JP2002286730A - プローブ担体の製造装置および製造方法、液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 担体上に複数種のプローブが配置されたプロ
ーブ担体の製造において、プローブ溶液の浪費を最小限
に抑え、かつプローブ担体の製造の歩留まりを向上させ
る。 【解決手段】 １種類のプローブ溶液を吐出する液体吐
出部に複数のノズルを設け、これらのそれぞれを１つの
グループに分けたノズルグループを設定し、いずれか１
つのノズルグループに属するノズルから液体を吐出させ
て担体上にプローブを配置した後、プローブが配置され
ていない欠落スポットを検出し、欠落スポットが検出さ
れた場合には、他のノズルグループに属するノズルから
液体を吐出させて欠落スポットにプローブを付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプローブ担体の製造
装置および製造方法に関し、特にガラス基板などの担体
上に、液体吐出装置に設けられた複数のノズルから複数
種のプローブ溶液を吐出させてプローブ担体を製造する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】遺伝子ＤＮＡの塩基配列の解析、あるい
は遺伝子診断などを行う際には、目的とする塩基配列を
有するＤＮＡを、特定のターゲット（標的）を特異的に
認識し得るプローブを複数種用いて選別する方法が用い
られている。この選別作業に利用される複数種のプロー
ブを提供する手段としてＤＮＡマイクロチップがある。
ＤＮＡマイクロチップは担体上に複数種のプローブを２
次元アレイ状に配置したもので、数１０〜数１０００程
度の異なるプローブが配置されたものが一般的であり、
プローブ・アレイとも呼ばれている。

【０００３】このＤＮＡマイクロチップなどとして用い
られるプローブ担体を液体吐出装置により製造する方法
については、特開平９−２０７８３７号公報に開示され
ているように、プローブを含む溶液を液体吐出装置から
担体上に噴射して、マトリクス状に並んだスポットに付
与する方法が提案されている。プローブ担体のこのよう
な製造に使用される製造装置については、その構成がほ
とんど通常の液体吐出描画装置または液体吐出記録装置
と同様なものを用いることができるため、その一部をカ
スタマイズしたものが使用されるのが一般的である。

【０００４】このプローブ担体の各スポットにスポッテ
ィングされるプローブ溶液はすべて異なるのが一般的で
あり、そのプローブ溶液は高価であるため、スポッティ
ング量は必要最小限に抑えられている。また同様の理由
で、通常の描画装置または記録装置で一般的に行われて
いる吐出液体の吸引回復動作や、描画に寄与しない液滴
を吐出させる予備吐出動作など吐出液体を消費する操作
は極力避ける必要がある。しかし、吐出液体の吸引動作
は吐出液体をノズル内に再充填したり、ノズル内の吐出
液体をリフレッシュすることを目的として行われるもの
であり、また、予備吐出は吐出状態を良好にすることを
目的として行われるものであるため、これらの動作の頻
度を少なくすると吐出状態がしばしば不安定になって不
吐出などの弊害が発生する場合がある。

【０００５】液体吐出装置を利用した従来の描画装置に
おいて、液体吐出装置のノズルの不吐出のために生じる
描画画像の不良を回避する方法としては、特開平０６−
０７９９５６号公報や特開平１１−０００９８８号公報
に開示された方法が知られている。特開平０６−０７９
９５６号公報に開示された方法では、所望の画像描画動
作に先だって、所定の画像パターンを描画し、描画した
画像パターンで画像ドットが形成されなかったスポット
を検出することによって不吐出ノズルを特定する。そし
て、不吐出ノズルがあることが検出された場合には、そ
の不吐出ノズルが描画するスポットの画像ドットを他の
ノズルで代替えして描画することにより、所望の画像を
得る。また、特開平１１−０００９８８号公報に開示さ
れた方法は、前記と同様に不吐出ノズルを特定する検出
処理を行い、不吐出ノズルがあることが検出された場合
には通常の描画動作では使用しない冗長ノズルによっ
て、本来不吐出ノズルが描画する画像ドットを形成し、
すなわち冗長ノズルで補完するというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような描画装置でプローブ担体を製造する場合、下記の
３つの理由により高価なプローブ溶液を必要以上に浪費
してしまい、プローブ担体のコストアップを招いてい
た。 １．不吐出ノズルを特定するために不吐出ノズル特定用
の画像パターンを描画しなければならず、この画像パタ
ーン描画分だけプローブ溶液を浪費する。 ２．不吐出ノズルの検出後、所望の画像の描画中に新た
に不吐出ノズルが生じた場合、その描画動作によって得
られた画像は不良画像となってしまい、利用できないも
のとなるので、その画像描画自体が無駄になり、描画時
に使用したプローブ溶液が無駄になる。 ３．上記のように描画中に不吐出などが生じると、プロ
ーブ担体の製造の歩留まりが低下してしまうので、高い
歩留まりを維持するためには、吐出を常に安定させるた
めの予備吐出を頻繁に行う必要があり、予備吐出による
プローブ溶液の浪費量が多くなってしまう。

【０００７】そこで、本発明の目的は、プローブ溶液の
浪費を最小限に抑え、かつプローブ担体の製造の歩留ま
りを向上させることができ、したがって低い製造コスト
でプローブ担体を製造できる、プローブ担体の製造装置
および製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明による、プローブ担体の製造装置は、標的物
質と特異的に結合可能な複数種のプローブをプローブの
種類毎に含有する複数種の液体を担体に対し吐出してプ
ローブ担体を製造するための製造装置であって、１種の
液体について複数の液体吐出口を液体の種類毎に備える
液体吐出装置と、液体吐出装置と担体との相対位置を決
めるための位置決め手段と、吐出データに基き液体吐出
装置から担体上に吐出されるべき液体の付与情報を検出
するための付与情報検出手段と、吐出データと付与情報
検出手段により検出された付与情報とを比較し、液体が
付与されるべき箇所に液体が付与されていないことを検
出するための欠落箇所検出手段と、欠落箇所検出手段が
検出した欠落箇所に対し、液体吐出装置を駆動して液体
を付与するための駆動手段とを備え、駆動手段は、液体
の種類毎に備える複数の液体吐出口のうち、吐出データ
に基き液体の吐出動作を行った液体吐出口とは異なる液
体吐出口から、欠落箇所に対し、欠落箇所に付与すべき
液体と同種の液体を付与することを特徴とする。

【０００９】この構成によれば、液体を吐出できない状
態になった不吐出ノズルがあり、吐出データに基き液体
が付与されるべきスポットに液体が付与されていない欠
落箇所が生じた場合には、欠落箇所に液体を付与して補
完することができるので、プローブ担体の歩留りを向上
させることができる。

【００１０】そして、このように不吐出ノズルが生じた
場合であっても、プローブ担体を完成させることができ
るので、プローブ担体の歩留りを低下させることなく、
不吐出ノズルの発生を抑える吸引回復処理や、予備吐出
の頻度を少なくでき、それによって消費される液体の量
を低減することができる。

【００１１】位置決め手段は、より具体的には、液体吐
出装置を担体の液体付与面に平行な主走査方向に移動さ
せる手段を有する構成にできる。そして、液体吐出装置
の主走査方向の位置を検出する位置検出手段をさらに設
け、吐出データに基き液体吐出装置から担体上に液体を
吐出させる手段は、液体吐出装置を主走査方向に移動さ
せながら、位置検出手段によって検出された位置情報か
ら、吐出データに応じて担体上に液体を付与できるタイ
ミングを判定して液体吐出装置を駆動するようにでき
る。また、欠落箇所に対し、液体吐出装置を駆動して液
体を付与するための駆動手段は、液体吐出装置を主走査
方向に移動させながら、位置検出手段によって検出され
た位置情報から、欠落箇所に液体を付与できるタイミン
グを判定して液体吐出装置を駆動するようにできる。位
置決め手段は、担体をその液体付与面に平行で、かつ主
走査方向に交差する副走査方向に移動させる手段をさら
に有する構成としてもよい。

