(57)【要約】【課題】製造した微粒子の再凝集を恒久的に防いで実用的に利用可能な微粒子の製造を可能にし、不純物等の混入も防ぐことができる微粒子の処理装置及び処理方法を提供する。【解決手段】高分子電解質を用いて微粒子のコーティングを行なう装置であって、少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部を含み、前記少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部において、外表面に所定の電荷を有する微粒子に、前記微粒子の外表面の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を接触させて、前記微粒子の最外層の表面に該高分子電解質の皮膜を形成する工程を行なって、前記微粒子に皮膜を形成することを特徴とする微粒子のコーティング装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質を用いて微粒子のコーティングを行なう装置であって、
少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部を含み、
前記少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部において、外表面に所定の電荷を有する微粒子に、前記微粒子の外表面の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を接触させて、前記微粒子の最外層の表面に該高分子電解質の皮膜を形成する工程を行なって、前記微粒子に皮膜を形成することを特徴とする微粒子のコーティング装置。
【請求項２】
前記微粒子が微粒子懸濁液に含まれ、
前記高分子電解質が高分子電解質液に含まれ、
前記少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部において前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合することによって、前記微粒子の最外層の表面に前記高分子電解質を接触させることを特徴とする請求項１に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項３】
前記微粒子懸濁液の流れと前記高分子電解質液の流れとを合流させることによって、前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合することを特徴とする請求項２に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部が少なくとも１つのマイクロフローチャンネルを有し、
前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とが、前記マイクロフローチャンネルの中を流れることを特徴とする請求項３に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項５】
さらに分離回収装置を含み、
前記少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部において前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合した後、前記分離回収装置により前記微粒子を前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液との混合液から分離回収し、
分離回収された前記微粒子を含む新たな微粒子懸濁液と、該微粒子の最外層の電化と反対の電荷を有する前記高分子電解質液とを混合することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項６】
前記分離回収装置がフィルタを有し、
前記フィルタを用いて前記微粒子を前記混合液から分離回収することを特徴とする請求項５に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項７】
前記分離回収装置が、表面に前記微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する回転式ローラを備え、
前記ローラ表面が前記混合液と接触する位置で、前記混合液中の前記微粒子を前記ローラ表面に捕捉して前記混合液から分離し、
更に回転した前記ローラ表面が前記混合液から離れた位置で、前記微粒子を前記ローラ表面から除去して回収することを特徴とする請求項５に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項８】
前記ローラ表面に液体を当てて、前記微粒子を前記ローラ表面から除去することを特徴とする請求項７に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項９】
前記分離回収装置が、前記ローラ表面の電荷を打ち消すためのマイクロ除電器を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項１０】
前記回転式ローラが、回転位置に応じて前記ローラ表面の電荷の極の切り替えが可能であり、
前記ローラ表面が前記混合液と接触する位置で、前記ローラ表面の電荷を前記微粒子の最外層の電荷と反対の極にして、前記混合液中の前記微粒子を前記ローラ表面に捕捉して前記混合液から分離し、
更に回転した前記ローラ表面が前記混合液から離れた位置で、前記ローラ表面の電荷を前記微粒子の最外層の電荷と同じ極にして、前記微粒子を前記ローラ表面から除去することを特徴とする請求項７または８に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項１１】
前記微粒子を製造する微粒子製造装置に接続され、前記微粒子の製造工程に続けて、前記高分子電解質を用いたコーティングを行なうことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の微粒子のコーティング装置。
【請求項１２】
高分子電解質を用いて微粒子のコーティングを行なう方法であって、
外表面に所定の電荷を有する微粒子、および前記微粒子の外表面の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を提供し、
前記微粒子の外表面の電荷と反対の電荷を有する前記高分子電解質を接触させて、前記微粒子の最外層の表面に該高分子電解質の皮膜を形成する工程を行なって、前記微粒子に皮膜を形成することを特徴とする微粒子のコーティング方法。
【請求項１３】
前記微粒子が微粒子懸濁液に含まれ、
前記高分子電解質が高分子電解質液に含まれ、
前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合することによって、前記微粒子の最外層の表面に前記高分子電解質を接触させることを特徴とする請求項１２に記載の微粒子のコーティング方法。
【請求項１４】
前記微粒子懸濁液の流れと前記高分子電解質液の流れとを合流させることによって、前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合することを特徴とする請求項１３に記載の微粒子のコーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子の外表面に所定の皮膜を形成するコーティング装置及びコーティング方法に関し、特に、大きさがナノレベルサイズの微粒子のコーティングにも適したコーティング装置及びコーティング方法に関する。
本願は、２００６年５月１５日に日本に出願された、特願２００６−１３５６４４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、先端医療分野における薬剤の開発や、エレクトロニクス分野にけるエレクトロ素子用材料の開発を始めとする様々な技術開発において、粒径がナノレベルサイズの微粒子の開発が盛んに行なわれている。
このような微粒子の製造方法としては、従来から、化学的に微粒子を製造する方法や、ウエットボールミルと称する粉砕装置を用いて機械的に粒子を微細化する方法があり、また、レーザ光を照射することによって粒子を微細化する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、このような方法で微粒子を製造できたとしても、微粒子が有する表面エネルギによって微粒子どうしが再凝集する恐れが高いため、製造した微粒子の状態を維持することは困難である。この問題に対処するため、例えば、微粒子が再凝集した凝集微粒子を、攪拌粒子（メディア）と共に溶媒に入れて攪拌して、凝集微粒子を解粒し、解粒した微粒子を溶媒中に分散させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１３１５９号公報
