比較して、必要があれば、記憶手段４０のデータを更新するようにしている。
【００４１】
図７は、新規の吐出液体のデータ入力時の制御手段における更新処理の流れを示すフローチャートである。
制御手段１０は、新規入力された吐出限界時間と記憶手段４０内の吐出限界時間とを比較する（Ｓ１１）。そして、新規入力された吐出限界時間が記憶手段４０内の吐出限界時間よりも短いか否かを判断し（Ｓ１２）、短ければ、新規入力された吐出限界時間、微小振動付与間隔時間及び微小振動継続時間で記憶手段４０を更新する（Ｓ１３）。ここで、ステップＳ１２において新規入力された吐出限界時間が記憶手段４０内の吐出限界時間よりも長ければ、制御手段１０は、何ら記憶手段４０の更新処理を行うことなく、新規の吐出液体のデータ入力時の処理を終了する。以上の更新処理後の次の吐出動作時からは、適宜更新された記憶手段４０の各時間に従った微小振動動作が行われることになる。このようにすることで、新たな吐出液体が追加された場合にも、適切に微小振動を行うことが可能となる。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態においては、振動板２１５を微小振動させることにより吐出液体を撹拌して粘度上昇を抑えるようにしているため、換言すれば、既存の構成部である振動板２１５の駆動制御によって吐出液体の粘度上昇を抑えるようにしているため、従来技術のように、微小振動のための特別な構成部品を設けることなくノズル開口部２１３の目詰まりを防止することができる。従って、液滴吐出装置２００自体を低コストで構成でき、よって、マイクロアレイの製造コストも低コストに抑えることが可能となる。また、本実施の形態においては、規定時間毎に微小振動を行うようにしているため、常時行う場合に比べて消費電力を削減することが可能となる。
【００４３】
また、微小振動を規定時間（微小振動付与間隔時間）毎に、所定時間（微小振動継続時間）の間、行うようにしているので、ノズル１２１の目詰まりを長期間に渡って防止でき、長期間に渡って安定した吐出を得ることが可能となる。この期間としては、具体的には、キャリッジ１０２がキャッピング位置から移動を開始してから、所定の吐出動作を終えてキャッピング位置に戻るまでの間としているため、マイクロアレイを製作するに際し、途中で目詰まりを起こすなどの不都合なく目的枚数のマイクロアレイ製造を完了することが可能となる。
【００４４】
なお、上記実施の形態では、各吐出液体に微小振動を与える際には、各吐出液体のうち、時間経過に伴う粘度上昇が最も大きい吐出液体の粘度特性に基づいて予め決定された、各吐出液体に共通の微小振動付与間隔時間及び微小振動継続時間に従って微小振動を与えるようにしたが、各吐出液体毎に、それぞれその吐出液体の粘度特性に基づいて予め決定された微小振動付与間隔時間及び微小振動継続時間に従って微小振動を与えるようにしても良い。
【００４５】
なお、本例では、カートリッジ１３０によって吐出液体をセットする例を図１及び図２に図示して説明したが、これは一例であって、吐出液体のセット形式は図示のものに限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマイクロアレイ製造装置の概要を示す斜視図。
【図２】液滴吐出装置の吐出ヘッドの概略断面図。
【図３】液滴吐出装置の吐出ヘッドの断面図。
【図４】マイクロアレイ製造装置の電気的構成を示すブロック図。
【図５】各吐出液体の時間経過に伴う粘度上昇カーブを示す図。
【図６】マイクロアレイ製造装置の動作を示すフローチャート。
【図７】新規の吐出液体のデータ入力時の更新処理の流れを示す図。
【符号の説明】
１０  制御手段、１０ａ  タイマ、２０  キャリッジ制御手段、４０  記憶手段、１００  マイクロアレイ製造装置、１０２  キャリッジ、１１０  キャッピング手段、１２０  吐出ヘッド、１２１  ノズル、１２２  ノズル開口部、１４０  マイクロアレイ用基板、２００  液滴吐出装置、２１１  液室、２１５  振動板、２２３  吐出ヘッド駆動制御手段。
【図１】
2005010072.tif 000003
【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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