JP3600198B2 - 液滴吐出装置 - Google Patents
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- G01N2035/1034—Transferring microquantities of liquid
- G01N2035/1039—Micropipettes, e.g. microcapillary tubes
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液滴吐出装置に関し、さらに詳しくは、例えばＤＮＡチップなどの製造、微小体積の液滴を高密度に整列した状態で滴下、固定するために用いられる液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、遺伝子構造の解析方法の進歩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、顕微鏡スライドガラスなどの上に、数千から一万種以上の異なる種類のＤＮＡ断片を微小スポットとして整列、固定させたＤＮＡチップが用いられている。
【０００３】
このようなＤＮＡチップの製造における微小スポットの形成方法としては、ＱＵＩＬＬ方式、ピン＆リング方式、あるいはスプリングピン方式のものが広く用いられている。いずれの方式を採用した場合であっても、ＤＮＡチップ製造の生産性の向上、すなわちＤＮＡチップ製造の高速化と、ＤＮＡチップによる判定精度の向上が望まれている。判定精度の向上を図るには、ＤＮＡを含む液滴の濃度や量の一定化が不可欠となる。
【０００４】
従来、ＤＮＡチップの製造に用いられる液滴吐出装置としては、液体を注入する注入口と、この注入口に連通して形成された液溜め流路と、この液溜め流路に連通する加圧室と、加圧室から導出された液体を吐出する吐出ノズルとを備えてなる、複数のマイクロピペット部が基体内に形成されている。これら複数のマイクロピペット部は、互いに並行になるように配置、形成されている。この結果、注入口および吐出ノズルは、それぞれ基体に一列をなすように配置されている。このような液滴吐出装置では、加圧室の外側に、加圧室内の液体を加圧するアクチュエータが設けられている。このアクチュエータとしては、例えば圧電／電歪素子が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような液滴吐出装置を用いてＤＮＡチップ製造の高速化、高効率化を図るには、基体に設けられるマイクロピペット部の高密度化や小型化を図って吐出ノズルの高集積化を達成させる必要がある。すなわち、ＤＮＡチップを構成するスライドガラスの上に多くの吐出ノズルから液滴を近接して配置させることが、ＤＮＡチップ製造を高速化するための方策となる。
【０００６】
本発明の目的は、微小体積の液滴を高密度に整列した状態で滴下、固定させることができる液滴吐出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１記載の発明は、液体が注入される注入口と、該注入口に連通して前記液体が導入される液溜め流路と、該液溜め流路と連通し、且つアクチュエータを備える加圧室と、該加圧室で加圧された液体が微小な液滴として吐出する吐出ノズルと、を備えてなる、複数のマイクロピペット部が互いに隣接するように並行に配置されてなる液滴吐出装置であって、前記複数の注入口は、互い違いに配列され、複数の前記マイクロピペット部は、前記注入口から前記吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しいことを特徴とする。
【０００８】
このような構成の請求項１記載の発明では、複数の注入口が互い違いに配列されているため、注入口同士が隣接する注入口に対して干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することができる。このため、マイクロピペット部同士を近接させて、基体に対してマイクロピペット部の配置密度を高くしても、注入口の開口面積を確保できるため、注入口へ液体を注入する作業を容易にすると共に、注入する液体量（体積）を確保することができる。また、複数のマイクロピペット部の注入口から前記吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しいため、複数のマイクロピペット部のそれぞれに同量の液体を溜めることができる。このため、アクチュエータの性能と吐出ノズルの径寸法などの条件を同一にすることにより、複数のマイクロピペット部間での液体の補給タイミングをほぼ同一にすることができ、例えばＤＮＡチップの製造に際して液滴吐出工程と、液体補給工程とを効率よく行うことが可能となる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出装置であって、前記複数のマイクロピペット部は、同一の基体に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
したがって、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の作用に加えて、複数のマイクロピペット部が同一の基体に形成されているため、マイクロピペットが別々に作製され、且つこれらのマイクロピペットを集合させたものに比べて、マイクロピペット部の位置精度を高めると共に、液滴吐出装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出装置であって、複数の前記マイクロピペット部は、前記加圧室の液体導入口から前記吐出ノズルまでの容積が互いに等しいことを特徴とする。
【００１４】
したがって、請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明の作用に加えて、加圧室の液体導入口から吐出ノズルまでの容積が互いに等しいため、同一特性のアクチュエータを用いて、複数のマイクロピペット部の吐出ノズルから同一条件で液滴を吐出させることが可能となる。
【００１５】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項３記載の液滴吐出装置であって、隣接する前記マイクロピペット部同士は、液溜め流路の幅が互いに異なることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、請求項３記載の発明の作用に加えて、隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の幅が互いに異なるため、注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しい隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の長さを異なるように設定することが可能となる。このため、隣接するマイクロピペット部の注入口同士が互い違いの位置になるため、隣接する注入口同士が干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することが可能となる。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、請求項３記載の液滴吐出装置であって、隣接する前記マイクロピペット部同士は、液溜め流路の深さが互いに異なることを特徴とする。
