JP4522012B2 - Probe carrier manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents

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Description

【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06−079956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の所定の箇所に液体が付与されているかどうかに関する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する液体吐出装置を用い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、該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該担体に付与する工程と、
担体の所定の箇所に液体が付与されているかどうかに関する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該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。
【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11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10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17、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10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256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10μm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3−161〜3−164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、35−21,〜,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36−1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36−2,36−3,36−4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3−1〜3−164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Low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CR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CR、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34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10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、cDNA(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;−CHO)、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28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(1.27mm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13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。
【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4740796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4459600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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a probe carrier manufacturing apparatus and manufacturing method, and more particularly to an apparatus for manufacturing a probe carrier by discharging a plurality of types of probe solutions from a plurality of nozzles provided in a liquid discharge device onto a carrier such as a glass substrate.
[0002]
[Prior art]
A method for selecting a DNA having a target base sequence using a plurality of types of probes capable of specifically recognizing a specific target (target) when analyzing the base sequence of gene DNA or performing genetic diagnosis Is used. There is a DNA microchip as a means for providing a plurality of types of probes used for this sorting operation. A DNA microchip has a plurality of types of probes arranged on a carrier in a two-dimensional array, and generally has several tens to several thousand different probes arranged, and is also called a probe array. .
[0003]
With respect to a method for producing a probe carrier used as a DNA microchip or the like by a liquid ejecting apparatus, a solution containing a probe is ejected from the liquid ejecting apparatus onto the carrier as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-207837. Thus, a method of applying to spots arranged in a matrix has been proposed. About the manufacturing apparatus used for such manufacture of the probe carrier, since the configuration can be almost the same as that of a normal liquid discharge drawing apparatus or liquid discharge recording apparatus, a part thereof is customized. Generally used.
[0004]
The probe solutions spotted on each spot of the probe carrier are generally all different, and the probe solution is expensive, so that the amount of spotting is kept to the minimum necessary. For the same reason, operations that consume the discharge liquid, such as the suction recovery operation of the discharge liquid that is generally performed in a normal drawing apparatus or recording apparatus, and the preliminary discharge operation that discharges a liquid droplet that does not contribute to drawing are as much as possible. It is necessary to avoid it. However, the suction operation of the discharge liquid is performed for the purpose of refilling the discharge liquid into the nozzle or refreshing the discharge liquid in the nozzle, and the preliminary discharge is intended to improve the discharge state. Since these operations are performed for the purpose, if the frequency of these operations is reduced, the discharge state often becomes unstable, which may cause problems such as non-discharge.
[0005]
In a conventional drawing apparatus using a liquid ejecting apparatus, as a method of avoiding a defect in a drawn image caused by non-ejection of a nozzle of the liquid ejecting apparatus, JP-A-06-079956 and JP-A-11-000988 are disclosed. The method disclosed in is known. In the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 06-079956, a predetermined image pattern is drawn prior to a desired image drawing operation, and a non-ejection is detected by detecting a spot in which no image dot is formed in the drawn image pattern. Identify the nozzle. When it is detected that there is a non-ejecting nozzle, a desired image is obtained by substituting the image dot of the spot drawn by the non-ejecting nozzle with another nozzle. Further, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-000988 performs a detection process for specifying a non-ejection nozzle in the same manner as described above, and is used in a normal drawing operation when it is detected that there is a non-ejection nozzle. An image dot originally drawn by a non-ejection nozzle is formed by a redundant nozzle that is not used, that is, complemented by a redundant nozzle.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the probe carrier is manufactured by the drawing apparatus as described above, the expensive probe solution is wasted more than necessary for the following three reasons, and the cost of the probe carrier is increased.
1. In order to specify the non-ejection nozzle, an image pattern for identifying the non-ejection nozzle must be drawn, and the probe solution is wasted for the drawing of this image pattern.
2. After a non-ejection nozzle is detected, if a new non-ejection nozzle occurs while drawing a desired image, the image obtained by the drawing operation becomes a defective image and cannot be used. The probe solution used at the time of drawing is wasted.
3. If non-ejection occurs during drawing as described above, the yield of probe carrier manufacturing will decrease. Therefore, in order to maintain a high yield, it is necessary to frequently perform preliminary ejection to always stabilize the ejection. As a result, the amount of wasted probe solution due to preliminary discharge increases.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a probe carrier manufacturing apparatus and a manufacturing method that can minimize the waste of the probe solution and improve the yield of the probe carrier manufacturing, and thus can manufacture the probe carrier at a low manufacturing cost. It is to provide a method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the probe carrier manufacturing apparatus according to the present invention discharges a plurality of types of liquids, each containing a plurality of types of probes that can specifically bind to a target substance, to the carrier. A manufacturing apparatus for manufacturing a probe carrier,
A liquid ejection device comprising a plurality of liquid ejection ports for each type of liquid for one type of liquid;
Positioning means for determining a relative position between the liquid ejection device and the carrier;
On the carrier from the liquid ejection device based on the ejection data Whether liquid has been applied Grant information detecting means for detecting grant information;
Comparing the ejection data with the application information detected by the application information detection means, and a missing part detection means for detecting that the liquid is not applied to the part where the liquid is to be applied,
A driving means for driving the liquid ejection device and applying liquid to the missing part detected by the missing part detection means,
The drive means applies the missing portion to the missing portion from a liquid outlet different from the liquid outlet that has performed the liquid ejection operation based on the ejection data among the plurality of liquid outlets provided for each liquid type. It is characterized in that the same kind of liquid as the liquid to be applied is applied.
[0009]
According to this configuration, when there is a non-ejection nozzle that is in a state in which liquid cannot be ejected, and a missing portion where liquid is not applied to a spot to which liquid is to be applied based on the ejection data, Since the liquid can be applied and complemented, the yield of the probe carrier can be improved.
[0010]
And even if a non-ejection nozzle occurs in this way, the probe carrier can be completed, so that a suction recovery process that suppresses the occurrence of non-ejection nozzles without reducing the yield of the probe carrier, The frequency of ejection can be reduced, thereby reducing the amount of liquid consumed.
