CN101370588A - 用于在基材上释放多种物质的喷墨设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于在基材上释放多种物质的喷墨设备，该设备包括至少一个打印头，该打印头是相对于基材位置可变的并且包括至少一个用于喷射液滴的喷嘴。将该喷墨设备设计为通过至少一个打印头相对于基材有限数量的移动，将多种物质以预定模式沉积在基材上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在基材上释放多种物质的喷墨设备及方法。
本发明公开了一种用于在基材上释放多种物质的喷墨设备及方法。尤其对于诊断来说，需要有多种基材，以便根据专门的预定模式(pattern)以很精确和准确的方式在基材上放置多种不同物质。通常在基材上要沉积多种物质，以在基材上进行大量生化试验或反应。为了能够以可靠且可再生的方式进行这些试验和反应，提供一种具有高精确度的喷墨设备及打印方法是很重要的。因此，根据本发明的喷墨设备及方法优选地用于基材上各种物质的打印过程，其中就是否能按照预定模式将一滴物质正确地放置在基材上的问题而言该打印过程必须是极为可靠的。此外，根据本发明的喷墨设备及方法优选地用于通过以特定模式在基材上释放多种物质来产生一种生物测定基材。
背景技术
例如，在美国专利申请US 2005/0221279 A1中公开了一种用于通过以特定模式将多种物质释放到基材上来产生生物测定基材的方法。这里，说明了一种产生化学传感器的方法，包括提供一个光学阵列以及使用一个或多个硬针打印工具在该光学阵列上接触打印一个或多个化学指示剂。该方法提供了一种以给定模式和很多种微点几何形精确打印很多不同材料的装置。
虽然，已知的喷墨设备及方法能以令人满意的方式在基材上打印多种物质，但是它们的生产速度相对较低。这严重限制了打印或喷墨设备的适用性，特别是使用多种不同物质的可靠且自动化的打印过程对于生物测定基材的节约型生产至关重要的应用。确实，特别对于生物测定基材来说很重要的是，能在尽可能短的生产时间内生产大量基材，而无须牺牲该打印过程的可靠性和精确度。此外，就生产时间而言，能达到的有关特定打印模式(点间距、流体数)的灵活性也是很有利的。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种在处理待打印的多种不同打印流体或物质的同时，以增加的生产速度和高度可靠性将多种物质释放到基材上的喷墨设备及方法。
通过将多种物质释放到基材上的一种喷墨设备和方法、以及通过使用根据本发明的喷墨设备来完成以上目标。那么，该喷墨设备包括至少一个打印头，该打印头可相对于基材是位置可变的(positionalbe)并且包括至少一个喷嘴，该喷嘴用于喷射多种物质之一的液滴，所述喷墨设备(10)设计为通过至少一个打印头相对于基材(40)的大约一次移动，将多种物质以预定模式沉积在基材上。通过这些措施，现在有可能在相对少量时间内并以所期望的可靠度和精确度产生大量的基材，每个基材上提供有大量不同物质。
根据本发明，该喷墨设备允许通过(多个)打印头相对于基材作有限数量的移动来产生基材。通过这种方式也就意味着，该喷墨设备能够在该(多个)打印头经过基材上方期间同时沉积很多物质。移动数量明显取决于基材的特性，但优选地应低于十次，更优选地应低于五次，更优选地应为大约一次。优选地，这种移动或经过大约是连续的，通过这种方式也就意味着这些移动基本上仅出现在一个方向上，不会实质上偏离该方向。下文中，该方向也称为打印方向。根据该优选的实施例，例如，该喷墨设备能够在打印方向上产生完全连续的运动以及联贯的启动终止运动。