【００１８】
したがって、請求項５記載の発明では、請求項３記載の発明の作用に加えて、注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しい隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の深さが互いに異なるため、隣接するマイクロピペット部の注入口同士が互い違いの位置に配置され、隣接する注入口同士が干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液滴吐出装置の詳細を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１〜図５は、本発明に係る液滴吐出装置の第１の実施の形態を示している。なお、図１は本実施の形態に係る液滴吐出装置１を一部破断した状態を示す斜視図、図２は液滴吐出装置１の平面図、図３は液滴吐出装置１の裏面側を示す底面図、図４は図２のＡ−Ａ断面図、図５は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
なお、本実施の形態は、液滴吐出装置１において液体を注入する注入口が互い違いに配列されていることを特徴とするものであり、これに伴って液体の流路の幅や長さを適宜設定したものである。
【００２２】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、流路が形成された流路基体２と、この流路基体２に組み付けられて加圧室としてキャビティ内の容積を変化させる機能を有するアクチュエータ部３と、流路基体２の下面に貼着され、且つ吐出ノズル４Ａが形成されたノズル基体４と、流路基体２の後部（図１中矢印Ｘｒ側の部分）の上面に設けられた液体注入部５と、を備えて大略構成されている。また、液滴吐出装置１は、図１および図２に示すように、Ｙ方向に沿って複数のマイクロピペット部６が所定間隔を隔てて並行に配置されている。流路基体２は、下面にノズル基体４が貼着された下面板７と、下面板７の上に積層された中間板８と、中間板８の上に積層された上面板９と、を備えている。これら下面板７、中間板８および上面板９は、例えばジルコニアなどのセラミックスのグリーンシートを積層した後、一体焼成して形成されている。
【００２３】
下面板７には、図１、図４および図５に示すように、Ｘ方向の前方（Ｘｆ方向）の端部近傍に流路の下流側端部としての複数の流路終端連通孔７Ａが、図１に示すＹ方向に沿って、所定間隔を隔てて形成されている。
【００２４】
中間板８における流路終端連通孔７Ａの上方位置には、流路終端連通孔７Ａより開口径寸法の大きい連通孔８Ａが形成されている。この連通孔８Ａは、流路の一部を構成している。また、連通孔８Ａと流路終端連通孔７Ａとは、同軸的に配置されて連通している。さらに、中間板８におけるそれぞれの連通孔８Ａの後方（図１中、Ｘｒ方向）の端部側には、液溜め流路１０を構成する長孔８Ｂが形成されている。なお、液溜め流路１０は、この長孔８Ｂと下面板７と上面板９とで形成される。
【００２５】
なお、これら長孔８Ｂは、互いに隣接するマイクロピペット部６同士で異なる長さと幅寸法に設定されていが、詳細は後述する。
【００２６】
上面板９における、中間板８の連通孔８Ａの上方の位置には、この連通孔８Ａと連通する連通孔９Ａが形成されている。この連通孔９Ａは、中間板８の連通孔８Ａより径寸法が大きく設定されると共に、この連通孔８Ａと同軸的に配置、形成されている。また、中間板８の長孔８Ｂにおける前端部の上方に位置する上面板９には、連通孔９Ｂが形成されている。さらに、長孔８Ｂの後端部（図１に示すＸｒ方向の端部）側の上方に位置する上面板９には、液体を液溜め流路１０に導入する注入口９Ｃが形成されている。
【００２７】
なお、これら下面板７、中間板８および上面板９は、上記したようにセラミックスで形成されており、例えば、安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニア、アルミナ、マグネシア、窒化珪素などを用いることができる。このうち、安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニアは、薄板においても機械的強度が大きいこと、靭性が高いことから最も好適に採用される。
【００２８】
アクチュエータ部３は、上面板９における、図１に示すＸ方向の前側半分を覆うように、上面板９に積層されたキャビティ底板１１と、このキャビティ底板１１の上に積層されたキャビティ形成板１２と、このキャビティ形成板１２を覆う薄板状の振動板１３と、この振動板１３の上に固定されたアクチュエータとしての圧電／電歪素子１４と、で構成されている。そして、キャビティ底板１１と、キャビティ形成板１２と、振動板１３とで形成された空間が、キャビティ１５を形成している。
【００２９】
キャビティ底板１１における図１に示すＸｆ方向の前部には、上面板９の連通孔９Ａに連通する連通孔１１Ａが形成されている。この連通孔１１Ａは、上面板９の連通孔９Ａより径寸法が大きく設定されている。これら連通孔１１Ａ、９Ａは、同軸的に配置されている。また、キャビティ底板１１における図１に示すＸｒ方向の端部近傍には、上面板９の連通孔９Ｂに連通する連通孔１１Ｂが形成されている。この連通孔１１Ｂは、連通孔９Ｂの径寸法より小さく設定されている。また、これら連通孔１１Ｂ、９Ｂは、同軸的に配置されている。
【００３０】
キャビティ形成板１２は、キャビティ底板１１の連通孔１１Ａ、１１Ｂを連通させる長孔１２Ａが形成されている。また、振動板１３は、キャビティ形成板１２の上面全部を覆うように、長方形状に形成されている。
【００３１】
なお、これらキャビティ底板１１、キャビティ形成板１２および振動板１３は、セラミックスのグリーンシートを焼成することにより形成されている。ここで、セラミックスとしては、上記した流路基体２と同様の材料で形成されている。すなわち、セラミックスとしては、例えば、安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニア、アルミナ、マグネシア、窒化珪素などを用いることができる。このうち、安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニアは、振動板１３のような薄板においても機械的強度を大きくでき、靭性が高い。また、圧電膜や電極材との反応性が小さいことから最も好適に採用される。また、振動板１３の材料として安定化／部分安定化ジルコニアを用いる場合、少なくとも、圧電／電歪素子１４が形成される部分には、アルミナあるいはチタニアなどの添加物が含有されることが好ましい。
【００３２】