【００１２】また、液体吐出装置から担体に液体を付与
することなく液体を吐出させる予備吐出手段を設けても
よい。予備吐出を行わせることによって、液体をノズル
内に確実に充填させて、安定して液体吐出を行わせるこ
とができる。なお、前述のように、本発明のプローブ担
体の製造装置では、予備吐出動作の頻度は小さく抑える
ことができる。

【００１３】付与情報検出手段は、担体上の所定の箇所
に液体が付与されているかどうかを検出できるものであ
ればよいので、比較的簡素な構成のラインセンサーから
構成することができる。

【００１４】本発明のプローブ担体の製造装置では、液
体吐出装置として、液体を吐出させるのために、液体に
熱エネルギーを与える熱エネルギー発生体を備えるもの
を特に好適に用いることができる。

【００１５】なお、吐出データに基き液体吐出装置から
担体上に液体を吐出させる手段、欠落箇所検出手段、欠
落箇所に対し、液体吐出装置を駆動して液体を付与する
駆動手段、予備吐出手段は、例えば、所定の処理を行い
指令信号を出力するコンピュータと、コンピュータに所
定の処理を行わせるためのプログラムが収容された情報
記憶媒体とによって構成できる。また、これらの手段
は、所定の処理を行うように構成された回路基板によっ
て構成してもよいし、それとコンピュータとを組み合わ
せて構成してもよい。

【００１６】本発明による、プローブ担体の製造方法
は、標的物質と特異的に結合可能な複数種のプローブを
プローブの種類毎に含有する複数種の液体を担体に対し
吐出してプローブ担体を製造する方法であって、液体吐
出装置として、１種の液体について複数の液体吐出口を
液体の種類毎に備えるものを用い、液体吐出装置と担体
との相対位置を変えながら、液体吐出装置から吐出デー
タに基づいて複数種の液体の各々を吐出させて担体に付
与する工程と、担体に付与された液体の付与情報を検出
する工程と、吐出データと検出された付与情報とを比較
し、吐出データに基き液体が付与されるべき箇所に液体
が付与されていない欠落箇所を検出する工程と、欠落箇
所が検出された場合に、検出した欠落箇所に対し、液体
吐出装置から液体を吐出させて液体を付与する工程とを
有し、液体の種類毎に備える複数の液体吐出口のうち、
吐出データに基き液体の吐出動作を行った液体吐出口と
は異なる液体吐出口から、欠落箇所に対し、欠落箇所に
付与すべき液体と同種の液体を付与することを特徴とす
る。

【００１７】本発明のプローブ担体の製造方法では、欠
落箇所に対し液体を付与する工程の前に、液体吐出装置
から担体に液体を付与することなく液体を吐出させる予
備吐出を、欠落箇所に対し液体を付与する工程で用いら
れる液体吐出口について行う工程をさらに設けてもよ
い。これによって、必要最小限のノズルで予備吐出動作
を行い、欠落箇所に対し液体を付与する際の液体吐出の
信頼性を向上させることができる。

【００１８】また、吐出データに基づいて担体に液体を
付与する工程の前に、予備吐出を、全てのノズルについ
て行う工程をさらに設けてもよい。これによって、液体
が確実にノズル内に充填されるようにして、液体吐出の
信頼性を向上させることができる。

【００１９】本発明のプローブ担体の製造装置には、液
体を収納するための液体収納部と、液体収納部から供給
された液体を吐出するための吐出口と、液体収納部と吐
出口を連通させる液路と、吐出口からの液体の吐出を可
能とする吐出エネルギー発生手段とを有する液体吐出部
を複数種の液体に対応する個数備え、各液体吐出部に
は、吐出口と液路と吐出エネルギー発生手段とを備える
ノズルが複数設けられており、各液体吐出部に設けられ
た前記複数のノズルのうち、選択的に１つのノズルのみ
を駆動可能な状態に設定する選択手段を有する液体吐出
装置を好適に用いることができる。

【００２０】この液体吐出装置は、複数のノズルが、各
液体吐出部内で同様に配列されており、選択手段は、各
液体吐出部内で同一の配列位置にあるノズルを駆動可能
な状態に設定することが望ましい。このようにすること
で、各液体吐出部に設けられた複数のノズルのうち、ど
れを選択した場合でも、液体吐出装置と被描画媒体の相
対位置を、各液体吐出部内での配列位置の差の分だけず
らす以外は、液体吐出装置および担体を同様のパターン
で移動させて、同様のパターンで液体を吐出させて同様
のパターンを有するプローブ担体を形成することがで
き、制御する上で有利である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００２２】まず図２を参照して本実施形態の描画装置
の全体構成について説明する。図２はこの描画装置の模
式的斜視図である。この描画装置は、後述する液体吐出
装置１（図４〜７参照）から構成された描画ヘッド８
（図８，９参照）をキャリッジ１０に搭載し、描画ヘッ
ド８からプローブ溶液を吐出して担体１６上に付与し、
後述するようなプローブ担体７（図１１参照）を製造す
る装置である。

【００２３】キャリッジ１０は描画ヘッド８を保持する
保持体として機能するものであり、ＣＲリニアモータ１
１のスライダー部分に固定されて主走査方向に移動でき
るように支持されている。キャリッジ１０は搭載される
描画ヘッド８を合わせると１０ｋｇを越える荷重となる
こともあるため、それを支えるＣＲリニアモータ１１は
定盤１２上に固定された左右２つのベース１３，１４に
よってがっちり固定されている。一方、キャリッジ１０
の下側には、その上面に担体１６を真空吸着により吸着
可能なステージ１５が配置されている。ステージ１５
は、定盤１２上に固定されたＬＦリニアモータ１７によ
ってキャリッジ１０の移動方向（主走査方向）に対して
実質的に直交する副走査方向に移動可能に支持されてい
る。

【００２４】このようにこの描画装置は、キャリッジ１
０を、したがってそれに保持された描画ヘッド８をＣＲ
リニアモータ１１によって移動させ、ステージ１５を、
したがってそれに保持された担体１６をＬＦリニアモー
タ１７によって移動させることによって、担体１６と描
画ヘッド８との相対位置を任意に変え、描画ヘッド８に
よって担体１６上の任意の位置にプローブ溶液をスポッ
ティングできる構成になっている。すなわち、ステージ
１５、ＣＲリニアモータ１１およびＬＦリニアモータ１
７、定盤１２、ベース１３，１４によって、液体吐出装
置１と担体１６との相対位置を決める位置決め手段が構
成されている。

【００２５】キャリッジ移動範囲の右端には描画ヘッド
８の予備吐出に備えて、予備吐出したプローブ溶液を受
けるための予備吐出受け１９が設けられている。また、
キャリッジ１０の側面には担体表面の画像を取り込む画
像センサーユニット（付与情報検出手段）１８が設けら
れ、マトリックス状にスポッティングされたプローブ溶
液の状態を観察できるようになっている。

