(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドと被吐出液体（第２液体）との距離が近接していても、ノズル内の吐出液体（第１液体）が被吐出液体の影響を受けず、確実な吐出が可能なゲル製造方法装置を提供する。【解決手段】アルギン酸ナトリウム溶液（第１液体）３を塩化カルシウム溶液（第２液体）７へ滴下してゲルを製造するゲル製造装置であって、アルギン酸ナトリウム溶液３を吐出するインクジェットヘッド２と、塩化カルシウム溶液７が流動するとともにインクジェットヘッド２と対向する位置に切欠部６ａを有する流動管６と、切欠６ａ部に設置されると共にインクジェットヘッド２と流動管６との間を連通する貫通部２３を有する隔離板２２と、を有し、貫通部２３は、インクジェットヘッド２側の第１開口部２３ａが、流動管6側の第２開口部２３ｂよりも大きいことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲル形成材を含む第１液体を第２液体へ滴下して前記第１液体と前記第２液体のゲルを製造するゲル製造装置であって、
前記第１液体を収容する第１タンクと、
前記第１タンクと連通し、前記第１液体を吐出する液体吐出部と、
前記第２液体を収容する第２タンクと、
前記第２タンクと連通し、前記第２液体を流動させる流動機構部と、
前記流動させた前記第２液体が流動するとともに前記液体吐出部と対向する位置に切欠部を有する流動管と、
前記液体吐出部と前記流動管との間に設けられ、前記切欠部に設置されるとともに前記液体吐出部と前記流動管との間を連通する貫通部を有する隔離板と、
を有し、
前記貫通部は、前記液体吐出部の側の第１開口部が、前記流動管の側の第２開口部よりも大きいことを特徴とするゲル製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のゲル製造装置において、
前記貫通部は、前記第２液体が前記流動管を流動する方向に沿って形成されていることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載のゲル製造装置において、
前記隔離板は第１の板と、前記第１の板と対向する第２の板とを含み、
前記貫通部は、前記第１の板と前記第２の板との間に形成された間隙であることを特徴とするゲル製造装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のゲル製造装置において、
前記貫通部は、前記第２開口部の側に形成された管状部と、前記管状部に連通するとともに前記第１開口部の側に形成された斜面状部とを有することを特徴とするゲル製造装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のゲル製造装置において、
前記液体吐出部はインクジェットヘッドであることを特徴とするゲル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を化学反応によってゲル化させるゲル製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゲル状のマイクロカプセルを製造する方法は、まず、マイクロカプセルの構成材料を含む吐出液体を、この場合液体供給の一例であるインクジェット法により、インクジェット式のノズルから被吐出液体の中へ吐出する。この吐出液体は、被吐出液体と化学反応をすることによって、ゲル化した状態となる。これにより、ゲル状のマイクロカプセルが生成される。このインクジェット法によれば、マイクロカプセルの構成材料を含む吐出液体を、均一な大きさの液滴にして所定方向へ吐出でき、且つ、該液滴の吐出間隔、吐出速度等を該液滴に適した条件で正確に制御することが可能である（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３２１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、装置の振動等で被吐出液体の液面が揺れた場合において、インクジェット式のノズルと被吐出液体との距離が近接していることに起因して、被吐出液体が当該ノズルに進入し、ノズル内の吐出液体と接触することがあった。そのため、インクジェット式のノズル内がゲル状態となり、ノズルから吐出液体を吐出することが困難になってしまう、という課題を有していた。