[0011]
More specifically, the positioning means can include a means for moving the liquid ejection device in the main scanning direction parallel to the liquid application surface of the carrier. Further, position detecting means for detecting the position of the liquid ejection device in the main scanning direction is further provided, and means for ejecting liquid from the liquid ejection device onto the carrier based on the ejection data while moving the liquid ejection device in the main scanning direction The liquid ejection apparatus can be driven by determining the timing at which the liquid can be applied on the carrier according to the ejection data from the position information detected by the position detection means. Further, the driving means for applying the liquid by driving the liquid ejecting apparatus to the missing portion is moved from the position information detected by the position detecting means to the missing portion while moving the liquid ejecting apparatus in the main scanning direction. The liquid ejection device can be driven by determining the timing at which the liquid can be applied. The positioning means may further comprise means for moving the carrier in the sub-scanning direction parallel to the liquid application surface and intersecting the main scanning direction.
[0012]
Moreover, you may provide the preliminary discharge means which discharges a liquid, without providing a liquid to a support | carrier from a liquid discharge apparatus. By performing the preliminary discharge, the liquid can be reliably filled in the nozzle, and the liquid can be discharged stably. As described above, in the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, the frequency of the preliminary discharge operation can be kept small.
[0013]
Since the application information detecting means only needs to be able to detect whether or not the liquid is applied to a predetermined location on the carrier, it can be configured from a line sensor having a relatively simple configuration.
[0014]
In the probe carrier manufacturing apparatus of the present invention, as the liquid ejection device, a device including a thermal energy generator that gives thermal energy to the liquid in order to eject the liquid can be particularly preferably used.
[0015]
The means for ejecting liquid onto the carrier from the liquid ejection device based on the ejection data, the missing portion detection means, the driving means for applying the liquid by driving the liquid ejection device to the missing location, the preliminary ejection means, for example, It can be constituted by a computer that performs predetermined processing and outputs a command signal, and an information storage medium that stores a program for causing the computer to perform predetermined processing. These means may be constituted by a circuit board configured to perform a predetermined process, or may be configured by combining it with a computer.
[0016]
The method for producing a probe carrier according to the present invention discharges a plurality of types of liquids, each containing a plurality of types of probes that can specifically bind to a target substance, to the carrier. Using a liquid ejection device A method of manufacturing a probe carrier, wherein a liquid ejection device is provided with a plurality of liquid ejection ports for each type of liquid for one type of liquid,
A step of ejecting each of a plurality of types of liquid from the liquid ejection device based on ejection data and applying the liquid to the carrier while changing the relative position between the liquid ejection device and the carrier;
Carrier Whether liquid has been applied Detecting grant information;
Comparing the ejection data with the detected application information, and detecting a missing portion where no liquid is applied to a location where liquid should be applied based on the ejection data;
A step of applying the liquid by ejecting liquid from the liquid ejection device to the detected missing portion when the missing portion is detected, and
Of the plurality of liquid discharge ports provided for each type of liquid, the same type as the liquid to be applied to the missing portion from the liquid outlet different from the liquid outlet that performed the liquid ejection operation based on the ejection data It is characterized by providing a liquid.
[0017]
In the probe carrier manufacturing method of the present invention, prior to the step of applying the liquid to the missing portion, the preliminary discharge for discharging the liquid without applying the liquid to the carrier from the liquid discharge device is applied to the missing portion, and the liquid is applied to the missing portion. You may provide further the process performed about the liquid discharge port used at the process to do. Accordingly, it is possible to improve the reliability of the liquid discharge when the preliminary discharge operation is performed with the minimum number of nozzles and the liquid is applied to the missing portion.
[0018]
In addition, before the step of applying the liquid to the carrier based on the discharge data, a step of performing preliminary discharge for all the nozzles may be further provided. Accordingly, it is possible to improve the reliability of liquid discharge by ensuring that the liquid is filled into the nozzle.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
First, the overall configuration of the drawing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view of the drawing apparatus. In this drawing apparatus, a drawing head 8 (see FIGS. 8 and 9) constituted by a liquid discharge apparatus 1 (see FIGS. 4 to 7) described later is mounted on a carriage 10, and a probe solution is discharged from the drawing head 8 to carry a carrier. 16 is an apparatus for manufacturing a probe carrier 7 (see FIG. 11) as described later.
[0023]
The carriage 10 functions as a holding body for holding the drawing head 8 and is fixed to the slider portion of the CR linear motor 11 so as to be movable in the main scanning direction. Since the carriage 10 may have a load exceeding 10 kg when the mounted drawing head 8 is combined, the CR linear motor 11 supporting the carriage 10 is firmly fixed by the left and right bases 13 and 14 fixed on the surface plate 12. ing. On the other hand, on the lower side of the carriage 10, a stage 15 capable of adsorbing the carrier 16 by vacuum adsorption is disposed on the upper surface thereof. The stage 15 is supported by an LF linear motor 17 fixed on the surface plate 12 so as to be movable in the sub-scanning direction substantially orthogonal to the moving direction (main scanning direction) of the carriage 10.
[0024]
Thus, the drawing apparatus moves the carriage 10 and hence the drawing head 8 held thereon by the CR linear motor 11 and moves the stage 15 and thus the carrier 16 held thereby by the LF linear motor 17. The relative position between the carrier 16 and the drawing head 8 is arbitrarily changed, and the probe solution can be spotted at an arbitrary position on the carrier 16 by the drawing head 8. That is, the stage 15, the CR linear motor 11 and the LF linear motor 17, the surface plate 12, and the bases 13 and 14 constitute positioning means for determining the relative position between the liquid ejection device 1 and the carrier 16.
[0025]
At the right end of the carriage movement range, a preliminary discharge receiver 19 is provided for receiving the pre-discharged probe solution in preparation for the preliminary discharge of the drawing head 8. Further, an image sensor unit (applied information detection means) 18 that captures an image of the surface of the carrier is provided on the side surface of the carriage 10 so that the state of the probe solution spotted in a matrix can be observed.
[0026]
FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of an example of the image sensor unit 18. The image sensor unit 18 illuminates a spot on the carrier 16 using an LED illumination 40 using an LED, and a line sensor that captures the reflected light of the light from the LED illumination 40 at the spot on the carrier 16 through a cylindrical lens 41. 42. The irradiation direction of the illumination light of the LED illumination 40 and the incident direction of the reflected light of the line sensor 42 are such that the illumination light reflected on the surface of the carrier 16 does not reach the line sensor 42 when the probe solution is not applied to the spot. The illumination light reflected when the probe solution is applied is adjusted to enter the line sensor 42. The image sensor unit 18 does not have a large optical system that can capture the state of the probe solution applied to the spot, but the location of the probe solution at each spot is known in advance. It has a structure sufficient to determine the presence or absence.