【００２６】図３に画像センサユニット１８の一例の概
略構成図を示す。この画像センサユニット１８は、担体
１６上のスポットを照明する、ＬＥＤを使用したＬＥＤ
照明４０と、ＬＥＤ照明４０からの光の、担体１６上の
スポットでの反射光をシリンドリカルレンズ４１を通し
て取り込むラインセンサー４２を有している。ＬＥＤ照
明４０の照明光の照射方向とラインセンサ４２の、反射
光の入射方向は、スポットにプローブ溶液が付与されて
いない場合には担体１６表面で反射した照明光がライン
センサー４２に到達せず、プローブ溶液が付与されてい
る場合に反射した照明光がラインセンサー４２に入射す
るように調整されている。この画像センサユニット１８
は、スポットに付与されたプローブ溶液の状態を捉える
ことができる程の大掛かりな光学系を有してはいない
が、存在する場所が予め分かっている、各スポットにお
けるプローブ溶液の有無を判別するのには十分な構成を
有している。

【００２７】次に、図４〜６を参照して、キャリッジ１
０に搭載される描画ヘッド８を構成する液体吐出装置１
の構成について説明する。図４は、この液体吐出装置１
を、液体が吐出されるオリフィス２が開口された面から
見た平面図である。図５，６は、この液体吐出装置１
の、１つのプローブ溶液の吐出に関わる液体吐出部の拡
大図であり、図５は、オリフィス２が開口された面から
見た平面図、図６は、図５のＡ−Ａ’線に沿って切断し
た断面図を示している。

【００２８】プローブ担体製造用の描画装置は、プロー
ブ担体に配置される多種類のプローブ溶液を吐出する必
要がある。そこで描画装置は、プローブ担体に配置され
るプローブの種類数分の溶液リザーバ（液体収納部）
と、それに連通してプローブ溶液を吐出するためのノズ
ルを具備していなければならない。本実施形態の液体吐
出装置１は、縦４×横４で計１６個の、それぞれ異なる
種類のプローブ溶液を収納可能な溶液リザーバ４を有し
ている。この溶液リザーバ４は縦横ともに１／５インチ
（５．０８mm）程度の間隔Ｐで配列されている。そして
溶液リザーバ４は、縦方向に４つ並んだ列が横方向に４
列並んだ配置となっているが、この各列の溶液リザーバ
４は隣りの列の溶液リザーバ４と縦方向にＰ／４の間隔
ずつずれて配置されている。

【００２９】本実施形態では、縦１６×横１６で計２５
６個のスポットを有するプローブ担体７を製造するた
め、この液体吐出装置１を１６個平面配置して一体構成
したものを描画ヘッド８としており、全部で２５６種の
プローブ溶液を吐出可能にしている。プローブ担体とし
ては１０００種以上のプローブを有するものもあり、そ
の場合にはさらに多くの液体吐出装置を配列して一体化
した描画ヘッドを用いれば良い。

【００３０】液体吐出装置１の平面配置は、例えば、図
８に示すように、液体吐出装置１を横１列に１６個並べ
た配置とすることができる。この構成では、後述するよ
うに、１６×１６のマトリックス状のスポットにプロー
ブ溶液を付与するのに主走査を４スキャン行えばよいと
いう利点があるが、描画ヘッド８が横長になってしま
う。そこで、図９に示すように、液体吐出装置１を横８
×縦２に配列して一体化して描画ヘッド８を構成しても
よい。ただし、この描画ヘッド８では、後述するよう
に、１６×１６のマトリックス状のスポットにプローブ
溶液を付与するのに主走査を８スキャン行う必要があ
る。

【００３１】１つの溶液リザーバ４には、図６に示すよ
うにそれぞれ独立した液路６を介して、図５に示すよう
に、互いに間隔Ｌだけ離れて一列に並んだ４つのオリフ
ィス２が連通しており、すなわちそれぞれ独立した４つ
のノズル５が形成されている。それぞれのノズル５内に
は、オリフィス２の上方の位置に、プローブ溶液を膜発
泡させてオリフィス２から吐出させるための吐出ヒータ
（吐出エネルギー発生手段）３が配置されている。した
がって、それぞれのオリフィス２から個別にプローブ溶
液を吐出可能である。

【００３２】オリフィス２は、各液体吐出部の４つのオ
リフィス２のうち、各液体吐出部内での配列位置が同じ
であるオリフィス２について見ると、縦横ともに１／５
インチ（５．０８mm）の間隔Ｐだけ離れて、縦方向に４
つ並んだ列が横方向に４列並んだ配置になっている。そ
して各列のオリフィス２は隣りの列のオリフィス２と縦
方向にＰ／４の間隔ずつずれて配置されている。

【００３３】プローブ溶液は溶液リザーバ４の上面か
ら、チューブやピペットにより供給され、ノズル５内に
充満する。本実施形態では、オリフィス２から吐出され
る液滴量は数１０ｐｌ程度であり、オリフィス径は数１
０μｍである。そこで、オリフィス２内で発生する負圧
により、供給されたプローブ溶液はオリフィス２から外
に漏れ出すことなく溶液リザーバ４およびノズル５内に
保持される。また、液路６は極めて短い構成になってお
り、このためプローブ溶液が供給されるとノズル５内は
オリフィス２内に至るまですぐにプローブ溶液で満たさ
れる。そのため、プローブ溶液をオリフィス２内に充填
させるための吸引動作などは不要であり、予備吐出を行
う程度で吐出を正常に行うことが可能な状態にすること
ができる。

【００３４】本実施形態では、通常、１つの溶液リザー
バ４に連通する４つのノズル５のうち、いずれか１つが
選択され、選択されたノズル５からプローブ溶液を吐出
させる。図７は、このような吐出を行わせるための、吐
出ヒータ３の駆動回路図を示している。同図では、１番
目の溶液リザーバ４に連通する４つのノズル５内のそれ
ぞれの吐出ヒータ３が、図５の下側のオリフィス２に対
応するものから順に、吐出ヒータ３−１１，３−１２，
３−１３，３−１４として示されている。そして同様
に、吐出ヒータ３−２１〜３−２４が２番目の溶液リザ
ーバ４に連通する４つのノズル５内のそれぞれの吐出ヒ
ータ３を示しており、吐出ヒータ３−１６１〜３−１６
４が１６番目の溶液リザーバ４のものを示している。同
図では、３〜１５番目の溶液リザーバ４に連通するノズ
ル５内の吐出ヒータ３については、図示を省略している
が、１，２，１６番目のものと同様に構成されている。

【００３５】それぞれの溶液リザーバ４に連通するノズ
ル５内の吐出ヒータ３のうち、図５の一番下側のオリフ
ィス２に対応する吐出ヒータ３−１１，３−２１，〜，
３−１６１の一端はダイオード３５−１１、３５−２
１，〜，３５−１６１を経由してそれぞれ共通配線で接
続されている。そしてこの共通配線は、トランジスタ３
６−１のコレクタ電極に接続されている。それぞれの溶
液リザーバ４に連通するノズル５内の吐出ヒータ３のう
ち、図５の下から２，３，４番目の吐出ヒータについて
も同様にそれぞれ共通配線で接続され、トランジスタ３
６−２，３６−３，３６−４のコレクタ電極に接続され
ている。このようにして、吐出ヒータ３−１〜３−１６
４は、それぞれの溶液リザーバ４に連通するノズル５内
のものの内、図５の下からの並び順が同じもの同士が共
通配線で接続されて１つのグループを構成しており、４
つのグループに分けられている。