【特許文献２】特開２００５−８７９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２では、例えば、平均一次粒子径が１００ｎｍ以下の微粒子が再凝集した凝集微粒子を、平均粒径１〜３０μｍの攪拌粒子と共に、水や有機溶媒等の溶媒の中で攪拌することによって、凝集微粒子を解粒させている。しかし、解粒された微粒子が再凝集することを防止する対策としては、溶媒中に有機化合物等からなる分散剤を添加するだけなので、解粒された微粒子が再凝集する恐れが高い。よって、この方法では、実用的に利用可能な微粒子の製造を実現することは困難である。また、攪拌による攪拌粒子の磨耗により、微粒子を含む溶媒の中に不純物が混入する恐れがある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上述の問題を解決して、製造した微粒子の再凝集を恒久的に防いで実用的に利用可能な微粒子の製造を可能にし、不純物等の混入も防ぐことができる微粒子の処理装置及び処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明の微粒子のコーティング装置の１つの実施態様は、高分子電解質を用いて微粒子のコーティングを行なう装置であって、少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部を含み、前記少なくとも１つの高分子皮膜コーティング部において、外表面に所定の電荷を有する微粒子に、前記微粒子の外表面の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を接触させて、前記微粒子の最外層の表面に該高分子電解質の皮膜を形成する工程を１回又は複数回行なって、前記微粒子に皮膜を形成することを特徴とする。
【０００８】
ここで、「微粒子」とは、径がミクロン（μｍ）オーダの微粒子や、ナノ（ｎｍ）オーダの微粒子（極微粒子）を始めとするあらゆる粒径の微粒子が含まれる。特に、ナノオーダの微粒子は、その表面エネルギによって再凝集する恐れが高いため、例えば、微粒子の表面にコーティングを行なって再凝集を防止する必要がある。
本実施態様では、コーティング前の微粒子が外表面に、正または負の電荷を有している。微粒子の外表面に電荷を有するようにするには、例えば、水を始めとする所定の液体の中に入れることによって、表面をイオン化させることも考えられるし、微粒子に電場を印加して帯電させることも考えられるし、中性有機化合物の微粒子表面を任意のサーファクタントで包み込んだ懸濁状態微粒子も考えられるし、その他、電荷を与えることのできる方法であればあらゆる方法を用いることができる。
【０００９】
微粒子のコーティング処理を行なう目的からすると、微粒子が液体の中で電荷を有する場合においては、微粒子が液体に対して不溶性または難溶性を有して、液体内で懸濁している状態が望ましい。このような液体中で電荷を有する懸濁微粒子として、より好ましくは、その部分構造中にカルボキシル基または塩素性窒素基を有する有機化合物で液体に不溶性または難溶性のものが考えられる。
【００１０】
次に、「高分子電解質」とは、「電解質」の性質を有する高分子化合物をいう。「電解質」とは、溶液に溶かしたときに、その溶液が電気伝導性を有する物質をいい、電解質は、溶液中でイオン化して、電場が印加されるとこのイオンが電荷を運ぶ。
高分子電解質としては、プロタミン、ゲラチンＡ、コラーゲン、アルブミン、カゼイン、キトサン、ポリ−（Ｌ）−リジン、カルボキシメチルセルロース、アルギネート、ヘパリン、ヒアロニックアシッド、コンドロイチンサルフェート、ゲラチンＢ、カラギーナン、デキストランサルフェート、ポリ−（Ｌ）−グルタミックアシッドその他の生体適合性高分子、生分解性高分子、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵素もしくは抗体その他の生体高分子、ポリメタクリリックアシッド、ポリジアリールジメチルアンモニウムその他の合成高分子、またはそれらが適当なリンカーでクロスリンクされた高分子等が例示されるが、これらに限定するものではない。
【００１１】
本実施態様において、微粒子の外表面に高分子電解質を接触させる方法としては、微粒子と高分子電解質とが共に液体の中に含まれる場合には、微粒子懸濁液と高分子電解質液とを混合することも考えられるし、微粒子が液体の中に含まれない場合には、微粒子を高分子電解質液の中に入れることも考えられるし、スプレー等にて、高分子電解質液を微粒子に吹き付けることも考えられるし、高分子電解質液を微粒子に塗布することも考えられるし、その他のあらゆる接触方法を用いることができる。
また、微粒子が液体の中にない場合には、真空中や雰囲気ガス中でコーティング処理を行なうことにより、酸化や不純物の混入を防ぐことができる。
【００１２】
本実施態様では、例えば、コーティング前の状態において、微粒子の外表面が負の電荷を有する場合には、まず、微粒子の外表面に正の電荷を有するカチオン性高分子電解質を接触させて、１層目のカチオン皮膜を形成する。その後、必要に応じて、１層目のカチオン皮膜を有する微粒子の最外層の表面に、負の電荷を有するアニオン性高分子電解質を接触させて、その上に２層目のアニオン皮膜を形成する。以降、必要に応じて、カチオン性高分子電解質とアニオン性高分子電解質とを交互に接触させて、微粒子の外表面に所望の層数の皮膜を形成することができる。
【００１３】
また、コーティング前の状態において微粒子の外表面が正の電荷を有する場合には、まず、微粒子の外表面にアニオン性高分子電解質を接触させて、１層目のアニオン皮膜を形成する。その後、必要に応じて、１層目のアニオン皮膜を有する微粒子の最外層の表面に、カチオン性高分子電解質を接触させて、その上に２層目のカチオン皮膜を形成する。以降、必要に応じて、アニオン性高分子電解質とカチオン性高分子電解質とを交互に接触させて、微粒子の外表面に、所望の層数の皮膜を形成することができる。
なお、微粒子の外表面に１層だけ皮膜を形成する場合も、本実施態様に含まれる。
【００１４】
本実施態様では、微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を接触させているが、この場合、静電気力により、微粒子の最外層と高分子電解質とは互いに引き付けあうので、容易にコーティングを行なうことができ、また、強い皮膜を得ることができる。更に、ある厚みの皮膜が形成されると、互いに引き付け合う静電気力が生じなくなるので、一定の厚みの皮膜を容易に形成することができる。また、他の攪拌粒子のようなものを用いないので、不純物の混入を防ぐこともできる。
【００１５】
ここで、奇数（１層、３、５・・）層目に用いる高分子電解質として、同一の高分子電解質を用いることもできるし、同じ極の電荷は有するが、異なる種類の高分子電解質を用いることもできる。同様に、偶数（２、４、６・・）層目に用いる高分子電解質として、同一の高分子電解質を用いることもできるし、同じ極の電荷は有するが、異なる高分子電解質を用いることもできる。
各層の皮膜を形成する工程を同じコーティング処理手段（後述では「高分子皮膜コーティング部」と称する）を用いて繰り返し行なうことも可能であるし、異なるコーティング処理手段を用いて行なうことも可能である。また、微粒子のコーティングを連続的に行なうことも可能であるし、所定量の微粒子をバッチ式でコーティングすることも可能である。
【００１６】
本実施態様のコーティング装置によれば、微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を用いることにより、微粒子のコーティングを容易に確実に行なうことができ、また、一定の厚みの強い皮膜を所望の層数だけ形成することができる。
また、微粒子に高分子電解質を用いたコーティングを行なうことによって、微粒子の再凝縮を恒久的に防止することができ、また、不純物の混入を防ぐこともできる。特に、本発明の微粒子のコーティング装置は、粒径がナノオーダの微粒子の再凝集を防止できるので、今まで実用化が困難であった微粒子の医療、産業分野等への適用に大きく貢献することができる。
【００１７】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、前記微粒子が微粒子懸濁液に含まれ、前記高分子電解質が高分子電解質液に含まれ、前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合することによって、前記微粒子の最外層の表面に前記高分子電解質を接触させることを特徴とする。
