(57)【要約】【課題】インクジェット法などにより、液滴を吐出して、被着弾面に着弾させて、加熱処理または紫外線照射などの方法により、液滴を固化させてゲルを均一な大きさで精度良く形成する。【解決手段】紫外線硬化性を有するインク２を必要かつ正確に微少な分量にして、正確な位置つまりポケット部１１に液滴吐出させるので、微細で様々な形状のゲル１を精度良く形成することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線硬化性を有するインクを基材に形成されたポケット部に液滴吐出する液滴吐出工程と、
前記ポケット部に液滴吐出された前記インクに紫外線を照射して固化する固化工程と、
固化された前記インクを前記ポケット部から取り外す取外し工程とを含むことを特徴とするゲル製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のゲル製造方法において、
前記基材は、透光性を有することを特徴とするゲル製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のゲル製造方法において、
前記基材の前記ポケット部は、撥液性を有することを特徴とするゲル製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲル製造方法において、
前記基材の熱膨張率と、固化された前記インクの熱膨張率とは、相違していることを特徴とするゲル製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のゲル製造方法において、
前記基材は、弾性を有することを特徴とするゲル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェット法などにより、液滴を吐出して、被着弾面に着弾させて、加熱処理または紫外線照射などの方法により、液滴を固化させてゲルを製造する方法が一般的に用いられている。紫外線硬化型のインク液滴を、被着弾面として立体メディアの画像プリント面に着弾させ、紫外線を照射することにより、インク液滴を固化させる方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２７１４２号公報（５頁〜９頁、図１〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被着弾面として立体メディアの画像プリント面に着弾させると、被着弾面の撥液性または親液性に依存して、液滴の形状または大きさが変わってしまうという課題がある。
たとえば、親液性を有していれば、着弾される液滴は、被着弾面に濡れ広がってしまう、または被着弾面に染み込んでしまい、形状を維持できなくなり、液滴を固化させてゲルを形成することができない。この一方で、撥液性を有していれば、着弾される液滴は、半円球形状または球体形状に近い形状になるが、複数の液滴どうしが一つに繋がってしまい、大きくなる。または、着弾される液滴は、複数の液滴に分割されてしまい、着弾される液滴に比べて、小さくなったりする。
このため、均一な大きさのゲルを精度良く形成することができない。また、円柱形状、角柱形状、円錐形状、あるいは角錐形状など様々な形状に固化させてゲルを形成することができないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものである。以下の形態または適用例により実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかるゲル製造方法は、紫外線硬化性を有するインクを基材に形成されたポケット部に液滴吐出する液滴吐出工程と、前記ポケット部に液滴吐出された前記インクに紫外線を照射して固化する固化工程と、固化された前記インクを前記ポケット部から取り外す取外し工程とを含むことを要旨とする。
【０００７】
これによれば、紫外線硬化性を有するインクを必要かつ正確に微少な分量にして、正確な位置つまりポケット部に液滴吐出させるので、微細で様々な形状のゲルを精度良く形成することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかるゲル製造方法において、前記基材は、透光性を有することが好ましい。
【０００９】
これによれば、照射される紫外線が、固化される紫外線硬化性を有するインクに到達する前に、基材に到達する位置関係で、陰になる位置関係であったとしても、基材が透光性を有していれば、固化される紫外線硬化性を有するインクへの紫外線の照射バラツキを生じさせることなく、均質な形状のゲルを得ることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかるゲル製造方法において、前記基材の前記ポケット部は、撥液性を有することが好ましい。
