(57)【要約】  このシステムは、第１の寸法を有し、入口と出口を有する導管と、導管内に位置する位置口と出口を有する押出器と、第１の寸法よりも小さい第２の寸法を有する押出器オリフィスと、導管の入口に連結されるキャリア流体容器と、押出器の入口に連結される押出器容器と、同館の出口に流体的に連結される粒子収集器とを有する。粒子収集器は、第１の温度の収集器入口と第２の温度の収集器出口とを有する。方法は、押出物導管を通じてキャリア流体を流すことと、押出物導管を通じて流れるキャリア流体の中へワックスを押出器で押し出して、キャリア流体部分によって押出物を互いに分離した複数の押出物部分に分離させることと、ワックス粒子を形成するように押出物を粒子収集器へ流すことを含むことができる。
2020523198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワックス粒子を形成するためのシステムであって、
第１の寸法を有し、入口と出口を有する内孔を備えた導管と、
入口と、上記導管内に位置する出口としての押出オリフィスを有し、上記押出オリフィスが、上記第１の寸法よりも小さい第２の寸法を有する押出器と、
上記導管の入口と流体的に連結されたキャリア流体容器と、
上記押出器の入口と流体的に連結された押出器容器と、
上記導管の出口に流体的に接続された粒子収集器と、を備え、
上記粒子収集器は、第１温度の収集器入口と、第１温度よりも低い第２温度の収集器出口とを有し、第１温度と第２温度の間に温度勾配を有するシステム。
【請求項２】
請求項１のシステムにおいて、
少なくとも上記キャリア流体容器、押出器容器、及び粒子収集器熱的に連結された一つまたは複数の加熱器を有する加熱システムを備えたシステム。
【請求項３】
請求項１のシステムにおいて、
上記粒子収集器の出口端、粒子収集器の入口端、または上記導管の一つまたは複数に熱的に接続された一つまたは複数の冷却器を有する冷却システムを備えたシステム。
【請求項４】
請求項１のシステムにおいて、
システムを制御するように構成されたコンピュータプロセッサを有する制御システムを備えたシステム。
【請求項５】
請求項１のシステムにおいて、
ワックス容器に動作可能に連結された一つまたは複数の熱電対、及び／または
上記ワックス容器に動作可能に連結された一つまたは複数の圧力センサ、を備えたシステム。
【請求項６】
請求項１のシステムにおいて、
上記キャリア流体容器に動作可能に連結されたポンプ、及び／または
上記キャリア流体容器に動作可能に連結された一つまたは複数の熱電対、及び／または
上記キャリア流体容器に動作可能に連結された一つまたは複数の圧力センサ、を備えたシステム。
【請求項７】
請求項１のシステムにおいて、
上記粒子収集器が流体コラムを含み、上記流体コラムは、
垂直に方向付けられ、及び／または
チューブとして構成されているシステム。
【請求項８】
請求項１のシステムにおいて、
上記粒子収集器が粒子選択器を含むシステム。
【請求項９】
請求項８のシステムにおいて、
上記粒子収集器の出口の廃棄物チャンバと、
上記粒子収集器の出口の製品チャンバと，を備え、
上記粒子選択器は、粒子が上記廃棄物チャンバまたは製品チャンバへ方向付けられるかどうかを選択するように構成されているシステム。
【請求項１０】
請求項１のシステムにおいて、
上記粒子収集器の入口側の加熱器、及び／または
上記粒子収集器の出口側の冷却器を備えたシステム。
【請求項１１】
請求項１のシステムにおいて、
粒子を分析できるように上記粒子収集器と動作可能に連結された粒子分析器を備えたシステム。
【請求項１２】
ワックス粒子を形成する方法であって、
請求項１のシステムを準備し、
キャリア流体を押出物導管に流し、
上記押出物導管を流れるキャリア流体にワックスを押出器で押し出して、押出物をキャリア流体部分によって互いに分離された複数の押出物部分に分離させ、
上記押出物を、ワックス粒子が形成されるように押出物収集器に流す方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法において、
上記ワックス粒子がワックスビーズである方法。
【請求項１４】
請求項１２の方法において、
ワックス容器内のワックスをワックスの融点よりも高い温度に加熱することを含む方法。
【請求項１５】
請求項１２の方法において、
上記キャリア流体容器内のキャリア流体をワックスの融点よりも高い温度に加熱する方法。
【請求項１６】
請求項１２の方法において、
押出物導管内のキャリア流体の流量と押し出されたワックスの流量を、形成されるワックス粒子の粒子サイズを制御するために調節することを含む方法。
【請求項１７】
請求項１２の方法において、
粒子収集器の出口端をワックスの融点よりも低い温度に冷却することを含む方法。
【請求項１８】
請求項１２の方法において、
ワックスを粒子収集器内でワックスビーズに固化させることを含む方法。
【請求項１９】
請求項１２の方法において、
ワックス粒子を製品として選択するために粒子選択器を起動することを含む方法。
【請求項２０】
請求項１２の方法において、
不良品のワックス粒子を廃棄へ送るために粒子選択器を起動することを含む方法。
【請求項２１】
請求項１２に方法において、
システムの動作に関するデータを制御システムにおいて受信し、システムの動作を変化させることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ワックスは、種々の産業用途に用いられている。ワックスは、多くの場合は粒子の形で用いられる。そのため、ワックス粒子の製造は、ワックスを使用するこのような産業用途の重要な側面を有する。多くの場合において、ワックス粒子は単分散すなわち共通の粒子サイズを有することが望ましい。ワックス粒子は、多くの場合、溶融したワックスをオリフィスから押し出すことによって製造される。
【０００２】
あるワックス粒子の製造技術には、溶融したワックスをワックス粒子の噴流として別の（静止したまたは移動している）流体の中へ押し出すことが含まれる。ワックスの噴流は不安定になり、ワックスの噴流を破壊して、溶融した小さなワックスの液滴になり、固化してワックス粒子になる。破壊は、重力、静電気、剪断など、種々のメカニズムによって達成できる。液滴の多分散性は、不安定性による噴流破壊の固有の特徴であり、１００年以上にわたって十分に研究されてきた。このように噴流に基づいてワックス粒子を形成するための方法を図１Ａに示す。
【０００３】
他のワックス粒子製造技術には、溶融したワックスを、ワックスの流れがオリフィスから放出されると液滴を形成する液体の中へ、オリフィスから押し出すことが含まれる。ワックスの流れは液体の槽へ押し出され、２つの流体の間の相対的な密度に応じて、下向きまたは上向きに方向付けられる。液滴は、臨界サイズに達すると、重力と表面張力に対して作用する浮力により、オリフィスから分離する。最も一般的なケースでは、液滴のサイズは、特定の閾値（〜２mm）より小さいオリフィスのサイズにはほとんど影響されず、ミリメートルより小さいワックス粒子を製造するのは費用に困難である。このことに加えて、この方法の処理量が噴流に基づく方法よりも比較的小さいという事実がある。このように、液滴に基づいてワックス粒子を製造する方法を図１Ｂに示す。
【発明の概要】
【０００４】
ある実施形態では、ワックス粒子を形成するシステムは、第１寸法の内孔を有し入口と出口とを有する導管、及び、入口と、導管内に配置された出口としての押出オリフィスを有する押出器を有し、押出オリフィスは、上記第１寸法より小さい第２寸法を有することができる。このシステムは、導管の入口と流体的に連結されたキャリア流体容器、押出器の入口と流体的に連結された押出容器、及び、導管の出口と流体的に接続された粒子収集器を有する。粒子収集器は、第１温度の収集器入口と、第１温度と第２温度の間の温度勾配を有し、第１温度よりも低い第２温度の収集器出口を有する。ある態様では、導管は、押出物がキャリア流体とともに内部を流れることを許容する押出物導管であることに適合している。ある態様では、第１寸法に対する第２寸法の比率は、約１：２〜１：２０，または１：５〜１：１５，または１：８〜１：１２，または１：１０である。ある態様では、押出器と導管とが協働してオリフィス接触器を形成する。ある態様では、少なくともキャリア流体容器、押出容器、及び粒子収集器と熱的に連結された一つまたは複数の加熱器を有する加熱システムが含まれる。ある態様では、押出容器と熱的に連結された加熱器が含まれる。ある態様では、粒子収集器の出口端と熱的に連結された一つまたは複数の冷却器を有する冷却システムが含まれる。ある態様では、システムを制御するのに適合したコンピュータプロセッサを有する制御システムが含まれる。ある態様では、押出容器と動作可能に連結されたポンプが含まれる。ある態様では、押出容器はワックス容器として適合する。ある態様では、ワックス容器と動作可能に連結された一つまたは複数の熱電対が含まれる。ある態様では、ワックス容器と動作可能に連結された一つまたは複数の圧力センサが含まれる。ある態様では、ワックス容器は混合器として構成される。ある態様では、ワックスディスペンサ制御器が、ワックスポンプとワックス加熱器を制御し、ワックス圧力センサ、ワックス熱電対、及びワックス流量センサからデータを受信するよう構成される。ある態様では、キャリア流体容器と熱的に連結された加熱器が含まれる。ある態様では、キャリア流体容器と動作可能に連結されたポンプが含まれる。ある態様では、キャリア流体容器と動作可能に連結された一つまたは複数の熱電対が含まれる。ある態様では、キャリア流体容器と動作可能に連結された一つまたは複数の圧力センサが含まれる。ある態様では、キャリア流体ポンプ及びキャリア流体加熱器を制御し、キャリア流体圧力センサ、キャリア流体熱電対、及びキャリア流体流速センサからデータを受信するのに適合したキャリア流体ディスペンサ制御器が含まれる。ある態様では、粒子収集器は、粒子収集器入口に連結された押出物導管を含む。ある態様では、粒子収集器は、垂直の向きに配置された流体コラムを有する。ある態様では、粒子収集器は粒子選択器を含む。ある態様では、粒子収集器は、回転するアームを有する粒子選択器を含む。ある態様では、粒子収集器の出口に廃棄物チャンバが含まれる。ある態様では、粒子収集器の出口に製品チャンバが含まれる。ある態様では、粒子収集器の入口側に加熱器が含まれる。ある態様では、粒子収集器の出口側に冷却器が含まれる。ある態様では、粒子を分析できるように粒子収集器と動作可能に連結される粒子分析器が含まれる。ある態様では、粒子分析器はカメラを含む。ある態様では、粒子分析器は制御システムと動作可能に連結される。ある態様では、圧力センサ、流量センサ、または熱電対の少なくとも一つを有することができる粒子収集器が含まれる。ある態様では、構成要素はハウジングに収容され、それによってシステムが一つの装置として構成されてもよい。