【００１８】
本実施態様では、微粒子懸濁液中の微粒子と、高分子電解質液の高分子電解質が共にイオン化して電荷を有している。微粒子を含む微粒子懸濁液と、微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質液を用いる場合、静電気力により、微粒子の最外層と高分子電解質とは互いに引き付けあうので、両液を混合するだけで、容易に強い皮膜を形成することができる。
【００１９】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、前記微粒子懸濁液の流れと前記高分子電解質液の流れとを合流させることによって、前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合することを特徴とする。
【００２０】
本実施態様では、微粒子懸濁液の流れと高分子電解質液の流れとを合流させることにより、容易にコーティングを行なうことができ、また、連続的にコーティングを行なう場合にも適している。従って、特に、微粒子の製造工程が連続的に行なわれる場合には、これに続けてコーティング処理を行なうことができるので、再凝集の恐れのない微粒子を効率よく製造することができる。
【００２１】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とが、マイクロフローチャンネルの中を流れることを特徴とする。
【００２２】
ここで、「マイクロフローチャンネル」とは、精密加工により形成されたミクロンオーダーの流路幅を有する流路を意味する。微粒子懸濁液がマイクロフローチャンネルの中を流れることにより、同時に流れる微粒子の数を制限することができるので、コーティングが行なわれる前に微粒子どうしが再凝集することを有効に防止することができる。また、複数のマイクロフローチャンネルを有するマルチマイクロフローチャンネルを用いる場合には、多数の微粒子のコーティング処理を同時に行なうことができ、生産性を向上させることができる。
【００２３】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合した後、前記微粒子を前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液との混合液から分離回収し、分離回収された前記微粒子を含む新たな微粒子懸濁液と、該微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する前記高分子電解質液とを混合することを特徴とする。
【００２４】
本実施態様では、皮膜が形成された微粒子を混合液から分離回収し、分離回収された微粒子を含む新たな微粒子懸濁液を用いて次のコーティング工程を行なうので、各層の皮膜に不純物が含まれることを防ぎ、品質の高い強い皮膜を形成することができる。
【００２５】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、フィルタを用いて前記微粒子を前記混合液から分離回収することを特徴とする。
【００２６】
本実施態様では、高分子電解質は通過させるが、微粒子は通過させない大きさのメッシュを有するフィルタを用いることによって、確実に微粒子を混合液から分離回収することができる。フィルタの例としては、ＭＦフィルタ、ＵＦフィルタなどが挙げられる。また、フィルタの材質としては、セルロースエステル、ポリスルホン、ポリエステルスルホンなどが好ましい。フィルタの孔径は、４０ｎｍ以上であればよい。また、フィルタは中空糸フィルタ、限外ろ過膜フィルタ等の形態で利用される。フィルタ膜に荷電させることにより、荷電微粒子を吸着させたり、反発させたりすることができるので、正帯電粒子にはカチオン膜、負帯電粒子にはアニオン膜を利用すれば、高分子電解質だけを通過させることができる。
また、フィルタに捕捉された微粒子を回収する方法としては、例えば、逆洗により微粒子をフィルタから除去することや、機械的に微粒子をフィルタから除去することが考えられる。
【００２７】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、表面に前記微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する回転式ローラを備え、前記ローラ表面が前記混合液と接触する位置で、前記混合液中の前記微粒子を前記ローラ表面に捕捉して前記混合液から分離し、更に回転した前記ローラ表面が前記混合液から離れた位置で、前記微粒子を前記ローラ表面から除去して回収することを特徴とする。
【００２８】
ここで、回転式ローラの表面に、微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を与える態様として、例えば、ローラ表面にアニオン性またはカチオン性電着膜を備えることが考えられるし、ローラ表面に電場を加えることも考えられるし、その他、電荷を与えるあらゆる手段を用いることができる。
本実施態様によれば、連続的に、微粒子を混合液から分離回収することができ、コーティング処理の生産性を向上することができる。
【００２９】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、前記ローラ表面に液体を当てて、前記微粒子を前記ローラ表面から除去することを特徴とする。
【００３０】
本実施態様において、回転式ローラの表面に当てる液体として、微粒子懸濁液に用いる液体と同じ液体を用いる場合には、そのまま微粒子を含む新たな微粒子懸濁液を得ることができきる。
【００３１】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、前記ローラ表面の電荷を打ち消すため、マイクロ除電器を備えることを特徴とする。
【００３２】
ここで、「マイクロ除電器」は、静電気を除去する装置であって、例えば、電圧を印加したり、コロナ放電を用いたり、光電離イオンを用いたりすることが考えられ、その他のあらゆる除電方法を用いて、静電気を除去することができる。
本実施態様によれば、更に確実に、微粒子を回転式ローラの表面から除去することができる。
【００３３】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、前記回転式ローラは、回転位置に応じて前記ローラ表面の電荷の極の切り替えが可能であり、前記ローラ表面が前記混合液と接触する位置で、前記ローラ表面の電荷を前記微粒子の最外層の電荷と反対の極にして、前記混合液中の前記微粒子を前記ローラ表面に捕捉して前記混合液から分離し、更に回転した前記ローラ表面が前記混合液から離れた位置で、前記ローラ表面の電荷を前記微粒子の最外層の電荷と同じ極にして、前記微粒子を前記ローラ表面から除去することを特徴とする。
【００３４】
本実施態様では、回転式ローラの表面の電荷を微粒子の最外層の電荷と反対の極にして、静電気力により引き付けて微粒子を捕捉し、その後、回転式ローラの表面の電荷を微粒子の最外層の電荷と同じ極に変更して、静電気力により反発力を生じさせ、捕捉した微粒子をローラ表面から確実に除去することができる。なお、上述の回転式ローラの表面に液体を当てる実施態様と組み合わせて、更に確実に除去することもできる。
【００３５】
本発明の微粒子のコーティング装置のその他の実施態様は、前記微粒子を製造する微粒子製造装置に接続され、前記微粒子の製造工程に続けて、前記高分子電解質を用いたコーティングを行なうことを特徴とする。
【００３６】
本実施態様によれば、微粒子の製造工程（粒子の微細化工程）に続けて、製造された微粒子に高分子電解質のコーティングを行なうことができるので、製造された微粒子の再凝集を確実に防止することができる。特に、連続的に微粒子を製造する装置に、連続的にコーティングすることも可能な本発明の微粒子のコーティング装置を接続することによって、生産効率の高い一貫微粒子製造システムを構築することができる。
【００３７】
本発明の微粒子のコーティング方法の１つの実施態様は、高分子電解質を用いて微粒子のコーティングを行なう方法であって、外表面に所定の電荷を有する微粒子、および前記微粒子の外表面の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を提供し、前記微粒子の外表面の電荷と反対の電荷を有する前記高分子電解質を接触させて、前記微粒子の最外層の表面に該高分子電解質の皮膜を形成する工程を所望の回数行なって、前記微粒子に所望の層数の皮膜を形成することを特徴とする。
【００３８】