【００３６】それぞれのトランジスタ３６−１〜３６−
４のベース電極には、それぞれ選択信号１〜４が入力さ
れる配線が接続されている。そこで、この選択信号１〜
４としてＬｏｗの信号が入力されたトランジスタに接続
された共通配線に駆動電圧が印加されるようになってい
る。選択信号１〜４は、通常、そのうちの１本のみにＬ
ｏｗの信号が入力され、１グループのみが吐出可能状態
となる。

【００３７】一方、１つの溶液リザーバ４に連通する４
つのノズル５内の４つの吐出ヒータ３のもう一端は共通
配線で接続され、この共通配線がそれぞれトランジスタ
３７−１〜３７−１６のコレクタ電極に接続されてい
る。このトランジスタ３７−１〜３７−１６のベース電
極にはそれぞれ駆動信号１〜１６が入力される配線が接
続されている。そこで、駆動信号１〜１６として駆動パ
ルスが入力されるとそのタイミングで、駆動パルスが入
力されたトランジスタに接続された吐出ヒータが駆動さ
れる。この際、駆動電圧は、選択信号１〜４によって選
択されているグループの吐出ヒータのみに印加されるた
め、個々の溶液リザーバ４に連通する４つのノズル５内
の吐出ヒータ３ついて、選択されたグループに属する吐
出ヒータ３のみが駆動され、それが配置されたノズル５
からプローブ溶液が吐出される。

【００３８】なお、本実施形態では、通常、１番目のノ
ズルグループが選択されて使用され、後述するように、
１番目のノズルグループに属するノズル５のうちのいず
れかで、液体を吐出できない状態になった不吐出ノズル
が発生すると２番目のノズルグループが選択され、順次
３、４番目と切り替えて選択されるようになっている。

【００３９】次に図１０を参照して、本実施形態の描画
装置の制御系の構成について説明する。図１０は、描画
装置の制御系の全体構成を示すブロック図である。この
制御系では、コンピュータ２０の拡張ＢＯＸ２１には描
画装置の機能ごとに計５種の基板が実装されており、こ
れらをコンピュータ２０が統括して装置全体の制御を行
っている。

【００４０】ＣＲモータコントローラ２２およびＬＦモ
ータコントローラ２６はコンピュータ２０から各モータ
の移動命令が入力されると、それを移動量と速度カーブ
に変換し、パルス列としてＣＲモータドライバ２７およ
びＬＦモータドライバ３０に出力する。ＣＲモータドラ
イバ２７およびＬＦモータドライバ３０は、それぞれＣ
Ｒリニアモータ１１およびＬＲリニアモータ１７に内臓
されたエンコーダ３１，３２の位置信号を基準に、コン
トローラからのパルス列に従ってそれぞれＣＲリニアモ
ータ１１およびＬＲリニアモータ１７の動作を制御す
る。本実施例では、エンコーダ３１，３２の分解能はＣ
Ｒ、ＬＦ共に０．５μｍであり、一般的なプローブ担体
のスポッティング間隔８０ｄｐｉ（３１７．５μｍ間
隔）に対して充分な分解能を備えている。

【００４１】ＣＲリニアモータ１１のエンコーダ３１の
出力はＣＲモータードライバ２７を経て描画コントロー
ラ２３にも送られ、描画コントローラ２３内のキャリッ
ジ位置検出回路３３の入力信号としても使われている。
描画コントローラ２３は描画ヘッド８を駆動するための
機能を有するブロックである。すなわち描画コントロー
ラ２３は、コンピュータ２０から送られてくる画像デー
タを一旦画像メモリ３４に記憶する機能、画像メモリ３
４内の画像データを描画ヘッド８の吐出データに変換す
る機能、そして位置検出回路３３によってキャリッジ１
０が描画位置に到達したことを判定した時に、描画ドラ
イバ２８に対して吐出データと、描画ヘッド８を駆動す
るタイミングを与える信号を送る機能を有している。

【００４２】画像処理基板２４は、画像センサーユニッ
ト１８からの１次元画像信号をキャリッジ１０の移動に
したがって順次サンプリングし、それによって得られた
信号を２次元画像信号として画像処理基板２４内の画像
メモリに取り込む機能を有している。すなわち画像処理
基板２４は、画像センサーユニット１８がプローブ担体
７のマトリックスパターン上を移動している時に画像取
り込みを行うことによって、マトリックスパターン画像
を取り込むことができる。そして、コンピュータ２０
は、この画像メモリ内のデータにアクセスし、画像処理
を行うことにより、マトリックスパターンに、プローブ
溶液が付与されていない欠落スポットが有るかどうかを
検出することができる。

【００４３】パラレルＩ／Ｏ２５は、吸着ステージ１５
上に担体１６を吸着するバキュームポンプ２９に接続さ
れており、コンピュータ２０からの指令に応じてバキュ
ームポンプ２９の動作を制御する。

【００４４】次に、本実施形態の描画装置によって製造
する、一例のプローブ担体７について、図１１を参照し
て説明する。図１１はプローブ担体７の外観図である。
このプローブ担体７には、縦１６×横１６の計２５６個
のスポットが縦横ともに８０ｄｐｉ（０．３１８ｍｍ間
隔）で配置されている。各スポットには液体吐出装置に
よってスポッティングされたプローブ溶液が付与され、
通常の場合、各スポットに噴射付与されるプローブ溶液
はすべて異なる組成である。このプローブ担体７は１つ
の担体１６上に、通常、複数個形成される。

【００４５】本明細書において、担体上に固定されたプ
ローブは、特定の標的物質に対して特異的に結合可能な
ものである。更に、このプローブには、特定の標的によ
って認識され得るオリゴヌクレオチドやポリヌクレオチ
ド、あるいはその他のポリマーなどが含まれる。用語
「プローブ」は、個々のポリヌクレオチド分子などのプ
ローブ機能を有する分子、および分散した位置に表面固
定された同じ配列のポリヌクレオチドなどの同じプロー
ブ機能を有する分子の集団の両方をいい、しばしばリガ
ンドと呼ばれる分子も含まれる。また、プローブ及び標
的は、しばしば交換可能に使用され、プローブは、リガ
ンド−抗リガンド（レセプターと呼ぶこともある）対の
一部として標的と結合し得るか、または結合するように
なり得るものである。本発明におけるプローブ及び標的
は、天然において見出されるような塩基、またはその類
似物を含み得る。

【００４６】また、担体上に支持されるプローブの一例
としては、標的核酸とハイブリダイゼーション可能な塩
基配列よりなるオリゴヌクレオチドの一部にリンカーを
介して担体との結合部を有するもので、担体との結合部
において担体表面に連結された構造を有するものを挙げ
ることができる。なお、このような構成の場合における
担体と結合部のオリゴヌクレオチドの分子内での位置
は、所望とするハイブリダイゼーション反応を損なわな
い範囲内において特に限定されない。

【００４７】本発明の方法が適用されるプローブ・アレ
イに採用されるプローブは、その使用目的に応じて、適
宜選択されるものであるが、本発明の方法を好適に実施
する上では、プローブとしては、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤ
ＮＡ（コンプリメンタリーＤＮＡ）、ＰＮＡ、オリゴヌ
クレオチド、ポリヌクレオチド、その他の核酸、オリゴ
ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、酵素、酵素に対
する基質、抗体、抗体に対するエピトープ、抗原、ホル
モン、ホルモンレセプター、リガンド、リガンドレセプ
ター、オリゴ糖及びポリ糖から選択される少なくとも１
種であることが好ましい。