[0027]
Next, with reference to FIGS. 4 to 6, the configuration of the liquid ejection apparatus 1 constituting the drawing head 8 mounted on the carriage 10 will be described. FIG. 4 is a plan view of the liquid ejecting apparatus 1 as seen from the surface where the orifice 2 from which liquid is ejected is opened. 5 and 6 are enlarged views of a liquid discharge portion related to discharge of one probe solution of the liquid discharge apparatus 1, FIG. 5 is a plan view seen from the surface where the orifice 2 is opened, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
[0028]
A drawing apparatus for producing a probe carrier needs to discharge various types of probe solutions arranged on the probe carrier. Therefore, the drawing apparatus must include solution reservoirs (liquid storage units) for the number of types of probes arranged on the probe carrier, and nozzles that communicate with the solution reservoirs and discharge the probe solution. The liquid ejection apparatus 1 according to the present embodiment includes a total of 16 solution reservoirs 4 that can store different types of probe solutions in a length of 4 × 4. The solution reservoirs 4 are arranged at intervals P of about 1/5 inch (5.08 mm) both vertically and horizontally. The solution reservoirs 4 are arranged in such a manner that four rows in the vertical direction are arranged in four rows in the horizontal direction. The solution reservoirs 4 in each row are arranged in the vertical direction with the solution reservoirs 4 in the adjacent rows. They are arranged with a gap of 4 intervals.
[0029]
In the present embodiment, in order to manufacture the probe carrier 7 having a total of 256 spots of 16 × 16, the drawing head 8 is configured by integrally arranging 16 liquid ejection devices 1 in a plane. Thus, 256 types of probe solutions can be discharged. Some probe carriers have 1000 or more types of probes. In that case, a drawing head in which more liquid ejection devices are arranged and integrated may be used.
[0030]
For example, as shown in FIG. 8, the planar arrangement of the liquid ejecting apparatus 1 may be an arrangement in which 16 liquid ejecting apparatuses 1 are arranged in one horizontal row. As will be described later, this configuration has the advantage that four main scans are performed to apply the probe solution to the 16 × 16 matrix spot, but the drawing head 8 becomes horizontally long. Therefore, as shown in FIG. 9, the drawing head 8 may be configured by arranging the liquid ejection devices 1 in a horizontal 8 × vertical 2 arrangement. However, in this drawing head 8, as will be described later, it is necessary to perform eight main scans in order to apply the probe solution to the 16 × 16 matrix spot.
[0031]
As shown in FIG. 5, four orifices 2 arranged in a line at a distance L from each other communicate with one solution reservoir 4 through independent liquid passages 6 as shown in FIG. That is, four independent nozzles 5 are formed. Disposed within each nozzle 5 is a discharge heater (discharge energy generating means) 3 for discharging the probe solution from the orifice 2 by foaming the probe solution at a position above the orifice 2. Accordingly, the probe solution can be individually discharged from each orifice 2.
[0032]
The orifices 2 are separated by an interval P of 1/5 inch (5.08 mm) in both the vertical and horizontal directions when looking at the orifices 2 of the four orifices 2 of the respective liquid discharge units that have the same arrangement position in each liquid discharge unit. Thus, four rows arranged in the vertical direction are arranged in four rows in the horizontal direction. The orifices 2 in each row are arranged so as to be shifted from the adjacent orifices 2 in the vertical direction by an interval of P / 4.
[0033]
The probe solution is supplied from the upper surface of the solution reservoir 4 by a tube or pipette, and fills the nozzle 5. In the present embodiment, the amount of liquid droplets ejected from the orifice 2 is about several tens of pl, and the orifice diameter is several tens of μm. Therefore, the supplied probe solution is held in the solution reservoir 4 and the nozzle 5 without leaking out of the orifice 2 due to the negative pressure generated in the orifice 2. Further, the liquid path 6 has a very short configuration. Therefore, when the probe solution is supplied, the nozzle 5 is immediately filled with the probe solution until reaching the orifice 2. For this reason, a suction operation for filling the probe solution into the orifice 2 is not necessary, and it is possible to achieve a state in which ejection can be performed normally to the extent that preliminary ejection is performed.
[0034]
In this embodiment, normally, one of the four nozzles 5 communicating with one solution reservoir 4 is selected, and the probe solution is discharged from the selected nozzle 5. FIG. 7 shows a drive circuit diagram of the discharge heater 3 for performing such discharge. In the figure, the discharge heaters 3 in the four nozzles 5 communicating with the first solution reservoir 4 are discharged heaters 3-11 and 3-12 in order from the one corresponding to the lower orifice 2 in FIG. , 3-13, 3-14. Similarly, the discharge heaters 3-21 to 3-24 indicate the discharge heaters 3 in the four nozzles 5 communicating with the second solution reservoir 4, and the discharge heaters 3-161 to 1-164 are 16. The second solution reservoir 4 is shown. In the figure, the discharge heater 3 in the nozzle 5 communicating with the 3rd to 15th solution reservoirs 4 is not shown, but is configured in the same manner as the 1st, 2nd and 16th ones.
[0035]
Among the discharge heaters 3 in the nozzles 5 communicating with the respective solution reservoirs 4, one end of each of the discharge heaters 3-11, 3-21,..., 3-161 corresponding to the lowermost orifice 2 in FIG. 35-11, 35-21,..., 35-161 are connected by common wiring. The common wiring is connected to the collector electrode of the transistor 36-1. Among the discharge heaters 3 in the nozzles 5 communicating with the respective solution reservoirs 4, the second, third, and fourth discharge heaters from the bottom of FIG. 5 are similarly connected by common wiring, and are connected to the transistors 36-2 and 36-. It is connected to 3, 36-4 collector electrodes. In this way, among the discharge heaters 3-1 to 3-164, among the ones in the nozzles 5 communicating with the respective solution reservoirs 4, the same arrangement order from the bottom of FIG. It constitutes one group and is divided into four groups.