本発明の微粒子のコーティング方法のその他の実施態様は、前記微粒子が微粒子懸濁液に含まれ、前記高分子電解質が高分子電解質液に含まれ、前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合することによって、前記微粒子の最外層の表面に前記高分子電解質を接触させることを特徴とする。
【００３９】
本発明の微粒子のコーティング方法のその他の実施態様は、前記微粒子懸濁液の流れと前記高分子電解質液の流れとを合流させることによって、前記微粒子懸濁液と前記高分子電解質液とを混合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
以上のように、本発明の微粒子のコーティング装置及びコーティング方法を用いることによって、微粒子の表面に一定の厚みの強い皮膜を、所望の層数だけ容易に確実に形成することができる。また、微粒子の再凝縮を恒久的に防止することができ、不純物の混入を防ぐこともできる。
更に、粒子の製造（微細化）工程に続けて、製造された微粒子に高分子電解質のコーティングを行なう場合には、一貫微粒子製造システムを構築することができ、特に、連続的に微粒子を製造する工程に引き続いて、連続的にコーティングを行なう場合には、生産効率の高い一貫微粒子製造システムを構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の微粒子のコーティング装置及びコーティング方法の実施形態について、以下に図面を用いながら詳細に説明する。
【００４２】
（本発明のコーティング装置を含む微粒子製造システムの説明）
図１は、本発明のコーティング装置４を含む一貫微粒子製造システム２の１つの実施形態の概要を示す図である。微粒子製造装置６によって製造された微粒子を含む微粒子懸濁液が、本発明のコーティング装置４へ供給される。供給される微粒子の粒径は、ミクロンサイズのものからナノサイズのものまで、あらゆる粒径の微粒子を用いることができる。
この一貫微粒子製造システム２で用いる微粒子製造装置６としては、あらゆる微粒子製造装置を用いることが可能であり、例えば、ウエットボールミル用いて機械的に粒子を微細化する装置を用いることもできるし、また、レーザ光を照射して粒子を微細化する装置を用いることもできる。また、微粒子を連続的に製造する装置を用いることもできるし、バッチ式に微粒子を製造する装置を用いることもできる。
【００４３】
本発明の微粒子のコーティング装置４においては、供給された微粒子懸濁液と、高分子電解質液とを混合して、微粒子の外表面に高分子電解質からなる多層の皮膜を形成することができる。図１に示す実施形態では、一例として、微粒子が微粒子懸濁液の中でイオン化して負の電荷を有しているところを示している。また、皮膜を形成するために用いる高分子電解質液としては、溶液中において高分子電解質がイオン化して正の電荷を有するカチオン性高分子電解質液と、溶液中において高分子電解質がイオン化して負の電荷を有するアニオン性高分子電解質液とがある。
【００４４】
コーティング装置４では、まず微粒子懸濁液と、微粒子の外表面の負の電荷と反対の正の電荷を有するカチオン性高分子電解質液とを混合して、微粒子の外表面にカチオン性高分子電解質からなるカチオン皮膜を形成する。次に、カチオン皮膜が形成されたカチオン皮膜微粒子を含む新たな微粒子懸濁液と、カチオン皮膜微粒子の最外層の正の電荷と反対の負の電荷を有するアニオン性高分子電解質液とを混合して、微粒子の最外層の上にアニオン性高分子電解質からなるアニオン皮膜を形成する。
【００４５】
更に、アニオン皮膜が形成されたアニオン皮膜微粒子を含む新たな微粒子懸濁液と、微粒子の最外層の負の電荷と反対の正の電荷を有するカチオン性高分子電解質液とを混合して、微粒子の最外層の上にカチオン性高分子電解質からなるカチオン皮膜を形成する。
以上のようにして、微粒子の外表面に、３層の高分子電解質からなる皮膜を形成したところを、図１の右端の図に示す。これらの皮膜により、微粒子の再凝集を未然に防止することができる。
【００４６】
ここで、微粒子懸濁液と、高分子電解質液とを混合する方法としては、両方の液を同一の容器の中に入れて混合することもできるし、後述するように、微粒子懸濁液の流れと、高分子電解質液の流れを合流させることによって混合することもできる。
いずれの方法を用いる場合でも、微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を接触させるので、静電気力により、微粒子の最外層と高分子電解質とが互いに引き付け合うので、両液を混合するだけで、容易にコーティングを行なうことができ、また、強い皮膜を形成することができる。更に、ある厚みの皮膜が形成されると、反対電荷による引き付け合う静電気力が生じなくなるので、一定の厚みの皮膜を容易に形成することができる。
【００４７】
図１に示すような微粒子懸濁液と高分子電解質液を用いて微粒子のコーティングを行なうことは、液体を混合するだけで容易にコーティングができるため、好ましいコーティング方法といえるが、本発明のコーティング装置及びコーティング方法はこれに限られるものではなく、微粒子が液体の中に含まれない状態でコーティングを行なうことも考えられる。この場合、例えば、微粒子自体を高分子電解質液の中に入れることも考えられるし、スプレー等にて高分子電解質液を微粒子に吹き付けることも考えられるし、高分子電解質液を微粒子に塗布することも考えられる。また、真空中や雰囲気ガス中でコーティングを行なうことにより、酸化や不純物の混入を防止することができる。
【００４８】
（本発明に係る高分子皮膜コーティング部の説明）
次に、微粒子懸濁液と高分子電解質液を用いて、微粒子の外表面に高分子電解質の皮膜を形成する高分子皮膜コーティング部の１つの実施形態を、図２及び図３を用いて説明する。この高分子皮膜コーティング部は、本発明の微粒子のコーティング装置の主要構成機器の１つである。
【００４９】
本実施形態では、微粒子懸濁液の流れと高分子電解質液の流れとを合流させることによってコーティングを行なう。また、本実施形態では、微粒子懸濁液と高分子電解質液とが、共にマイクロフローチャンネルの中を流れるようになっている。図２には、微粒子懸濁液と高分子電解質液とが、各々１本のマイクロフローチャンネルの中を流れて合流するシングルマイクロフローチャンネルを用いた高分子皮膜コーティング部の実施形態を示し、図３には、図２に示すシングルマルチフローチャンネルを用いた高分子皮膜コーティング部が複数備えられたマルチマイクロフローチャンネルを用いた高分子皮膜コーティング部の実施形態を示す。
【００５０】
まず、図２に示すシングルマイクロフローチャンネルを用いた高分子皮膜コーティング部の実施形態の説明を行なう。
ここで、マイクロフローチャンネルとは、精密加工により形成されたミクロンオーダーの流路幅を有する流路である。このマイクロフローチャンネルは、微粒子製造装置によって微細化された微粒子が、微粒子懸濁液の中で再凝集することを防ぐために有効である。特に、マイクロフローチャンネルの流路幅を、微粒子懸濁液の中で流動する微粒子長径よりもわずかに大きい程度にすることが好ましい。ただし、粒径のばらつきや、マイクロフローチャネルの加工精度等を考慮すると、流動する微粒子長径の１．１〜５００倍の範囲、好ましくは５０〜５００倍の範囲で定めることが望ましい。なお、本実施形態では、微粒子を含む懸濁液として水を用いている。
【００５１】
次に、高分子電解質液が流れるマイクロフローチャンネルも、上述の微粒子懸濁液が流れるマイクロフローチャンネルと同様の寸法に設定することができる。マイクロフローチャンネルを流れる高分子電解質液は、コーティングを行なう微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質を含んでいる。つまり、微粒子懸濁液に含まれる微粒子の最外層が負の電荷を有する場合には、正の電荷を有するカチオン性高分子電解質液をマイクロフローチャンネルに流す。同様に、微粒子懸濁液に含まれる微粒子の最外層が正の電荷を有する場合には、負の電荷を有するアニオン性高分子電解質液をマイクロフローチャンネルに流す。
また、本実施形態では、微粒子懸濁液が流れるマイクロフローチャンネルと、高分子電解質が流れるマイクロフローチャンネルとが約７５度の角度をなして合流しているが、合流する角度については、鋭角から鈍角まで幅広い角度を選択することができる。合流する角度は、０〜１８０度の範囲が好ましい。マルチマイクロフローチャンネルを用いる場合は０〜５度の範囲がより好ましい。
【００５２】