【００４８】本発明においては、これらのプローブの複
数種を、それぞれ独立した領域、例えばドット状スポッ
トとして担体表面に固定したものをプローブ担体とい
い、所定の間隔で配列されたものをプローブ・アレイと
いう。

【００４９】一方、プローブは担体表面に結合可能な構
造を有しており、担体上へのプローブの固定がこの結合
可能な構造を介して行われていることが望ましい。その
際、プローブが有する担体表面に結合可能な構造は、ア
ミノ基、メルカプト基、カルボキシル基、水酸基、酸ハ
ライド化物（ハロホルミル基；−ＣＯＸ）、ハライド化
物（−Ｘ）、アジリジン、マレイミド基、スクシイミド
基、イソチオシアネート基、スルフォニルクロリド基
（−ＳＯ₂Ｃｌ）、アルデヒド基（ホルミル基；−ＣＨ
Ｏ）、ヒドラジン及びヨウ化アセトアミドなどの有機官
能基の少なくとも１種をを導入する処理により形成され
たものであることが好ましい。また、プローブ側の担体
への結合に必要な構造に応じて、担体の表面に必要とさ
れる処理を施してもよい。

【００５０】次に本実施形態の液体吐出装置を用いて担
体１６上にマトリックス状にプローブ溶液をスポッティ
ングし、プローブ担体７を製造する方法について、図１
のフローチャートを参照して説明する。

【００５１】まず、Ｓ１においてプローブ溶液を溶液リ
ザーバ４に注入する。そしてＳ２においてプローブ溶液
がノズル５を確実に満たすように４ノズルグループすべ
てのノズル５について予備吐出を行う。

【００５２】予備吐出が完了すると次に、Ｓ３において
使用するノズルグループを設定する。この際、液体吐出
装置１が新品で不吐出ノズルが無い場合には、使用する
ノズルグループとして１番目のノズルグループを設定す
る。しかし、以前から使用されてきた液体吐出装置１を
用いる場合には、後述する不吐出ノズル履歴テーブルを
検索して１番目のノズルグループから順に不吐出ノズル
のないノズルグループを探し、不吐出ノズルの無いノズ
ルグループが見つかるとそのノズルグループを、使用す
るノズルグループとして設定する。設定は、前述の選択
信号１〜４のうち、対応するものをＬｏｗ信号とするこ
とによって行う。

【００５３】このとき、各ノズルグループに属するノズ
ル５のオリフィス２の位置は、図５などに示すように、
ノズルグループ間でずれているので、どのノズルグルー
プが選択されても実質的に同じ位置にプローブ溶液を付
与できるように、Ｓ４において描画時のオフセット値を
設定する。通常は１番目のブロックが選択されるので、
例えば、１番目のブロックを選択した時のオフセット値
を０とする。そこで、例えば、２番目のブロックが選択
された場合には、２番目のノズルグループに属するノズ
ル５のオリフィス２の位置は１番目のグループのものよ
り間隔Ｌだけずれているので、オフセット値をＬに設定
する。これによって、Ｓ７におけるステージ１５の移動
位置が、１番目のノズルグループが選択された時の本来
の移動位置より、設定されたオフセット値Ｌだけずれた
位置にされる。このようにすることで、２番目のノズル
グループが選択された場合でも、１番目のノズルグルー
プが選択された場合と同じ位置にプローブ溶液を付与す
ることができる。

【００５４】担体１６は、バキュームポンプ２９によっ
てステージ１５上に予め吸着して保持される。そして次
に、Ｓ５において担体１６上に設定された、最初のプロ
ーブ担体７の形成位置にキャリジ１０の走査経路が位置
するスタート位置に、担体１６をＬＦリニアモータ１７
によって移動させる。このとき同時に、キャリッジ１０
も描画動作を行うためのスタート位置にＣＲリニアモー
タ１１によって移動させる。

【００５５】次に、Ｓ６においてキャリッジ１０を主走
査方向に移動させ、この際に各ノズル５から所定のタイ
ミングでプローブ溶液を吐出して、担体１６上のスポッ
トに付与する１スキャン描画を行う。そして、Ｓ７にお
いてステージ１５を所定量だけ副走査方向に移動させた
後、再び１スキャン描画を行う。このようにして、所定
の回数スキャンして描画を行うことによって図１１に示
すように、マトリックス状のスポットにプローブ溶液を
付与することができる。なお、本実施形態における描画
では、常に一定のパターンで複数種のプローブ溶液が付
与されるが、このパターンを規定する吐出データを入力
し、吐出データに応じて描画を行うようにしてもよい。

【００５６】この際、それぞれのノズル５からのプロー
ブ溶液の吐出タイミングは、描画コントローラ２３の位
置検出回路３３によってキャリッジ１０が所定の位置に
到達したことを検出し、描画コントローラ２３から描画
ヘッドドライバ２８に吐出データと駆動タイミング信号
が出力されることによって与えられる。描画ドライバ２
８はこれらの信号を受けて、各吐出ヒータ３を実際に駆
動する駆動信号に変換して描画ヘッド８に出力し、これ
により描画ヘッド８は担体１６上にプローブ溶液を吐出
する。なお、各溶液リザーバ４に連通する４つのノズル
５のどれを使ってプローブ溶液の吐出を行うかはＳ３に
おいて決定されており、選択信号１〜４の設定によって
選択されたノズルグループに属するノズル５から吐出が
行われる。

【００５７】ここで、複数回スキャンして描画を行うこ
とによってマトリクス状のスポットにプローブ溶液を付
与する方法について説明する。まず、図１２，１３を参
照して、１６個の溶液リザーバ４を有する液体吐出装置
１によって、縦に１６個並んだスポットにプローブ溶液
を付与する方法について説明する。

【００５８】本実施形態による描画装置では、４つのノ
ズルグループのうち１つのノズルグループが選択され、
１スキャン描画では、選択されたノズルグループに属す
るノズル５のオリフィス２からプローブ溶液が吐出され
る。図１２は、１つのノズルグループに属するオリフィ
ス２の配置を示している。前述のように、これらのオリ
フィス２は、縦横にともに１／５インチ（５．０８mm）
の間隔Ｐだけ離れて、縦方向に４つ並んだ列が横方向に
４列並んだ配置になっており、各列のオリフィス２は隣
りの列のオリフィス２と縦方向にＰ／４の間隔ずつずれ
て配置されている。したがって、縦方向に見ると、オリ
フィス２はＰ／４間隔で、すなわち２０ｄｐｉ（１．２
７mm間隔）で並んでいる。この２０ｄｐｉ（１．２７mm
間隔）のノズルピッチに対して、プローブ担体７のスポ
ット間隔は８０ｄｐｉ（０．３１８ｍｍ間隔）であるた
め、１回のスキャンではこの間隔のスポットにプローブ
溶液を付与することはできない。

【００５９】そこで、４回の１スキャン描画を行うこと
によって、８０ｄｐｉ（０．３１８ｍｍ間隔）で縦に並
んだ１６個のスポットにプローブ溶液を付与する。図１
３はこの方法を説明する図である。なお、図１３では、
担体１６と液体吐出装置１の相対位置の変化を分かりや
すく示すため、液体吐出装置１側をシフト量Ｓだけずら
した位置に記載しているが、本実施形態の描画装置で
は、移動するのは担体１６側である。

【００６０】まず１スキャン目の描画では、図１３の矢
印で示す主走査方向に液体吐出装置１を移動させつつ、
図１３の黒丸で示す上側の４つのオリフィス２から所定
のタイミングでプローブ溶液を順次吐出させて、縦に並
んだ４つのスポットにプローブ溶液を付与する。この際
には、２０ｄｐｉ（１．２７mm間隔）で並んだ４つのス
ポットにプローブ溶液が付与される。