【０００５】
ある実施形態では、ワックス粒子を形成する方法は、ある実施形態のシステムまたは装置を準備すること、キャリア流体を押出物導管に流すこと、押出物導管を流れるキャリア流体の中にワックスを押出器で押し出し、押出物をキャリア流体セグメントによって互いに分離された押出物セグメントに分離すること、そして、ワックス粒子を形成するように押出物を粒子収集器に流入させることを含むことができる。ある態様では、ワックス粒子はワックスビーズである。ある態様では、この方法は、ワック容器内のワックスをワックスの融点よりも高い温度に加熱することを含むことができる。ある態様では、この方法は、キャリア流体容器内のキャリア流体をワックスの融点よりも高い温度に加熱することを含むことができる。ある態様では、この方法は、形成されるワックス粒子のサイズを調節するために、キャリア流体の流量と、押出物導管内の押出ワックスの流量を調節することを含むことができる。ある態様では、粒子収集器の出口をワックスの融点より低い温度に冷却することを含むことができる。ある態様では、この方法は、ワックスを粒子収集器内で固体化させてワックスビーズにすることを含むことができる。ある態様では、この方法は、ワックス粒子を製品として選択するように粒子選択器を起動することを含むことができる。ある態様では、この方法は、不具合のあるワックス粒子を廃棄するように粒子選択器を起動することを含むことができる。ある態様では、この方法は、システムの動作に関するデータを制御システムで受信して、システムの動作を変更することを含むことができる。
【０００６】
上記の概要は例示のみをするものであり、限定することを意図するものではない。上記の例示的な態様、実施形態、及び特徴に加えて、さらなる態様、実施形態及び特徴について、図面及び以下の詳細な説明を参照して明確にする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、従来知られた、噴流に基づく粒子形成方法を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来知られた、液滴に基づく粒子形成方法を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、粒子形成システムの実施形態の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ワックスディスペンサの実施形態の概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、キャリア流体ディスペンサの概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、粒子をキャリア流体に押し出す粒子押出システムの実施形態を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、粒子をキャリア流体に押し出す粒子押出システムの一つの実施形態の断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、粒子をキャリア流体に押し出す粒子押出システムの一つの実施形態の断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、粒子をキャリア流体に押し出す粒子押出システムの一つの実施形態の断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、粒子収集システムの一つの実施形態の概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、粒子収集システムの一つの実施形態の概略図である。
【図５Ａ】図５Ａは、粒子形成システムを収容するハウジングの実施形態を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａのハウジングに収容された粒子形成システムの構成要素の実施形態を示す。
【図６】図６は、粒子形成システムの制御器として用いることができるコンピューティングシステムの概略図である。
【図６Ａ】図６Ａは、粒子径制すステムの制御環境の概略図である。
【図７Ａ】図７Ａは、粒子形成システムの実施形態で形成された粒子の画像を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、粒子形成システムの実施形態で形成された粒子の画像と粒子の直径分布を示すグラフである。
【図７Ｃ】図７Ｃは、粒子形成システムの実施形態で形成された粒子の画像と粒子の直径分布を示すグラフである。
【図８Ａ】図８Ａは、コア及びシェル粒子をキャリア流体に押し出す粒子押出システムの一つの実施形態の断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、コア及びシェル粒子をキャリア流体に押し出す粒子押出システムの一つの実施形態の断面図である。
【図９】図９は、粒子形成システムを制御する制御部の構成の概略図である。
【図１０】図１０は、シェル及びコア粒子の画像を示す図である。
【図１１】図１１は、微粉化され、密に充填された蜜ろうの画像を示す図である。
【詳細な説明】
【０００８】
上記及び以下の情報並びに本開示の他の特徴は、添付の図面と、以下の説明及び請求の範囲から、より十分に明らかになるであろう。これらの図面は、本開示に係るいくつかの実施形態のみを示し、その範囲を制限すると考えるべきではない。以上に基づき、本開示について、添付図面を使用してさらに具体的且つ詳細に説明する。
【０００９】
図に示される要素は、ここに開示された実施形態の少なくとも一つにしたがって配置され、その配置は、本開示に従って当業者によって変更しうる。
【００１０】
以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面を参照する。図においては、文中にそうではないことが示されていない限り、同じ符号は同じ構成要素を示す。詳細な説明、図面及び請求の範囲に記載されている例示的な実施形態は、限定することを意図していない。本明細書に表された主題の精神と範囲から逸脱することなく、他の実施形態を用いることができ、他の変更をすることができる。ここに一般的に記載され、図面に示された本開示の態様が、多種多様の異なる構成で配置、置換、組み合わせ、分離、そして設計することができ、それらのすべてがここで明確に意図されていることは、容易に理解されるであろう。
【００１１】
一般に、本技術はシステムと方法に関し、粒子サイズをより良好に制御してワックス粒子を製造するために用いられ、ワックス粒子の多分散性をより狭くすることと、単分散性をより良好にすることを実現可能にする。このシステムは、比較的に単分散性の粒子すなわち非常に狭い多分散性の粒子を形成可能にする方法で、溶融したワックスを押し出すことができる。このシステムを作動させる方法は、ワックス粒子を得るために、システムの設計によって提供される新規な物理過程を用いることができる。
【００１２】
この技術はワックス粒子に関して説明されているが、このシステムと方法は、リピド粒子またはリピド／ワックス組み合わせ粒子にも適用できる。この技術は、また、種々の疎水性材料を含む疎水性粒子を製造するのに用いることもできる。そのため、本明細書に記載されるシステム及び方法の説明は、ワックス粒子、リピド粒子、リピド／ワックス粒子、疎水性粒子、またはそれらの組み合わせを調製するために適用することができる。一つの態様では、本明細書に記載されたシステム及び方法は、ワックス粒子のみに適用し得る。一つの態様では、本明細書に記載されたシステム及び方法は、リピド粒子のみに適用し得る。一つの態様では、本明細書に記載されたシステム及び方法は、リピド／ワックス組み合わせ粒子のみに適用し得る。
【００１３】
一つの実施形態では、溶融したワックスは、対応する第１の断面形状寸法の第１断面形状を有するオリフィスから、対応する第２の断面形状寸法の第２断面形状を有する流体通路の管孔内の非混和性流体（例えば溶融したワックスに対して非混和）の中に押し出される。第１断面形状及び第２断面形状は、同じ形状または異なる形状にすることができる。粒子サイズは、非混和性流体の流量、非混和性流体の温度、及び第２断面形状寸法に対する第１断面形状寸法の関係、その他の要因などの種々の要因に基づいて選択できる。
【００１４】
一つの例では、溶融したワックスの流れが、押出オリフィスを通じて連続的にポンプで押し出されるので、溶融したワックスは、流体通路内で他の非混和性の流体とともに流れてオリフィスから押し出される。溶融したワックスを非混和性の流体へ押し出すことで、流体通路内で、単分散性の溶融ワックスの液滴が高速移動する列が形成される。流体通路は、非混和性流体の液体槽に流体的に連結された出口を有する。ワックス粒子は、押出オリフィスから流体通路を通って液体槽へ移動する間に形成されて固化する。溶融ワックスの温度と非混和流体の温度により、押出オリフィスから流体通路へ、そして選択的に流体槽内で、温度勾配を形成でき、それによってワックス粒子の形成と固化が促進される。ワックスの液滴は連続して形成され、極めて単分散である。ワックス粒子のビーズのサイズは、最終的には使用される溝のサイズにより制限され、０．１mm程度に小さくても、望まれる程度に大きくてもよい。押出オリフィスは、非混和性流体への押出中に溶融ワックスと接触する接触器とみなすことができ、それによって、押出接触器とみなすことができる。また、流体通路を形成する管孔は、粒子の形成中に押し出された後の溶融ワックスと接触する接触器とみなすことができ、それによって粒子接触器とみなすことができる。
【００１５】