根据本发明，该喷墨设备包括至少一个喷嘴，用于喷射多种物质之一的液滴。另外，为该喷墨设备的至少一个打印头提供换能器。优选地，该换能器是一种将机械波和水声波应用到该打印头的机电换能器。优选地，该至少一个打印头是一个几乎闭合的物体，其中至少部分填充要打印的液体，即要打印的物质。为该打印头提供了填充装置，填充装置至少包括盛有要打印物质的贮液器，并且优选地还包括在轻微真空压力下支撑该打印头的装置。一条与贮液器相连的连接线路允许将物质从贮液器吸入到打印头。还为该打印头提供了开口或管道，一旦有激励脉冲就可以将打印头内保存的至少一部分液体排出或射出，以在该打印头外部形成该液体的液滴。下面在本发明的上下文中，也将这种开口或管道称为喷嘴。
根据本发明的喷墨设备的一个优选实施例，该喷墨设备包括多喷嘴打印头以及为每个喷嘴提供不同物质的填充装置。优选地，这允许将要打印到基材上的所有不同物质填充到该喷墨设备的打印头中。例如，如果要为一个基材提供16种不同物质，则要为打印头提供至少16个喷嘴，其中要提供至少16个填充装置，从而为至少16个喷嘴中的每个喷嘴供应其自己的物质。
在根据本发明的一个特定优选的喷墨设备中，为该喷墨设备提供用于将多喷嘴打印头放置成使得它能与打印头相对基材的移动方向(即，打印方向)形成一个角的装置。该实施例能产生几乎任意所期望的在该基材上沉积物质的模式。实际上，通过改变打印头相对于打印方向的角度，可以容易地获得不同模式。在该实施例中，每种物质可能的沉积总数仅仅受到每个打印头的喷嘴数的限制。
在根据本发明的一个更优选的喷墨设备的实施例中，可以将基材放置成与打印头相对于该基材的移动方向形成一个角。这就提供了在基材上产生更多沉积物质模式的可能。甚至有可能在打印头已经移动之前、期间或之后通过改变基材的夹角，为基材的不同区域提供不同的模式。
根据本发明的喷墨设备的另一个优选实施例包括多个打印头以及为每个打印头提供其自己的物质的填充装置。该实施例具有额外的优势，即，为了改变其中一种物质以产生不同的沉积模式，只需要将包含有旧物质的打印头和/或填充装置替换为包含有新物质的打印头和/或填充装置。这就增加了打印过程的灵活性，此外还允许进行例如清洗的脱机操作。
喷墨设备的一个特定优选实施例包括在打印头相对于基材移动的方向上(即，在打印方向上)逐个放置的多个打印头。这就允许为该喷墨设备提供一个载体，其中可以将多个打印头以所期望的顺序安装。通过这种方式，有可能为喷墨设备提供集成的多喷嘴打印头，根据要产生的模式组成该多喷嘴打印头。
更优选地是一种喷墨设备，其中在垂直于打印头相对于基材的移动方向的方向上排列多个打印头，使得提供有它自己物质的这些打印头的每个喷嘴在移动方向上与该喷嘴的液滴要放置到基材上的基材位置对齐。通过这种方式，有可能仅仅通过每个物质自己的打印头来沉积该物质，从而消除了频繁清洗的需要，并且还减少了错误打印和其它错误的风险，提高了生产速度。
本发明的喷墨设备的另一个优选实施例的特征在于它包括多个打印头以及为每个打印头提供其自己的物质的填充装置，其中将这些打印头逐个放置在打印头相对于基材的移动方向上，并且其中每个打印头包括多个喷嘴。因此，一个单独打印头有可能喷出多个液滴。在该实施例中，没必要驱动这些多喷嘴打印头的所有喷嘴。对于包括一种物质的打印头，所有喷嘴都优选地填充该种物质。还有可能只填充选定数目的喷嘴，但那样需要对打印头的硬件进行改装，这并不是优选的方案。将所有喷嘴都填充物质，有可能通过单独的喷嘴定时来分别驱动每个喷嘴。通过这种方式，只有被驱动的喷嘴才会喷出液滴。当然，这些被优选地发射或驱动的喷嘴在移动方向上要与要在基材上放置该喷嘴的液滴的基材位置相对齐。该实施例具有的额外优点是，当需要不同沉积模式时，只需要改变所驱动的喷嘴。当需要更多沉积时，可以提供附加的多喷嘴打印头。在大部分情况下，将多喷嘴打印头中沉积模式的间距选定等于所期望的这些喷嘴的间距。为了使多喷嘴打印头的间距与所期望的间距相配，还可以为该喷墨设备提供定位装置，该定位装置能够相对于打印方向旋转该(多个)多喷嘴打印头。以这种方式，能够获得比打印头间距小的所有可能间距。通过仅使用每第二个喷嘴(或每第三个、或每第四个、或每第任意其它数目个，取决于所期望的间距大小)并且将打印头放置成与打印方向成一个角，也可以获得大于打印头间距的间距。