【００６１】次に、ステージ１５をシフト量Ｓだけ移動
させる。この際のシフト量Ｓは、８０ｄｐｉの間隔０．
３１８mmの１５倍、すなわち４．７６mmとする。する
と、縦方向に見て、１スキャン目の描画時における上側
の４つのオリフィス２の位置より、下側に０．３１８mm
の間隔だけずれた位置に、図１３の上から５〜８番目の
オリフィス２が配置されることになる。なお、ステージ
１５を移動させる際に、液体吐出装置１はスタート位置
に移動させておき、２スキャン目の描画でも液体吐出装
置１はこのスタート位置から移動させる。

【００６２】そして次に、２スキャン目の描画では、図
１３の上から５〜８番目のオリフィス２から所定のタイ
ミングでプローブ溶液を吐出させて、縦に並んだ４つの
スポットにプローブ溶液を付与する。この際には、１ス
キャン目の描画でプローブ溶液が付与されたスポットか
ら０．３１８mmだけ図１３の下側に離れた位置の４つの
スポットにプローブ溶液が付与される。

【００６３】以下同様にして、ステージ１５をそれぞれ
所定のシフト量Ｓだけ移動させた後、図１３の上から９
〜１２番目のオリフィス２からプローブ溶液を吐出させ
て３スキャン目の描画を行い、下側の４つのオリフィス
２からプローブ溶液を吐出させて４スキャン目の描画を
行う。このようにすることで、０．３１８mmの間隔で、
すなわち８０ｄｐｉで縦に並んだ１６個のスポットにプ
ローブ溶液を付与することができる。

【００６４】そこで、図８に示すように、液体吐出装置
１を横に１６個並べて一体形成した描画ヘッド８を用い
た場合、それぞれの液体吐出装置１によって、各液体吐
出装置１間で横方向に０．３１８mmだけずれた位置に、
４スキャンの描画で８０ｄｐｉ（０．３１８mm間隔）で
縦方向に１６個並んだスポットにプローブ溶液を付与す
る。これによって、４スキャンの描画で、縦横に８０ｄ
ｐｉ（０．３１８mm間隔）で並んだ１６×１６のマトリ
ックス状のスポットにプローブ溶液を付与することがで
きる。

【００６５】また、図９に示すように、液体吐出装置１
を縦２×横８に並べて一体形成した描画ヘッド８を用い
た場合、最初の４スキャンで上側の８つの液体吐出装置
１によって、縦横８０ｄｐｉ（０．３１８mm間隔）で横
８×縦１６に並んだスポットにプローブ溶液を付与す
る。そして次の４スキャンで下側の８つの液体吐出装置
１によって、残りの横８×縦１６のスポットにプローブ
溶液を付与する。これによって、８スキャンの描画で、
縦横に８０ｄｐｉ（０．３１８mm間隔）で並んだ１６×
１６のマトリックス状のスポットにプローブ溶液を付与
することができる。

【００６６】このようにして、所定の回数のスキャンを
行って１６×１６のマトリックス状のスポットにプロー
ブ溶液を付与する際、Ｓ８により次のスキャンが最終ス
キャンであることを検知した場合には、Ｓ９において描
画動作を実行しながら、画像センサーユニット１８によ
って各スポットの状態画像（描画パターン）を取り込
む。そしてＳ１０においてコンピュータ２０によって、
取り込んだ画像を画像処理して、プローブ溶液が付与さ
れていない欠落スポットを検出する。

【００６７】これによって、Ｓ１１で欠落スポットが無
いことが判定された場合には、次のプローブ担体７の形
成位置上にキャリジ１０の走査経路が位置するように担
体１６を移動させる。そして最初のプローブ担体７と同
様にして、次のプローブ担体７を構成するマトリック状
のスポットへのプローブ溶液の付与が行われる。

【００６８】一方、Ｓ１１おいて欠落スポットが有るこ
とが検出された場合には、以下のリカバリー処理を行
う。まず、Ｓ１３において描画に使用したノズルグルー
プを不吐出ノズルとして不吐出ノズル履歴テーブルに登
録する。Ｓ１４において選択信号１〜４を切り替えて次
のノズルグループを選択し、Ｓ１５において描画位置の
オフセット値を選択したノズルグループに応じた値に設
定する。なお、不吐出ノズル履歴テーブルは、前述のよ
うに、次回のプローブ担体７の製造時に、最初に使用す
るノズルグループを選択するのに用いられる。

【００６９】次に、Ｓ１６において欠落スポットのみに
描画を行うためのリペア画像データを作成する。そし
て、Ｓ１７において欠落スポットにプローブ溶液を吐出
付与するのに用いられるノズル５について、予備吐出を
行う。そして、Ｓ１８において作成したリペア画像デー
タに応じて再描画を行う。

【００７０】この再描画では、欠落スポットのみへのプ
ローブ溶液の吐出付与が行われるので、欠落スポットが
例えば１つだけであれば、１回だけのスキャンで再描画
を行う。すなわち、１６×１６のマトリックス状にスポ
ットにプローブ溶液を付与する際に行われる所定回数の
スキャンのうち、欠落スポットへのプローブ溶液の吐出
付与が行われるスキャンの時の位置に相当する位置にス
テージ１５を移動し、１スキャン描画を行うことで、欠
落スポットへのプローブ溶液の吐出付与を行うことがで
きる。また、複数の欠落スポットが有った場合でも、全
ての欠落スポットが１回のスキャンでプローブ溶液の吐
出付与を行うことができる位置に有る場合には、１回の
スキャンで再描画を行う。一方、欠落スポットが、複数
のスキャンを行う際に吐出付与が行われる位置に分散し
て存在する場合には、必要なスキャンすべてについて再
描画を行う。

【００７１】この欠落スポットへの再描画を行う際に
も、Ｓ１９において最終のスキャン時に描画動作を実行
しながら、画像センサーユニット１８によって各スポッ
トの状態画像を取り込む。そしてＳ２０においてコンピ
ュータ２０によって取り込んだ画像を画像処理して、再
び欠落スポットを検出する。これによって、Ｓ１１で欠
落スポットが無くなったことが検出された場合には、リ
カバリー処理を完了して次のプローブ担体７を構成する
スポットへのプローブ溶液の付与処理に移る。

【００７２】一方、Ｓ１１において再び欠落スポットが
検出された場合には、再びノズルグループの選択を切り
替えて、再描画を行う。このようにして、欠落スポット
が無くなるまで再描画を行う。

【００７３】ここで、Ｓ１２において再描画を所定の回
数以上に行っても欠落スポットがあることを検知した場
合、どのノズルグループを選択してもプローブ溶液の付
与が行われないスポットがあると判定し、異常メッセー
ジを表示して処理を停止する。これは、溶液リザーバ４
内のプローブ溶液が空になった場合や、溶液リザーバ４
に連通する４つのノズル５の全てが不吐出ノズルとなっ
た場合に起こる。

【００７４】なお、本実施形態では再描画に先だって、
Ｓ１６において欠落スポットにプローブ溶液を付与する
ノズルの予備吐出を行っているが、吐出が比較的安定し
ている場合には予備吐出を省略してもよい。