一つの実施形態では、図２Ａに示すように、本明細書に記載されている方法でワックス粒子を形成するシステム１０は、以下の構成要素、すなわち、ワックスディスペンシングユニット２０（例えば、ワックスディスペンサ）、キャリア流体ユニット２２（例えば、キャリア流体ディスペンサ）、オリフィス接触器２５（例えば、押出器２４及び押出導管２６の組み合わせ）、収集ユニット２８（例えば、粒子収集器）、加熱ユニット３０（例えば、加熱器、加熱システム）、冷却システム３１、及び制御システム（例えば、コンピュータ）を含むことができる。図２Ａでは、実線の矢印が材料の流れを示し、破線の矢印が加熱流れまたは冷却流れを示す。図示するように、キャリア流体ディスペンサ２２がキャリア流体を押出導管２６へ供給する間に、ワックスディスペンサ２０は、押出器２４に溶融ワックスを供給し、溶融ワックスとキャリア流体が押出導管内２６内で協働してワックス粒子が形成される。ワックス粒子は、次に粒子収集器２８へ移動する。ワックス粒子を形成するプロセス中に、加熱システム３０は、ワックスディスペンサ２０，キャリア流体ディスペンサ２２，押出器２４に個別に、そして粒子収集器２８には選択的に、さらに材料の移動に用いられるこれらの構成要素の間の導管のどれにでも、熱を供給することができる。制御システム３２は、所望のサイズのワックス粒子を形成ためにプロセスを制御する目的で、これらの構成要素及びポンプまたはこれらの構成要素と協働する他の機器に接続できる。これらの構成要素については、本明細書中でより詳細に説明する。
【００１６】
ワックスディスペンサ２０は、種々の形態で表すことができる。図２Ｂに示された一つの態様では、ワックスディスペンサ２０は、固形の及び／または溶融したワックスを収容できるワックス容器４０を含むことができる。加熱器４２は、ワックスを融点よりも高い温度に加熱して溶融したワックスを形成するために、ワックス容器４０と関連付けることができる（例えば、物理的に連結または熱的に連結する）。ワックスポンプ４４は、ワックス容器４０内の圧力を高めるため、及び／または溶融したワックスをワックス容器４０からワックス導管４６へ流出するよう作用させるために、ワックス容器４０と関連付けることができる（例えば物理的に連結または圧力的に連結する）。ワックスポンプ４４、または追加するワックスポンプ４４（例えば、直列のワックスポンプ４４）は、ワックス導管４６と動作可能なように連結され、その内部にワックスの流れを生じさせることができる。また、加熱器４２は、ワックス導管４６と動作可能なように連結でき、溶融したワックスがその内部を流れ続けるようにすることができる。熱電対４８（例えば一つまたは複数）と圧力センサ５０（例えば一つまたは複数）は、温度と圧力をモニタできるように、ワックス容器４０とワックス導管４６の任意の位置に配置できる。また、流量センサ５２は、溶融したワックスの流量をモニタするように、ワックス導管４６に動作可能なように接続できる。制御システム３２（図２Ａ）の一部とすることができるワックスディスペンサ制御器５４は、加熱器４２，ワックスポンプ４４，熱電対４８，圧力センサ５０，及び／または流量センサ５２と動作可能に接続することができ、その結果、パラメータを得てワックスディスペンサ制御器５４によって分析され、溶融したワックスが所望の温度と圧力でワックス導管４６を所望の流量で流れるように動作指示を得ることができる。
【００１７】
ワックスディスペンサ２０の一つの例では、溶融したワックスが押出器２４へ流れ、そして押出器２４を通るのを許容する流体経路指定システム（例えば、流体通路）を通じて、溶融したワックスの流れが圧力駆動（例えば、シリンジポンプ）されるように、温度と流量を制御できる。固化したワックスはワックス容器４０に充填され、ワックスは加熱により溶かされて溶融状態になる。選択的に、溶融したワックスがワックス容器４０に充填することができ、加熱器４２の熱により、ワックスを所望温度で所望の溶融状態に維持することができる。ある特定の例では、ワックス容器４０はワックスを１００ｍＬまで保持することができる。ワックス粒子のサイズに応じて、ワックスの分配量を、マイクロリットル／分からミリリットル／分まで変化させることができる。
【００１８】
一つの実施形態では、任意の種類のワックス（例えば、合成及び天然）、リピド（脂質）、またはこれらの材料の混合物を使用できる。選択的に、他の疎水性材料を使用でき、疎水性ポリマーなどの疎水性粒子を調製できる。ワックスは、周囲温度の付近において疎水性で可鍛性の固体である種々の種類の有機化合物である。ワックスは、一般に、融点が４０℃よりも高く、溶けると低粘度の液体になる。リピド組成物は、一般に、融点が３０℃よりも高く、座薬の組成物に適用できる。ワックスは水には不溶性であるが、ほとんどの無極性の有機溶剤には可溶性である。一つの態様では、合成ワックス及び天然ワックス（例えば、動物、植物，及び鉱物から供給される）の両方を使用できる。天然ワックスには、例えば、蜜ろう、カルナバ、カンテリラろう、カストリウム、ラノリン、オゾケライト、シェラック、ヒマワリ、米ぬか、ベリー、野菜、それらのブレンド（例えば組み合わせ）、及びその他が含まれるが、これらには限定されない。合成ワックスには、例えば、パラフィン、セチルエステル、微晶質ワックス、及び、Ｃｏｍｐｒｉｔｏｌ（登録商標）、Ｐｅｒｃｉｒｏｌ（登録商標）、Ｇｅｌｕｃｉｒｅ（登録商標）などのリピド、座薬賦形剤などが含まれるが、これらには限定されない。
【００１９】
キャリア流体ディスペンサ２２は、種々の形態で表すことができる。図２Ｃに示す一つの態様では、キャリア流体ディスペンサ２２は、キャリア流体（例えば、溶融したワックスと非混和性）を収容するキャリア流体用器６０を含むことができる。加熱器６２は、所望の結果に対して温度が変化する場合に、溶融したワックスの融点より低い、その融点と同じ、またはその融点より高い温度にキャリア流体を加熱するために、キャリア流体用器６０と関連付けることができる（例えば、物理的に連結、または熱的に連結する）。流体ポンプ６４は、キャリア流体容器６０内の圧力を高めるため、及び／またはキャリア流体をキャリア流体用器６０からキャリア流体導管６６へ流出するよう作用させるために、キャリア流体容器６０と関連付けることができる（例えば物理的に連結または圧力的に連結する）。流体ポンプ６４、または追加するポンプ６４（例えば、直列のポンプ６４）は、キャリア流体導管６６と動作可能なように連結され、その内部にキャリア流体の流れを生じさせることができる。また、加熱器６２は、キャリア流体導管６６と動作可能なように連結でき、キャリア流体がその内部を流れるように温度を維持することができる。熱電対６８（例えば一つまたは複数）と圧力センサ７０（例えば一つまたは複数）は、温度と圧力をモニタできるように、キャリア流体容器６０とキャリア流体導管６６の任意の位置に配置できる。また、流量センサ７２は、キャリア流体の流量をモニタするように、キャリア流体導管６６に動作可能なように接続できる。制御システム３２（図２Ａ）の一部とすることができるキャリア流体ディスペンサ制御器５４は、加熱器６２，流体ポンプ６４，熱電対６８，圧力センサ７０，及び／または流量センサ７２と動作可能に接続することができ、その結果、パラメータを得てキャリア流体ディスペンサ制御器７４によって分析され、キャリア流体が所望の温度と圧力でキャリア流体導管６６を所望の流量で流れ、押出導管２６を所望の流量で流れるように動作指示を得ることができる。
【００２０】
一つの例では、キャリア流体は、溶融したワックスが固体状態の粒子に移行するときに溶融したワックスを搬送するのに適した状態に調製され、粒子を粒子収集器へ搬送する。キャリア流体は、溶融したワックスが押出器から押し出されるときに溶融したワックスと接触してから、固化及び粒子形成中に、溶融したワックスとともに押出物導管を通って流れる。押出器と押出物導管の相対的なサイズは、溶融したワックスとキャリア流体の流れの相対的な流量とともに、温度及び温度勾配に加えて、生成されるワックス粒子のサイズに影響する。
【００２１】
キャリア流体は、ワックス粒子への処理が施されるワックスと非混和性のどのような流体でもよい。キャリア流体には、例えば、水、シリコンオイル、グリセリン、ポリビニルアルコール溶液、それらの組み合わせなどが含まれるが、これらに限定されない。ある場合には、キャリア流体の沸点は、ワックスの融点よりも高くすることができ、ワックスの融点よりも好ましくは少なくとも５℃、１０℃、１５℃または２０℃高くすることができる。キャリア流体が溶融したワックスの流れと接触する前に、キャリア流体を加熱して溶融したワックスの温度に近い温度または高い温度に維持し、その流れがオリフィス接触器を通る間の押出時にワックスの早すぎる固化を抑制する。
【００２２】
オリフィス接触器２５は、種々の形態で表すことができ、押出器２４と押出物導管２６を有する。図３Ａ及び図３Ｂに示された一つの態様では、オリフィス接触器２５は押出器２４と、押出器２４の押出オリフィス８０（例えば、ノズル）を有する押出物導管２６とを含む。オリフィス接触器２５は、押出器２４の一部である押出オリフィス８０と流体的に連結された押出器入口８２を有する。さらに、オリフィス接触器２５は、流体導管８６に接続されるキャリア流体入口８４を有し、流体導管は押出器２４を含む。流体導管８６は押出オリフィス８０で押出物導管２６に移行する。しかしながら、流体導管８６と押出物導管２６は同じ導管であってもよい。動作時に、オリフィス接触器２５は、ワックスの溶融した流れを押出器入口８２を通じて搬送し、キャリア流体をキャリア流体一口８４を通じて搬送し、ワックスの溶融した流れを押出器オリフィス８０から押出物導管２６へ押し出して、溶融したワックスとキャリア流体を接触させる。押出器オリフィス８０の設計と溶融したワックス及びキャリア流体の流量の適切な選択により、溶融したワックスがワックス粒子を形成し、ワックス粒子が押出物導管２６内でキャリア流体の中を流れ始める。図示されているように、キャリア流体内でのワックス粒子の形成は連続的で、ワックスセグメント８５とキャリアセグメント８７が交互に連続して形成される。ワックスセグメント８５とキャリアセグメント８７のサイズは、製造されるワックス粒子のサイズと形状を決定できる。オリフィス接触器２５は、押出物導管２６において、直径が１０〜３０００μｍの範囲を取り得る。オリフィス接触器２５は、異なるサイズ範囲の粒子を調製するために、異なる寸法の押出器オリフィス８０と異なる寸法の押出物導管２６で形成できる。一つの例では、押出オリフィス８０と押出物導管２６の直径の比は、約１：２〜１：２０，１：５〜１：１５，１：８〜１：１２，または１：１０とすることができる。これらのワックスセグメント８５は粒子形状または円筒形状にすることができるが、ワックスセグメント８５が押出物導管２６を粒子収集器２８へ横切るとき、ワックスが転がって球形のような粒子状になり得る。
【００２３】