【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り、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るゲル製造装置は、ゲル形成材を含む第１液体を第２液体へ滴下して前記第１液体と前記第２液体のゲルを製造するゲル製造装置であって、前記第１液体を収容する第１タンクと、前記第１タンクと連通し、前記第１液体を噴射する液体吐出部と、前記第２液体を収容する第２タンクと、前記第２タンクと連通し、前記第２液体を流動させる流動機構部と、前記流動させた前記第２液体が流動するとともに前記液体吐出部と対向する位置に切欠部を有する流動管と、前記液体吐出部と前記流動管との間に設けられ、前記切欠部に設置されるとともに前記液体吐出部と前記流動管との間を連通する貫通部を有する隔離板と、を有し、前記貫通部は、前記液体吐出部の側の第１開口部が、前記流動管の側の第２開口部よりも大きいことを特徴とする。
【０００７】
このゲル製造装置によれば、液体吐出部と流動管とは隔離板によって貫通部以外の部分では隔離される。第１液体は液体吐出部から隔離板が有する貫通部を通過して、流動管へ滴下され、流動管を流動している第２液体と反応してゲルとなる。液体吐出部から吐出された第１液体が流動管を流動している第２液体に滴下されることに伴い、隔離板の貫通部に面する第２液体の液面が揺れて、第２液体が貫通部へ進入して液体吐出部と接触しやすくなる。ここで、液体吐出部が第２液体と接触すると、液体吐出部の先端に存在する第１液体と第２液体が反応し、液体吐出部の先端でゲルが生成されてしまうため、液体吐出部が第１液体を吐出不能な状態に陥る。そこで、本適用例では、貫通部の液体吐出部側の第１開口部が、流動管側の第２開口部よりも大きくなっている開口となっている。このような構成であれば、第２開口部から第２液体が貫通部内へ浸入してきても、第１開口部の方向へ浸入するにつれて貫通部の形成する空間が広がっているため、貫通部に浸入した第２液体は、貫通部の断面積が第２開口部よりも第１開口部の方が大きいため、毛細管現象を表す式、ｈ＝２Ｔｃｏｓθ／ρｇｒ、により、第１開口部に近づきにくくなる。式において、ｈ＝第２液体の高さ（ｍ）、Ｔ＝表面張力（Ｎ/ｍ3）、θ＝接触角、ρ＝第２液体の密度（Ｋｇ/ｍ3）、ｇ＝重力加速度（ｍ/ｓ2）、ｒ＝第２開口部の（間隙幅／２）または半径（ｍ）である。また、上記式によると、貫通部と第２液体との接触角θが９０°以上であることが望ましい。これにより、第２液体は、第２開口部の近傍に留まることとなり、第１開口部の側までは到達しない。従って、第２液体が液体吐出部と接触することをより軽減することができ、液体吐出部からより安定して第１液体を吐出することが可能となる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係るゲル製造装置において、前記貫通部は、前記第２液体が前記流動管を流動する方向に沿って形成されていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、貫通部が第２液体が流動管を流動する方向に沿って形成されていることにより、貫通部の長手方向（第２液体が流動管を流動する方向）に沿って多数の第１液体の滴下を行うことが可能となり、効率的である。また、第１液体を滴下する際に、滴下位置が長手方向へずれたり、滴下方向が長手方向へ曲がったりしたとしても、第１液体が第２液体まで達しないような事態を回避することが可能である。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係るゲル製造装置において、前記隔離板は第１の板と、前記第１の板と対向する第２の板とを含み、前記貫通部は、前記第１の板と前記第２の板との間に形成された間隙であることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、貫通部は、２枚の対向板を所定の間隙で対向配置することにより形成される。対向板の縁辺を加工することによって、貫通部を種々の形状に容易に対応することができる。また、２枚の対向板の間隙を調整すれば、第１液体の滴下量に応じた間隙の貫通部を簡便に形成することが可能である。