【００７５】また、異常メッセージが表示されて停止し
た場合、プローブ溶液が空であった場合には溶液を注入
するなどの処置をしてプローブ溶液の吐出付与が可能な
状態にした後、再描画を実行できるようにしてもよい。
このようにすることで、完成していないプローブ担体７
に対してリカバリー処理を行い、プローブ担体７を完成
させることができ、プローブ担体７の製造の歩留りを向
上させることができる。また、溶液リザーバ４内のプロ
ーブ溶液が所定量以下になったことを検出する手段を設
けておき、プローブ溶液の注入要求メッセージを表示す
るようにしてもよい。

【００７６】また、欠落スポットの検出は最終スキャン
のときに行っているが、１回のスキャン毎に欠落スポッ
トの検出を行って、そのスキャン内でリカバリー処理を
行うようにしてもよい。

【００７７】以上説明したように、本実施形態では、１
つの溶液リザーバ４に連通するノズル５を４つ設け、通
常はこれらのうちの１つのノズル５を用いて描画を行
い、描画したスポットの画像から欠落スポットの有無を
検知して、欠落スポットが有ることを検知した場合に
は、他のノズル５を用いてリカバリー処理を行う。これ
によって、プローブ担体７の歩留まりを極限まで向上さ
せることができる。

【００７８】また、このようにリカバリー処理を行うこ
とによって、不吐出ノズルが生じた場合でもプローブ担
体７を完成させることができるので、プローブ担体７の
歩留まりを低下させることなく、不吐出ノズルの発生を
抑える吸引回復処理を無くし、また予備吐出の頻度を少
なくできる。これによって、吸引回復処理や予備吐出に
よるプローブ溶液の消費量を最小限に抑えることができ
る。また、不吐出ノズルを特定するために、特別に描画
を行うことはないので、プローブ溶液を浪費することは
ない。

【００７９】なお、本実施形態の描画装置は、吐出させ
る液体の消費量を最小限に抑えることができるので、吐
出させる液体として高価なプローブ溶液を用いる、プロ
ーブ担体の製造装置として好適に用いることができる
が、液体吐出装置を利用して画像を形成する他の装置、
たとえばプリンタなどの記録装置として用いてもよい。
本実施形態をこのような記録装置に適用することによっ
て、形成する画像の品位を向上させることができ、また
記録用の液体の消費量を最小限に抑える効果を得ること
ができる。またさらに、感熱サーマルヘッドなど液体吐
出以外の方式で記録を行う記録装置に本実施形態を適用
してもよく、同様に画像の品位を向上させる効果を得ら
れる。

【００８０】また、本発明における液体吐出装置および
それを用いたプローブ担体の製造装置の各構成要素に
は、プリント用のインクジェット記録方式、あるいはそ
れを採用したヘッドや記録装置で使用されているものか
ら、本発明の目的に応じて適宜選択したもの、あるいは
本発明の目的に応じて構造等を変更したものを選択して
用いることができる。そのようなインクジェット記録方
式についての一例としては、特にインクジェット記録方
式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエ
ネルギとして熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱
変換体やレーザ光等）を備え、上記熱エネルギによりイ
ンクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装
置を挙げることができ、これらにおいて用いられた構成
を利用することで優れた効果をもたらすものである。か
かる方式によれば記録の高密度化，高精細化が達成でき
るからである。

【００８１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００８２】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００８３】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００８４】加えて、シリアルタイプのものでも、装置
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
されることで装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインク
タンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを
用いた場合にも本発明は有効である。

【００８５】また、記録装置の構成として、記録ヘッド
の吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは
本発明の効果を一層安定できるので、好ましいものであ
る。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての
キャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手
段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれら
の組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができ
る。

【００８６】上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１種類の液体を吐出するノズルを複数設け、これらのう
ちの１つのノズルを用いて描画を行い、描画したスポッ
トに、液体が付与されていない欠落スポットがあるかど
うかを検知して、欠落スポットが有った場合には、１種
類の液体を吐出する複数のノズルのうちの、最初の描画
に用いなかったノズルを用いて欠落スポットに液体を付
与するリカバリー処理を行うことによって、描画の歩留
りを極限まで向上させることができる。

【００８８】また、このようにリカバリー処理を行うこ
とによって、液体を吐出させることができない状態にな
った不吐出ノズルが生じた場合でも、描画を完成するこ
とができるので、描画の歩留まりを低下させることな
く、不吐出ノズルの発生を抑える吸引回復処理や予備吐
出の頻度を少なくでき、それによって消費される液体の
量を低減することができる。

【００８９】本発明は、液体の消費量を最小限に抑え
て、高い歩留りで描画を行うことができるので、特に、
マトリクス状のスポットに高価なプローブ溶液を付与し
て構成されるプローブ担体を製造する描画装置として好
適に用いることができる。すなわち、本発明の描画装置
をプローブ担体製造として用いることによって、高価な
プローブ溶液の浪費量を最小限に抑え、かつプローブ担
体の製造の歩留まりを向上させることができ、したがっ
て低い製造コストでプローブ担体を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施形態の描画方法のフローチャ
ートである。

【図２】本発明による実施形態の描画装置の模式的斜視
図である。

【図３】図２の描画装置の画像センサユニットの模式的
構成図である。

【図４】図２の描画装置のキャリッジに搭載される描画
ヘッドを構成する液体吐出装置の平面図である。

【図５】図４の液体吐出装置の、１つのプローブ溶液に
関わる部分の拡大平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図であ
る。

【図７】図４の液体吐出装置の吐出ヒータの駆動回路図
である。

【図８】図４の液体吐出装置を一体的に組み合わせて構
成された、図２の描画装置に搭載される一例の描画ヘッ
ドを示す平面図である。

【図９】図８の他の例の描画ヘッドを示す平面図であ
る。

【図１０】図２の描画装置の制御系の全体構成を示すブ
ロック図である。

【図１１】図２の描画装置によって製造されるプローブ
担体の模式的平面図である。

【図１２】図４の液体吐出装置の平面図であり、図１１
のプローブ担体を製造するために、縦に１６個並んだス
ポットにプローブ溶液を付与するのに用いられるオリフ
ィスの位置を示している。