また、図示しない圧電／電歪層は、圧電セラミックスとして、例えば、ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、マグネシウムタンタル酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、マンガンタングステン酸鉛、コバルトニオブ酸鉛、チタン酸バリウムなどや、これらのいずれかを組み合わせた成分を含有する複合セラミックスを用いることができる。このような材料は、高い電気機械結合係数と圧電定数を有することに加え、圧電膜の焼結時における反応性が小さく、所定の組成のものを安定に形成することができる。なお、本実施の形態では、圧電／電歪素子１４の電極パッド部などの詳細な構造の説明は省略する。
【００３３】
ここで、上記した中間板８の長孔８Ｂについて説明する。図２に示すように、長孔８Ｂは、長さ（Ｌ１）が長く幅（Ｗ１）の狭い長孔８Ｂ１と、長さ（Ｌ２）が短く幅（Ｗ２）の広い長孔８Ｂ２との２種類がある。互いに隣接するマイクロピペット部６では、一方のマイクロピペット部６が長孔８Ｂ１を備え、他方のマイクロピペット部６が長孔８Ｂ２を備えている。なお、これら長孔８Ｂ１、８Ｂ２の深さは、互いに同じであり中間板８の厚さ寸法が深さとなっている。そして、長孔８Ｂ１で形成される液溜め流路１０の容積と、長孔８Ｂ２で形成される液溜め流路１０の容積とは、略同一となるように設定されている。なお、上面板９の注入口９Ｃは、これら長孔８Ｂ１、８Ｂ２の後端部の上に位置するように形成されている。このため、これら注入口９Ｃは、図１に示すＹ方向に互い違いに配列されている。
【００３４】
次に、液体注入部５の構成について説明する。液体注入部５は、流路基体２における、図１に示すＸｒ方向の半分の部分の上に固設されている。この液体注入部５は、略直方体形状であり、アクチュエータ部３の後方の上面板９の上に一体的に形成されている。そして、液体注入部５には、下地の上面板９に形成された複数の注入口９Ｃにそれぞれ連通する液体注入口５Ａが互い違いに形成されている。これら液体注入口５Ａは、全て同一の径寸法で同一の深さに設定されている。また、これら液体注入口５Ａは、液体がマイクロピペット部６の内部に導入される導入路の一部を構成している。なお、液体注入部５は、例えばポリプロピレン、アクリル、ステンレス鋼、流路基体２アクチュエータ部３と同様のセラミックス材料で形成することが出来る。
【００３５】
ノズル基体４は、例えばポリエステル（ＰＥＴ）フィルム、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）、アルミナ、部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）などを用いて形成することができる。そして、ノズル基体４は、例えばエポキシ系接着フィルム（熱硬化性）やポリエチレン系接着フィルム（熱可塑性）などを用いて形成することができる。このノズル基体４に形成された吐出ノズル４Ａは、流路終端連通孔７Ａと対応する位置に配置されている。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る液滴吐出装置１を用いてＤＮＡチップを製造する工程について説明する。
【００３７】
図６は、本実施の形態に係る液滴吐出装置１を２つを組み付けて二列の吐出ノズル４Ａを有するように基板１６に取り付けて１ヘッド２モジュール化したものを示す。このような装置をスライドガラス１７の上に、セットする。次に、圧電／電歪素子１４を駆動して同時に液滴を吐出ノズル４Ａから吐出させる。この結果、図７に示すように、スライドガラス１７の上に所定の配列で液滴の微小スポット１８が形成される。
【００３８】
このような構成の第１の実施の形態に係る液滴吐出装置１では、複数の注入口５Ａが互い違いに配列されているため、注入口５Ａ同士が隣接する注入口５Ａに対して干渉することがなく、注入口５Ａの開口面積を確保することができる。このため、マイクロピペット部６同士を近接させて、流路基体２に対してマイクロピペット部６の配置密度を高くしても、注入口５Ａの開口面積を確保できるため、注入口５Ａへ液体を注入する作業を容易にすると共に、注入する液体量（体積）を確保することができる。
【００３９】
また、本実施の形態に係る液滴吐出装置１では、複数のマイクロピペット部６が同一の流路基体２に形成されているため、マイクロピペットが別々に作製され、且つこれらのマイクロピペット部を集合させたものに比べて、マイクロピペット部の位置精度を高めると共に、液滴吐出装置１のコンパクト化を図ることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態に係る液滴吐出装置１では、複数のマイクロピペット部６の注入口５Ａから吐出ノズル４Ａまでの全容積が互いに略等しいため、複数のマイクロピペット部６のそれぞれに同量の液体を溜めることができる。このため、アクチュエータとしての圧電／電歪素子１４の性能と吐出ノズル４Ａの径寸法などの条件を同一にすることにより、複数のマイクロピペット部６間での液体の補給タイミングをほぼ同一にすることができ、例えばＤＮＡチップの製造に際して液滴吐出工程と、液体補給工程とを効率よく行うことが可能となる。
【００４１】
また、加圧室としてのキャビティ１５の容積が複数のマイクロピペット部６同士で互いに等しいため、同一特性のアクチュエータを用いて、複数のマイクロピペット部６の吐出ノズル４Ａから同一条件で液滴を吐出させることが可能となる。
【００４２】
さらに、隣接するマイクロピペット部６同士は、液溜め流路１０の幅が互いに異なる注入口５Ａから吐出ノズル４Ａまでの全容積が互いに略等しいため、液溜め流路１０の長さを異なるように設定することが可能となる。このため、隣接するマイクロピペット部６の注入口５Ａ同士が互い違いの位置に配置でき、隣接する注入口５Ａ同士が互いに干渉することがなく、注入口５Ａの開口面積を確保することが可能となる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図８〜図１０は、本発明に係る液滴吐出装置１の第２の実施の形態を示している。なお、本実施の形態の説明に当たり、上記した第１実施の形態と同一部分および類似部分には、同一符号および類似符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図８は、本実施の形態に係る液滴吐出装置１の平面図である。本実施の形態では、図８に示すように液溜め流路１０の幅寸法を複数のマイクロピペット部６間で同一に設定している。そして、図９および図１０に示すように、隣接するマイクロピペット部６同士の液溜め流路１０の高さが互いに異なるように設定されている。加えて、複数のマイクロピペット部６同士の液溜め流路１０の容積が略同一となるように設定されている。このため、液体注入部５の液体注入口５Ａの位置が隣接するマイクロピペット部６で前後する位置に配置され、複数のマイクロピペット部６全体では、液体注入口５Ａが千鳥配置状に互い違いに配列されている。
【００４５】