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係るゲル製造装置において、前記貫通部は、前記第２開口部の側に形成された管状部と、前記管状部に連通するとともに前記第１開口部の側に形成された斜面状部とを有することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、貫通部は、管状部から連なる斜面状部が第１開口部に向かって開いた形状となっている。このような形状の貫通部によれば、第２液体の貫通部内への浸入を防ぐことに加え、第２開口部の側が管状部であることにより、第２開口部の開口が鋭角状の尖った先端部にはならないため、該開口を所定形状に正確に加工することが可能である。即ち、第２開口部の形状にバラツキがなく、第１液体をより確実に通過させることが可能である。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に係るゲル製造装置において、前記液体吐出部はインクジェットヘッドであることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、第１液体は、インクジェットヘッドから液滴として流動管へ吐出される。第１液体の滴下にインクジェット法を用いることにより、第１液体を均一な大きさの液滴にして流動管へより正確に吐出でき、さらに、液滴を吐出する間隔や吐出速度等を、第１液体に適合した条件で容易に制御することが可能である。これにより、ゲル製造装置は、均一な大きさの第１液体と前記第２液体のゲルをより確実に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ゲル製造装置の基本構成を示す断面図。
【図２】（ａ）実施形態１における隔離体部の外観を示す斜視図、（ｂ）隔離板の構造および機能を示す断面図。
【図３】（ａ）貫通部の第２開口部における溶液のメニスカスを示す断面図、（ｂ）第２開口部へ溶液が浸入した場合のメニスカスを示す断面図。
【図４】ゲルを製造するための工程を示すフローチャート。
【図５】実施形態２における隔離体部の外観を示す斜視図。
【図６】実施形態３における隔離体部の外観を示す斜視図。
【図７】貫通部の形状の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、ゲル製造方法およびゲル製造装置の具体的な実施形態について、図面に従って説明する。本実施形態のゲル製造装置は、インクジェット法によりノズルから液体を吐出して、該液体のゲル化を図る方式のものである。なお、図面において、各構成部品は、分かりやすいように、個々の縮尺または拡大が部分的に異なって描かれている。
（実施形態１）
【００１８】
最初に、ゲル製造装置について説明する。図１は、ゲル製造装置の基本構成を示す断面図である。図１に示すように、ゲル製造装置１は、インクジェットヘッド（液体吐出部）２を備え、このインクジェットヘッド２は、ノズルプレート２ａと、ノズルプレート２ａに設けられ第１液体であるアルギン酸ナトリウム溶液３を吐出するためのノズル２ｂと、を有している。アルギン酸ナトリウム溶液３は、第１タンク４に収容されていて、第１導管５に導かれてインクジェットヘッド２へ供給される。また、ゲル製造装置１は、第２液体である塩化カルシウム溶液７が流動するための流動管６と、流動管６のノズルプレート２ａと対向する位置に設けられた切欠部６ａと、流動管６の一端に設けられ塩化カルシウム溶液７を切欠部６ａの方向へ流動させる流動機構部１０と、を備え、切欠部６ａには、図２を参照して後述する隔離体部２０が設置されている。塩化カルシウム溶液７は、第２タンク８に収容され、第２導管９に導かれて流動機構部１０へ供給される。
【００１９】