オリフィス接触器２５は種々の形態で準備することができる。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、押出器２４は、押出物導管２６の管孔に挿入される別の部材であり、これらは一緒に固定されて、キャリア流体と溶融したワックスが粒子収集器２８へ向かってのみ流すことを可能にするように、流体密封のシールを形成する。つまり、押出器チューブは、キャリア流体入口８４が配置されている接合点を過ぎて、キャリア流体チューブの管孔に挿入される。
【００２４】
図３Ｃは、押出導管２６を有するハウジング２７に形成された押出器２４と、オリフィス接触器２５を形成するためにキャリア流体導管８４からの入口（入口Ｂ）とを有する一つの部材である。ここで、入口Ａはワックス導管４６に連結され、入口Ｂはキャリア流体入口８４に連結され、出口Ｃは粒子収集器２８に連結することができ、または押出物導管に連結してから粒子収集器２８に連結することができる。図３Ｄは、押出物導管ハウジング２９ｂから分離された押出器ハウジング２９ａを示し、これらは、適合するねじ２９ｃを有する押出器ハウジング２９ａと押出物導管ハウジング２９ｂを互いにねじ結合させて締結される。しかしながら、オリフィス接触器２５は他の構成であってもよい。
【００２５】
粒子収集器２８は、種々の形態で表すことができる。一つの例では、粒子収集器は、垂直に方向が定められた細長いチャンバ９０を有するが、チャンバ９０は任意の適切な寸法にしてもよい。図４に示された１つの態様では、粒子収集器２８は、キャリア流体で満たされたチャンバ９０を有する。チャンバ９０は、押出物導管２６を粒子収集器２８に流体的に連結する粒子入口９２を有する。粒子収集器２８には、チャンバ９０内の温度と温度勾配を、温度上昇させるため、望まれるように、または必要なように制御される加熱器９４が連結される。同様に、粒子収集器２８には、チャンバ９０内の温度と温度勾配を、温度を下げて冷却するため、望まれるように、または必要なように制御される冷却器９５が連結される。加熱器９４と冷却器９５は、粒子の形成と効果を促進するために所望の温度領域と温度勾配を作り出せるように、協力して動作させることができる。廃棄物出口９６ａから廃棄物チャンバ９６へ、または製品出口９８ａから製品チャンバ９８へ供給される粒子を選択する粒子選択器９９を含ませることができる。粒子選択器９９は、粒子を選択するための種々の構成を有することができる。一つの態様では、粒子選択器９９は、回転可能なアーム９９ｂを回転させる回転部材９９ａ（例えばモータ）を有し、一の方向への回転により粒子を廃棄物出口９６ａへ流し、他の方向への回転により粒子を製品出口９８ａへ流すことができる。回転可能なアーム９９ｂは、チャンバ９０を横切って延びて側面に接触し、粒子を廃棄物出口９６ａまたは製品出口９８ａに向かわせるバリア傾斜を形成することができる。粒子選択器９９が廃棄物または製品に関する適切な選択をするために、粒子を分析する粒子分析器９１を含ませることができる。粒子分析器９１は、選択または排除のために粒子のサイズを測定するのに光学を用いることができるが、他の任意の分析技術を用いてもよいし、装置の運転時間に基づいて予めプログラムしておいてもよい。図４Ａに示すように、粒子はキャリア流体よりも浮揚性が高く、キャリア流体は粒子よりも密度が高いので、粒子は選択されるために浮上する。しかしながら、図４Ｂは、粒子の密度がキャリア流体よりも高くて粒子が沈む状態を示す。図４Ｂの粒子収集器２８は、粒子の移動方向が逆になる状態で、実質的に図４Ａの粒子収集器２８として動作する。
【００２６】
例えば、オリフィス接触器２５から出て行くキャリア流体８７のワックス粒子８５のセグメントは、押出物導管２６を通ってから直接に粒子収集器２８に押し出される。粒子収集器２８は、チャンバ９０内のキャリア流体の高い柱、加熱ユニット（例えばヒータ９４）、及び冷却ユニット（例えばクーラ９５）、そして粒子を選択するための粒子選択器９９を含むことができる。チャンバ９０ないの流体は、回転可能なアーム９９ｂを介して廃棄物収集チャンバ９６または製品収集チャンバ９８に供給される。アーム９９ｂは、固形化した粒子を廃棄物チャンバ９６または製品チャンバ９８の何れかに送ることができる。流体は、キャリア流体と同じでもよいし、ワックスと混ざらない任意の流体でもよい。図４Ａでは、キャリア流体はワックスよりも高密度であり、ワックスの融点よりも高い沸点を有する。しかしながら、図４Ｂでは、キャリア流体はワックスよりも低密度であり、ワックスの融点よりも高い沸点を有する。加熱ユニット及び冷却ユニットを用いて、チャンバ９０の垂直長さの全域で温度勾配が確立される。溶融したワックスが粒子収集器２８に入るポイントは、押出物導管２６及びその中に流れるキャリア流体の温度と同じに維持することができ、その温度は、チャンバ９０の長さに従って、チャンバの端（例えば、図４Ａの上部、図４Ｂの底部）がワックスの固化する温度より低い温度に維持されるまで、徐々に低下する。粒子収集器２８の垂直長さの全域の温度勾配は、溶融したワックスが廃棄物収集チャンバ９６または製品収集チャンバ９８を流れる前にチャンバを通るときに、完全に固化するのを促進する。
【００２７】
チャンバ９０内のキャリア流体の温度と圧力をモニタするために、粒子収集器２８の任意の位置に、熱電対６８（例えば一つまたは複数）と温度センサ７０（例えば一つまたは複数）を設けることができる。また、キャリア流体の流量をモニタするために、粒子収集器２８に流量センサ７２を動作可能に連結することができる。制御システム３２の一部とすることができる収集器コントローラ９３を、加熱器９４，冷却器９５，熱電対６８，圧力センサ７０，及び／または流量センサ７２と動作可能に連結して、収集器コントローラでパラメータを測定して分析し、キャリア流体を所望の温度、温度勾配、及び圧力にし、チャンバ９０を流れるキャリア流体を所望の流量で廃棄物チャンバ９６または製品チャンバ９８に流すように操作指示をすることができる。
【００２８】
チャンバ９０に入るワックスは、溶けた流体の状態でもよいし、固化した粒子の形状でもよい。押出物導管２６を流れるワックスは図示するように粒子でもよいが、キャリア流体の脈動により分離されたワックスのパルスが存在するように柱状であってもよい。
【００２９】
一般にキャリア流体はワックスビーズよりも高密度であることが好ましいが、特に中実のワックスビーズがワックス内に物質（例えば、本実施形態で詳細に説明される有機体や有機物）を含んで製造される場合など、常に実現可能ではない。この例では、図４Ｂに示された粒子選択器の流体コラム（例えばチャンバ）の上部に押出物導管が取り付けられ、溶融したワックスビーズは重力のために流れを通じて減少し、流体コラムの底部に連結された廃棄物チャンバまたは製品チャンバに出て行く。そこには依然として、流体コラムの長さの全域に、コラムの上部が溶融した温度に維持され、底部がワックスの融点よりも低く維持される温度勾配が維持されている。
【００３０】
一つの実施形態では、粒子収集器の流体コラム全体をチューブに置き換えることができる。押出物導管は、粒子収集器として機能することができる長さのチューブに直接に接続することができる。他方では、チューブは粒子選択器の回転するアームに接続される。必要なチューブの長さは、所望の温度勾配と、溶融したワックスがチューブを通って流れ、廃棄物収集チャンバまたは製品収集チャンバに入る前に固化するのに必要な時間により決定される。一般に、多くの場合は２０ｃｍのチューブ長さで十分でありが、１５〜２５ｃｍ、１０〜３０ｃｍ、２〜３５ｃｍ、またはそれより長い範囲にしてもよい。一つの実施形態では、チューブの長さは、二次的な冷却流体をチューブの中に押し込み、ワックス及びキャリア流体と一緒に流してワックス粒子の固化を活性化させる。このような二次冷却流体は、キャリア流体容器６０，キャリア流体導管６６，または押出物導管２６から、粒子収集器２８に、任意の位置で導入することができる。例えば、図４Ａ及び図４Ｂは、粒子収集器２８を概略図で示しており、細長いチャンバ９０をチューブとして構成することができる。別の例では、チューブ状の細長いチャンバ９０は、導管８６または押出導管２６と同等の寸法またはそれより大きな寸法にしてもよい。
【００３１】
さらに、このシステムは、粒子形成プロセスの開始から、定められたある特定の実行時間（例えば、予めプログラムされた実行時間）まで、形成された粒子のすべてが廃棄物チャンバへ送られるようにプログラムできる。そして、定められた実行時間の後に、粒子選択器は、その後に形成された粒子を製品チャンバへ送ることができる。定められた実行時間は、定常状態の運転が行われるまでのリードタイムに設定することができ、システムと所望の粒子の間で変化し得る。例えば、粒子が廃棄物として自動的に捨てられる実行時間は、３０秒、１分、２分、３分、５分、または１０分とすることができる。一つの太陽では、定常状態までのリードタイムを決定するために一つまたは複数のテスト運転を行うことができ、そのリードタイムを、粒子が廃棄物として捨てられる実行時間を決定するのに用いることができる。粒子が廃棄へ送られる実行時間の後、システムは、本明細書で説明されているように、廃棄物に不適切な粒子を選択し、製品に適した粒子を選択する粒子選択器で運転することができる。このように、廃棄から製品への切り替えの指示をシステムにプログラムすることができ、そのことにより、システムは自動的に定められた時間で自動的に切り換えられる。
【００３２】
このシステムは、定められた定常状態の期間後に、または粒子製品の収集の定められた時間後に、システムがその後のすべての粒子を廃棄へ送るように切り換えるよう、プログラムすることもできる。そのため、製品から廃棄への切り換え指示は、システムが定められた時間に自動的に実行するように、システムにプログラムすることができる。
【００３３】
また、制御システムが、異なる構成要素、熱電対、センサ、及び全体的な動作をモニタすると、最適な動作または通常の動作からの逸脱を確認できる。このような逸脱が一旦確認されると、システムは、形成された粒子が逸脱中に製品として収集されないように、粒子選択器を製品から廃棄へ切り換える。例えば、ポンプ、加熱器、冷却器の運転条件の変化、温度の変化、及び／または流量または圧力の変化があると、その後の粒子に不備があり、廃棄へ送られて製品として収集されないことを示してもよい。また、ワックス容器内のワックスのレベルまたはキャリア流体容器内のキャリア流体のレベルがモニタされ、これらのレベルは定められた閾値よりも低くなり、システムはその後の粒子を廃棄へ送るように粒子選択器を切り換えることができる。
【００３４】