[0036]
Wirings to which selection signals 1 to 4 are input are connected to the base electrodes of the transistors 36-1 to 36-4, respectively. Therefore, a drive voltage is applied to the common wiring connected to the transistors to which Low signals are input as the selection signals 1 to 4. As for the selection signals 1 to 4, a Low signal is normally input to only one of them, and only one group is ready for ejection.
[0037]
On the other hand, the other ends of the four discharge heaters 3 in the four nozzles 5 communicating with one solution reservoir 4 are connected by a common wire, and this common wire is connected to the collector electrodes of the transistors 37-1 to 37-16, respectively. ing. Wirings to which drive signals 1 to 16 are input are connected to the base electrodes of the transistors 37-1 to 37-16, respectively. Therefore, when a drive pulse is input as the drive signals 1 to 16, the discharge heater connected to the transistor to which the drive pulse is input is driven at that timing. At this time, since the drive voltage is applied only to the discharge heaters of the group selected by the selection signals 1 to 4, the drive voltage is selected for the discharge heaters 3 in the four nozzles 5 communicating with the individual solution reservoirs 4. Only the discharge heaters 3 belonging to the group are driven, and the probe solution is discharged from the nozzle 5 on which the discharge heaters 3 are arranged.
[0038]
In the present embodiment, the first nozzle group is normally selected and used, and as described later, any of the nozzles 5 belonging to the first nozzle group cannot discharge liquid. When a non-ejection nozzle is generated, the second nozzle group is selected, and is sequentially switched to the third and fourth groups.
[0039]
Next, the configuration of the control system of the drawing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of the control system of the drawing apparatus. In this control system, a total of five types of boards are mounted on the expansion BOX 21 of the computer 20 for each function of the drawing apparatus, and the computer 20 controls the entire apparatus.
[0040]
When a movement command for each motor is input from the computer 20, the CR motor controller 22 and the LF motor controller 26 convert the movement command into a movement amount and a speed curve, and output them to the CR motor driver 27 and the LF motor driver 30 as pulse trains. The CR motor driver 27 and the LF motor driver 30 are respectively based on the position signals of the encoders 31 and 32 incorporated in the CR linear motor 11 and the LR linear motor 17 according to the pulse train from the controller. 17 operations are controlled. In the present embodiment, the resolution of the encoders 31 and 32 is 0.5 μm for both CR and LF, and has sufficient resolution for a spotting interval of 80 dpi (317.5 μm interval) of a general probe carrier.
[0041]
The output of the encoder 31 of the CR linear motor 11 is also sent to the drawing controller 23 via the CR motor driver 27 and is also used as an input signal of the carriage position detection circuit 33 in the drawing controller 23. The drawing controller 23 is a block having a function for driving the drawing head 8. That is, the drawing controller 23 has a function of temporarily storing image data sent from the computer 20 in the image memory 34, a function of converting image data in the image memory 34 into ejection data of the drawing head 8, and a position detection circuit 33. When it is determined that the carriage 10 has reached the drawing position, it has a function of sending ejection data and a signal for giving a timing for driving the drawing head 8 to the drawing driver 28.
[0042]
The image processing board 24 sequentially samples the one-dimensional image signal from the image sensor unit 18 according to the movement of the carriage 10, and takes the signal obtained thereby into the image memory in the image processing board 24 as a two-dimensional image signal. have. That is, the image processing substrate 24 can capture a matrix pattern image by capturing an image while the image sensor unit 18 is moving on the matrix pattern of the probe carrier 7. Then, the computer 20 can detect whether or not there is a missing spot to which the probe solution is not applied in the matrix pattern by accessing the data in the image memory and performing image processing.
[0043]
The parallel I / O 25 is connected to a vacuum pump 29 that adsorbs the carrier 16 on the adsorption stage 15, and controls the operation of the vacuum pump 29 according to a command from the computer 20.
[0044]
Next, an example of the probe carrier 7 manufactured by the drawing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an external view of the probe carrier 7. On this probe carrier 7, a total of 256 spots of 16 × 16 are arranged at 80 dpi (0.318 mm interval) in both vertical and horizontal directions. A probe solution spotted by a liquid ejection device is applied to each spot, and in general, the probe solution sprayed to each spot has a different composition. A plurality of probe carriers 7 are usually formed on one carrier 16.
[0045]
In the present specification, the probe immobilized on the carrier is capable of specifically binding to a specific target substance. Furthermore, the probes include oligonucleotides and polynucleotides that can be recognized by a specific target, or other polymers. The term “probe” refers to both a molecule having a probe function, such as an individual polynucleotide molecule, and a population of molecules having the same probe function, such as polynucleotides of the same sequence surface-immobilized in dispersed positions, often ligands Also included is a molecule called Probes and targets are also often used interchangeably, as probes can bind to or become able to bind to a target as part of a ligand-antiligand (sometimes called a receptor) pair. is there. Probes and targets in the present invention may include bases as found in nature, or analogs thereof.
[0046]
In addition, as an example of a probe supported on a carrier, a part of an oligonucleotide having a base sequence that can hybridize with a target nucleic acid has a binding part with the carrier via a linker. And a structure having a structure linked to the surface of the carrier. In addition, the position in the molecule | numerator of the oligonucleotide of a support | carrier and a coupling | bond part in the case of such a structure is not specifically limited in the range which does not impair the desired hybridization reaction.
[0047]
Probes employed in the probe array to which the method of the present invention is applied are appropriately selected according to the purpose of use. However, in order to suitably carry out the method of the present invention, DNA, RNA, cDNA (complementary DNA), PNA, oligonucleotide, polynucleotide, other nucleic acid, oligopeptide, polypeptide, protein, enzyme, substrate for enzyme, antibody, epitope for antibody, antigen, hormone, hormone receptor, It is preferably at least one selected from a ligand, a ligand receptor, an oligosaccharide and a polysaccharide.
[0048]
In the present invention, a plurality of these probes fixed on the carrier surface as independent regions, for example, dot spots, is called a probe carrier, and those arranged at a predetermined interval are called a probe array.
[0049]
On the other hand, the probe has a structure that can be bonded to the surface of the carrier, and it is desirable that the probe be fixed on the carrier via the bondable structure. At that time, the structure that can be bonded to the carrier surface of the probe includes amino group, mercapto group, carboxyl group, hydroxyl group, acid halide (haloformyl group; -COX), halide (-X), aziridine, maleimide group, succinimide Group, isothiocyanate group, sulfonyl chloride group (-SO 2 Cl), an aldehyde group (formyl group; —CHO), a hydrazine, an iodoacetamide, and other organic functional groups are preferably introduced. Further, depending on the structure necessary for binding to the probe-side carrier, the surface of the carrier may be subjected to a necessary treatment.