なお、本実施の形態では、液溜め流路１０の高さ（深さ）を変えるために、流路基体２を上記第１の実施の形態に係る液滴吐出装置１の下面板７と中間板８との間に高さ調整板２０が介在されている。この高さ調整板２０には、下面板７の流路終端連通孔７Ａと、中間板８の連通孔８Ａとに同軸的に配置されて連通する連通孔２０Ａが形成されている。また、高さ調整板２０における連通孔２０Ａより後方には、図１０に示すように、短い液溜め流路１０に対応して液溜め流路１０の高さを付加する長孔２０Ｂが形成されている。このように短い液溜め流路１０は、長孔８Ｂと長孔２０Ｂとで形成されている。なお、高さ調整板２０における長い液溜め流路１０に対応する部分には、図９に示すように、長孔が一切形成されていない。このため、長い液溜め流路１０と短い液溜め流路１０とで、容積が略同一となるように設定することができる。
【００４６】
このような構成としたことにより、複数の液体注入口５Ａは千鳥配置状に互い違いに並列することができ、隣接する注入口５Ａ同士が互いに干渉することがなく、注入口５Ａの開口面積を確保することが可能となる。特に、本実施の形態では、隣接するマイクロピペット部６同士の液溜め流路１０の深さが互いに異なるように設定して液体注入口５Ａの位置を互い違いにずらすことを可能にしている。
【００４７】
（その他の実施の形態）
上記の本発明の第１および第２の実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００４８】
例えば、第１および第２の実施の形態では、液体注入口５Ａを平面円形の開口部としたが、図１１に示す液体注入口５Ｂのように、幅の狭い楕円形状としてマイクロピペット部６同士の間隔を狭く設定する構成としてもよい。この場合、液溜め流路１０同士の幅寸法および長さは、複数のマイクロピペット部６同士で同一にすることができる。
【００４９】
また、上記した第１および第２の実施の形態では、流路基体２やアクチュエータ部３や液体注入部をセラミックスで形成したが、液体注入口５Ａの配置が千鳥配置状に互い違いに配置されるものであれば、材料や構造はこれらに限定されるものではない。例えば、上記した第１および第２の実施の形態の液滴吐出装置１に設けられた液体注入部５に代えて、図１２に示すように液体注入口２５Ａを有するゴムパッキン２５を上面板９の上に、上面板９の注入口９Ｃと液体注入口２５Ａとが合致して連通するように接着し、この液体注入口２５Ａに抜き差し可能に配管２６を装着するようにしてもよい。この配管２６は、例えばステンレス、ポリプロピレンなどの材料で形成することができる。このような構成とすることにより、液滴吐出装置１に注入する溶液の量を大きくすることができ、溶液の補充メンテナンスの回数を少なくする効果がある。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、マイクロピペット部同士を近接させて、基体に対してマイクロピペット部の配置密度を高くしても、注入口の開口面積を確保できるため、注入口へ液体を注入する作業を容易にすると共に、注入する液体量（体積）を確保することができる。また、複数のマイクロピペット部の注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しいため、複数のマイクロピペット部のそれぞれに同量の液体を溜めることができる。このため、アクチュエータの性能と吐出ノズルの径寸法などの条件を同一にすることにより、複数のマイクロピペット部間での液体の補給タイミングをほぼ同一にすることができ、例えばＤＮＡチップの製造に際して液滴吐出工程と、液体補給工程とを効率よく行うことが可能となる。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、複数のマイクロピペット部が同一の基体に形成されているため、マイクロピペットが別々に作製され、且つこれらのマイクロピペットを集合させたものに比べて、マイクロピペット部の位置精度を高めると共に、液滴吐出装置のコンパクト化を達成することができる。
【００５３】
請求項３記載の発明によれば、加圧室の液体導入口から吐出ノズルまでの容積が互いに等しいため、同一特性のアクチュエータを用いて、複数のマイクロピペット部の吐出ノズルから同一条件で液滴を吐出させることが可能となる。
【００５４】
請求項４記載の発明によれば、隣接するマイクロピペット部同士が、液溜め流路の幅が互いに異なるため、注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しい隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の長さを異なるように設定することが可能となる。このため、隣接するマイクロピペット部の注入口同士が互い違いの位置になるため、隣接する注入口同士が干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することが可能となる。
【００５５】
請求項５記載の発明によれば、注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しい隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の深さが互いに異なるため、隣接するマイクロピペット部の注入口同士が互い違いの位置に配置され、隣接する注入口同士が干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液滴吐出装置の第１の実施の形態を示す部分断面斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る液滴吐出装置の平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る液滴吐出装置の底面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る液滴吐出装置を用いてＤＮＡチップを作製する方法を示す斜視図である。
【図７】第１の実施の形態に係る液滴吐出装置を用いて作製したＤＮＡチップを示す斜視図である。
【図８】本発明に係る液滴吐出装置の第２の実施の形態を示す平面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】本発明に係る他の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 液滴吐出装置
２ 流路基体
３ アクチュエータ部
４ ノズル基体
４Ａ 吐出ノズル
５ 液体注入部
６ マイクロピペット部
７ 下面板
７Ａ 流路終端連通孔
８ 中間板
８Ｂ 長孔
９ 上面板
１０ 液溜め流路
１４ 圧電／電歪素子
１５ キャビティ（加圧室）
【発明の属する技術分野】
この発明は液滴吐出装置に関し、さらに詳しくは、例えばＤＮＡチップなどの製造、微小体積の液滴を高密度に整列した状態で滴下、固定するために用いられる液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、遺伝子構造の解析方法の進歩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、顕微鏡スライドガラスなどの上に、数千から一万種以上の異なる種類のＤＮＡ断片を微小スポットとして整列、固定させたＤＮＡチップが用いられている。