根据本发明更优选地使用一种喷墨设备，其中该喷墨设备还包括打印台、打印桥和具有固定板形式基材载体的平台，该平台可以沿着第一方向相对于打印台移动，至少一个打印头安装在可移动打印头固定器上并且该可移动打印头固定器安装在打印桥上，使得至少一个打印头可以相对于打印桥旋转，以与第一方向成一个角。因此，有可能将物质的液滴打印或释放到大的应用面积，因为大基材或各个基材可以作为一批被打印，使得打印产品的生产可以变得相当成本有效。在该实施例中，可以一次全部打印一盘不同基材。打印台在一个方向移动，打印头固定器在另一个方向移动。在某些情况下，打印台也可以在两个方向上移动。通过这样做，可以为整盘基材提供所有物质。所需生产时间通常受批次大小所限。相对而言，批次大小越小，用于对齐、清洗、填充以及对喷嘴进行其它操作的时间总量就越大。
更优选地是提供一种喷墨设备，其中将打印桥相对于打印台固定，并且其中基材载体相对于打印桥在第一方向上可以移动，其中打印头固定器可相对于打印桥旋转，以与第一方向形成一个角。通过使基材载体可移动并且将至少一个打印头保持在固定位置处，可以获得很高的生产率。可以展望使基材载体能够相对于打印台移动的几种装置。使可打印的基材相对于至少一个打印头移动的一个优选项是，为本发明的喷墨设备提供基本上连续移动的装置，例如循环传送带。通过连续流水作业(循环传送带)，将基材在(多个)打印头下方移动，而(多个)打印头不移动。这导致了更高的生产率。然而，技术人员可以展望其它的选项。
根据本发明的喷墨设备的另一个优选实施例的特征在于，固定板相对于打印桥可以旋转，以与第一方向形成角
。这就允许所产生的基材具有更精细的沉积模式。在这方面，更优选地提供具有可相对于打印桥在第二方向上移动的打印头固定器的喷墨设备，其中第一和第二方向优选地相互垂直。
根据本发明，优选基材是平板基材、结构基材或多孔基材。更优选地，基材是尼龙薄膜、硝化纤维、或者PVDF基材、或者涂层多孔基材。因为基材优选为多孔，斑点或液滴不会仅仅留在表面，而且还会透入薄膜里。
本发明的另一个实施例中，基材包括多个基材区域，每个基材区域优选为由薄膜固定器固定的独立薄膜。因此，可以使用本发明的喷墨设备以高生产速度产生多个独立的薄膜。
本发明并不限于任何特定的可打印物质。然而，优选地，可打印的物质包括一种在液体诸如水中的挥发溶液以及诸如此类，其中存在不同的分子或不同的化合物，尤其是生物分子。例如，可以添加诸如甘油的酒精、除垢剂等不同的添加剂来改进液滴和斑点的形成特性。
本发明还包括一种通过使用上述喷墨设备在基材上释放多种物质来产生生物测定基材的方法，其中喷墨设备包括至少一个打印头，该打印头相对于基材是位置可变的并且包括至少一个用于喷射液滴的喷嘴，其中可以在至少一个打印头相对于基材的大概一次移动中，以预定模式将多种物质沉积在基材上。该方法的优势从上述说明来看显而易见，并且已经在喷墨设备描述的上下文中得到说明，因此这里就不再重复。
一种特定优选的方法的特征在于，喷墨设备包括多喷嘴打印头以及为每个喷嘴提供不同物质的填充装置，其中被填充的多喷嘴打印头和/或基材彼此相对移动，由此可以将该喷嘴打印头放置成与打印头相对于基材的移动方向形成一个角，并且该打印头释放其物质以产生预定的模式。
一种更优选的方法使用包括多个打印头和为每个打印头提供其自己物质的填充装置的喷墨设备，其中，该被填充的打印头和/或基材彼此相对移动，其中，将这些打印头逐个放置在打印头相对于基材的移动方向上，并且由此在垂直于打印头相对于基材的移动方向的方向上排列这些打印头，使得打印头的每个喷嘴在移动方向上与该喷嘴的液滴要放置在基材上的基材位置对齐，并且这些打印头释放它们的物质以产生预定的模式。