もし、微粒子に、カチオン性高分子電解質の皮膜（カチオン皮膜）とアニオン性高分子電解質の皮膜（アニオン皮膜）とを交互にコーティングしていく場合には、少なくとも、微粒子懸濁液が流れるマイクロフローチャンネルとカチオン性高分子電解質液が流れるマイクロフローチャンネルとが合流するカチオン皮膜コーティング部と、微粒子懸濁液が流れるマイクロフローチャンネルとアニオン性高分子電解質液が流れるマイクロフローチャンネルとが合流するアニオン皮膜コーティング部とを１組ずつ備える必要がある。
上述のように、各高分子皮膜コーティング部では、微粒子懸濁液に対して、微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有する高分子電解質液を用いるので、互いに引き付け合う静電気力によって、２つの液を合流させるだけで、強い皮膜を容易に形成することができる。
【００５３】
次に、図３に示すマルチマイクロフローチャネルを用いた高分子皮膜コーティング部の説明を行なう。本実施形態では、上述のシングルマイクロフローチャンネルを用いた高分子皮膜コーティング部が５組備えられたマルチマイクロフローチャンネルを用いた高分子皮膜コーティング部が示されている。
本実施形態における各高分子皮膜コーティング部では、上述と同様のコーティングが行なわれるが、一度に皮膜を形成できる微粒子の量は５倍に増加するので、高い生産性を有する高分子皮膜コーティング部を実現することができる。
【００５４】
ここで、どれだけの本数のマイクロフローチャンネルを備えるかについては、微粒子の必要生産量に応じて最適な本数を定めることが望ましい。特に、上流側の微粒子製造装置で連続的に微粒子を製造する場合には、微粒子製造装置から流れる微粒子懸濁液と同等以上の流量の微粒子懸濁液を処理可能な高分子皮膜コーティング部を備えることによって、微粒子製造からコーティング処理を連続して行なう一貫微粒子製造システムを実現することができる。
【００５５】
（本発明の微粒子のコーティング装置及びコーティング方法全体の説明）
次に、上述のマイクロフローチャンネルを用いた高分子皮膜コーティング部を有する本発明の微粒子のコーティング装置及びコーティング方法の１つの実施形態を、図４を用いて説明する。
図４は、微粒子懸濁液及び高分子電解質液の流れに沿って、本発明の微粒子のコーティング装置及びコーティング方法の全体を示した線図である。
【００５６】
図４に示される本実施形態の微粒子のコーティング装置は、主に、コーティング前の微粒子の懸濁液を収容した初期微粒子懸濁液槽１２と、微粒子にカチオン皮膜を形成するカチオン皮膜コーティング部２０と、微粒子にアニオン皮膜を形成するアニオン皮膜コーティング部３０と、これらの高分子皮膜コーティング部２０、３０により皮膜が形成された高分子皮膜微粒子を分離回収する分離回収装置４０ａ、ｂと、一連のコーティング処理が終了した高分子皮膜微粒子を回収する多層皮膜微粒子回収槽６４と、各装置を接続する配管と、各種の液体を各機器へ送るポンプと、所定の配管ルートへ液体を流すために配管の開閉を行なうバルブ類とから構成されている。
【００５７】
また、カチオン皮膜コーティング部２０は、主に、微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル２２ａと、カチオン性高分子電解質液用マイクロフローチャンネル２２ｂと、それらが合流して形成される合流マイクロフローチャンネル２２ｃと、カチオン性高分子電解質液を貯蔵したカチオン性高分子電解質液タンク２４と、ポンプ、配管、バルブ類から構成される。同様に、アニオン皮膜コーティング部３０は、主に、微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル３２ａと、アニオン性高分子電解質液用マイクロフローチャンネル３２ｂと、それらが合流して形成される合流マイクロフローチャンネル３２ｃと、カチオン性高分子電解質液を貯蔵したカチオン性高分子電解質液タンク３４と、ポンプ、配管、バルブ類から構成される。
なお、図を簡略化するため、これらのマイクロフローチャンネルを用いた高分子皮膜コーティング部２０、３０は、シングルマイクロフローチャンネルの形で示されているが、実際には、微粒子の生産量に応じた本数のマイクロフローチャンネルを有するマルチマイクロフローチャンネルを用いることができる。
【００５８】
ここで、微粒子懸濁液の流れに沿って説明すると、微粒子製造装置６（図１）によって製造されたコーティング前の微粒子の懸濁液が、初期微粒子懸濁液槽１２に収容されている。本実施形態においても、微粒子を含む懸濁液として水を用いており、微粒子の外表面は水の中でイオン化して負の電荷を有している。
この状態において、ポンプ１４ａ、１４ｂを用いて、コーティング前の微粒子懸濁液を、初期微粒子懸濁液槽１２からカチオン皮膜コーティング部２０内の微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル２２ａへ送る。同様に、ポンプ２６を用いて、カチオン性高分子電解質液タンク２４に貯蔵されたカチオン性高分子電解質液を、カチオン性高分子電解質液タンク２４からカチオン性高分子電解質液用マイクロフローチャンネル２２ｂへ送る。
【００５９】
そして、微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル２２ａとカチオン性高分子電解質液用マイクロフローチャンネル２２ｂとが合流して、合流マイクロフローチャンネル２２ｃを形成する。合流マイクロフローチャンネル２２ｃにおいて、微粒子懸濁液とカチオン性高分子電解質液とが混合し、微粒子の外表面にカチオン性高分子電解質が接触してカチオン皮膜を有するチオン皮膜微粒子が形成される。
【００６０】
そして、微粒子懸濁液とカチオン性高分子電解質液との混合液であるカチオン性混合液が、分離回収装置４０ａに入る。ここで、カチオン性混合液には、カチオン皮膜微粒子が含まれている。カチオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ａによって、カチオン皮膜微粒子が捕捉され、カチオン性混合液から分離回収される。そして、分離回収されたカチオン皮膜微粒子は、洗浄水を懸濁液とする新たな微粒子懸濁液（カチオン皮膜微粒子懸濁液）として、カチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａで回収される。この分離回収装置４０の詳細な説明については、図５から図９を用いて後述する。
【００６１】
次に、ポンプ１６を用いて、カチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａに回収されたカチオン皮膜微粒子懸濁液を、カチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａからアニオン皮膜コーティング部３０内の微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル３２ａへ送る。同様に、ポンプ３６を用いて、アニオン性高分子電解質液タンク３４に貯蔵されたアニオン性高分子電解質液を、アニオン性高分子電解質液タンク３４からアニオン性高分子電解質液用マイクロフローチャンネル３２ｂへ送る。
【００６２】
そして、微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル３２ａとアニオン性高分子電解質液用マイクロフローチャンネル３２ｂとが合流して、合流マイクロフローチャンネル３２ｃを形成する。この合流マイクロフローチャンネル３２ｃにおいて、カチオン皮膜微粒子懸濁液とアニオン性高分子電解質液とが混合し、カチオン皮膜微粒子の外表面にアニオン性高分子電解質が接触してアニオン皮膜を有するアニオン皮膜微粒子が形成される。
【００６３】
そして、微粒子懸濁液とアニオン性高分子電解質液との混合液であるアニオン性混合液が分離回収装置４０ｂへ入る。ここで、アニオン性混合液には、アニオン皮膜微粒子が含まれている。アニオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ｂによって、アニオン皮膜微粒子が捕捉され、アニオン性混合液から分離回収される。そして、分離回収されたアニオン皮膜微粒子は、洗浄水を懸濁液とする新たな微粒子懸濁液（アニオン皮膜微粒子懸濁液）として、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂで回収される。
【００６４】
以上により、２層の高分子電荷質皮膜を有する微粒子が形成される。もし、２層の高分子電解質皮膜を有する微粒子が最終製品の場合には、ポンプ６２を用いて、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂで回収されたアニオン皮膜微粒子懸濁液を、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂから多層皮膜微粒子回収槽６４へ送り、一連のコーティング処理を終了する。