【０００３】
このようなＤＮＡチップの製造における微小スポットの形成方法としては、ＱＵＩＬＬ方式、ピン＆リング方式、あるいはスプリングピン方式のものが広く用いられている。いずれの方式を採用した場合であっても、ＤＮＡチップ製造の生産性の向上、すなわちＤＮＡチップ製造の高速化と、ＤＮＡチップによる判定精度の向上が望まれている。判定精度の向上を図るには、ＤＮＡを含む液滴の濃度や量の一定化が不可欠となる。
【０００４】
従来、ＤＮＡチップの製造に用いられる液滴吐出装置としては、液体を注入する注入口と、この注入口に連通して形成された液溜め流路と、この液溜め流路に連通する加圧室と、加圧室から導出された液体を吐出する吐出ノズルとを備えてなる、複数のマイクロピペット部が基体内に形成されている。これら複数のマイクロピペット部は、互いに並行になるように配置、形成されている。この結果、注入口および吐出ノズルは、それぞれ基体に一列をなすように配置されている。このような液滴吐出装置では、加圧室の外側に、加圧室内の液体を加圧するアクチュエータが設けられている。このアクチュエータとしては、例えば圧電／電歪素子が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような液滴吐出装置を用いてＤＮＡチップ製造の高速化、高効率化を図るには、基体に設けられるマイクロピペット部の高密度化や小型化を図って吐出ノズルの高集積化を達成させる必要がある。すなわち、ＤＮＡチップを構成するスライドガラスの上に多くの吐出ノズルから液滴を近接して配置させることが、ＤＮＡチップ製造を高速化するための方策となる。
【０００６】
本発明の目的は、微小体積の液滴を高密度に整列した状態で滴下、固定させることができる液滴吐出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１記載の発明は、液体が注入される注入口と、該注入口に連通して前記液体が導入される液溜め流路と、該液溜め流路と連通し、且つアクチュエータを備える加圧室と、該加圧室で加圧された液体が微小な液滴として吐出する吐出ノズルと、を備えてなる、複数のマイクロピペット部が互いに隣接するように並行に配置されてなる液滴吐出装置であって、前記複数の注入口は、互い違いに配列され、複数の前記マイクロピペット部は、前記注入口から前記吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しいことを特徴とする。
【０００８】
このような構成の請求項１記載の発明では、複数の注入口が互い違いに配列されているため、注入口同士が隣接する注入口に対して干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することができる。このため、マイクロピペット部同士を近接させて、基体に対してマイクロピペット部の配置密度を高くしても、注入口の開口面積を確保できるため、注入口へ液体を注入する作業を容易にすると共に、注入する液体量（体積）を確保することができる。また、複数のマイクロピペット部の注入口から前記吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しいため、複数のマイクロピペット部のそれぞれに同量の液体を溜めることができる。このため、アクチュエータの性能と吐出ノズルの径寸法などの条件を同一にすることにより、複数のマイクロピペット部間での液体の補給タイミングをほぼ同一にすることができ、例えばＤＮＡチップの製造に際して液滴吐出工程と、液体補給工程とを効率よく行うことが可能となる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出装置であって、前記複数のマイクロピペット部は、同一の基体に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
したがって、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の作用に加えて、複数のマイクロピペット部が同一の基体に形成されているため、マイクロピペットが別々に作製され、且つこれらのマイクロピペットを集合させたものに比べて、マイクロピペット部の位置精度を高めると共に、液滴吐出装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出装置であって、複数の前記マイクロピペット部は、前記加圧室の液体導入口から前記吐出ノズルまでの容積が互いに等しいことを特徴とする。
【００１４】
したがって、請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明の作用に加えて、加圧室の液体導入口から吐出ノズルまでの容積が互いに等しいため、同一特性のアクチュエータを用いて、複数のマイクロピペット部の吐出ノズルから同一条件で液滴を吐出させることが可能となる。
【００１５】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項３記載の液滴吐出装置であって、隣接する前記マイクロピペット部同士は、液溜め流路の幅が互いに異なることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、請求項３記載の発明の作用に加えて、隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の幅が互いに異なるため、注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しい隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の長さを異なるように設定することが可能となる。このため、隣接するマイクロピペット部の注入口同士が互い違いの位置になるため、隣接する注入口同士が干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することが可能となる。
【００１７】
また、請求項５記載の発明は、請求項３記載の液滴吐出装置であって、隣接する前記マイクロピペット部同士は、液溜め流路の深さが互いに異なることを特徴とする。
【００１８】
したがって、請求項５記載の発明では、請求項３記載の発明の作用に加えて、注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しい隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の深さが互いに異なるため、隣接するマイクロピペット部の注入口同士が互い違いの位置に配置され、隣接する注入口同士が干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液滴吐出装置の詳細を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１〜図５は、本発明に係る液滴吐出装置の第１の実施の形態を示している。なお、図１は本実施の形態に係る液滴吐出装置１を一部破断した状態を示す斜視図、図２は液滴吐出装置１の平面図、図３は液滴吐出装置１の裏面側を示す底面図、図４は図２のＡ−Ａ断面図、図５は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