【図１３】図１１のプローブ担体を製造するために、縦
に１６個並んだスポットにプローブ溶液を付与する方法
を説明する図である。

【符号の説明】

１ 液体吐出装置 ２ オリフィス ３ 吐出ヒータ ４ 溶液リザーバ ５ ノズル ６ 液路 ７ プローブ担体 ８ 描画ヘッド １０ キャリッジ １１ ＣＲリニアモータ １２ 定盤 １３，１４ ベース １５ ステージ １６ 担体 １７ ＬＦリニアモータ １８ 画像センサーユニット １９ 予備吐出受け ２０ コンピュータ ２１ 拡張ＢＯＸ ２２ ＣＲモータコントローラ ２３ 描画コントローラ ２４ 画像処理基板 ２５ パラレルＩ／Ｏ ２６ ＬＦモータコントローラ ２７ ＣＲモータドライバ ２８ 描画ヘッドドタイバ ２９ バキュームポンプ ３０ ＬＦモータドライバ ３１，３２ エンコーダ ３３ 位置検出回路 ３４ 画像メモリ ３５−１１〜３５−１６４ ダイオード ３６−１，３６−２，３６−３，３６−４，３７−１，
３７−２，３７−３，３７−４ トランジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/566 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標的物質と特異的に結合可能な複数種の
   プローブを前記プローブの種類毎に含有する複数種の液
   体を担体に対し吐出してプローブ担体を製造するための
   製造装置であって、 １種の前記液体について複数の液体吐出口を前記液体の
   種類毎に備える液体吐出装置と、 前記液体吐出装置と前記担体との相対位置を決めるため
   の位置決め手段と、 吐出データに基き前記液体吐出装置から前記担体上に吐
   出されるべき液体の付与情報を検出するための付与情報
   検出手段と、 前記吐出データと前記付与情報検出手段により検出され
   た付与情報とを比較し、前記液体が付与されるべき箇所
   に液体が付与されていないことを検出するための欠落箇
   所検出手段と、 前記欠落箇所検出手段が検出した欠落箇所に対し、前記
   液体吐出装置を駆動して前記液体を付与するための駆動
   手段とを備え、 前記駆動手段は、前記液体の種類毎に備える複数の液体
   吐出口のうち、前記吐出データに基き前記液体の吐出動
   作を行った液体吐出口とは異なる液体吐出口から、前記
   欠落箇所に対し、前記欠落箇所に付与すべき液体と同種
   の液体を付与することを特徴とするプローブ担体の製造
   装置。
2. 【請求項２】 前記位置決め手段は、前記液体吐出装置
   を前記担体の液体付与面に平行な主走査方向に移動させ
   る手段を有し、 前記液体吐出装置の主走査方向の位置を検出する位置検
   出手段をさらに有し、 前記吐出データに基き前記液体吐出装置から前記担体上
   に前記液体を吐出させる手段は、前記液体吐出装置を主
   走査方向に移動させながら、前記位置検出手段によって
   検出された位置情報から、前記吐出データに応じて前記
   担体上に前記液体を付与できるタイミングを判定して前
   記液体吐出装置を駆動し、 前記欠落箇所に対し、前記液体吐出装置を駆動して前記
   液体を付与するための駆動手段は、前記液体吐出装置を
   主走査方向に移動させながら、前記位置検出手段によっ
   て検出された位置情報から、前記欠落箇所に前記液体を
   付与できるタイミングを判定して前記液体吐出装置を駆
   動する、請求項１に記載の、プローブ担体の製造装置。
3. 【請求項３】 前記位置決め手段は、前記担体をその液
   体付与面に平行で、かつ前記主走査方向に交差する副走
   査方向に移動させる手段をさらに有する、請求項２に記
   載の、プローブ担体の製造装置。
4. 【請求項４】 前記液体吐出装置から前記担体に前記液
   体を付与することなく前記液体を吐出させる予備吐出手
   段をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の、プローブ担体の製造装置。
5. 【請求項５】 前記付与情報検出手段はラインセンサー
   から構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記
   載の、プローブ担体の製造装置。
6. 【請求項６】 前記液体吐出装置は、前記液体に吐出の
   ために熱エネルギーを与える熱エネルギー発生体を備え
   る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の、プローブ担
   体の製造装置。
7. 【請求項７】 標的物質と特異的に結合可能な複数種の
   プローブを前記プローブの種類毎に含有する複数種の液
   体を担体に対し吐出してプローブ担体を製造する方法で
   あって、 前記液体吐出装置として、１種の前記液体について複数
   の液体吐出口を前記液体の種類毎に備えるものを用い、 前記液体吐出装置と前記担体との相対位置を変えなが
   ら、該液体吐出装置から吐出データに基づいて前記複数
   種の液体の各々を吐出させて該担体に付与する工程と、 前記担体に付与された前記液体の付与情報を検出する工
   程と、 前記吐出データと検出された前記付与情報とを比較し、
   前記吐出データに基き前記液体が付与されるべき箇所に
   前記液体が付与されていない欠落箇所を検出する工程
   と、 前記欠落箇所が検出された場合に、検出した前記欠落箇
   所に対し、前記液体吐出装置から前記液体を吐出させて
   該液体を付与する工程とを有し、 前記液体の種類毎に備える複数の液体吐出口のうち、前
   記吐出データに基き前記液体の吐出動作を行った液体吐
   出口とは異なる液体吐出口から、前記欠落箇所に対し、
   前記欠落箇所に付与すべき液体と同種の液体を付与する
   ことを特徴とする、プローブ担体の製造方法。
8. 【請求項８】 前記吐出データに基づいて前記担体に前
   記液体を付与する工程および前記欠落箇所に対し前記液
   体を付与する工程は、前記液体吐出装置を前記担体の液
   体付与面に平行な主走査方向に移動させる工程と、前記
   液体吐出装置の主走査方向の位置を検出する工程とを有
   し、 前記吐出データに基づいて前記担体に前記液体を付与す
   る工程では、前記液体吐出装置を主走査方向に移動させ
   ながら、前記位置検出手段によって検出された位置情報
   から、前記吐出データに応じて前記担体上に前記液体を
   付与できるタイミングを判定して前記液体を吐出させ、 前記欠落箇所に対し前記液体を付与する工程では、前記
   液体吐出装置を主走査方向に移動させながら、前記位置
   検出手段によって検出された位置情報から、前記欠落箇
   所に対し前記液体を付与できるタイミングを判定して前
   記液体を吐出させる、請求項７に記載の、プローブ担体
   の製造方法。
9. 【請求項９】 前記吐出データに基づいて前記担体に前
   記液体を付与する工程および前記欠落箇所に対し前記液
   体を付与する工程は、前記担体をその液体付与面に平行
   で、かつ前記主走査方向に交差する副走査方向に移動さ
   せる工程をさらに有する、請求項８に記載の、プローブ
   担体の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記欠落箇所に対し前記液体を付与す
    る工程の前に、前記液体吐出装置から前記担体に前記液
    体を付与することなく前記液体を吐出させる予備吐出
    を、前記欠落箇所に対し前記液体を付与する工程で用い
    られる前記液体吐出口について行う工程をさらに有す
    る、請求項７〜９のいずれか１項に記載の描画方法。
11. 【請求項１１】 前記吐出データに基づいて前記担体に
    前記液体を付与する工程の前に、前記液体吐出装置から
    前記担体に前記液体を付与することなく前記液体を吐出
    させる予備吐出を、全ての前記液体吐出口について行う
    工程をさらに有する、請求項７〜１０のいずれか１項に
    記載の描画方法。
12. 【請求項１２】 液体を収納するための液体収納部と、
    該液体収納部から供給された前記液体を吐出するための
    吐出口と、前記液体収納部と前記吐出口を連通させる液
    路と、前記吐出口からの前記液体の吐出を可能とする吐
    出エネルギー発生手段とを有する液体吐出部を前記複数
    種の液体に対応する個数備え、 前記各液体吐出部には、前記吐出口と前記液路と前記吐
    出エネルギー発生手段とを備えるノズルが複数設けられ
    ており、 前記各液体吐出部に設けられた前記複数のノズルのう
    ち、選択的に１つの前記ノズルのみを駆動可能な状態に
    設定する選択手段を有する液体吐出装置。
13. 【請求項１３】 前記複数のノズルは、前記各液体吐出
    部内で同様に配列されており、前記選択手段は、前記各
    液体吐出部内で同一の配列位置にある前記ノズルを駆動
    可能な状態に設定する、請求項１２に記載の液体吐出装
    置。
14. 【請求項１４】 前記複数種の液体は、標的物質と特異
    的に結合可能な複数種のプローブを前記プローブの種類
    毎に含有する複数種のプローブ溶液であり、前記被描画
    媒体は、前記プローブを固定可能な担体であり、複数種
    の前記プローブが前記担体上に配置されたプローブ担体
    を製造する、請求項１２または１３に記載の液体吐出装
    置。