【００６５】
もし、３層以上のコーティングを行なう場合には、再び、ポンプ１４ｂを用いて、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂで回収されたアニオン皮膜微粒子懸濁液を、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂからカチオン皮膜コーティング部２０内の微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル２２ａへ送り、上述と同様のコーティング処理を行って、３層の高分子電解質皮膜を有する微粒子を形成する。もし、３層の高分子電解質皮膜を有する微粒子が最終製品の場合には、ポンプ６２を用いて、カチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａで回収されたカチオン皮膜微粒子懸濁液を、カチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａから多層皮膜微粒子回収槽６４へ送り、一連のコーティング処理を終了する。
【００６６】
もし、更に多層のコーティングを行なう場合には、再び、ポンプ１６を用いて、カチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａで回収されたカチオン皮膜微粒子懸濁液を、カチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａからアニオン皮膜コーティング部３０内の微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル３２ａへ送り、同様のコーティング処理を行なう。以上のようなコーティング処理を、例えば、Ｎ回繰り返すことによって、Ｎ層の高分子電荷質からなる皮膜を有する微粒子を得ることができる。
【００６７】
（本発明に係る分離回収装置の説明）
次に、カチオンまたはアニオン皮膜微粒子を捕捉して、カチオン性またはアニオン性混合液から分離回収する分離回収装置４０について、図５〜図９を用いて下記に詳細に説明する。
【００６８】
＜フィルタを用いた分離回収装置の説明＞
まず、フィルタを用いて、カチオンまたはアニオン皮膜微粒子を分離回収する分離回収装置の１つの実施形態を、図５を用いて説明する。図５は、図４と同様に、微粒子を含む液体の流れに沿って分離回収プロセスを示した線図である。
ここで、カチオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ａを図５（ａ）に示し、アニオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ｂを図５（ｂ）に示す。基本的な構造は、どちらの装置も同一である。
【００６９】
まず、図５（ａ）を用いて、カチオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ａの説明を行なう。
カチオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ａは、主に、カチオン皮膜微粒子を含むカチオン性混合液をナノ粒子フィルタ４２ａへ運ぶポンプ４４ａと、カチオン皮膜微粒子を捕捉するためのナノ粒子フィルタ４２ａと、ナノ粒子フィルタ４２ａの逆洗のために洗浄水を吐出するポンプ４６ａと、カチオン皮膜微粒子を捕捉した残りのカチオン性混合液を回収するカチオン性混合液回収槽４８ａと、これらの機器を接続する配管と、所定の配管ルートを設定するために配管の開閉を行なうバルブ類とから構成される。なお、カチオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ａで分離回収されたカチオン皮膜微粒子は、洗浄水を新たな懸濁液とするカチオン皮膜微粒子懸濁液として、上述のカチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａへ送られて回収される。
【００７０】
カチオン皮膜コーティング部２０でカチオン皮膜が形成されたカチオン皮膜微粒子を含む流体の流れに沿って説明すると、まず、図５（ａ−１）に示すように、カチオン皮膜微粒子を含んだカチオン性混合液が分離回収装置４０ａに入り、分離回収装置４０ａに備えられたポンプ４４ａにより、ナノ粒子フィルタ４２ａへ送られる。ここで、ナノ粒子フィルタとは、ナノサイズの粒径を有する微粒子を捕捉可能なメッシュの微細フィルタであって、本実施形態においては、カチオン性高分子電解質は通すが、カチオン皮膜微粒子は通さないような大きさのメッシュを有している。このナノ粒子フィルタ４２ａにより、カチオン皮膜微粒子が捕捉され、残りのカチオン性混合液がカチオン性混合液回収槽４８ａへ流れて回収される。
【００７１】
次に、図５（ａ−２）に示すように、ポンプ４６ａにより、上述の反対側から洗浄水をナノ粒子フィルタ４２ａへ吐出してナノ粒子フィルタ４２ａを洗浄し、捕捉されたカチオン皮膜微粒子をナノ粒子フィルタ４２ａから除去する。そして、この洗浄水を新たな懸濁液とするカチオン皮膜微粒子懸濁液が、上述のカチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ａに送られて回収される。
【００７２】
次に、図５（ｂ）を用いて、アニオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ｂの説明を行なう。なお、基本的な処理工程は、カチオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ａと同様である。
アニオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ｂは、主に、アニオン皮膜微粒子を含むアニオン性混合液をナノ粒子フィルタ４２ｂへ運ぶポンプ４４ｂと、アニオン皮膜微粒子を捕捉するためのナノ粒子フィルタ４２ｂと、ナノ粒子フィルタ４２ｂの逆洗のために洗浄水を吐出するポンプ４６ｂと、アニオン皮膜微粒子を捕捉した残りのアニオン性混合液を回収するアニオン性混合液回収槽４８ｂと、これらの機器を接続する配管と、所定の配管ルートを設定するために配管の開閉を行なうバルブ類とから構成される。なお、アニオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ｂで分離回収されたアニオン皮膜微粒子は、洗浄水を新たな懸濁液とするアニオン皮膜微粒子懸濁液として、上述のアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂへ送られて回収される。
【００７３】
アニオン皮膜コーティング部３０でアニオン皮膜が形成されたアニオン皮膜微粒子を含む流体の流れに沿って説明すると、まず、図５（ｂ−１）に示すように、アニオン皮膜微粒子を含んだアニオン性混合液が、分離回収装置４０ｂに入り、分離回収装置４０ｂに備えられたポンプ４４ｂにより、ナノ粒子フィルタ４２ｂへ送られる。本実施形態においては、ナノ粒子フィルタ４２ｂは、アニオン性高分子電解質は通すが、アニオン皮膜微粒子は通さないような大きさのメッシュを有している。このナノ粒子フィルタ４２ｂにより、アニオン皮膜微粒子が捕捉され、残りのアニオン性混合液が、アニオン性混合液回収槽４８ｂに流れて回収される。
【００７４】
次に、図４（ｂ−２）に示すように、ポンプ４６ｂにより、上述の反対側から洗浄水をナノ粒子フィルタ４２ｂへ吐出してナノ粒子フィルタ４２ｂを洗浄し、捕捉されたアニオン皮膜微粒子をナノ粒子フィルタ４２ｂから除去する。そして、この洗浄水を新たな懸濁液とするアニオン皮膜微粒子懸濁液が、上述のアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂに送られて回収される。
以上により、フィルタを用いて、確実に、カチオン（アニオン）皮膜微粒子をカチオン性（アニオン性）混合液から分離回収することができる。
【００７５】
＜回転式ローラを用いた分離回収装置の説明＞
次に、回転式ローラを用いた分離回収装置の１つの実施形態を、図６を用いて説明する。図６は、回転式ローラを用いた分離回収装置４０の構造を模式的に表した側面図である。この分離回収装置４０は、通常、カチオン皮膜コーティング部２０の下流側に設置されてカチオン皮膜微粒子を分離回収するカチオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ａと、アニオン皮膜コーティング部３０の下流側に設置されてアニオン皮膜微粒子を回収するアニオン皮膜微粒子の分離回収装置４０ｂとが備えられる。どちらの装置も構造は同一であるが、下記の説明においては、アニオン皮膜微粒子を分離回収する場合を例に取って説明する。