なお、本実施の形態は、液滴吐出装置１において液体を注入する注入口が互い違いに配列されていることを特徴とするものであり、これに伴って液体の流路の幅や長さを適宜設定したものである。
【００２２】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、流路が形成された流路基体２と、この流路基体２に組み付けられて加圧室としてキャビティ内の容積を変化させる機能を有するアクチュエータ部３と、流路基体２の下面に貼着され、且つ吐出ノズル４Ａが形成されたノズル基体４と、流路基体２の後部（図１中矢印Ｘｒ側の部分）の上面に設けられた液体注入部５と、を備えて大略構成されている。また、液滴吐出装置１は、図１および図２に示すように、Ｙ方向に沿って複数のマイクロピペット部６が所定間隔を隔てて並行に配置されている。流路基体２は、下面にノズル基体４が貼着された下面板７と、下面板７の上に積層された中間板８と、中間板８の上に積層された上面板９と、を備えている。これら下面板７、中間板８および上面板９は、例えばジルコニアなどのセラミックスのグリーンシートを積層した後、一体焼成して形成されている。
【００２３】
下面板７には、図１、図４および図５に示すように、Ｘ方向の前方（Ｘｆ方向）の端部近傍に流路の下流側端部としての複数の流路終端連通孔７Ａが、図１に示すＹ方向に沿って、所定間隔を隔てて形成されている。
【００２４】
中間板８における流路終端連通孔７Ａの上方位置には、流路終端連通孔７Ａより開口径寸法の大きい連通孔８Ａが形成されている。この連通孔８Ａは、流路の一部を構成している。また、連通孔８Ａと流路終端連通孔７Ａとは、同軸的に配置されて連通している。さらに、中間板８におけるそれぞれの連通孔８Ａの後方（図１中、Ｘｒ方向）の端部側には、液溜め流路１０を構成する長孔８Ｂが形成されている。なお、液溜め流路１０は、この長孔８Ｂと下面板７と上面板９とで形成される。
【００２５】
なお、これら長孔８Ｂは、互いに隣接するマイクロピペット部６同士で異なる長さと幅寸法に設定されていが、詳細は後述する。
【００２６】
上面板９における、中間板８の連通孔８Ａの上方の位置には、この連通孔８Ａと連通する連通孔９Ａが形成されている。この連通孔９Ａは、中間板８の連通孔８Ａより径寸法が大きく設定されると共に、この連通孔８Ａと同軸的に配置、形成されている。また、中間板８の長孔８Ｂにおける前端部の上方に位置する上面板９には、連通孔９Ｂが形成されている。さらに、長孔８Ｂの後端部（図１に示すＸｒ方向の端部）側の上方に位置する上面板９には、液体を液溜め流路１０に導入する注入口９Ｃが形成されている。
【００２７】
なお、これら下面板７、中間板８および上面板９は、上記したようにセラミックスで形成されており、例えば、安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニア、アルミナ、マグネシア、窒化珪素などを用いることができる。このうち、安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニアは、薄板においても機械的強度が大きいこと、靭性が高いことから最も好適に採用される。
【００２８】
アクチュエータ部３は、上面板９における、図１に示すＸ方向の前側半分を覆うように、上面板９に積層されたキャビティ底板１１と、このキャビティ底板１１の上に積層されたキャビティ形成板１２と、このキャビティ形成板１２を覆う薄板状の振動板１３と、この振動板１３の上に固定されたアクチュエータとしての圧電／電歪素子１４と、で構成されている。そして、キャビティ底板１１と、キャビティ形成板１２と、振動板１３とで形成された空間が、キャビティ１５を形成している。
【００２９】
キャビティ底板１１における図１に示すＸｆ方向の前部には、上面板９の連通孔９Ａに連通する連通孔１１Ａが形成されている。この連通孔１１Ａは、上面板９の連通孔９Ａより径寸法が大きく設定されている。これら連通孔１１Ａ、９Ａは、同軸的に配置されている。また、キャビティ底板１１における図１に示すＸｒ方向の端部近傍には、上面板９の連通孔９Ｂに連通する連通孔１１Ｂが形成されている。この連通孔１１Ｂは、連通孔９Ｂの径寸法より小さく設定されている。また、これら連通孔１１Ｂ、９Ｂは、同軸的に配置されている。
【００３０】
キャビティ形成板１２は、キャビティ底板１１の連通孔１１Ａ、１１Ｂを連通させる長孔１２Ａが形成されている。また、振動板１３は、キャビティ形成板１２の上面全部を覆うように、長方形状に形成されている。
【００３１】
なお、これらキャビティ底板１１、キャビティ形成板１２および振動板１３は、セラミックスのグリーンシートを焼成することにより形成されている。ここで、セラミックスとしては、上記した流路基体２と同様の材料で形成されている。すなわち、セラミックスとしては、例えば、安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニア、アルミナ、マグネシア、窒化珪素などを用いることができる。このうち、安定化ジルコニアや部分安定化ジルコニアは、振動板１３のような薄板においても機械的強度を大きくでき、靭性が高い。また、圧電膜や電極材との反応性が小さいことから最も好適に採用される。また、振動板１３の材料として安定化／部分安定化ジルコニアを用いる場合、少なくとも、圧電／電歪素子１４が形成される部分には、アルミナあるいはチタニアなどの添加物が含有されることが好ましい。
【００３２】
また、図示しない圧電／電歪層は、圧電セラミックスとして、例えば、ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、マグネシウムタンタル酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、マンガンタングステン酸鉛、コバルトニオブ酸鉛、チタン酸バリウムなどや、これらのいずれかを組み合わせた成分を含有する複合セラミックスを用いることができる。このような材料は、高い電気機械結合係数と圧電定数を有することに加え、圧電膜の焼結時における反応性が小さく、所定の組成のものを安定に形成することができる。なお、本実施の形態では、圧電／電歪素子１４の電極パッド部などの詳細な構造の説明は省略する。
【００３３】
ここで、上記した中間板８の長孔８Ｂについて説明する。図２に示すように、長孔８Ｂは、長さ（Ｌ１）が長く幅（Ｗ１）の狭い長孔８Ｂ１と、長さ（Ｌ２）が短く幅（Ｗ２）の広い長孔８Ｂ２との２種類がある。互いに隣接するマイクロピペット部６では、一方のマイクロピペット部６が長孔８Ｂ１を備え、他方のマイクロピペット部６が長孔８Ｂ２を備えている。なお、これら長孔８Ｂ１、８Ｂ２の深さは、互いに同じであり中間板８の厚さ寸法が深さとなっている。そして、長孔８Ｂ１で形成される液溜め流路１０の容積と、長孔８Ｂ２で形成される液溜め流路１０の容積とは、略同一となるように設定されている。なお、上面板９の注入口９Ｃは、これら長孔８Ｂ１、８Ｂ２の後端部の上に位置するように形成されている。このため、これら注入口９Ｃは、図１に示すＹ方向に互い違いに配列されている。