一つの実施形態では、システムは、すべての粒子が廃棄へ送られる定常状態に到達するまでのリードタイム、粒子が排気用であるか製品（または製品として収集されたすべての粒子）用であるかを分析する間の生産時間、及びシステムの停止運転を開始して実行する定常状態後の停止時間でプログラムできる。そのようにして、定常状態運転中に背営造された粒子のみを製品として収集でき、そうでなければ、リードタイム中及び停止時間中に粒子は自動的に廃棄へ送られる。したがって、すべての粒子を廃棄へ送る決定は、ワックスポンプまたはキャリアポンプ、ワックス加熱器、キャリア加熱器、またはその他の構成要素の動作に関連させることができ、これらの構成要素の停止はその後のすべての粒子を廃棄へ送るように粒子選択器のトリガーにし得る。システムが自動化されると、一つまたは複数の構成要素のそのような停止のタイミングがプログラムされ、そのようにプログラムすることは、構成要素の停止プロセスが開始するときまたはその前に、粒子を自動的に廃棄へ送るように粒子選択器をブログラムすることを含んでもよい。例えば、ワックスポンプが停止する前に、３０秒、１分、２分、またはプログラムされた停止時間前の他の時間など、定められた時間に、粒子選択器は、その後に形成された粒子のすべてを廃棄へ送るように切り換えることができる。
【００３５】
一つの実施形態では、図５Ａに示すように、本明細書で説明され、図面に示されるシステムは、単一の装置１００として構成できる。単一の装置１００は、（例えば、図２Ａ，図２Ｂ，図２Ｃ，図３Ａ，図３Ｂ，図３Ｃ，図３Ｄ，図４Ａ，図４Ｂなどに示されるように）、内部に構成要素が収容されるハウジング１０２を有する。ハウジング１０２は、入力手段（例えば、タッチスクリーン、ノブ、ボタン、ダイヤルなど）と、表示手段（例えば、スクリーン）を、ユーザーインターフェイス１０４として含むことができ、これらを操作に用いることができる。特に示されていないが、ハウジング１０２は、ワックス粒子に形成されるべきワックスとキャリア流体を受け入れ、そこからワックス粒子を得るためのポートを含むことができる。ワックス粒子の形成指令は、その運転中の正確な温度制御とメンテナンスを用いることができ、加熱と任意に選択できる冷却とを含ませることができる。加熱システム及び個々の加熱器により行われる加熱は、ＩＲヒータ、加熱パッド、水槽、熱交換器、または他の加熱手段により実行できる。例えば、固化したワックスをワックス容器に供給し、固化したワックスを連続的に加熱して、できるだけ早く溶融したワックスへ溶かし、ワックの融点よりも高温、例えばワックスの融点より少なくとも４℃高い温度に維持する。加熱は、導管及び粒子収集器に加えて、キャリア流体とオリフィス接触器広げられる。これらの構成要素は、ワックスの溶融状態を押出導管及び／または粒子収集器に到達するまで維持するように一定で均一の温度に維持される。
【００３６】
一つの態様では、熱は収集ユニットにも供給されるが、温度勾配は、周囲の状況によって、または動作中の冷却システムによって、自然に維持される。冷却動作は、冷凍、温度調整、熱交換、冷却水槽などを含む任意の冷却技術で実行できる。一つの態様では、押出物導管または粒子収集器内のキャリア流体は、ある温度に加熱されるか、ワックスの融点より高い温度に維持される。粒子収集器の端部（出口から高さの１０％まで）において、温度はワックスの固化温度（例えば、融点より低い）より少なくとも２〜３℃低く維持できる。加熱と冷却により、粒子固化のための温度勾配を選択的に形成できる。一つの例では、粒子収集器の出口に近い領域で冷水を循環させることにより、出口を冷却し、温度勾配を形成できる。
【００３７】
図５Ｂは、キャリア流体ユニット２２２，収集及び加熱ユニット２２８，ワックスディスペンシングユニット２２０，オリフィス接触器及び加熱ユニット２２５，及び制御システムユニット２３２を示す。図５の構成要素は、図５Ａのハウジング１０２の内部に保持することができる。
【００３８】
本明細書に記載されるワックス粒子形成システムは、自動化を許容する制御システム（例えば、制御ユニット（一つまたは複数）として機能するコンピュータ）を有する。図６及び図６Ａは、制御システムの実施形態を示す。図６は、本明細書で説明される任意の制御器または制御ユニットまたは制御システムとして用いることができるコンピュータ（例えば、コンピューティングデバイス６００）を示す。そして、ワックス粒子の製造は、例えば図６Ａに示すように、制御システム３００により全自動化して操作できる。制御システム３００は、温度センサ（例えば熱電対）、圧力センサ、流量センサ、異なる構成要素のための種々の制御器、リニアモータ（例えば、シリンジポンプのようにリニアモータを有するポンプ）、及びワックス粒子（例えばワックスビーズ）の制御を制御する検出器（例えば粒子分析器）からデータを得ることができ、これらの構成要素のいずれも本明細書で説明され、図面に示されている。ワックス粒子形成システム３０２のスイッチをオンにすると、加熱システム２４２（例えば、個別の加熱器を含む）が起動し、収集ユニット２２８ａの粒子収集器も加熱される。粒子収集機内で所望の温度勾配が得られ、ワックスとキャリア流体がそれらの予め設定された温度に達すると、キャリア流体が、キャリア流体ユニット２２２ａのキャリア流体導管を通り、オリフィス接触器２２５ａの押出物導管を取ってポンプで押し出される。予め定められた時間の後、またはキャリア流体の流量で安定した定常状態に達した後、ワックスはワックス導管を通ってワックスディスペン寝具ユニット２２０ａの押出器にポンプで押し出されて、押出物導管のキャリア流体の中へ、または通常はオリフィス接触器の中へ押し込まれる。ワックスは、キャリア流体とともに押出物導管を通って粒子収集器へ流れ、そこでワックス粒子が生成される。一つの態様では、運転の最初の数分間に生成されたワックス粒子は、または粒子分析器によってタグ付けされた粒子は、存在すると思われる初期の変動性、システムの起動時の力に固有の値、または安定した定常状態が得られるまで、排気収集チャンバへ導かれる。粒子収集器の中のワックス粒子は、粒子分析器（例えば、ライブ配信できるカメラ）によってモニタされ、それによって、不良のワックス粒子（例えば、小さすぎる、大きすぎる、奇形であるなど）の選択と、製品に適したワックス粒子の選択が可能である。ワックス粒子の製造が、均一なワックス粒子によって定常状態になると、制御システムは、製品チャンバへ送るワックス粒子の選択のために粒子選択器を起動することができる。
【００３９】
制御ユニット２３２ａは、本明細書で開示されている他の制御指令の中で、運転サイクル３１０，加熱温度制御３１２，流体レベル制御３１４，製品分離３１６，ワックスディスペンシング運転３１８，及びキャリア流体制御３２０など、種々の制御指令を実行できる。
【００４０】
ワックス粒子形成システムは、運転停止指令が実行されるまで定常状態で運転できる。ワックス粒子形成システムは、停止のために実行され、制御システムによって制御される指令を含むことができる。停止指令は、その後の操作のために初期化の準備をするように、システムを停止する時の区別できる一連のステップに続いて行うことができる。まず、ワックス加熱器の停止によりワック容器の加熱が終わり、ワックスポンプの停止によりオリフィス接触器の押出器へのワックスの流入が止まる。一方、加熱されたキャリア流体は、キャリア流体導管、押出物導管、そして選択的に粒子選択器を通って連続的に押し出され、オリフィス接触器、導管、または粒子選択器に残存するワックスを除去する。定められた時間の後、またはワックスが除去された後、容器内のキャリア流体の加熱が停止する。キャリア流体ポンプも、キャリア流体の加熱が停止する前、その間、またはその後に停止する。システムの温度が予め設定された温度になると、システムを停止することができる。
【００４１】
一つの実施形態では、キャリア流体容器内のキャリア流体は、ワックス粒子を生成する運転の開始時に、粒子収集器の流体と異なっていてもよい。粒子が生成され、キャリア流体がキャリア流体容器から粒子収集器に入ると、キャリア流体は粒子収集器の流体の実質的にすべての流体になるまで割合が増加するであろう。しかしながら、異なる流体の密度が著しく異なる場合は、キャリア流体は粒子収集器から引き出され、その中の２種の異なる流体がその間で勾配を持ち、密度の高い流体が粒子収集器の低い部分に溜まる。しかしながら、キャリア流体と粒子収集器の流体は同じであってもよい。
【００４２】
システムは、種々のサイズのワックス粒子を形成するために操作することができ、一度の操作の実行からは均一なサイズのビーズとして示される。図７Ａは、形成されたワックスビーズのサイズが変化する例を示す。図７Ｂ（平均直径が４３３．２ミクロンで標準偏差が１．９ミクロン）、及び図７Ｃ（約２ｍｍが中心の粒子）は、粒子サイズの範囲が狭いものを示し、このシステムで実現される単分散とみなすことができる。
【００４３】
一つの実施形態では、ワックス粒子は種々の物質を含むものとして形成できる。その物質は、薬剤、化粧品、農薬、殺菌剤、抗菌剤、濾過材、または微粉化された固体である他の材料に及ぶ。多くの場合、その物質は、種々の化学物質のミクロンサイズの固体粒子である。そのように、ワックス容器は選択的に、上記の物質とワックスとを混合する混合器として構成されるが、ワックス容器はワックス粒子に物質を含ませるための混合器としては構成できない。システムの操作により、ワックス粒子（例えば、ワックスビーズ）に充填される、微粉化された固体または他の物質を形成できる。ワックス粒子に充填される微粉化された固体または他の物質を製造するために、システムの操作は、その物質をワックス容器に導入する変更はあるが、本明細書に開示された指令プロトコルと同様である。一つの例では、微粉化された固体または他の物質は、ワックス容器に充填される前に、ワックス（例えば、溶融したワックスでも固形のワックス混合物でもよい）と一緒に混ぜ合わされる。この場合、微粉化された固体を含む溶融したワックスがワックス容器に充填され、ワックス容器はシリンジポンプの形態にすることができる。微粉化された固体または他の物質は、結晶質または非結晶質とすることができ、ワックスに可溶性または不溶性とすることができる。一つの例では、その固体は概して５０ミクロンまたはそれより小さいサイズである。ワックス中の固体の容積比率は、約５〜７０重量％の間の範囲、１０〜６０重量％、２０〜５０重量％、３０〜４０重量％、または３５重量％とすることができる。図１１を参照すること。
【００４４】