【００７６】
図６に示すように、回転式ローラを用いた分離回収装置４０は、主に、ローラ表面８２ａにカチオン性電着膜を備えた回転式ローラ８２と、アニオン性混合液を上方から回転式ローラ８２に注ぐノズル８０と、回転式ローラ８２を回転させるローラ駆動部（図示せず）と、アニオン性混合液を回収するアニオン性混合液回収槽８４と、洗浄水をローラ表面８２ａに吹き付けるための吹き付けノズル８６と、洗浄水を新たな懸濁液とするアニオン皮膜微粒子懸濁液を回収するアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８と、セパレータ９０とから構成される。なお、本実施形態では、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８で回収されたアニオン皮膜微粒子懸濁液が、上述のアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂへ送られるようになっているが、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８の代わりに、上述のアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽６０ｂをそのまま用いることもできる。また、吹き付けノズル８６には、洗浄水を吐出するためのポンプ（図示せず）が備えられている。なお、本実施形態のローラ駆動部は、電動モータの駆動力により、回転式ローラ８２を所定の回転数で回転させているが、その他のあらゆる駆動源を用いることができる。
【００７７】
アニオン皮膜微粒子を含む流体の流れに沿って説明すると、まず、ノズル８０を用いて、アニオン皮膜コーティング部３０によってアニオン皮膜が形成されたアニオン皮膜微粒子を含んだアニオン性混合液を、上方から回転式ローラ８２のローラ表面８２ａに注ぐ。ここで、ローラ表面８２ａには、アニオン性混合液に含まれるアニオン皮膜微粒子の最外層の電荷と反対の電荷を有するカチオン性電着膜が備えられており、静電気力によって、アニオン皮膜微粒子がローラ表面８２ａに引き付けられて捕捉される。
一方、アニオン皮膜微粒子が捕捉された残りのアニオン性混合液は、回転式ローラ８２の下方に設けられたアニオン性混合液回収槽８４に落下して回収される。なお、アニオン皮膜微粒子の回収率を高めるために、アニオン性混合液回収槽８４で回収されたアニオン性混合液をポンプで汲み上げて、再びノズル８０から回転式ローラ８２のローラ表面８２ａに注ぐ工程を繰り返すことも考えられる。
【００７８】
回転式ローラ８２のローラ表面８２ａに捕捉されたアニオン皮膜微粒子は、回転式ローラ８２の回転に伴って、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８の上方へ移動する。そして、吹き付けノズル８６によって、洗浄水を回転式ローラ８２のローラ表面８２ａに吹き付けてローラ表面８２ａを洗浄し、捕捉されていたアニオン皮膜微粒子をローラ表面８２ａから除去する。
そして、除去されたアニオン皮膜微粒子と洗浄水とからなる新たなアニオン皮膜微粒子懸濁液が、下方に設置されたアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８へ落下して回収される。なお、セパレータ９０によって、アニオン皮膜微粒子性懸濁液が、アニオン性混合液回収槽８４へ落下することを防止している。
なお、カチオン皮膜微粒子を分離回収する場合も、基本的に同一であるので、説明は省略する。
【００７９】
＜回転式ローラを用いた分離回収装置のその他の実施形態の説明＞
次に、図７、図８（ａ）及び図８（ｂ）を用いて、回転式ローラを用いた分離回収装置４０のその他の実施形態の説明を行なう。
＜その他の実施形態１＞
図７に示すその他の実施形態１は、図６に示す回転式ローラを用いた分離回収装置４０に、更にマイクロ除電器９２を加えたものである。ここで、マイクロ除電器は、静電気を除去する装置であって、例えば、電圧を印加したり、コロナ放電を用いたり、光電離イオンを用いて静電気を除去することができる。
本実施形態では、アニオン性皮膜微粒子の最外層と反対の電荷を有するカチオン性電着膜を備えたローラ表面８２ａは、アニオン性皮膜微粒子を捕捉した位置から更に回転して、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８の上方の位置に移る。そしてこの位置で、マイクロ除電器９２によって、ローラ表面８２ａの正の電荷が中和され静電気が除去される。従って、アニオン性皮膜微粒子を引き付けていた静電気力が弱まり、吹き付けノズル８６からの洗浄水の吹き付けによって、より確実にアニオン性皮膜微粒子をローラ表面８２ａから除去することができる。そして、除去されたアニオン性皮膜微粒子を含むアニオン皮膜微粒子懸濁液は、セパレータ９０ｂによって、確実にアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８へ落下して回収される。
【００８０】
＜その他の実施形態２＞
次に、図８（ａ）及び図８（ｂ）を用いて、回転式ローラを用いた分離回収装置４０のその他の実施形態２の説明を行なう。本実施形態でも、アニオン皮膜微粒子を分離回収する場合を例に取って説明する。図８（ａ）は、分離回収装置４０の構造を模式的に表した側面図であり、図８（ｂ）は部分斜視図である。本実施形態では、電圧を加えて回転式ローラ１００のローラ表面１０２ａに電荷を与え、回転式ローラ１００の回転位置に応じて、ローラ表面１０２ａの電荷の正負の切り替えが可能なようになっている。
本実施形態の回転式ローラ１００は、支持リング１０４と複数の捕捉ピース１０２から構成され、図８（ｂ）に示すように、絶縁材料からなる支持リング１０４の全外周面上に、銅等の導電材料からなる捕捉ピース１０２が取り付けられている。支持リング１０４に取り付けられた各捕捉ピース１０２の外径側表面によって、ローラ表面１０２ａが形成されている。支持リング１０４には捕捉ピース１０２の数に対応した数の貫通穴１０４ａが開けられており、捕捉ピース１０２に設けられた突起部１０２ｂが貫通穴１０４ａに挿入されて、捕捉ピース１０２が支持リング１０４の外周面に取り付けられる。なお、支持リング１０４には、隣り合う捕捉ピース１０２の設置位置の間に隆起部が設けられており、捕捉ピース１０２どうしが電気的に絶縁されるようになっている。
【００８１】
更に、図８（ａ）に示すように、回転式ローラ１００の内側には、銅等の導電材料からなる電極リング１０６が設けられている。電極リング１０６は、正極側リング１０６ａと負極側リング１０６ｂとに２分割されている。そして、両リングの間には絶縁材料からなる絶縁ピース１０８が挿入されて、両リングが電気的に絶縁されている。そして、正極側リング１０６ａには正の電荷が与えられ、負極側リング１０６ｂには負の電荷が与えられる。
また、回転式ローラ１００の内側（支持リング１０４の内側）へ突き出た突起部１０２ｂと、電極リング１０６とが接触するように配置されている。従って、ローラ表面１０２ａ（捕捉ピース１０２）には、突起部１０２ｂを介して接触している電極リング１０６と同じ極の電荷を有する状態になる。
また、ローラ駆動部（図示せず）により回転式ローラ１００は回転するが、電極リング１０６は固定されている。この状態で、回転式ローラ１００を回転させると、突起部１０２ｂの先端部と電極リング１０６とが摺動し、ローラ表面１０２ａ（捕捉ピース１０２）が紙面右側のアニオン性混合液回収槽８４の上方にある場合には、ローラ表面１０２ａ（捕捉ピース１０２）は正の電荷を有し、回転式ローラ１００が回転して、ローラ表面１０２ａ（捕捉ピース１０２）が、紙面左側のアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８の上方にある場合には、ローラ表面１０２ａ（捕捉ピース１０２）は負の電荷を有する。
【００８２】
従って、ノズル８０を用いて、アニオン皮膜微粒子を含んだアニオン性混合液を、上方から回転式ローラ１００のローラ表面１０２ａに注ぐと、静電気力によって、アニオン皮膜微粒子をローラ表面１０２ａに引き付けて捕捉する。
一方、回転式ローラ１００が回転して、アニオン性皮膜微粒子を捕捉したローラ表面１０２ａが、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽８８の上方に移動すると、その電荷は正から負に切り替わるので、アニオン性皮膜微粒子を引き付けていた静電気力が逆に反発力に変わり、アニオン性皮膜微粒子をローラ表面１０２ａから除去する。