【００３４】
次に、液体注入部５の構成について説明する。液体注入部５は、流路基体２における、図１に示すＸｒ方向の半分の部分の上に固設されている。この液体注入部５は、略直方体形状であり、アクチュエータ部３の後方の上面板９の上に一体的に形成されている。そして、液体注入部５には、下地の上面板９に形成された複数の注入口９Ｃにそれぞれ連通する液体注入口５Ａが互い違いに形成されている。これら液体注入口５Ａは、全て同一の径寸法で同一の深さに設定されている。また、これら液体注入口５Ａは、液体がマイクロピペット部６の内部に導入される導入路の一部を構成している。なお、液体注入部５は、例えばポリプロピレン、アクリル、ステンレス鋼、流路基体２アクチュエータ部３と同様のセラミックス材料で形成することが出来る。
【００３５】
ノズル基体４は、例えばポリエステル（ＰＥＴ）フィルム、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）、アルミナ、部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）などを用いて形成することができる。そして、ノズル基体４は、例えばエポキシ系接着フィルム（熱硬化性）やポリエチレン系接着フィルム（熱可塑性）などを用いて形成することができる。このノズル基体４に形成された吐出ノズル４Ａは、流路終端連通孔７Ａと対応する位置に配置されている。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る液滴吐出装置１を用いてＤＮＡチップを製造する工程について説明する。
【００３７】
図６は、本実施の形態に係る液滴吐出装置１を２つを組み付けて二列の吐出ノズル４Ａを有するように基板１６に取り付けて１ヘッド２モジュール化したものを示す。このような装置をスライドガラス１７の上に、セットする。次に、圧電／電歪素子１４を駆動して同時に液滴を吐出ノズル４Ａから吐出させる。この結果、図７に示すように、スライドガラス１７の上に所定の配列で液滴の微小スポット１８が形成される。
【００３８】
このような構成の第１の実施の形態に係る液滴吐出装置１では、複数の注入口５Ａが互い違いに配列されているため、注入口５Ａ同士が隣接する注入口５Ａに対して干渉することがなく、注入口５Ａの開口面積を確保することができる。このため、マイクロピペット部６同士を近接させて、流路基体２に対してマイクロピペット部６の配置密度を高くしても、注入口５Ａの開口面積を確保できるため、注入口５Ａへ液体を注入する作業を容易にすると共に、注入する液体量（体積）を確保することができる。
【００３９】
また、本実施の形態に係る液滴吐出装置１では、複数のマイクロピペット部６が同一の流路基体２に形成されているため、マイクロピペットが別々に作製され、且つこれらのマイクロピペット部を集合させたものに比べて、マイクロピペット部の位置精度を高めると共に、液滴吐出装置１のコンパクト化を図ることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態に係る液滴吐出装置１では、複数のマイクロピペット部６の注入口５Ａから吐出ノズル４Ａまでの全容積が互いに略等しいため、複数のマイクロピペット部６のそれぞれに同量の液体を溜めることができる。このため、アクチュエータとしての圧電／電歪素子１４の性能と吐出ノズル４Ａの径寸法などの条件を同一にすることにより、複数のマイクロピペット部６間での液体の補給タイミングをほぼ同一にすることができ、例えばＤＮＡチップの製造に際して液滴吐出工程と、液体補給工程とを効率よく行うことが可能となる。
【００４１】
また、加圧室としてのキャビティ１５の容積が複数のマイクロピペット部６同士で互いに等しいため、同一特性のアクチュエータを用いて、複数のマイクロピペット部６の吐出ノズル４Ａから同一条件で液滴を吐出させることが可能となる。
【００４２】
さらに、隣接するマイクロピペット部６同士は、液溜め流路１０の幅が互いに異なる注入口５Ａから吐出ノズル４Ａまでの全容積が互いに略等しいため、液溜め流路１０の長さを異なるように設定することが可能となる。このため、隣接するマイクロピペット部６の注入口５Ａ同士が互い違いの位置に配置でき、隣接する注入口５Ａ同士が互いに干渉することがなく、注入口５Ａの開口面積を確保することが可能となる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図８〜図１０は、本発明に係る液滴吐出装置１の第２の実施の形態を示している。なお、本実施の形態の説明に当たり、上記した第１実施の形態と同一部分および類似部分には、同一符号および類似符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図８は、本実施の形態に係る液滴吐出装置１の平面図である。本実施の形態では、図８に示すように液溜め流路１０の幅寸法を複数のマイクロピペット部６間で同一に設定している。そして、図９および図１０に示すように、隣接するマイクロピペット部６同士の液溜め流路１０の高さが互いに異なるように設定されている。加えて、複数のマイクロピペット部６同士の液溜め流路１０の容積が略同一となるように設定されている。このため、液体注入部５の液体注入口５Ａの位置が隣接するマイクロピペット部６で前後する位置に配置され、複数のマイクロピペット部６全体では、液体注入口５Ａが千鳥配置状に互い違いに配列されている。
【００４５】
なお、本実施の形態では、液溜め流路１０の高さ（深さ）を変えるために、流路基体２を上記第１の実施の形態に係る液滴吐出装置１の下面板７と中間板８との間に高さ調整板２０が介在されている。この高さ調整板２０には、下面板７の流路終端連通孔７Ａと、中間板８の連通孔８Ａとに同軸的に配置されて連通する連通孔２０Ａが形成されている。また、高さ調整板２０における連通孔２０Ａより後方には、図１０に示すように、短い液溜め流路１０に対応して液溜め流路１０の高さを付加する長孔２０Ｂが形成されている。このように短い液溜め流路１０は、長孔８Ｂと長孔２０Ｂとで形成されている。なお、高さ調整板２０における長い液溜め流路１０に対応する部分には、図９に示すように、長孔が一切形成されていない。このため、長い液溜め流路１０と短い液溜め流路１０とで、容積が略同一となるように設定することができる。
【００４６】
このような構成としたことにより、複数の液体注入口５Ａは千鳥配置状に互い違いに並列することができ、隣接する注入口５Ａ同士が互いに干渉することがなく、注入口５Ａの開口面積を確保することが可能となる。特に、本実施の形態では、隣接するマイクロピペット部６同士の液溜め流路１０の深さが互いに異なるように設定して液体注入口５Ａの位置を互い違いにずらすことを可能にしている。
【００４７】
（その他の実施の形態）