ワックス容器が混合器として構成されているとき、またはキャリア流体容器が混合器として構成されているとき、任意の混合配置もしくは構成またはミキサータイプを用いることができる。混合器は一般的な構成要素であり、混合容器である容器はここで用いるために適合させることができる。また、任意の導管または構成要素を容器から押出物導管まで混合器に含ませてもよく、押出物導管及び粒子収集器は混合器を有さなくてもよい。混合器は示していないが、容器、導管、及び押出器に混合器を含ませてもよい。回転式混合器、オーガー混合器、静電式混合器、振動式混合器、超音波式混合器、磁気攪拌機、または他の混合器を含む任意のタイプの混合器を使用できる。混合器のタイプは、混合器を含むことができる種々の構成要素のために選択できる。一つの例では、容器は、超音波式混合器または磁気式攪拌機を含むことができる。他の例では、導管は、オリフィス接触器の前（例えば押出器の前）などに、静電式混合器を含むことができる。
【００４５】
一つの例では、有機材料は、有機材料を含むワックスビーズを形成するためにワックスと混合される上記物質にすることができる。有機材料は、ワックス粒子の形成前に、本明細書に記載されているように、溶融したワックスと混合できる。したがって、エッセンシャルオイルなどの有機材料を含むワックスビーズを、本明細書に開示されたシステムで製造できる。所望の有機材料は、ディスペンサに充填される前に、溶融したワックスに混合される。ワックスに混和性または溶解性の任意の有機材料を使用できる。いくつかの例として、植物の抽出物、栄養補助食品、ダイエットサプリメント、ビタミン、医薬品、化粧品、または他の有機材料に加えて、エッセンシャルオイル（例えばティーツリーオイル）と香料がある。一般に、有機材料はワックス材料に可溶性である。一つの例では、ワックは食用にすることができ、有機材料はダイエットサプリメントにすることができる。
【００４６】
一つの例では、無機材料は、無機材料を含むワックスビーズを形成するためにワックスと混合される上記物質にすることができる。無機材料は、ワックス粒子の形成前に、本明細書に記載されているように、溶融したワックスと混合できる。したがって、無機材料を含むワックスビーズも、本明細書に開示されたシステムで製造できる。所望の無機材料は、ディスペンサに充填される前に、溶融したワックスに混合される。ワックスに混合できるか懸濁できる任意の無機材料を使用できる。無機材料のいくつかの例として、ガラス、セラミック、金属、複合材料、岩石、鉱物、触媒などがある。無機材料を含むワックスは、無機材料を使用できるようにワックスを融解することができる工業プロセスに無機材料を提供するために用いてもよい。
【００４７】
一つの実施形態では、オリフィス接触器は、コアとシェルを有する構成のワックス粒子を形成するように構成できる。一つの態様では、シェルがワックスで、コアが液体である。一つの形態では、シェルがワックスで、コアが異なる固体である。システムは、オリフィス接触器のワックスにコアの材料を提供する追加の容器と導管を含むように変更できる。固体材料をコアに使用できるが、この材料は、ワックスの融点よりも融点が低いことが必要である場合がある。このことにより、ワックス粒子は、液体のコアが固化して固体のコアになるようにすることができる。コアを形成する材料は、ワックスシェルに混ざらないようにできる。そこで、液体のコアが固化するか液体のままである例について説明する。
【００４８】
図８Ａは、多段のオリフィス接触器８００の例を示す。多段のオリフィス接触器８００は、液体を液体コア容器８０６から受け入れる液体コア導管８０４に連結された液体コア入口８０２を有する。液体コア材料は、入口８０２、中央の導管８０８，及びノズル８１０を通って分岐点８１２へ流れ、そこで、ワックス容器４０からワックス導管４６を通ったワックスが液体コア材料を取り囲む。この分岐点８１２から、液体コア材料を含むワックスは、押出器24を通って流れて押出器オリフィス８０から流出し、そこで、（例えば、キャリア流体容器６０からキャリア流体導管６６を通った）キャリア流体がワックスを取り囲み、液体コア材料とワックスがキャリア流体の中へ一緒に押し出される。つまり、ワックスが液剤のコア材料を取り囲むように押し出され、キャリア流体はワックスを包囲する。このシステムは、多段のオリフィス接触居８００を組み込むように変更することができる。したがって、多段のオリフィス接触器８００は、ワックスとキャリア流体のみを使用するオリフィス接触器と同様に設計される。この構成により、ワックスと混ざらない液体/水のコアを有するワックスビーズを形成することが可能になる。多段のオリフィス接触器８００は、３つの流体の流れが接触するように構成される。
【００４９】
図８Ｂは、ワックスが液体コア材料の中に押し出されるように、液体コア導管８０４がワックス導管４６の中央を通る構成を示し、ワックスと液体コア材料の両方が、門明細書に開示されているように、キャリア流体の中に押し出される。液体コアの流れはワックスの流れを通って注入され、ワックスの流れはキャリア流体の中を通って流れる。このことにより、ワックスが再び、液体コアのセグメントとキャリア流体のセグメントと、交互に連続することになる。図８Ｂは、ワックスを液体コア材料の周りに押し出すワックス押出器８２２内にあり、液体コア材料を押し出す内部押出器８２０を示す。押出器８２２内の内部押出器８２０は、いずれも流体導管８６内にある。この構成により、コア８２６とシェル８２８を有するコア及びシェル粒子８２４が製造される。
【００５０】
また、オリフィス接触器の構成は、必要に応じ、または要求に応じ、変更及び調節が可能である。押出物導管の内孔の直径に比較して、押出器の直径が、形成されるワックス粒子の直径を変更するために調節できる。押出器及び押出物導管は、断面形状が一般に円形であると説明されているが、押出器及び／または押出物導管の断面形状は、正方形、長方形、楕円形、三角形などの形状に、同様に調節できる。また、形状や配置を調節することにより、製品の形状やサイズを調節できる。導管は、二つまたはそれ以上の構成要素から構成することもでき、その結果、所望の形状の導管を用いることができる。
【００５１】
図１０は、ワックスシェルと液体コアを有する微粒子の例を示す。
【００５２】
例１
単分散の蜜ろう粒子をこのシステムで形成できる。単分散の蜜ろう粒子を形成するために、キャリア流体と粒子収集器内の流体の両方として水が選択される。蜜ろうは約６２〜６５℃の範囲内の融点を有し、したがって、沸点が１００℃で高密度の不混和性流体である水は、公的なキャリア流体であり、公的な粒子収集器の流体である。固体の蜜ろうはワックス容器に充填され、水はキャリア流体容器と粒子収集器に充填される。制御システムは、ワックス容器、キャリア容器、オリフィス接触器及び種々の導管が約７０度に設定されるように操作される。押出物導管の近くの粒子収集器の入口温度も７０度に設定され、押出口導管の入口の反対側の端部（例えば、廃棄物収集器または製品収集器の近く）の出口温度は６０度に設定される。温度のデータがプログラムされると、加熱要素が制御システムによって起動される。蜜ろう、水、及びオリフィス接触器が設定温度に達すると、制御システムは、押出物導管の入口の反対側の端部（例えば、廃棄物収集器または製品収集器の近く）で、冷却ユニットを起動する。粒子収集機内の流体に全体に温度勾配が形成されると、制御システムは、（例えば、キャリア流体容器の）キャリア流体ポンプ起動する。その後、水がオリフィス接触器を循環し、粒子収集器へ流入する。水の流量は、生成されるワックスビーズのサイズに応じて、０．５〜１０ml/minの範囲にすることができる。水がオリフィス接触器を通って粒子収集器に流入すると、（例えばワックス容器の）ワックスポンプが起動され、溶融したワックスが水のキャリア流体よりもかなり遅い流速でオリフィス接触器を通って送り出される。一般的なワックスの流速は、０．０２５〜０．１ml/minである。ワックスの流量は、一般的にキャリア流体よりも少なくとも１０倍少ない。例えば、０．5mmの蜜ろうのビーズを作るために、ワックスの流量は０．１ml/minに設定され、キャリア流体は５ml/minに設定される。サイズが０．３mmの蜜ろうのビーズでは、ワックスの流量は０．０２５ml/minに設定され、水が０．７５ml/minである。したがって、より小さな粒子はより少ない流量で形成できる。どちらの場合でも、オリフィス接触器は、直径が約０．５mmの押出器オリフィス及び直径が約１．５mmの押出物導管と同じである。
【００５３】
溶融したワックスとキャリア流体がオリフィス接触器の押出器を通って送り出されると、２つの流れが接触する。２つの流れは非混和性であるため、それらの流量が異なることにより、ワックスとキャリアセグメントが連続して交互に生成される（例えば、ワックス、キャリア流体、ワックス、キャリア流体、その繰り返し）。ワックスとキャリアセグメントのサイズにより、製造される粒子のサイズと形状が決定される。したがって、より少ない流量のより小さいワックスセグメントにより、より小さい粒子が製造され、より多い流量のより大きなワックスセグメントにより、より大きな粒子が形成される。
【００５４】
溶融したワックスセグメントが粒子収集器に入ると、低密度のワックスは粒子収集器内で浮き上がり、その上端は、ワックスの融点よりも低い温度に維持される。溶融したワックスが粒子収集器の流体コラムを通って移動すると、固化が始まり、溶融したワックスが温度のより低い上部に到達すると固形になる。制御システムは、製造されるワックス粒子の第１の設置が廃棄チャンバへ方向転換し、それから所定時間または適切な分析時に、ワックス粒子を製品収集器に方向転換させることができ、ワックス粒子が製品として収集される。ワックス粒子は、粒子収集器及び製品収集器に流入するビーズの形状とすることができ、フィルタを通して固体のワックスビーズを回収できる。
【００５５】
上記の指令の間に、所望の量のワックス粒子が生成されると、ワックスポンプと加熱が停止する。加熱されたキャリア流体は、システムを通じて連続的に送り出され、システム内の余剰のワックスが除去される。加熱されたキャリア流体を約５分送り出した後、キャリア流体用起用の加熱器が停止し、キャリア流体用のポンプが停止する。
【００５６】
必要に応じ、洗浄液をワックス容器に導入することができ、システムを通じて、ワック容器と、溶融したワックスを搬送する導管から、ワックスを除去するよう処理できる。洗浄液は、ワックスまたはワックス用の高知の溶剤と非混和性であってもよい。一つの態様では、キャリア流体は粒子収集器の底部のプラグを通してドレン排出されるか、または引き出される。それから、洗浄液は、システムを洗浄するために使用される。洗浄液は、キャリア流体容器及び関連付けられた導管にも導入される。その後、洗浄液がシステムから除去され、その中に含まれた、または取り込まれた任意のワックスが除去される。