【００８３】
また、吹き付けノズル８６からの洗浄水の吹き付けによって、更に確実にアニオン性皮膜微粒子をローラ表面１０２ａから除去することができる。除去されたアニオン性皮膜微粒子を含むアニオン皮膜微粒子性懸濁液は、セパレータ９０によって、アニオン性混合液回収槽８４へ落下することを防止している。
なお、上述の実施形態において、突起部１０２ｂの先端と電極リング１０６との間の電気的接続をより確実にするため、バネ等を用いて突起部１０２ｂまたは電極リング１０６を付勢することも考えられるし、突起部１０２ｂの先端部の形状をブラシ状にしたり、ローラを設けたりすることも考えられる。また、回転式ローラの代わりに、無限軌道を用いることもできる。
【００８４】
＜電荷を有する流路を用いた分離回収装置の説明＞
次に、電荷を有する流路を用いた分離回収装置４０の１つの実施形態を、図９（ａ）及び図９（ｂ）を用いて説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、電荷を有する流路を用いた分離回収装置４０の構造及び分離回収工程を示す斜視図である。なお、下記の説明においては、アニオン皮膜微粒子を分離回収する場合を例に取って説明する。
まず、図９（ａ）は、アニオン性混合液中のアニオン皮膜微粒子を、静電気力によって流路２０２の表面に捕捉する工程を示し、図９（ｂ）は、洗浄水を吹き付けて、流路２０２に捕捉されたアニオン皮膜微粒子を流路から洗い流して、洗浄水と共にアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽２０６に回収する工程を示す。
【００８５】
本実施形態の分離回収装置４０は、表面の電荷の正負の切り替えが可能な流路２０２と、アニオン性混合液中の流れと直交した方向に洗浄水を吹き付けるための洗浄水ノズル２０４と、アニオン皮膜微粒子と洗浄水とからなる新たなアニオン皮膜微粒子懸濁液を回収するアニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽２０６と、回転軸２０８ａを中心に回転可能であって、アニオン性混合液の流路２０２の側壁（図９（ａ）参照）、及びアニオン皮膜微粒子と洗浄水とからなる新たなアニオン皮膜微粒子懸濁液の流路の役割を果たす回転プレート２０８とから、主に構成される。
まず、図９（ａ）に示すように、アニオン性混合液が流路２０２上を矢印の方向に流れる。このとき、流路２０２の表面の電荷を正にしておくことにより、アニオン性混合液中のアニオン皮膜微粒子が、静電気力によって、流路２０２の表面に引き付けられて捕捉される。
【００８６】
次に、所定量のアニオン性混合液を流した後、図９（ａ）で垂直方向を向いていた回転プレート２０８を、図示されていないアクチュエータを用いて、図９（ｂ）に示す状態になるまで、回転軸２０８ａを中心に回転させる。
そして、図９（ｂ）に示すように、流路２０２の表面の電荷を正から負に切り替え、洗浄水ノズル２０４から流路２０２の表面へ、洗浄水を矢印の方向に吹き付ける。
この場合、静電力により流路２０２の表面に引き付けられていたアニオン皮膜微粒子は、流路２０２の電荷が正から負に切り替わることによって、流路２０２との間に反発力が生じるようになるので、洗浄水によって、容易に流路２０２から洗い流される。そして、アニオン皮膜微粒子と洗浄水とからなる新たなアニオン皮膜微粒子懸濁液は、回転プレート２０８の上を流れて、アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽２０６へ回収される。
なお、この電荷を有する流路を用いた分離回収装置４０を２台備えて、これらを交互に用いることによって、連続的に微粒子を微粒子懸濁液から分離回収する処理を継続することができる。
【００８７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１は、本発明のコーティング装置を含む一貫微粒子製造システムの１つの実施形態の概要を示す図である。
【図２】図２は、シングルマイクロフローチャンネルを用いたコーティング部の１つの実施形態を示す図である。
【図３】図３は、マルチマイクロフローチャンネルを用いたコーティング部の１つの実施形態を示す図である。
【図４】図４は、微粒子懸濁液及び高分子電解質液の流れに沿って、本発明の微粒子のコーティング装置及びコーティング方法の１つの実施形態の全体を示した線図である。
【図５】図５は、フィルタを用いて、カチオン性、アニオン皮膜微粒子を分離回収する分離回収装置の１つの実施形態を示す模式図である。
【図６】図６は、回転式ローラ用いて、カチオン性、アニオン皮膜微粒子を分離回収する分離回収装置の１つの実施形態を示す模式図である。
【図７】図７は、回転式ローラ用いて、カチオン性、アニオン皮膜微粒子を分離回収する分離回収装置のその他の実施形態１を示す模式図である。
【図８】図８（ａ）は、回転式ローラ用いて、カチオン性、アニオン皮膜微粒子を分離回収する分離回収装置のその他の実施形態２を示す模式図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される回転式ローラの斜視図である。
【図９】図９（ａ）は、電荷を有する流路を用いて、カチオン性、アニオン皮膜微粒子を分離回収する分離回収装置の１つの実施形態を示す斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示された分離回収装置において流路に捕捉されたアニオン皮膜微粒子を洗い流して回収する工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８９】
２          微粒子の一貫製造システム  
４          微粒子のコーティング装置
６          微粒子製造装置
１２        初期微粒子懸濁液槽        
１４ａ、１４ｂ  ポンプ
１６        ポンプ
２０        カチオン皮膜コーティング部
２２ａ      微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル
２２ｂ      カチオン性高分子電解質液用マイクロフローチャンネル
２２ｃ      合流マイクロフローチャンネル
２４        カチオン性高分子電解質液タンク
２６        ポンプ  
３０        アニオン皮膜コーティング部  
３２ａ      微粒子懸濁液用マイクロフローチャンネル
３２ｂ      アニオン性高分子電解質液用マイクロフローチャンネル
３２ｃ      合流マイクロフローチャンネル
３４        アニオン性高分子電解質液タンク
３６        ポンプ
４０        分離回収装置
４０ａ      カチオン皮膜微粒子の分離回収装置
４０ｂ      アニオン皮膜微粒子の分離回収装置
４２ａ      カチオン皮膜微粒子用ナノ粒子フィルタ
４２ｂ      アニオン皮膜微粒子用ナノ粒子フィルタ
４４ａ、４４ｂ  ポンプ
４６ａ、４６ｂ  ポンプ
４８ａ      カチオン性混合液回収槽
４８ａ      アニオン性混合液回収槽
６０ａ      カチオン皮膜微粒子懸濁液回収槽
６０ｂ      アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽
６２        ポンプ
６４        多層皮膜微粒子回収槽
８０        ノズル
８２        回転式ローラ
８２ａ      ローラ表面
８４        アニオン性混合液回収槽
８６        吹き付けノズル
８８        アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽
９０、９０ａ、９０ｂ  セパレータ
９２        マイクロ除電器
１００      回転式ローラ
１０２      捕捉ピース
１０２ａ    捕捉ピース表面（ローラ表面）
１０２ｂ    突起部
１０４      支持リング
１０４ａ    貫通穴
１０６ａ、１０６ｂ  電極リング
１０８      絶縁ピース
２０２      流路
２０４      洗浄水ノズル
２０６      アニオン皮膜微粒子懸濁液回収槽
２０８      回転式プレート
２０８ａ    回転中心
【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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【図９】
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