【００１１】
これによれば、基材のポケット部が、撥液性を有することにより、基材のポケット部に、固化されたインクであるゲルが濡れ広がって大きな面積で接触させることがなく、ゲルが基材のポケット部に弾かれて小さい面積で接触させるので、基材のポケット部から、ゲルを取り外すことを容易にすることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかるゲル製造方法において、前記基材の熱膨張率と、固化された前記インクの熱膨張率とは、相違していることが好ましい。
【００１３】
これによれば、ゲルを取り外すときに、基材を加熱または冷却することで、基材と、固化されたインクであるゲルとを、膨張または収縮させることで差違を発生させることにより、基材のポケット部とゲルとの接触を解除させるように作用し、基材のポケット部からゲルを取り外すことを容易にすることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかるゲル製造方法において、前記基材は、弾性を有することを要旨とする。
【００１５】
これによれば、ゲルは自重が超軽量なため、基材にわずかに接触することで吸着されてしまって、基材のポケット部からの取外しが困難であっても、基材が弾性を有していれば、基材を変形させて、基材のポケット部からゲルを取り外すことを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態のゲル製造方法により形成されるゲルを示す概略斜視図。
【図２】第１実施形態のゲル製造方法を示すフローチャート。
【図３】第１実施形態のゲル製造方法を示す概略工程図。
【図４】第１実施形態のゲル製造方法に用いる基材の概略平面図。
【図５】変形例１の取外し工程を示す概略工程図。
【図６】変形例２の取外し工程を示す概略工程図。
【図７】第２実施形態のゲル製造方法を示す概略工程図。
【図８】ゲルの様々な形状を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
【００１８】
まず、本実施形態のゲル製造方法により形成されるゲルについて説明する。
図１（ａ）に示すように、ゲル１は、弾性を有した立方体形状をしている。図１（ｂ）に示すように、ゲル１は、弾性を有した円柱形状をしている。図１（ｃ）に示すように、ゲル１は、弾性を有した楕円柱形状をしている。
【００１９】
次に、本実施形態のゲル製造方法について説明する。
図２に示すように、本実施形態のゲル製造方法は、液滴吐出工程（Ｓ１０１）と、固化工程（Ｓ１０２）と、取外し工程（Ｓ１０３）とを含む。図３は、それぞれの工程の概略を示している。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、液滴吐出工程（Ｓ１０１）を実施する。具体的には、吐出ノズル６０から、基材１０に形成されたポケット部１１に向けて、インク２を液滴吐出する。
【００２１】
図４（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、図３で示したポケット部１１が形成された基材１０の平面図である。図４（ａ）であれば、図１（ａ）に示すように立方体形状のゲル１を形成する。図４（ｂ）であれば、図１（ｂ）に示すように円柱形状のゲル１を形成する。図４（ｃ）であれば、図１（ｃ）に示すように楕円柱形状のゲル１を形成する。
【００２２】
インク２は、紫外線硬化性を有する。インク２は、有機物または無機物の微粒子を含有していても良い。
【００２３】
基材１０は、透光性を有し、たとえばガラス、アクリル樹脂などである。そして、基材１０は、弾性を有し、フィルム状である。基材１０の熱膨張率と、固化されたインク２、つまりゲル１の熱膨張率とは、相違する。
【００２４】
基材１０、とくに基材１０のポケット部１１は、撥液性を有するように処理されている。基材１０のポケット部１１は、フォトリソグラフィまたはレーザー加工などの方法により、精度良く形成されている。
【００２５】
図３（ｂ）に示すように、固化工程（Ｓ１０２）を実施する。具体的には、ポケット部１１に液滴吐出されたインク２に、メタルハライドタイプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）タイプの紫外線照射装置を用いて紫外線を照射することで、インク２が固化されてゲル１になる。照射時間、紫外線の波長などは適宜決定することができる。