根据本发明的方法的另一优选实施例使用一种喷墨设备，其中每个打印头包括多个喷嘴，至少驱动其中某些喷嘴喷射液滴。在一种更优选的方法中，将基材放置成与打印头相对于基材的移动方向成一个角。
本发明还包括根据本发明的创新喷墨设备的使用，其中所述物质包括生化反应物、和/或核酸、和/或多肽、和/或蛋白质、和/或细胞。通过将该创新的喷墨设备用于这种目的，可以基本上无错误并以相对较高生产速度很精确地将很多种物质打印到基材上，该基材可以包括大量薄膜。
本发明还涉及一种包括多种用于生物分析的物质的测定基材，可以通过本发明的喷墨设备和方法来获得这种基材。
附图简要说明
结合附图，从下列详细说明中，本发明的这些以及其它特性、特征和优点将变得显而易见，这些附图通过举例的方式说明了本发明的原理。给出说明仅仅是为了举例，而不是要限制本发明的范围。下面所引用的参考图是指附图，其中：
图1示意性地说明了本发明喷墨设备的实施例的俯视图；
图2示意性地说明了穿过基材区域和薄膜固定器的横剖面；
图3示意性地说明了具有喷嘴和检测装置的打印头；
图4示意性地说明了基材区域与薄膜固定器的一部分；
图5示意性地说明了具有薄膜固定器的完整薄膜；
图6根据本发明示意性地说明了多喷嘴线性阵列打印头和基材的俯视图；
图7根据本发明示意性地说明了多个单喷嘴打印头和基材的俯视图；
图8最后根据本发明示意性地说明了多个多喷嘴线性阵列打印头和基材的俯视图。
具体实施方式
在附图中，为了说明的目的，可能夸大某些组件的大小，并且没有按比例画出。
其中，当提到单数名词时，使用不定冠词或者定冠词，例如“一个”、“这个”，除非特别指出，否则这包括该名词的复数。
此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于在类似的组件之间进行区分，而不是必须用于说明顺序或者时间次序。应该理解，可以在适当情况下互相交换如此使用的术语，并且这里所描述的本发明的实施例可以以其它不是这里所描述或说明的顺序运行。
此外，说明书和权利要求中的术语顶、底、上、下等用于描述性目的，而不是必须用于说明相对位置。应该理解，可以在适当情况下互相交换如此使用的术语，并且这里所描述的本发明的实施例可以在其它不是这里所描述或说明的方向上操作。
应该注意，不应该将本说明书和权利要求中使用的术语“包括”解释为受限于其后所列的装置；“包括”不排除其它组件或步骤。因此，短语“包含装置A和B的设备”的范围不应该被限制于仅由组件A和B组成的设备。它意味着设备关于本发明的相关组件仅仅是A和B。
在图1中，示出了根据本发明的喷墨设备10的示意俯视图。在打印台50上，将固定板55安装在线性平台上，该线性平台允许固定板55在X方向上的运动。在根据本发明的优选实施例中，固定板55还可以关于X-方向旋转
角(例如，见图6)。在该固定板55中，放置了多个具有薄膜41的薄膜固定器44。将全体薄膜41称为基材40。薄膜固定器44可以具有任何形状，例如如图6中所示的的矩形，但是优选地是圆环形44。将圆形薄膜41紧密结合在该圆环上。如此，在打印之后，圆环44与斑点化的薄膜41一起构成了最终产品。将打印桥51相对于打印台50刚性固定。打印桥51携带可移动的打印头固定器51’。具有固定板55的平台可以沿着第一方向即X-方向移动。将打印头20安装到打印头固定器51’上，该打印头固定器51’优选地可以沿着第二方向即Y-方向相对于打印桥51移动。在本发明的优选实施例中，打印头固定器51’还可以关于X-方向旋转θ角(例如，见图6)。根据本发明，第一个方向(X-方向)和第二个方向(Y-方向)优选地是垂直的。因此，打印头20可以在打印台50的某个区域上移动，并且可以释放物质的液滴，将物质存储在打印头20中，或者存储在打印头20附近的贮液器中(见图7)。将薄膜41以在X-方向上均匀的距离和在Y-方向上均匀的距离安装在也被称为记录板55的固定板55中。X-方向中的距离可以与Y-方向中的距离不同。