ここで、隔離体部２０について、説明する。図２（ａ）は、実施形態１における隔離体部の外観を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、隔離板の構造および機能を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、隔離体部２０は、略直方体の形状であって、インクジェットヘッド２へ装着するための装着板２１と、装着板２１の中央部を貫通して設けられたヘッド挿入孔２１ａと、装着板２１の流動管６（図２（ｂ））側となる面の全面に取り付けられたステンレス（ＳＵＳ３０４）製の隔離板２２と、隔離板２２の中央に位置するように形成された貫通部２３と、を有している。貫通部２３は、円錐状の形状であって、ヘッド挿入孔２１ａ側の開口である第１開口部２３ａの大きさがヘッド挿入孔２１ａと反対側の開口である第２開口部２３ｂの大きさより大きくなっている。即ち、（第１開口部２３ａの径＞第２開口部２３ｂの径）となる設定である。具体的には、この円錐は、板厚０．２ｍｍの隔離板２２に、直径１ｍｍの第２開口部２３ｂから１２０度の角度をなして第１開口部２３ａの方向へ広がっている形状である。
【００２０】
また、隔離体部２０は、流動管６の切欠部６ａへ設置されると、隔離板２２が切欠部６ａと図示していないパッキンを介して密着し、貫通部２３の部分を除いて切欠部６ａを密封する。そして、この貫通部２３とノズル２ｂとの位置関係は、図２（ｂ）に示すように、それぞれの中心線が同一線となるように設定されている。この設定は、装着板２１が、図示していない取付具等でインクジェットヘッド２へ取り付けられ、取付具等により位置調整されてなされる。これにより、ノズル２ｂから吐出されたアルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａは、該中心線に沿って貫通部２３の第２開口部２３ｂを通過し、流動管６内の塩化カルシウム溶液７の中へ確実に滴下される。滴下された液滴３ａは、塩化カルシウム溶液７と反応して、ゲル１１となり、塩化カルシウム溶液７と共に流動管６内を流動する。つまり、隔離体部２０は、隔離板２２によって、インクジェットヘッド２のアルギン酸ナトリウム溶液３と流動管６の塩化カルシウム溶液７とを隔離する機能と、ノズル２ｂと塩化カルシウム溶液７との距離を一定に保持するための、いわゆるギャッププレートとしての機能と、を有している。
【００２１】
図１に戻って、流動管６内を流動したゲル１１は、流動管６の他端から排出される。ゲル製造装置１は、流動管６の他端の先に、ゲル１１を回収し塩化カルシウム溶液７を通過させるゲル回収部１２と、ゲル回収部１２を通過した塩化カルシウム溶液７を回収する溶液回収部１３と、ゲル回収部１２の近傍に設けられゲル１１の生成状態を検査するための検査カメラ１４と、を備えている。そして、ゲル回収部１２は、溶液回収部１３の側にゲル１１と塩化カルシウム溶液７とを分離する回収ネット１２ａを有している。
【００２２】
なお、ゲル製造装置１では、第１タンク４に収容されているアルギン酸ナトリウム溶液３が１％の濃度であり、第２タンク８に収容されている塩化カルシウム溶液７が２％の濃度である。そして、ノズル２ｂから吐出する液滴３ａの大きさは、約５０μｍである。また、流動管６は、２層からなり、内側の内径が９ｍｍのアクリル製の管であり、このアクリル管の外側を塩化ビニール製の管が覆っている構成のものである。
【００２３】
次に、隔離板２２の貫通部２３の果たす機能について説明する。図３（ａ）は、貫通部の第２開口部における溶液のメニスカスを示す断面図である。また、図３（ｂ）は、第２開口部へ溶液が浸入した場合のメニスカスを示す断面図である。図３（ａ）に示すように、隔離板２２の第２開口部２３ｂの側では、塩化カルシウム溶液７が流動している。この場合、塩化カルシウム溶液７は、流動管６に対してほとんど圧力を付与しない状態で流動している。従って、塩化カルシウム溶液７は、第２開口部２３ｂにおけるメニスカスが、わずかに貫通部２３の内側へ脹らんだ状態の定常液面３０をなしている。この定常液面３０へ向かって、アルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａ（図２）が吐出される。
【００２４】
一方、ゲル製造装置１が振動等で揺れた時には、流動管６内の塩化カルシウム溶液７の流動が乱れ、第２開口部２３ｂの定常液面３０の状態も乱れる。つまり、塩化カルシウム溶液７が、第２開口部２３ｂから速度Ｖで浸入してノズル２ｂの方向へ立ち上がった、浸入液面３１のような状態となる。しかし、貫通部２３は、第２開口部２３ｂから第１開口部２３ａの方向へ向かって広がった円錐状であるため、浸入液面３１は、ノズル２ｂの方向へは向かわずに、図３（ｂ）に示すように、円錐状の壁面の方向へ拡散して広がる拡散液面３２のような状態となり、浸入液面３１は拡散液面３２となる。そして、塩化カルシウム溶液７は、拡散液面３２の状態からさらに揺れが収まった収拾液面３３の状態を経て、最終的には、図３（ａ）に示す定常液面３０の状態へ戻る。