【００２６】
図３（ｃ）に示すように、取外し工程（Ｓ１０３）を実施する。具体的には、固化されたインク２であるゲル１をポケット部１１から取り外す。たとえば、基材１０のポケット部１１を、下方に向けることにより、固化されたインク２であるゲル１を自然落下させる。または、吸引することにより、固化されたインク２であるゲル１をポケット部１１から取り外す。あるいは、基材１０に振動を加えることにより、固化されたインク２であるゲル１をポケット部１１から取り外すとしてもよい。さらには、自然落下、吸引、または振動を、２つ以上組み合わせてもよい。
【００２７】
そして、液滴吐出工程（Ｓ１０１）、固化工程（Ｓ１０２）、および取外し工程（Ｓ１０３）を同一装置内で構成し、ポケット部１１が形成された基材１０を、ベルトコンベアータイプ、または搬送ロボットなどにより、装置内を移動させる。
このようにして、図１に示す形状のゲル１を形成する。
【００２８】
本実施形態によれば、紫外線硬化性を有するインク２を必要かつ正確に微少な分量にして、正確な位置つまりポケット部１１に液滴吐出させるので、微細で様々な形状のゲル１を精度良く形成することができる。
【００２９】
そして、照射される紫外線が、固化される紫外線硬化性を有するインク２に到達する前に、基材１０に到達する位置関係で、陰になる位置関係であったとしても、基材１０が透光性を有していれば、固化される紫外線硬化性を有するインク２への紫外線の照射バラツキを生じさせることなく、均質な形状のゲル１を得ることができる。
【００３０】
また、基材１０のポケット部１１が、撥液性を有することにより、基材１０のポケット部１１に、固化されたインク２であるゲル１が濡れ広がって大きな面積で接触させることがなく、ゲル１が基材１０のポケット部１１に弾かれて小さい面積で接触させるので、基材１０のポケット部１１から、ゲル１を取り外すことを容易にすることができる。
【００３１】
以下、第１実施形態における取外し工程（Ｓ１０３）に関する変形例を記載する。液滴吐出工程（Ｓ１０１）および固化工程（Ｓ１０２）は、第１実施形態と同様に実施する。
変形例１および変形例２は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、基材１０のポケット部１１の外形寸法ｎに比べて、ポケット部１１の開口部寸法ｍが小さい場合の一例を示す。
【００３２】
（変形例１）
液滴吐出工程（Ｓ１０１）および固化工程（Ｓ１０２）の後に、変形例１の取外し工程（Ｓ１０３）を実施する。具体的には、図５（ｃ）に示すように、加熱装置５０を用いて基材１０を加熱する。たとえば、基材１０の熱膨張率が、固化されたインク２であるゲル１の熱膨張率に比べて大きい場合、熱膨張率に相違があることにより、基材１０を加熱することで、外形寸法ｎおよび開口部寸法ｍが、ゲル１の大きさに比べて大きくなり、図５（ｃ）に示すように、外形寸法Ｎ（Ｎ＞ｎ）および開口部寸法Ｍ（Ｍ＞ｍ）となる。これにより、基材１０と固化されたインク２であるゲル１とに、膨張の度合いの差違を発生させる。これにより、基材１０のポケット部１１とゲル１との接触を解除させるように作用する。
【００３３】
このようにして、固化されたインク２であるゲル１をポケット部１１から取り外して、球体形状のゲル１を得る。
【００３４】
ここで、加熱装置５０を用いて基材１０を加熱するとしたが、これに限るものではなく、加熱装置５０の代わりに、冷却装置を用いて基材１０を冷却することで、基材１０と固化されたインク２であるゲル１とに収縮の度合いの差違を発生させ、基材１０のポケット部１１とゲル１との接触を解除させるとしてもよい。これは、基材１０の熱膨張率と、固化されたインク２、つまりゲル１の熱膨張率との大小関係により、適宜選択することができる。
【００３５】
このように、ゲル１を取り外すときに、基材１０を加熱または冷却することで、基材１０と、固化されたインク２であるゲル１とを、膨張または収縮させることで差違を発生させることにより、基材１０のポケット部１１とゲル１との接触を解除させるように作用し、基材１０のポケット部１１からゲル１を取り外すことを容易にすることができる。
【００３６】
（変形例２）
液滴吐出工程（Ｓ１０１）および固化工程（Ｓ１０２）の後に、変形例２の取外し工程（Ｓ１０３）を実施する。具体的には、図６に示すように、基材１０を湾曲させることより、基材１０のポケット部１１の開口部寸法ｍ（図５参照）を大きくさせ、開口部寸法Ｍ（Ｍ＞ｍ）に広げることで、ポケット部１１を広げる。基材１０のポケット部１１とゲル１との接触を解除させる。