基材40可以由用于传染病检测的生物活性薄膜组成。这种疾病的诊断需要打印过程具有非常高的可靠性。荧光模式的读出将疾病直接与特定捕获探针的位置关联起来。因此，绝对必须具有非常可靠的用于在多种不同物质中打印正确物质的过程。由于必须将许多捕获探针打印在许多基材上，所以打印过程应该能够在很短时间内产生许多基材。本发明的喷墨设备和方法提供了该过程。
优选地以花岗岩台的形式提供打印台50。可替换地，还可以使用其它非常重的材料。根据本发明，优选地将打印台50安放在具有非常小振动干扰的环境中。相对于花岗岩台(打印台50)安装精密线性平台，并且根据定义，在第一方向(X-方向)上移动安装在平台上的固定板55。将另一个精密线性平台安装在桥51上，并且根据定义，在第二方向(Y-方向)上引导打印头固定器51’。
在图2中，示出了单个基材薄膜固定器44和一部分固定板55的横剖面视图的示意表示。薄膜固定器44承载一个薄膜41。所有薄膜41一起构成基材40(在图2中，使用连谱号表示)。还可以将一个薄膜41称为基材区域41。每个独立的薄膜固定器44位于固定板55上，该固定板55固定安装在线性平台上，该线性平台允许相对于花岗岩台(打印台)50在X-方向上的线性运动。在基材40上，即在每个薄膜41上，提供多个基材位置42，使得独立的点(通过图2中的参考符号22示意性示出)可以位于相互间隔一定距离的位置上。可以从通过打印头分配的一个液滴形成点，或者从相同物质的多个液滴构成点。因此，可能在每个基材位置42上分配或者放置不同种类的物质。
在图3中，示意性地示出了具有喷嘴21、25的打印头20。打印头20包括换能器24。换能器24优选地是压电换能器24。一般，可以使用能够在打印头20内部提供机械波的机电换能器24作为换能器24。可以通过由控制单元(未示出)提供的激励脉冲(未示出)激励换能器24。可以给打印头20提供检测单元25或检测装置25，其对换能器24的动作进行检测，该换能器的动作又受打印头20和/或打印头20与打印头20内部的流体或物质23一起的动作的影响。作为与打印过程有关的信息源，该检测是有益的。还给打印头20进一步提供管道或阀门28，可以通过该管道或阀门28供应物质23。
根据本发明，可以在打印头20内部提供多种物质23。例如，这通过打印头20的另一个管道60(未示出)实现，其中，可以将真空泵(未示出)连接到另一个管道60。如果移动打印头使得固定在物质23的贮液器61内的喷嘴21和真空泵被激励，那么就可以将物质23抽吸到打印头20中。通过激励脉冲激励换能器24，使得从打印头20的喷嘴21中喷射出液滴22，以便打印物质23。
在图4中，从顶部示出了薄膜41或基材区域41的一部分。在基材区域41上定义了多个基材位置42、42a、42b。基材位置42、42a、42b是根据本发明通过喷墨设备10放置液滴22的位置。还可能将相同物质的多个液滴放置在一个单独的基材位置42上。通过打印头20喷射并且在基材40上着陆的液滴22将以平均直径43覆盖某个点区域或者在基材位置42、42a、42b周围的斑点，该平均直径43低于基材位置42、42a、42b彼此之间各自的距离43’(或者间距)。例如，在基材区域41上，可以提供130个可以打印液滴的斑点或者基材位置42，例如，每个液滴需要大约1nl???的体积。例如，斑点或液滴22的直径43是200μm，并且将斑点或液滴以具有例如400μm间距的模式放置。当然，也可能提供更多(多达1000)且更小的斑点，这仅仅要求更小的间距，例如，300μm或者仅200μm、100μm或者10μm。