【００２５】
ここで、貫通部２３においては、毛細管現象を表す式、ｈ＝２Ｔｃｏｓθ／ρｇｒ、が適用でき、この式によれば、貫通部２３と塩化カルシウム溶液７との接触角θが９０°以上であると、塩化カルシウム溶液７の高さｈが大きくならず、即ち塩化カルシウム溶液７が第１開口部２３ａに近づきにくくなり、よりこの好ましいことが分かる。なお、毛細管現象を表す式式において、ｈ＝塩化カルシウム溶液７の高さ（ｍ）、Ｔ＝表面張力（Ｎ/ｍ3）、θ＝接触角、ρ＝塩化カルシウム溶液７の密度（Ｋｇ/ｍ3）、ｇ＝重力加速度（ｍ/ｓ2）、ｒ＝第２開口部２３ｂの半径（ｍ）である。
【００２６】
このように、隔離板２２の貫通部２３を円錐状にすることにより、塩化カルシウム溶液７が第２開口部２３ｂから貫通部２３内へ浸入しても、塩化カルシウム溶液７を第２開口部２３ｂの近傍に留めて侵入状態を収拾することができる。つまり、塩化カルシウム溶液７がノズル２ｂまで達して、アルギン酸ナトリウム溶液３をゲル化することを回避できる。従って、ゲル製造装置１は、アルギン酸ナトリウム溶液３がノズル２ｂ内でゲルとならないため、アルギン酸ナトリウム溶液３の吐出不良をほぼ皆無にすることが可能である。
【００２７】
次に、ゲル製造装置１によりアルギン酸ナトリウム溶液３のゲルを製造する方法について、フローチャートに基づいて説明する。図４は、ゲルを製造するための工程を示すフローチャートである。ゲル１１の製造は、まず、ステップＳ１において、液滴の吐出パターン選択がなされる。吐出パターンとは、ノズル２ｂから吐出する液体に応じた吐出条件を設定したものであり、ピエゾ素子へ印加する電圧波形等が含まれる。この場合、液滴３ａの吐出数も含まれる。アルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａを吐出するための吐出パターンを選択した後、ステップＳ２へ進む。
【００２８】
ステップＳ２において、液滴の吐出を行う。アルギン酸ナトリウム溶液３は、図２（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド２が有する図示していないピエゾ素子に押されて、ノズル２ｂから液滴３ａとなって吐出される。吐出された液滴３ａは、第１開口部２３ａから第２開口部２３ｂの方向へ貫通部２３を通過し、第２開口部２３ｂにおいて、流動している塩化カルシウム溶液７の中へ没入する。貫通部２３は、既述したように円錐状をなしていて、第１開口部２３ａと第２開口部２３ｂとの間に塩化カルシウム溶液７が浸入しにくい構成となっているため、各液滴３ａは、第２開口部２３ｂまでの間で塩化カルシウム溶液７に接触することなく吐出される。つまり、液滴３ａは、第２開口部２３ｂの近傍に至るまでの間に、均一な液滴形状となっている。この状態の液滴３ａが塩化カルシウム溶液７と反応してゲル１１になるため、均一な形状のゲル１１を得ることができる。液滴３ａの吐出後、ステップＳ３へ進む。
【００２９】
ステップＳ３において、所定のゲル状態か否かを判断する。つまり、アルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａが所望の形態のゲル１１になっているか否かの判断をする。この判断は、検査カメラ１４で撮影したゲル１１の映像を参照して、図示していない検査制御部が行う。ゲル製造装置１では、検査カメラ１４がゲル回収部１２の回収ネット１２ａに回収されたゲル１１を撮影している。そして、ゲル１１が所定のゲル状態であれば、ステップＳ４へ進み、一方、ゲル１１が所定のゲル状態でなければ、フローを終了して液滴３ａの吐出等を停止する。
【００３０】
ゲル１１が所定のゲル状態であれば、ステップＳ４において、選択した吐出数が終了したか否かを判断する。この判断は、インクジェットヘッド２の吐出数をカウントして、図示していない吐出制御部が行う。そして、所定数の液滴３ａを吐出していれば、フローを終了し、一方、所定数の液滴３ａを吐出していなければ、ステップＳ２へ戻る。
【００３１】