【００５７】
一つの実施形態では、本明細書に記載された技術は、十分に大きな容器に開口した小さなパイプなど、周囲の流体の槽よりも実質的に小さいオリフィスに、押し出され／注入される溶融ワックス（例えばリピドまたはワックス）が押し出され／注入されるオリフィスを含む。その代わりに、この技術は、サイズの差が大きくない、キャリア流体を有するキャリア導管に対して相対的なサイズを有するオリフィスを通じて、溶融した流体を放出する。
【００５８】
本プロセスは、ワックスまたはリピドが押し出され、その後、閉じられた導管内でキャリア流体とともに流れる閉じられた押出成形を含む。ワックス/リピドの流量をキャリア流体と比較した相対流量により、溶融したワックスをキャリア流体内で一連の液滴に分裂させるプロセスが可能になる。オリフィスの寸法と流量の両方により、液滴のサイズを細かく制御できる。したがって、オリフィスの寸法を、キャリア流体を有する導管の寸法に対して調節することと、及び／またはワックスもしくはリピドの流量またはキャリア流体の流量を調節することで、システムを、狭い多分散性で所望サイズの粒子を得るように調整することが可能になる。閉じられた押し出しでは、押し出された流体（すなわちワックス）は、閉じられた導管の中を非混和性流体と一緒に流れる。押し出された流体は、非混和性の流体で包まれた液滴に分割され、非混和性の流体は押し出された流体より大きいが、大きさの順（オリフィス幅＜槽幅）より小さい。この技術は、閉じられた押し出しであるプロセスであると考えることができる。
【００５９】
本明細書に開示されたプロセス及び方法に関し、このプロセス及び方法で行われる動作は、異なる順序で実行してもよい。さらに、概要が説明された動作は例としてのみ提示しており、いくつかの動作は、開示された実施形態の本質を損なうことなく、選択的に、より少ない操作に組み込み、除去し、さらなる操作で補足し、または追加の操作に広げることができる。
【００６０】
本開示は、この出願で説明された特定の実施形態に限定されず、これらの実施形態は、種々の形態を例示することを意図している。本開示の精神と範囲から逸脱することなく、多くの修正や変更をすることが可能である。本明細書に列挙された実施形態に加え、本開示の範囲内の機能的に同等の方法及び装置を、前述の説明からなし得る。そのような修正及び変更は、添付の請求の範囲の範囲に含まれることを意図している。本開示は、添付された請求の範囲の表現にのみ制限され、このような請求の範囲により権利が当てられる均等物のすべての範囲を含む。本明細書で用いられる専門用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、限定することは意図していない。
【００６１】
一つの実施形態では、本方法はコンピューティングシステムで実行される態様を含むことができる。コンピューティングシステムは、この方法を実行するためのコンピュータ実行指令を有するメモリデバイスを含むことができる。コンピュータ実行指令は、請求の範囲の方法の何れかを実行するための一つまたは複数のアルゴリズムを含むコンピュータプログラム製品の一部とすることができる。
【００６２】
一つの実施形態では、本明細書で説明される任意の動作、プロセスまたは方法は、ヨンピュータ可読媒体に格納され、一つまたは複数のプロセッサで実行できるコンピュータ可読指令の実行に応じて、実行し得るか、または実行させ得る。コンピュータ化毒指令は、デスクトップコンピューティングシステム、ポータブルコンピューティングシステム、タブレットコンピューチングシステム、ハンドヘルドコンピューティングシステム、さらにネットワーク要素、及び／または他の任意のコンピューティングデバイスなど、広範囲のコンピューティングシステムのプロセッサにより実行できる。コンピュータ可読媒体は一時的ではない。コンピュータ化毒媒体は、コンピュータ／プロセッサにより物理媒体から物理的に読み取れるように、内部に格納されたコンピュータ可読命令を有する物理媒体である。
【００６３】
本明細書で説明されるプロセス及び／またはシステム及び／または他の技術によって、種々の媒体 (例えば、ハードウェア、ソフトウェア、及び／またはファームウェア)が実現され、好ましい媒体は、プロセス及び／またはシステム及び／または他の技術が適用される状況を変化させ得る。例えば、メーカーが速度と精度を最重要と決めた場合、メーカーは、主としてハードウェア及び／またはファームウェア媒体を選択でき、柔軟性が最重要である場合、メーカーは、主としてソフトウェアの実装を選択でき、またはさらにその代わりに、メーカーはハードウェア、ソフトウェア、及び／またはファームウェアのいくつかの組み合わせを選択できる。
【００６４】
本明細書で説明された種々の動作は、広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの実質的に任意の組み合わせにより、個別に及び／または集合的に実行できる。一つの実施形態では、本明細書で説明される主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＳＤＰｓ）、または他の集積フォーマットにより実行できる。しかしながら、本明細書に開示される実施形態のいくつかの態様は、全体において、または部分において、
一つまたは複数のコンピュータで実行される一つまたは複数のコンピュータプログラムとして(例えば、一つまたは複数のコンピュータシステムで実行される一つまたは複数のコンピュータプログラムとして)、一つまたは複数のプロセッサで実行される一つまたは複数のプログラムとして（例えば、一つまたは複数のマイクロプロセッサで実行される一つまたは複数のプログラムとして）、ファームウェアとして、またはそれらの実質的に任意の組み合わせとして、集積回路で同様に実行でき、回路設計及び／またはソフトウェア及び／またはファームウェアのコードの書き込みが、本開示の観点から可能である。さらに、本明細書で説明される主題のメカニズムは、種々形状のプログラム製品として配布可能であり、本実施形態で説明された主題の例示的な実施形態は、実際に配布されるのに用いられる信号支持媒体に形式を特定することなく適用できる。物理的な信号支持媒体の例には、以下のものが含まれるが、これらに限定されない。その例は、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、ＣＤ、ＤＶＤ、デジタルテープ、コンピュータメモリ、または一時的なもしくは伝送されない他の物理媒体などである。コンピュータ可読指令を有する物理媒体の例には、デジタル及び／またはアナログ通信媒体（例えば、光ファイバーケーブル、導波管、有線通信回線、無線通信回線など）などの一時的なまたは伝送されるタイプの媒体は除外される。
【００６５】
本明細書で述べられたやり方でデバイス及び／またはプロセスを説明し、その後に、そのように説明されたデバイス及び／またはプロセスをデータ処理システムに組み込むために技術的手法を用いることは一般的である。つまり、本明細書で説明されたデバイス及び／またはプロセスの少なくとも一部は、適度な量の実験をしてデータ処理システムに組み込める。代表的なデータ処理システムは、一般に、一つまたは複数のシステムユニットハウジング、ビデオディスプレイデバイス、揮発性及び不揮発性メモリなどのメモリ、マイクロプロセッサ及びデジタル信号プロセッサなどのプロセッサ、そして、オペレーティングシステム、ドライバ、グラフィカルユーザーインターフェイス、及びアプリケーションプログラム、タッチパッドまたはスクリーンなどの一つまたは複数の相互作用デバイス、及び／またはフィードバックループと制御モータを含む制御システム（例えば、位置及び／または速度検出、温度変化、移動及び／または調整の部品及び／または量を検出するためのフィードバック）などのコンピュータ部品を含む。代表的なデータ処理システムは、データコンピューティング／通信システム及び／またはネットワークコンピューティング／通信システムに一般に観られるように、市販品で入手できる任意の適した部品を用いて構成できる。
【００６６】
一つの実施形態では、システムは、個々の構成要素からなるシステム全体を制御するために使用できるプログラマブル論理制御装置を含むことができる。図９は、プログラマブル論理制御装置を用いる例を示す。図９は、制御レイヤー９０２と情報レイヤー９０４を含む制御構成を示す。ネットワーク接続９１０と通信でき、プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）プロセッサ９１２と通信できるネットワーク９０６とイーサネット９０８を示している。ＰＬＣプロセッサ９１２は、ＰＬＣ電源９１４と動作可能に連結できる。ＰＬＣ入力モジュール９１６は、ハンドヘルドプログラマ９２０ａまたはパーソナルコンピュータ９２０ｂなどのユーザーデバイスに加え、スイッチ、センサ、マシン入力、または他のＰＬＣ入力などの要素９１８からデータを受信し、データをＰＬＣ出力モジュール９２２に供給する。ＰＬＣプロセッサ９１２は、処理されたデータをＰＬＣ出力モジュール９２２に供給できる。プログラミングデバイス９２４は、ＰＬＣ９１３とインターフェイス接続されるように用いられる。ＰＬＣ出力モジュール９２２は、要素９２６（例えば、ランプ、リレー、モータ制御、電磁弁、加熱器、ポンプ(空気／液)、水位センサ、温度コントローラ、マシン入力、他のＰＬＣ出力）に出力を供給できる。場合によっては、ＰＬＣ入力をＰＬＣ出力として構成でき、ＰＬＣ出力をＰＬＣ入力として構成できる。
【００６７】