例如，在所有物质23包含在单独一个打印头中的情况下，以一个单独打印头20打印130个斑点。在每种物质一个打印头的情况下，以总数目为至少物质数目的打印头打印130个点。例如，在固定板55上，排列140个薄膜固定器44，通过喷墨设备20在一批打印中对其进行处理。根据本发明，在10至500μm的范围内提供液滴斑点的间距43’。液滴22的斑点的直径43在实际间距43’的大约20％至70％的范围内。液滴22的体积必须适应斑点的优选大小以及所使用的基材40的材料(例如，取决于基材强或者弱吸收所采用的物质的地方)。典型地，液滴22的体积大约是0.001nl至10nl。根据本发明，还可以通过将打印头在基材上连续经过，将多种物质沉积在相同的斑点位置。
在图5中，示出了通过本发明的喷墨设备和方法可以获得的基材区域41的俯视图。在所示实施例中，通过小圆圈代表多个基材位置42。为了将基材区域41的薄膜用于诊断目的，可以将许多不同的物质放置在这些不同的基材位置42上，但这并不是必须的。同样地，可以定义多个包括基材位置42的组42’，以在包括基材位置42和它们各自物质的一个组42’内完成一整套测试。
在图6中，示意性地并且部分地示出了本发明的喷墨设备10的第一个实施例(仅示出了打印头20和基材41)。优选的喷墨设备10包括具有多个喷嘴(22，22a，22b，...)的线性阵列打印头20和用于为每个喷嘴(22，22a，22b，...)提供不同物质(23，23a，23b，...)的填充装置(未示出)。除了线性阵列打印头之外，还可以使用其它类型的打印头，例如分层线性阵列打印头。给打印头20填充将要在基材(41，41a)上打印的所有不同物质(23，23a，23b，...)。在图6中，示出了8种不同物质(23，23a，23b，...)。因此，给打印头20提供至少8个喷嘴，由此，提供至少8个填充装置为至少8个喷嘴中的每个提供它自己物质的来源。虽然在图中仅示出了两个基材41，但是应该清楚，可以在打印桥51和/或固定板55的一次移动中打印许多个基材41。还可以给喷墨设备10提供对多喷嘴打印头20进行定位以使得它可以关于打印头20相对于基材41的移动方向即打印方向成θ角的装置，在多数情况下，该打印方向对应于X-方向。如图6中所示，可以将基材(41，41a)放置成与打印方向成
角。通过改变角θ和/或
，可以容易地获得沉积物质(23，23a，23b，...)在基材(41，41a)上的许多不同模式。
图7涉及喷墨设备10的另一种优选实施例。在该实施例中，提供了多个单喷嘴打印头(20、20a、20b、...)以及为每个打印头提供它自己的物质的填充装置(未示出)。将打印头(20、20a、20b、...)逐个放置在打印头(20、20a、20b、...)相对于基材(41、41a)移动的方向上，即X方向上。优选地，将打印头(20、20a、20b、...)以所期望的顺序安装在载体(未示出)上。将打印头(20、20a、20b、...)排列在垂直于X方向的方向(表示为Y方向)上，这样使提供有其自己各自物质(23、23a、23b、...)的这些打印头的每个喷嘴(22，22a，22b，...)与将其液滴放置在基材(41、41a)上的基材位置对齐。在图7中，这些位置分别表示为(23、23a、23b、...)。通过虚线示意性示出了喷嘴位置与喷射的液滴位置之间的对齐关系。