ステップＳ２へ戻る場合、所定数の液滴３ａを吐出するまで、ステップＳ２、Ｓ３およびＳ４の各ステップを継続して実行する。そして、所定数の液滴３ａを吐出すれば、フローを終了する。以上の各ステップを経ることにより、回収ネット１２ａには、所定数のゲル１１が回収される。
【００３２】
以下、実施形態１におけるゲル製造方法およびゲル製造装置１の主要な効果を記載する。
【００３３】
ゲル製造装置１において、ノズル２ｂから吐出されるアルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａが通過する貫通部２３は、ノズル２ｂ側の第１開口部２３ａの大きさが塩化カルシウム溶液７側の第２開口部２３ｂの大きさより大きな開口となっている。これにより、塩化カルシウム溶液７が貫通部２３へ浸入しても、貫通部２３内へ噴出することなく、ノズル２ｂまでは到達しない。従って、ゲル製造方法におけるステップＳ２の液滴吐出において、吐出前にアルギン酸ナトリウム溶液３がゲルとなって、液滴３ａの吐出不良となるようなことを確実に防止することができる。
【００３４】
また、アルギン酸ナトリウム溶液３を滴下する方法として、インクジェット法を用いることにより、アルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａを塩化カルシウム溶液７へ正確に吐出できる。インクジェット法は、液滴３ａを吐出する間隔や吐出速度等を、アルギン酸ナトリウム溶液３に適合した条件で容易に制御することができ、アルギン酸ナトリウム溶液３の均一なゲル１１を製造するために、均一な大きさの液滴３ａを吐出することができる。
【００３５】
そして、隔離体部２０の隔離板２２は、アルギン酸ナトリウム溶液３を吐出するノズル２ｂと塩化カルシウム溶液７との距離を一定に保持するためのギャッププレートとしての機能を果たす。これにより、アルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａが均一な形状となって塩化カルシウム溶液７へ到達するための最適な飛行距離が確保される。
（実施形態２）
【００３６】
次に、ゲル製造方法およびゲル製造装置１における実施形態２について説明する。図５は、実施形態２における隔離体部の外観を示す斜視図である。実施形態２では、図５に示す隔離体部４０の隔離板４２の形態が、実施形態１における隔離体部２０の隔離板２２と異なっている。従って、隔離体部４０以外の構成は、実施形態１と同様である。
【００３７】
この場合、隔離体部４０は、略直方体の形状であって、インクジェットヘッド２（図１）へ装着するための装着板４１と、装着板４１の中央部を貫通して設けられたヘッド挿入孔４１ａと、装着板４１の流動管６（図１）側となる面の全面に取り付けられたステンレス（ＳＵＳ３０４）製の隔離板４２と、隔離板４２の中央に位置するように形成された貫通部４３と、を有している。貫通部４３は、流動管６の延在方向に沿って形成され、ヘッド挿入孔４１ａ側の開口である第１開口部４３ａの大きさがヘッド挿入孔４１ａと反対側の開口である第２開口部４３ｂの大きさより大きくなっている。この貫通部４３は、板厚０．２ｍｍの隔離板４２に設けられ、幅１ｍｍのスリット状の第２開口部４３ｂを有し、対向する面が１２０度の角度をなして第２開口部４３ｂから第１開口部４３ａの方向へ広がっている形状で、形成されている。即ち、（第１開口部４３ａの大きさ＞第２開口部４３ｂの大きさ）となる設定である。
【００３８】
実施形態２における、このような構成の隔離体部４０による効果としては、貫通部４３により、アルギン酸ナトリウム溶液３を吐出する際に、液滴３ａが貫通部４３に触れてしまうような事態を回避でき、液滴３ａを塩化カルシウム溶液７の中へ確実に吐出できる。
【００３９】
また、貫通部４３の長手方向に沿って多数のノズル２ｂ（図２（ｂ））を配置でき、効率的にゲル１１を製造することができる。その際、実施形態１においては、貫通部２３を隔離板２２の所定位置へ精度良く多数形成しなければならないが、これに比べ、貫通部２３の加工の場合は、技術および加工工数の面で、容易に行うことができる。
（実施形態３）
【００４０】
次に、ゲル製造方法およびゲル製造装置１における実施形態３について説明する。図６は、実施形態３における隔離体部の外観を示す斜視図である。実施形態３では、図６に示す隔離体部５０の隔離板５２の形態が、実施形態１および実施形態２における隔離体部２０，４０の隔離板２２，４２と異なっている。従って、隔離体部５０以外の構成は、実施形態１および実施形態２と同様である。