上記の本発明の第１および第２の実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００４８】
例えば、第１および第２の実施の形態では、液体注入口５Ａを平面円形の開口部としたが、図１１に示す液体注入口５Ｂのように、幅の狭い楕円形状としてマイクロピペット部６同士の間隔を狭く設定する構成としてもよい。この場合、液溜め流路１０同士の幅寸法および長さは、複数のマイクロピペット部６同士で同一にすることができる。
【００４９】
また、上記した第１および第２の実施の形態では、流路基体２やアクチュエータ部３や液体注入部をセラミックスで形成したが、液体注入口５Ａの配置が千鳥配置状に互い違いに配置されるものであれば、材料や構造はこれらに限定されるものではない。例えば、上記した第１および第２の実施の形態の液滴吐出装置１に設けられた液体注入部５に代えて、図１２に示すように液体注入口２５Ａを有するゴムパッキン２５を上面板９の上に、上面板９の注入口９Ｃと液体注入口２５Ａとが合致して連通するように接着し、この液体注入口２５Ａに抜き差し可能に配管２６を装着するようにしてもよい。この配管２６は、例えばステンレス、ポリプロピレンなどの材料で形成することができる。このような構成とすることにより、液滴吐出装置１に注入する溶液の量を大きくすることができ、溶液の補充メンテナンスの回数を少なくする効果がある。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、マイクロピペット部同士を近接させて、基体に対してマイクロピペット部の配置密度を高くしても、注入口の開口面積を確保できるため、注入口へ液体を注入する作業を容易にすると共に、注入する液体量（体積）を確保することができる。また、複数のマイクロピペット部の注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しいため、複数のマイクロピペット部のそれぞれに同量の液体を溜めることができる。このため、アクチュエータの性能と吐出ノズルの径寸法などの条件を同一にすることにより、複数のマイクロピペット部間での液体の補給タイミングをほぼ同一にすることができ、例えばＤＮＡチップの製造に際して液滴吐出工程と、液体補給工程とを効率よく行うことが可能となる。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、複数のマイクロピペット部が同一の基体に形成されているため、マイクロピペットが別々に作製され、且つこれらのマイクロピペットを集合させたものに比べて、マイクロピペット部の位置精度を高めると共に、液滴吐出装置のコンパクト化を達成することができる。
【００５３】
請求項３記載の発明によれば、加圧室の液体導入口から吐出ノズルまでの容積が互いに等しいため、同一特性のアクチュエータを用いて、複数のマイクロピペット部の吐出ノズルから同一条件で液滴を吐出させることが可能となる。
【００５４】
請求項４記載の発明によれば、隣接するマイクロピペット部同士が、液溜め流路の幅が互いに異なるため、注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しい隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の長さを異なるように設定することが可能となる。このため、隣接するマイクロピペット部の注入口同士が互い違いの位置になるため、隣接する注入口同士が干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することが可能となる。
【００５５】
請求項５記載の発明によれば、注入口から吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しい隣接するマイクロピペット部同士は、液溜め流路の深さが互いに異なるため、隣接するマイクロピペット部の注入口同士が互い違いの位置に配置され、隣接する注入口同士が干渉することがなく、注入口の開口面積を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液滴吐出装置の第１の実施の形態を示す部分断面斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る液滴吐出装置の平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る液滴吐出装置の底面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る液滴吐出装置を用いてＤＮＡチップを作製する方法を示す斜視図である。
【図７】第１の実施の形態に係る液滴吐出装置を用いて作製したＤＮＡチップを示す斜視図である。
【図８】本発明に係る液滴吐出装置の第２の実施の形態を示す平面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】本発明に係る他の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 液滴吐出装置
２ 流路基体
３ アクチュエータ部
４ ノズル基体
４Ａ 吐出ノズル
５ 液体注入部
６ マイクロピペット部
７ 下面板
７Ａ 流路終端連通孔
８ 中間板
８Ｂ 長孔
９ 上面板
１０ 液溜め流路
１４ 圧電／電歪素子
１５ キャビティ（加圧室）
Claims (5)
- 液体が注入される注入口と、該注入口に連通して前記液体が導入される液溜め流路と、該液溜め流路と連通し、且つアクチュエータを備える加圧室と、該加圧室で加圧された液体が微小な液滴として吐出される吐出ノズルと、を備えてなる、複数のマイクロピペット部が互いに隣接するように並行に配置されてなる液滴吐出装置であって、
前記複数の注入口は、互い違いに配列され、前記複数のマイクロピペット部は、前記注入口から前記吐出ノズルまでの全容積が互いに実質的に等しいことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項１記載の液滴吐出装置であって、
前記複数のマイクロピペット部は、同一の基体に設けられていることを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項１記載の液滴吐出装置であって、
前記複数のマイクロピペット部は、前記加圧室の液体導入口から前記吐出ノズルまでの容積が互いに等しいことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項３記載の液滴吐出装置であって、
隣接する前記マイクロピペット部同士は、液溜め流路の幅が互いに異なることを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項３記載の液滴吐出装置であって、
隣接する前記マイクロピペット部同士は、液溜め流路の深さが互いに異なることを特徴とする液滴吐出装置。
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