图8示出了本发明的喷墨设备10的另一个优选实施例，其中提供了多个线性阵列打印头(20、20a、20b、...)以及为每个打印头(20、20a、20b、...)提供其自己的物质(23、23a、23b、...)的填充装置(未示出)。将打印头(20、20a、20b、...)逐个放置在X方向上，并且每个打印头包括多个喷嘴(22、221、222、...，22a、221a、222a、...)。如图8所示，每个打印头包含其自己的物质。打印头20包含物质23、打印头20a包含物质23a等等。对于每个打印头(20、20a、20b、...)，可以仅驱动必须将对应物质(23、...)喷射到基材上的那些喷嘴(22、...)。只有那些被驱动的喷嘴在X方向上与其液滴放置到基材上的基材位置相对齐。例如，在打印头20中只驱动了喷嘴222、223以及224。喷嘴22、221以及225不被驱动，或者不将22、221以及225与填充装置连接。同样地，在打印头20d中，只驱动了喷嘴221d和222d，而喷嘴22d以及223d到225d都不被驱动，或者不将喷嘴22d以及223d到225与填充装置连接。虽然，这是获得喷嘴选择性喷射的优选方法，但在本发明范围内也可以展望其它方法。例如，有可能只把需要喷射的物质23载入喷嘴，或者把物质23载入到所有喷嘴并且阻塞不需要喷射的那些喷嘴。
Claims (22)
1.用于在基材(40)上释放多种物质(23，23a，23b)的喷墨设备(10)，所述设备(10)包括至少一个打印头(20)，该打印头(20)相对于所述基材(40)是位置可变的并且包括至少一个用于喷射液滴(22)的喷嘴(21)，其中，所述喷墨设备(10)设计为通过所述至少一个打印头(20)相对于所述基材(40)的有限数量的移动，将所述多种物质(23，23a，23b)以预定模式沉积在所述基材(40)上。
2.如权利要求1所述的喷墨设备，其中，所述喷墨设备(10)包括多喷嘴打印头(20)以及用于给每个喷嘴提供不同物质(23，23a，23b)的填充装置(100)。
3.如权利要求2所述的喷墨设备，其中，将所述多喷嘴打印头(20)放置成与打印头(20)相对于基材(40)的移动方向成一个角度。
4.如权利要求2或3所述的喷墨设备，其中，将所述基材(40)放置成与打印头(20)相对于基材(40)的移动方向成一个角度。
5.如权利要求1所述的喷墨设备，其中，所述喷墨设备(10)包括多个打印头(20，20a，20b)以及用于给每个打印头(20，20a，20b)提供它自己的物质(23，23a，23b)的填充装置(100)。
6.如权利要求5所述的喷墨设备，其中，将所述多个打印头(20，20a，20b)逐个放置在打印头(20，20a，20b)相对于基材(40)的移动方向上。
7.如权利要求5或6所述的喷墨设备，其中，将所述多个打印头(20，20a，20b)在垂直于所述多个打印头(20，20a，20b)相对于所述基材(40)的移动方向的方向上进行排列，以将所述多个打印头(20，20a，20b)的提供有其自己物质(23，23a，23b)的每个喷嘴(21)与该喷嘴(21)的液滴(22)将要被放置在所述基材(40)上的基材位置(42，42a，42b)在所述移动方向上对齐。
8.如权利要求5至7中任何一个所述的喷墨设备，其中，所述多个打印头(20，20a，20b)各自包括多个喷嘴(21，21a，21b)。
9.如前述权利要求中任何一个所述的喷墨设备(10)，其中，所述喷墨设备(10)还包括打印台(50)、打印桥(51)和具有基材载体(55)的平台，所述平台可以沿着第一方向(X-方向)相对于所述打印台(50)移动，所述至少一个打印头(20)安装在可移动打印头固定器(51’)上并且所述可移动打印头固定器(51’)安装在所述打印桥(51)上，使得所述至少一个打印头(20)可以相对于所述打印桥(51)旋转，以与所述第一方向成θ角。
10.如权利要求9所述的喷墨设备(10)，其中，所述打印桥(51)相对于所述打印台(50)是固定的，并且其中，所述基材载体(55)在所述第一方向(X-方向)上可以相对于所述打印桥(51)移动，其中，所述打印头固定器(51’)可以相对于所述打印桥(51)旋转，以与所述第一方向成θ角。