【００４１】
この場合、隔離体部５０は、略直方体の形状であって、インクジェットヘッド２（図１）へ装着するための装着板５１と、装着板５１の中央部を貫通して設けられたヘッド挿入孔５１ａと、装着板５１の流動管６（図１）側となる面の全面に取り付けられた隔離板５２と、隔離板５２を構成するステンレス（ＳＵＳ３０４）製の第１の板である対向板５２ａおよび第２の板である対向板５２ｂと、を有している。これら対向板５２ａ，５２ｂは、それぞれの１つの縁辺が流動管６の延在方向に沿って、スリット状の間隙を保って配置されている。この間隙が貫通部５３であって、間隙を形成する対向板５２ａ，５２ｂの端面は、ヘッド挿入孔５１ａ側である第１開口部５３ａの間隙幅がヘッド挿入孔５１ａと反対側に位置する第２開口部５３ｂの間隙幅より大きくなっている。この間隙は、第２開口部５３ｂの間隙幅が１ｍｍであり、厚み０．２ｍｍの対向板５２ａ，５２ｂの対向する面が、第２開口部５３ｂから第１開口部５３ａの方向へ向かって１２０度の角度をなして広がっている形状である。即ち、（第１開口部５３ａの間隙＞第２開口部５３ｂの間隙）となる設定である。
【００４２】
実施形態３における、このような構成の隔離体部５０による効果としては、貫通部５３が２枚の対向板５２ａ，５２ｂの間隙であるため、対向板５２ａ，５２ｂの間隙を調整すれば、第２開口部５３ｂの間隙幅を任意の幅に簡単に調整することができる。そのため、アルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａに応じた間隙幅の貫通部５３を容易に形成できる。
【００４３】
また、対向板５２ａ，５２ｂの縁辺を個別に加工して、１２０度の角度をなす貫通部５３を形成することができるため、実施形態１および実施形態２における貫通部２３，４３の加工に比べ、より効率良く形成することができる。さらに、直線状の貫通部５３だけでなく、曲線等の種々の形状の貫通部であっても、柔軟に対応することができる。
【００４４】
また、ゲル製造方法およびゲル製造装置１は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。
【００４５】
（変形例１）実施形態１のゲル製造装置１において、隔離板２２の貫通部２３は、円錐状の形状であるが、この形状に限定されるものではない。例えば、図７は、貫通部の形状の変形例を示す断面図であって、図７に示すように、貫通部６０は、管状部６０ａと斜面状部６０ｂとを有する漏斗状をなしている。管状部６０ａは、塩化カルシウム溶液７の流動する側に形成された第２開口部６０ｄから、第２開口部６０ｄと同形状で隔離板２２の内部方向へ直状に形成されている。この場合、第２開口部６０ｄは、図２に示す貫通部２３の第２開口部２３ｂと同じ１ｍｍの径であり、管状部６０ａは、０．２ｍｍ厚の隔離板２２に対し０．０７ｍｍの深さに形成されている。そして、斜面状部６０ｂは、管状部６０ａから連なっていて、１２０度の角度をなして広がる円錐状の形状である。この斜面状部６０ｂにより、隔離板２２のノズルプレート２ａの側には、第２開口部２３ｂより大きな径の第１開口部６０ｃが形成される。このような形状の貫通部６０によれば、塩化カルシウム溶液７の貫通部６０内への浸入を防ぐことに加え、第２開口部６０ｄの側が管状部であることにより、第２開口部６０ｄが鋭角状の尖った先端部とならないため、第２開口部６０ｄの径を、正確に、１ｍｍに加工することができる。なお、管状部６０ａの部分は、略円弧状に丸めた形状であっても良い。これらの形態は、実施形態１および実施形態２における隔離板４２，５２の貫通部４３，５３にも適用することが可能である。
【００４６】
（変形例２）実施形態１における隔離体部２０が有する円錐状の貫通部２３は、隔離板２２の中央部に１つ設けられている構成であるが、隔離板２２に複数設けられる設定であっても良い。この設定であれば、アルギン酸ナトリウム溶液３の液滴３ａを塩化カルシウム溶液７へ、同時に複数滴ずつ吐出でき、より効率良くゲル１１の製造が行える。
【００４７】