[0050]
Next, a method of manufacturing the probe carrier 7 by spotting the probe solution in a matrix on the carrier 16 using the liquid ejection apparatus of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0051]
First, a probe solution is injected into the solution reservoir 4 in S1. In S2, preliminary ejection is performed for all the nozzles 5 in the four nozzle groups so that the probe solution reliably fills the nozzles 5.
[0052]
When the preliminary ejection is completed, next, a nozzle group to be used is set in S3. At this time, when the liquid ejection apparatus 1 is new and has no non-ejection nozzles, the first nozzle group is set as the nozzle group to be used. However, in the case of using the liquid ejection apparatus 1 that has been used for a long time, a non-ejection nozzle history table, which will be described later, is searched to find a nozzle group having no non-ejection nozzles in order from the first nozzle group. If no nozzle group is found, that nozzle group is set as the nozzle group to be used. The setting is performed by setting the corresponding one of the selection signals 1 to 4 as a Low signal.
[0053]
At this time, the positions of the orifices 2 of the nozzles 5 belonging to each nozzle group are shifted between the nozzle groups as shown in FIG. 5 and the like, so that the probe solution is substantially at the same position regardless of which nozzle group is selected. In step S4, an offset value at the time of drawing is set. Since the first block is normally selected, for example, the offset value when the first block is selected is set to 0. Therefore, for example, when the second block is selected, the position of the orifice 2 of the nozzle 5 belonging to the second nozzle group is shifted by an interval L from that of the first group. Set to. As a result, the movement position of the stage 15 in S7 is shifted by a set offset value L from the original movement position when the first nozzle group is selected. In this way, even when the second nozzle group is selected, the probe solution can be applied to the same position as when the first nozzle group is selected.
[0054]
The carrier 16 is adsorbed and held in advance on the stage 15 by a vacuum pump 29. Next, the carrier 16 is moved by the LF linear motor 17 to the start position where the scanning path of the carriage 10 is located at the formation position of the first probe carrier 7 set on the carrier 16 in S5. At the same time, the carriage 10 is also moved by the CR linear motor 11 to the start position for performing the drawing operation.
[0055]
Next, in S6, the carriage 10 is moved in the main scanning direction, and at this time, the probe solution is ejected from each nozzle 5 at a predetermined timing, and one-scan drawing applied to the spot on the carrier 16 is performed. In S7, the stage 15 is moved in the sub-scanning direction by a predetermined amount, and then one-scan drawing is performed again. In this way, the probe solution can be applied to the matrix spots as shown in FIG. 11 by scanning and drawing a predetermined number of times. In the drawing in the present embodiment, a plurality of types of probe solutions are always applied in a fixed pattern. However, it is also possible to input discharge data that defines this pattern and perform drawing according to the discharge data.
[0056]
At this time, the discharge timing of the probe solution from each nozzle 5 detects that the carriage 10 has reached a predetermined position by the position detection circuit 33 of the drawing controller 23, and discharge data from the drawing controller 23 to the drawing head driver 28. And a drive timing signal are output. The drawing driver 28 receives these signals, converts them into drive signals for actually driving the discharge heaters 3 and outputs them to the drawing head 8, whereby the drawing head 8 discharges the probe solution onto the carrier 16. Note that which of the four nozzles 5 communicating with each solution reservoir 4 is used to discharge the probe solution is determined in S3, and the nozzles 5 belonging to the nozzle group selected by the setting of the selection signals 1 to 4 are determined. From the discharge.
[0057]
Here, a method of applying the probe solution to the matrix-like spot by performing drawing by scanning a plurality of times will be described. First, with reference to FIGS. 12 and 13, a method for applying a probe solution to 16 vertically arranged spots by the liquid ejection apparatus 1 having 16 solution reservoirs 4 will be described.
[0058]
In the drawing apparatus according to the present embodiment, one nozzle group is selected from the four nozzle groups, and in one scan drawing, the probe solution is ejected from the orifice 2 of the nozzle 5 belonging to the selected nozzle group. FIG. 12 shows the arrangement of the orifices 2 belonging to one nozzle group. As described above, these orifices 2 are arranged in such a manner that four rows arranged in the vertical direction are arranged in the horizontal direction and are separated by a distance P of 1/5 inch (5.08 mm) in both the vertical and horizontal directions. The orifices 2 in each row are arranged so as to be shifted from the orifices 2 in the adjacent row by a distance of P / 4 in the vertical direction. Therefore, when viewed in the vertical direction, the orifices 2 are arranged at intervals of P / 4, that is, at 20 dpi (interval of 1.27 mm). With respect to the nozzle pitch of 20 dpi (interval of 1.27 mm), the spot interval of the probe carrier 7 is 80 dpi (interval of 0.318 mm), so that it is not possible to apply the probe solution to the spots of this interval in one scan. Can not.
[0059]
Therefore, the probe solution is applied to 16 spots arranged vertically at 80 dpi (0.318 mm interval) by performing four one-scan drawings. FIG. 13 is a diagram for explaining this method. In FIG. 13, in order to easily show the change in the relative position between the carrier 16 and the liquid ejection apparatus 1, the liquid ejection apparatus 1 side is illustrated at a position shifted by the shift amount S. However, the drawing apparatus according to the present embodiment is illustrated. Then, it is the carrier 16 side that moves.
[0060]
First, in the drawing of the first scan, the probe solution is sequentially ejected at predetermined timing from the upper four orifices 2 indicated by the black circles in FIG. 13 while moving the liquid ejection device 1 in the main scanning direction indicated by the arrows in FIG. Then, the probe solution is applied to the four spots arranged vertically. At this time, the probe solution is applied to four spots arranged at 20 dpi (interval of 1.27 mm).
[0061]
Next, the stage 15 is moved by the shift amount S. In this case, the shift amount S is 15 times the 80 dpi interval 0.318 mm, that is, 4.76 mm. Then, when viewed in the vertical direction, the fifth to eighth orifices from the top in FIG. 13 are shifted to the lower side by an interval of 0.318 mm from the positions of the upper four orifices 2 at the time of drawing the first scan. 2 will be arranged. When the stage 15 is moved, the liquid ejecting apparatus 1 is moved to the start position, and the liquid ejecting apparatus 1 is moved from the start position even in the second scan drawing.