11.如权利要求9或所述的喷墨设备(10)，其中，所述基材载体(55)可以相对于所述打印桥(51)旋转，以与所述第一方向(X-方向)成
角。
12.如权利要求9至11中任何一个所述的喷墨设备(10)，其中，所述打印头固定器(51’)可以相对于所述打印桥(51)在第二方向(Y-方向)上移动。
13.如权利要求10所述的喷墨设备(10)，其中，所述第一方向(X-方向)和第二方向(Y-方向)互相垂直。
14.如前述权利要求中任何一个所述的喷墨设备(10)，其中，所述基材(40)是平板基材、结构基材、涂层基材或者多孔薄膜(41)，优选是尼龙薄膜。
15.如前述权利要求中任何一个所述的喷墨设备(10)，其中，所述基材(40)是包括多个基材区域(41)，每个基材区域(41)优选是由薄膜固定器(44)固定的单独薄膜(41)。
16.通过使用喷墨设备(10)在基材(40)上释放多种物质(23，23a，23b)来生成生物测定基材(40)的方法，所述喷墨设备(10)包括至少一个打印头(20)，该打印头(20)相对于所述基材(40)是位置可变的并且包括至少一个用于喷射液滴(22)的喷嘴(21)，其中，通过所述至少一个打印头(20)相对于所述基材(40)有限数量的移动，将所述多种物质(23，23a，23b)以预定模式沉积在所述基材(40)上。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述喷墨设备(10)包括多喷嘴打印头(20)以及用于给每个喷嘴提供不同物质(23，23a，23b)的填充装置(100)，其中，被填充的多喷嘴打印头(20)和/或所述基材(40)彼此相对移动，其中，将所述多喷嘴打印头(20)放置成与打印头(20)相对于基材(40)的移动方向成θ角，并且所述打印头(20)释放其物质(23，23a，23b)以生成所述预定模式。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述喷墨设备(10)包括多个打印头(20，20a，20b)以及用于给每个打印头(20，20a，20b)提供其自己物质(23，23a，23b)的填充装置(100)，其中，被填充的打印头(20，20a，20b)和/或所述基材(40)彼此相对移动，其中，将所述多个打印头(20，20a，20b)逐个放置在所述多个打印头(20，20a，20b)相对于所述基材(40)的移动方向上，并且其中，将所述多个打印头(20，20a，20b)在垂直于所述多个打印头(20，20a，20b)相对于所述基材(40)的移动方向的方向上进行排列，以将所述多个打印头(20，20a，20b)的每个喷嘴(21)与该喷嘴(21)的液滴(22)将要被放置在所述基材(40)上的基材位置(42，42a，42b)在所述移动方向上对齐，并且所述多个打印头(20，20a，20b)释放其物质(23，23a，23b)以生成所述预定模式。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述多个打印头(20，20a，20b)各自包括多个喷嘴(21，21a，21b)，给所述多个喷嘴(21，21a，21b)中的至少一些喷嘴提供物质(23，23a，23b)。
20.如权利要求16至19中任何一个所述的方法，其中，将所述基材(40)放置成与打印头(20)相对于基材(40)的移动方向成角。
21.如权利要求1至15中任何一个所述的喷墨设备(10)的使用，其中，所述物质(23)包括生化反应物、和/或核酸、和/或多肽、和/或蛋白质。
22.通过如权利要求16至20中任何一个所述的方法获得的包括用于生物分析的多种物质的测定基材。
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