（変形例３）また、隔離体部２０において、隔離板２２は０．２ｍｍの厚さであり、また、円錐状の貫通部２３の第２開口部２３ｂの径は１ｍｍ、円錐状の角度は１２０度であるが、この値に限定されず、次のような範囲であれば、ほぼ同様の効果があるという知見が得られている。それらは、隔離板２２の厚みが０．１ｍｍ〜１０ｍｍであり、また、円錐状の貫通部２３の第２開口部２３ｂの径は２ｍｍ以下、円錐状の角度は５度〜１７５度である。これらの知見は、実施形態１および実施形態２における隔離板４２，５２の貫通部４３，５３にも適用することが可能である。
【００４８】
（変形例４）隔離体部４０，５０において、貫通部４３，５３は、流動管６に沿って延在し、流動管６の切欠部６ａに対向していれば、他の方向へ向いて延在しても良い。
【００４９】
（変形例５）隔離体部２０，４０，５０の貫通部２３，４３，５３は、撥水処理を施すことが好ましく、こうすれば、貫通部２３，４３，５３への塩化カルシウム溶液７の浸入を、より効果的に防止することができる。
【００５０】
（変形例６）隔離体部２０，４０，５０の隔離板２２，４２，５２は、強度的に薄型化が可能なステンレス（ＳＵＳ３０４）製が好ましいが、リブ等で補強したアクリル等の樹脂製であっても良い。
【００５１】
（変形例７）検査カメラ１４は、ゲル回収部１２の近傍ではなく、ノズル２ｂの近傍へ設けても良い。ノズル２ｂの近傍で監視すれば、液滴３ａまたはゲル１１の異常をより早く発見できる。
【００５２】
（変形例８）アルギン酸ナトリウム溶液３の滴下は、インクジェット法による液滴３ａの吐出による方法が最適であるが、ディスペンサー等による方法であっても良い。
【００５３】
（変形例９）隔離体部２０，４０，５０は、略直方体の形状に限定されず、流動管６の切欠部６ａを密封できれば、他形状であっても良い。
【００５４】
（変形例１０）貫通部２３，４３，５３を構成する各面は、円錐状や管状等の滑面に限定されず、凹凸面等であっても良い。
【００５５】
（変形例１１）上記各実施形態では、アルギン酸のゲル１１を得るために、第１液体としてアルギン酸ナトリウム溶液３を用い、第２液体として塩化カルシウム溶液７を用いた場合を例に説明した。このほかに、アルギン酸のゲル１１を得るためには、第１液体としてアルギン酸カリウム溶液を用い、第２液体として塩化バリウム溶液を用いる方法等であっても良い。また、ゲル１１に所望の物質を含有させることも可能であって、例えば、アルギン酸ナトリウム溶液３に、薬剤、酵素、細胞、顔料、触媒、ナノ粒子、蛍光粒子等を含ませて、液滴３ａとして吐出する。これにより、薬剤、酵素、細胞、顔料、触媒、ナノ粒子、蛍光粒子等を内部に封入したゲルを得ることができる。なお、それぞれの溶液における液滴の大きさや濃度は、各実施形態の設定に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
ゲル製造方法およびゲル製造装置１は、滴下前の第１液体と第１液体が滴下される第２液体とを、隔離板２２によって確実に隔離することができ、滴下した第１液体だけを第２液体と反応させてゲル１１にすることができる。また、第１液体を滴下する方法としては、インクジェット法を用いたゲル製造装置１が有効であり、均一な液滴３ａを吐出して、均一なゲル１１を製造することができる。このように、ゲル製造装置１およびゲル製造装置１によるゲル製造方法は、薬品・医療分野、生体材料分野、液晶等の表示装置関係などの、広範な分野に用いられる種々のゲルを製造するために、有効に活用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１…ゲル製造装置、２…液体吐出部としてのインクジェットヘッド、２ａ…ノズルプレート、２ｂ…ノズル、３…第１液体としてのアルギン酸ナトリウム溶液、３ａ…液滴、６…流動管、６ａ…切欠部、７…第２液体としての塩化カルシウム溶液、１１…ゲル、２０…隔離体部、２２…隔離板、２３…貫通部、２３ａ…第１開口部、２３ｂ…第２開口部、４０…隔離体部、４２…隔離板、４３…貫通部、４３ａ…第１開口部、４３ｂ…第２開口部、５０…隔離体部、５２…隔離板、５２ａ…第１の板としての対向板、５２ｂ…第２の板としての対向板、５３…貫通部、５３ａ…第１開口部、５３ｂ…第２開口部。
【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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