[0062]
Next, in the drawing of the second scan, the probe solution is ejected from the fifth to eighth orifices 2 from the top of FIG. 13 at a predetermined timing, and the probe solution is applied to the four vertically aligned spots. At this time, the probe solution is applied to four spots at positions separated by 0.318 mm from the spot to which the probe solution is applied in the first scan.
[0063]
Similarly, after moving the stage 15 by a predetermined shift amount S, the probe solution is discharged from the ninth to twelfth orifices 2 from the top of FIG. The probe solution is discharged from the four orifices 2 and the fourth scan is drawn. By doing so, the probe solution can be applied to 16 spots arranged vertically at intervals of 0.318 mm, that is, at 80 dpi.
[0064]
Therefore, as shown in FIG. 8, when the drawing head 8 in which 16 liquid ejection devices 1 are arranged side by side and formed integrally is used, each liquid ejection device 1 has a horizontal direction of 0.1 mm between the liquid ejection devices 1. The probe solution is applied to 16 spots arranged in the vertical direction at 80 dpi (0.318 mm interval) by drawing 4 scans at a position shifted by 318 mm. As a result, the probe solution can be applied to 16 × 16 matrix spots arranged at 80 dpi (0.318 mm interval) vertically and horizontally by drawing with 4 scans.
[0065]
Further, as shown in FIG. 9, when the drawing head 8 in which the liquid discharge devices 1 are integrally formed by arranging the liquid discharge devices 1 in 2 × 8 is used by the upper eight liquid discharge devices 1 in the first four scans. The probe solution is applied to the spots arranged in the width 8 × length 16 at intervals of 0.318 mm. Then, the probe solution is applied to the remaining 8 × 16 spots by the lower eight liquid ejecting apparatuses 1 in the next four scans. Thus, the probe solution can be applied to 16 × 16 matrix spots arranged at 80 dpi (0.318 mm interval) vertically and horizontally by drawing with 8 scans.
[0066]
Thus, when the probe solution is applied to the 16 × 16 matrix spot by performing a predetermined number of scans, if it is detected in S8 that the next scan is the final scan, the drawing is performed in S9. While performing the operation, the image sensor unit 18 captures a state image (drawing pattern) of each spot. In S10, the captured image is processed by the computer 20 to detect a missing spot to which no probe solution is applied.
[0067]
Accordingly, when it is determined in S11 that there is no missing spot, the carrier 16 is moved so that the scanning path of the carriage 10 is positioned on the position where the next probe carrier 7 is formed. In the same manner as the first probe carrier 7, the probe solution is applied to the matrix-like spot constituting the next probe carrier 7.
[0068]
On the other hand, when it is detected in S11 that there is a missing spot, the following recovery process is performed. First, the nozzle group used for drawing in S13 is registered in the non-ejection nozzle history table as a non-ejection nozzle. In S14, the selection signals 1 to 4 are switched to select the next nozzle group, and in S15, the drawing position offset value is set to a value corresponding to the selected nozzle group. As described above, the non-ejection nozzle history table is used to select the first nozzle group to be used when the probe carrier 7 is manufactured next time.
[0069]
Next, repair image data for drawing only the missing spot is created in S16. In S17, preliminary discharge is performed on the nozzle 5 used for discharging and applying the probe solution to the missing spot. Then, redrawing is performed according to the repair image data created in S18.
[0070]
In this redrawing, since the probe solution is discharged and applied only to the missing spot, for example, if there is only one missing spot, the redrawing is performed by a single scan. That is, of the predetermined number of scans performed when the probe solution is applied to the spot in a 16 × 16 matrix, the stage is located at a position corresponding to the position at the time of the scan in which the probe solution is discharged and applied to the missing spot. By moving 15 and performing one-scan drawing, the probe solution can be dispensed to the missing spot. Further, even when there are a plurality of missing spots, if all the missing spots are at a position where the probe solution can be dispensed by one scan, redrawing is performed by one scan. On the other hand, when missing spots are dispersed and present at positions where ejection is applied when performing a plurality of scans, redrawing is performed for all necessary scans.
[0071]
When performing redrawing on the missing spot, the state image of each spot is captured by the image sensor unit 18 while performing a drawing operation at the time of the final scan in S19. In S20, the image captured by the computer 20 is subjected to image processing, and the missing spot is detected again. As a result, when it is detected in S11 that the missing spot has disappeared, the recovery process is completed, and the process proceeds to the process of applying the probe solution to the spots constituting the next probe carrier 7.
[0072]
On the other hand, when the missing spot is detected again in S11, the nozzle group selection is switched again and redrawing is performed. In this way, redrawing is performed until there are no missing spots.
[0073]
Here, when it is detected that there is a missing spot even if the redrawing is performed a predetermined number of times or more in S12, it is determined that there is a spot to which the probe solution is not applied regardless of which nozzle group is selected. Displays a message and stops processing. This occurs when the probe solution in the solution reservoir 4 becomes empty, or when all of the four nozzles 5 communicating with the solution reservoir 4 become non-ejection nozzles.
[0074]
In this embodiment, prior to re-drawing, preliminary discharge of the nozzle for applying the probe solution to the missing spot is performed in S16. However, if the discharge is relatively stable, the preliminary discharge may be omitted. .
[0075]
In addition, when an abnormal message is displayed and the process stops, if the probe solution is empty, a re-drawing can be executed after making the probe solution dispenseable by taking measures such as injecting the solution. You may do it. By doing in this way, the recovery process can be performed on the probe carrier 7 that is not completed, the probe carrier 7 can be completed, and the production yield of the probe carrier 7 can be improved. Further, a means for detecting that the probe solution in the solution reservoir 4 has become a predetermined amount or less may be provided to display a probe solution injection request message.
[0076]
Moreover, although the detection of the missing spot is performed at the time of the final scan, the missing spot may be detected for each scan and the recovery process may be performed within the scan.
[0077]
As described above, in the present embodiment, four nozzles 5 communicating with one solution reservoir 4 are provided, and drawing is usually performed using one of these nozzles 5 and missing from the drawn spot image. When the presence or absence of a spot is detected and the presence of a missing spot is detected, recovery processing is performed using another nozzle 5. Thereby, the yield of the probe carrier 7 can be improved to the limit.