【００３７】
このようにして、固化されたインク２であるゲル１をポケット部１１から取り外して、球体形状のゲル１を得る。
【００３８】
このように、ゲル１は自重が超軽量なため、基材１０にわずかに接触することで吸着されてしまって、基材１０のポケット部１１からの取外しが困難であっても、基材１０が弾性を有していれば、基材１０を変形させて、基材１０のポケット部１１からゲル１を取り外すことを容易にすることができる。
【００３９】
変形例１および変形例２によれば、基材１０のポケット部１１の外形寸法ｎに比べて、ポケット部１１の開口部寸法ｍが小さい場合でも、ポケット部１１からゲル１を取り外すことを、容易にさせることを可能とする。また、外形寸法ｎに比べて、開口部寸法ｍが大きいまたは等しい場合においても、ポケット部１１からゲル１を取り外すことを、容易にさせることを可能とする。
【００４０】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、図７、図２、および図１を参照して説明する。
第２実施形態のゲル製造方法は、図２に示した第１実施形態と同様であるが、基材１０の形態および利用方法（流動方法）が相違する。このため、同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
【００４１】
図７に示すように、ポケット部１１が形成された基材１０を回転させる形態で利用する。基材１０を矢印の方向（時計回り）に回転されることにより、ポケット部１１を回転移動させる。ポケット部１１が回転移動された位置Ａ、Ｂ、およびＣにおいて、液滴吐出工程（Ｓ１０１）と、固化工程（Ｓ１０２）と、取外し工程（Ｓ１０３）とを、順次実施する。このようにして、図１に示す形状のゲル１を形成する。
【００４２】
本実施形態によれば、ベルトコンベアーまたは搬送ロボットを用いることなく、ポケット部１１が形成された基材１０を回転させる構成にすることで、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
上述のゲル製造方法により形成されるゲルは、医薬品、化粧品、農薬、生体材料解析、さらには再生医療など幅広い分野で、好適に利用することができる。
【００４４】
なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
【００４５】
たとえば、照射される紫外線が、固化される紫外線硬化性を有するインク２に到達する前に、基材１０に到達する位置関係で、陰になる位置関係でなければ、固化される紫外線硬化性を有するインク２への紫外線の照射バラツキを生じさせることなく、均質な形状のゲル１を得ることができるので、透光性を有していなくてもよい。
【００４６】
上述の実施形態において、基材１０のポケット部１１は、撥液性を有するとして説明したが、これに限定されるものではなく、液滴吐出工程（Ｓ１０１）または固化工程（Ｓ１０２）において、基材１０のポケット部１１とゲル１とが接触する面積が小さくなるように作用すれば、基材１０のポケット部１１が、親液性を有していてもよい。
【００４７】
上述の実施形態において、基材１０は、固化されたインク２、つまりゲル１に比べ、熱膨張率が大きいとして説明したが、これに限定されるものではなく、液滴吐出工程（Ｓ１０１）または固化工程（Ｓ１０２）において、基材１０のポケット部１１とゲル１との接触を解除させるように作用すれば、基材１０と、固化されたインク２であるゲル１との熱膨張率の大小関係は、いずれであってもよく、同一の熱膨張率であってもよい。
【００４８】
上述の実施形態において、基材１０は、弾性を有するとして説明したが、これに限定されるものではなく、ゲル１の自重が超軽量であっても、基材１０のポケット部１１からの取外しが容易であれば、基材１０が弾性を有していなくてもよい。
【００４９】
上述の実施形態により形成されるゲル１の形状は、図１に示した形状、および球体形状に限定されるものではなく、たとえば図８（ａ）に示すような三角柱、図８（ｂ）に示すような角錐、図８（ｃ）に示すような多面体のほか、円錐、星型、あるいは球体の表面に突起を有する形状など様々な形状のゲル１を形成することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…ゲル、２…インク、１０…基材、１１…ポケット部、５０…加熱装置、６０…吐出ノズル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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