[0078]
Further, by performing the recovery process in this manner, the probe carrier 7 can be completed even when a non-ejection nozzle is generated, so that the suction that suppresses the occurrence of the non-ejection nozzle without reducing the yield of the probe carrier 7 is achieved. Recovery processing can be eliminated and the frequency of preliminary discharge can be reduced. Thereby, the consumption amount of the probe solution due to the suction recovery process and the preliminary discharge can be minimized. Further, since no special drawing is performed in order to identify the non-ejection nozzle, the probe solution is not wasted.
[0079]
In addition, since the drawing apparatus of this embodiment can minimize the consumption of the liquid to be discharged, it can be suitably used as a probe carrier manufacturing apparatus that uses an expensive probe solution as the liquid to be discharged. Alternatively, the image forming apparatus may be used as another apparatus that forms an image using a liquid ejecting apparatus, for example, a recording apparatus such as a printer. By applying the present embodiment to such a recording apparatus, it is possible to improve the quality of an image to be formed, and to obtain the effect of minimizing the consumption of recording liquid. Furthermore, the present embodiment may be applied to a recording apparatus that performs recording by a method other than liquid ejection, such as a thermal thermal head, and the effect of improving the quality of an image can be obtained.
[0080]
In addition, each component of the liquid ejection apparatus and the probe carrier manufacturing apparatus using the liquid ejection apparatus according to the present invention is used in an inkjet recording system for printing, or a head or recording apparatus using the inkjet recording system. Those appropriately selected according to the object of the invention or those having a structure changed according to the object of the present invention can be selected and used. As an example of such an ink jet recording method, a means (for example, an electrothermal converter, a laser beam, or the like) that generates thermal energy as energy used for performing ink discharge is provided, particularly among ink jet recording methods. There can be mentioned a recording head and a recording apparatus of a type in which a change in the state of ink is caused by the thermal energy, and an excellent effect is brought about by utilizing the configuration used in these. This is because such a system can achieve high recording density and high definition.
[0081]
As for the typical configuration and principle, for example, those performed using the basic principle disclosed in US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796 are preferable. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer, the thermal energy is generated in the electrothermal transducer, and the recording head This is effective because film boiling occurs on the heat acting surface of the liquid and, as a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to the drive signal on a one-to-one basis can be formed. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable that the drive signal has a pulse shape, since the bubble growth and contraction is performed immediately and appropriately, and thus it is possible to achieve discharge of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness. As this pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further excellent recording can be performed by employing the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface.
[0082]
As the configuration of the recording head, in addition to the combination configuration (straight liquid channel or right-angle liquid channel) of the discharge port, the liquid channel, and the electrothermal transducer as disclosed in each of the above-mentioned specifications, the heat acting part The configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose the configuration in which the lens is disposed in the bending region, are also included in the present invention. In addition, for a plurality of electrothermal transducers, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-123670 that discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal transducer or an aperture that absorbs a pressure wave of thermal energy. The effect of the present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461 which discloses a configuration corresponding to the discharge unit. That is, whatever the form of the recording head is, according to the present invention, recording can be performed reliably and efficiently.
[0083]
Furthermore, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium that can be recorded by the recording apparatus. As such a recording head, either a configuration satisfying the length by a combination of a plurality of recording heads or a configuration as a single recording head formed integrally may be used.
[0084]
In addition, even a serial type can be replaced with a recording head that is fixed to the main body of the apparatus, or can be electrically connected to the main body of the apparatus and supplied with ink from the main body of the apparatus. The present invention is also effective when a chip type recording head or a cartridge type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself is used.
[0085]
In addition, it is preferable to add a recording head ejection recovery means, a preliminary auxiliary means, and the like as the configuration of the recording apparatus, since the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, heating is performed using a capping unit, a cleaning unit, a pressurizing or suction unit, an electrothermal transducer, a heating element different from this, or a combination thereof. Examples thereof include a preliminary heating unit for performing the discharge and a preliminary discharge unit for performing discharge different from the recording.
[0086]
The most effective one for each of the inks described above is to execute the film boiling method described above.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of nozzles that discharge one type of liquid are provided, drawing is performed using one of these nozzles, and a lack of liquid is not applied to the drawn spot When there is a missing spot by detecting whether or not there is a spot, liquid is applied to the missing spot using a nozzle that was not used for the first drawing among a plurality of nozzles that discharge one type of liquid. By performing the recovery process to be applied, the drawing yield can be improved to the limit.
[0088]
In addition, by performing the recovery process in this way, even when a non-ejection nozzle that is in a state in which liquid cannot be ejected occurs, drawing can be completed, so without reducing the yield of drawing, It is possible to reduce the frequency of suction recovery processing and preliminary ejection that suppress the occurrence of non-ejection nozzles, thereby reducing the amount of liquid consumed.
[0089]
Since the present invention can perform drawing with a high yield while minimizing the amount of liquid consumption, in particular, drawing for producing a probe carrier configured by applying an expensive probe solution to a matrix-like spot. It can be suitably used as an apparatus. That is, by using the drawing apparatus of the present invention as probe carrier production, waste of expensive probe solution can be minimized and the yield of probe carrier production can be improved, and therefore probe carrier can be produced at low production cost. Can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of a drawing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a drawing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image sensor unit of the drawing apparatus in FIG. 2;
4 is a plan view of a liquid ejecting apparatus constituting a drawing head mounted on a carriage of the drawing apparatus of FIG.
5 is an enlarged plan view of a portion related to one probe solution of the liquid ejection apparatus of FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
7 is a drive circuit diagram of a discharge heater of the liquid discharge apparatus of FIG. 4;
8 is a plan view showing an example of a drawing head mounted on the drawing apparatus of FIG. 2, which is configured by integrally combining the liquid ejection devices of FIG. 4;
9 is a plan view showing a drawing head of another example of FIG. 8. FIG.
10 is a block diagram showing an overall configuration of a control system of the drawing apparatus of FIG. 2;
11 is a schematic plan view of a probe carrier manufactured by the drawing apparatus of FIG.
12 is a plan view of the liquid ejection device of FIG. 4, showing the position of the orifice used to apply the probe solution to the 16 vertically arranged spots in order to manufacture the probe carrier of FIG. Yes.
13 is a diagram for explaining a method of applying a probe solution to 16 vertically arranged spots in order to manufacture the probe carrier of FIG. 11. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Liquid ejection device
2 Orifice
3 Discharge heater
4 Solution reservoir
5 nozzles
6 Liquid channel
7 Probe carrier
8 Drawing head
10 Carriage
11 CR linear motor
12 Surface plate
13,14 base
15 stages
16 Carrier
17 LF linear motor
18 Image sensor unit
19 Pre-discharge receiver
20 computers
21 Extended BOX
22 CR motor controller
23 Drawing controller
24 Image processing board
25 Parallel I / O
26 LF motor controller
27 CR motor driver
28 Drawing head tie bar
29 Vacuum pump
30 LF motor driver
31, 32 Encoder
33 Position detection circuit
34 Image memory
35-11 to 35-164 diode
36-1, 36-2, 36-3, 36-4, 37-1, 37-2, 37-3, 37-4 transistor

Claims (11)

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の所定の箇所に液体が付与されているかどうかに関する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。
A manufacturing apparatus for manufacturing a probe carrier by discharging a plurality of types of liquid containing a plurality of types of probes that can specifically bind to a target substance for each type of the probe to a carrier,
A liquid ejection apparatus comprising a plurality of liquid ejection openings for each type of the liquid for one type of the liquid;
Positioning means for determining a relative position between the liquid ejection device and the carrier;
Application information detecting means for detecting application information relating to whether or not liquid is applied to a predetermined location on the carrier from the liquid discharge device based on discharge data;
The missing part detecting means for comparing the ejection data with the application information detected by the application information detecting means and detecting that no liquid is applied to the part where the liquid is to be applied, and the missing part Drive means for driving the liquid ejection device and applying the liquid to the missing portion detected by the detection means;
The drive means, from among a plurality of liquid discharge ports provided for each type of liquid, from a liquid discharge port different from the liquid discharge port that performed the liquid discharge operation based on the discharge data, for the missing portion, An apparatus for manufacturing a probe carrier, which applies the same kind of liquid as the liquid to be applied to the missing portion.
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際に、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。
The positioning means has means for moving the liquid ejection device in a main scanning direction parallel to the liquid application surface of the carrier,
A position detecting means for detecting a position of the liquid ejection device in the main scanning direction;
At the time of ejecting the liquid onto the carrier from the liquid ejection device based on the ejection data, wherein the liquid discharge device while moving in the main scanning direction, from the position information detected by said position detecting means, the discharge data In response to determining the timing at which the liquid can be applied onto the carrier and driving the liquid ejection device,
The driving means for applying the liquid by driving the liquid ejection device with respect to the missing portion, from the position information detected by the position detection means while moving the liquid ejection device in the main scanning direction, The probe carrier manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejection device is driven by determining a timing at which the liquid can be applied to the missing portion.
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。  3. The probe carrier manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the positioning means further includes means for moving the carrier in a sub-scanning direction parallel to the liquid application surface and intersecting the main scanning direction. 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。  The probe carrier manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising preliminary discharge means for discharging the liquid without applying the liquid to the carrier from the liquid discharge device. 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。  The probe carrier manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the assigned information detection means is constituted by a line sensor. 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。  The said liquid discharge apparatus is a manufacturing apparatus of the probe carrier of any one of Claims 1-5 provided with the thermal energy generator which gives a thermal energy for discharge to the said liquid. 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する液体吐出装置を用い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、
前記担体の所定の箇所に液体が付与されているかどうかに関する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。
A method of manufacturing a probe carrier using a liquid ejection device that ejects a plurality of types of liquids that contain a plurality of types of probes that can specifically bind to a target substance for each type of the probe to a carrier, the liquid As a discharge device, one having a plurality of liquid discharge ports for each type of the liquid for one type of the liquid,
A step of causing each of the plurality of types of liquids to be ejected from the liquid ejection device based on ejection data while being applied to the carrier while changing the relative position between the liquid ejection device and the carrier;
Detecting application information regarding whether a liquid is applied to a predetermined portion of the carrier; and
Comparing the ejection data with the detected application information, and detecting a missing portion where the liquid is not applied to a location where the liquid is to be applied based on the ejection data;
A step of ejecting the liquid from the liquid ejection device and applying the liquid to the detected missing portion when the missing portion is detected, and
Of the plurality of liquid discharge ports provided for each type of liquid, the liquid discharge port that is different from the liquid discharge port that performed the liquid discharge operation based on the discharge data is given to the missing portion from the liquid discharge port. A method for producing a probe carrier, characterized in that a liquid of the same kind as the liquid to be obtained is applied.
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。  The step of applying the liquid to the carrier based on the discharge data and the step of applying the liquid to the missing portion are steps of moving the liquid discharge device in a main scanning direction parallel to the liquid application surface of the carrier. And a step of detecting a position of the liquid ejection device in the main scanning direction, and in the step of applying the liquid to the carrier based on the ejection data, the liquid ejection device is moved in the main scanning direction. And determining the timing at which the liquid can be applied onto the carrier according to the ejection data from the position information detected by the position detecting means, ejecting the liquid, and applying the liquid to the missing portion Then, the liquid can be applied to the missing portion from the position information detected by the position detection means while moving the liquid ejection device in the main scanning direction. Discharging the liquid to determine the timing, according to claim 7, the manufacturing method of the probe carrier. 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。  The step of applying the liquid to the carrier based on the ejection data and the step of applying the liquid to the missing portion include a sub-scan that is parallel to the liquid application surface of the carrier and intersects the main scanning direction. The method for producing a probe carrier according to claim 8, further comprising a step of moving in a direction. 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項に記載のプローブ担体の製造方法A step of applying preliminary liquid for discharging the liquid without applying the liquid from the liquid discharge device to the carrier before applying the liquid to the missing portion, and applying the liquid to the missing portion. The method for manufacturing a probe carrier according to any one of claims 7 to 9, further comprising a step of performing the liquid discharge port used in the step. 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項に記載のプローブ担体の製造方法Prior to the step of applying the liquid to the carrier based on the discharge data, preliminary discharge for discharging the liquid from the liquid discharge device without applying the liquid to the carrier is performed for all the liquid discharge ports. The method for producing a probe carrier according to any one of claims 7 to 10, further comprising a step of performing.
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