一つの態様では、プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）９１３は、ＰＬＣプロセッサと動作可能に連結されるＰＬＣ電源を含むことができ、ＰＬＣプロセッサはＰＬＣ入力モジュールと動作可能に連結でき、ＰＬＣ出力モジュールと動作可能に連結できる。ＰＬＣ入力モジュールは、様々なセンサ、コントローラ、及びスイッチ、センサ、マシン出力、及びＰＬＣ出力などの要素と動作可能に連結できる。ＰＬＣ出力モジュールは、ランプ、リレー、モータコントローラ、電磁弁、加熱器、ポンプ（例えば空気／液）、水位センサ、温度コントローラ(例えば加熱器及び冷却器及びそれらのコントローラ)、マシン入力、及び他のＰＬＣ入力などの、動的に制御される要素と動作可能に連結できる。また、ＰＬＣは、ソフトウェアを有する実態のある（一時的でない）メモリデバイスを有することができ、あるいは、一つまたは複数の動作プロトコルのためにプログラムされ得るファームウェアを含むことができる。ＰＬＣはプログラミングデバイスに動作可能に連結することができ、プログラミングデバイスは、ＰＬＣにプログラムするためのコンピュータプログラムを有するコンピュータにすることができる。また、ハンドベルとプログラマまたは他のパーソナルコンピュータを、ＰＬＣ入力モジュールなどを介して、ＰＬＣに接続できる。ＰＬＣには、イーサネット、またはインターネットなどのネットワークで接続及び通信するためネットワーク接続も含ませることができる。一つの例では、イーサネットは情報レイヤーを規定でき、そこでＰＬＣ及びシステム全体に関する情報を送信できる。他の例では、インターネットなどのネットワークを、送信すべき制御データのために使用できる。本明細書で説明される主題は、時には、異なる他の要素に含まれ、または接続される異なる要素を示す。このように示された構造は単なる例示であり、実際に、他の多くの構造により同じ機能を実現できる。概念的な意味で、同じ機能を実現するための要素の任意の構成は、目的とする効果が得られるように効果的に「関連」する。したがって、特定の機能を実現するためにここで組み合わされた任意の二つの要素は、構造または中間の要素に関係なく、目的とする機能を得るために互いに「関連」するとみなすことができる。同様に、そのように関連する任意の二つの要素は、目的とする機能を実現するために、互いに「動作可能に接続される」または「動作可能に連結される」とみなすことができ、そのように関連することのできる任意の二つの要素は、目的とする機能を得るために互いに「動作可能に連結できる」とみなすことができる。動作可能に連結できる特定の例には、物理的に結合可能及び／または物理的に相互作用する要素、及び／または無線で相互作用可能及びまたは無線で相互作用可能な要素、及び／または論理的に相互作用する及び／または論理的に相互作用可能な要素が含まれるが、これらには限定されない。
【００６８】
図６は、本明細書で説明された方法（またはその一部）を実行するためにいくつかの実施形態において配置することができるコンピューティングデバイス６００の例を示す。このコンピューティングデバイスは、本明細書で説明されるシステムコントローラとして用いることができる。極めて基本的な構成６０２では、コンピューティングデバイス６００は、一般に、一つまたは複数のプロセッサ６０４とシステムメモリ６０６を有する。プロセッサ６０４とシステムメモリ６０６の間を接続するためにメモリバス６０８を使用できる。
【００６９】
目的とする構成に応じて、プロセッサ６０４は、マイクロプロセッサ（μＰ）、マイクロコントローラ（μＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはそれらの任意の組み合わせのうちのどのタイプにしてもよいが、これらには限定されない。プロセッサ６０４は、レベル１キャッシュ６１０及びレベル２キャッシュ６１２、プロセッサコア５１４、及びレジスタ６１６などの、一つまたは複数のレベルのキャッシングを含むことができる。プロセッサコア６１４は、例として、算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）、浮動小数点演算ユニット（ＦＰＵ），デジタル信号処理コア（ＤＳＰ Ｃｏｒｅ）、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。メモリコントローラ６１８は、例として、プロセッサとともに用いることもでき、またはある例では、メモリコントローラ６１８はプロセッサ６０４の内部パーツであってもよい。
【００７０】
目的とする構成に応じて、システムメモリ６０６は、揮発性メモリ（ＲＡＭなど）、不揮発性メモリ（ＲＯＭやフラッシュメモリなど）、またはそれらの人の組み合わせのうちどのタイプにしてもよいが、これらには限定されない。システムメモリ６０６は、オペレーティングシステム６２０、一つまたは複数のアプリケーション６２２、及びプログラムデータ６２４を含むことができる。アプリケーション６２２は、本明細書に記載されている動作、この動作には本明細書に記載された方法に関する記載を含む、を実行するために用意された判別アプリケーションを含むことができる。
【００７１】
コンピューティングデバイス６００は、追加の特徴または機能、及び追加のインターフェイスを、基本構成６０２と、必要とされる任意のデバイス及びインターフェイスとの間の通信を促進するために有することができる。例えば、バス／インターフェイスコントローラ６３０を、基本構成６０２と、一つまたは複数のストレージデバイス６３２との間の通信を、ストレージインターフェイスバス６３４を介して促進するために用いることができる。データストレージデバイス６３２は、取り外し可能なリムーバブルストレージデバイス６３６、取り外し不可のノンリムーバブルストレージ６３８、またはそれらの組み合わせにすることができる。リムーバブルストレージデバイス及びノンリムーバブルストレージデバイスには、いくつか例を挙げると、フレキシブルディスクドライブなどの磁気ディスクドライブ、及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブなどの光学ディスクドライブ、またはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、及びテープドライブなどがある。コンピュータストレージ媒体には、情報の格納のための任意の方法や技術において実装される、例えばコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの、揮発性及び不揮発性、取り外し可及び取り外し不可（リムーバブル及びノンリムーバブル）の媒体がある。
【００７２】
システムメモリ６０６，リムーバブルストレージデバイス６３６，及びノンリムーバブルストレージデバイス６３８は、コンピュータストレージ（記憶）媒体の例である。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ，デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ），もしくは他の光学ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、もしくは他の磁気記憶デバイス、またはたの任意の媒体であって、所望の情報を格納し、且つコンピューティングデバイス６００でアクセスできるものを使用できるが、これらには限定されない。このようなコンピュータ記憶媒体は、コンピューティングデバイス６００の一部であり得る。
【００７３】
コンピューティングデバイス６００には、種々のインターフェイスデバイス（例えば、出力デバイス６４２，周辺インターフェイス６４４，及びコミュニケーション（通信）デバイス６４６）から基本構成６０２に、バス／インターフェイスコントローラ６３０を介して通信を促進するためのインターフェイスバス６４０を含ませることもできる。出力デバイス６４２には、例として、グラフィクス処理ユニット６４８及びオーディオ処理ユニット６５０を含ませることができ、これらは、ディスプレイやスピーカーなどの種々の外部デバイスに一つまたは複数のＡ／Ｖポート６５２を介して通信するように構成できる。周辺インターフェイス６４４には、例として、シリアルインターフェイスコントローラ６５４またはパラレルインターフェイスコントローラ６５６を含ませることができ、これらは、入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイスなど）、または他の周辺デバイス（例えば、プリンター、スキャナなど）を一つまたは複数のＩ／Ｏポート６５８を介して伝達可能に構成される。外部通信デバイス６４６には、ネットワーク通信リンク上で、一つまたは複数のコンピューティングデバイス６６２との通信を、一つまたは複数の通信ポート６６４を介して、促進するように調整されるネットワークコントローラ６６０を含ませることができる。
【００７４】
ネットワーク通信リンクは、通信媒体の一例であり得る。通信媒体は、一般に、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または搬送波もしくは他の伝達メカニズムなどの変調データ信号内の他のデータによって具体化でき、任意の情報伝達媒体を含み得る。“変調データ信号”は、信号の情報をエンコードするように設定または変更された一つまたは複数の特性を有する信号とすることができる。通信媒体には、限定ではなく例として、有線ネットワークもしくは直接有線接続などの有線媒体、または音響、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）及び他の無線媒体などの無線媒体を含ませることができる。本明細書で使用されるコンピュータ可読媒体という用語は、ストレージ媒体と通信媒体の両方を含み得る。
【００７５】
コンピューティングデバイス６００は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、個人用メディアプレイヤーデバイス、ワイヤレスウェブサイト閲覧デバイス、個人用ヘッドセットデバイス、特定用途用デバイス、または上記の任意の複数の機能を有するハイブリッドデバイスなどの、スモールフォームファクタのポータブル（モバイル）電子デバイスの一部として実装できる。また、コンピューティングデバイス６００は、ラップトップコンピュータやラップトップでないコンピュータの構成の両方を含むパーソナルコンピュータとして実施することもできる。また、コンピューティングデバイス６００は、任意のタイプのネットワークコンピューティングデバイスにすることもできる。さｓらに、コンピューティンデバイス６００は、本明細書に記載されているように自動化されたシステムにすることもできる。
【００７６】
本明細書に記載された実施形態では、種々のコンピュータハードウェアまたはソフトウェアモジュールを含む専用または汎用コンピュータを用いることができる。
【００７７】
また、本発明の範囲内の実施形態は、コンピュータで実行可能な命令または格納されたデータ構造を実行するか有するためのコンピュータ可読媒体を含む。そのようなコンピュータ可読媒体は、汎用または専用コンピュータでアクセスできる、利用可能な任意の媒体とすることができる。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光学ディスクストレージ、磁気ディスクもしくは他の磁気ストレージデバイス、または他の任意の媒体であって、コンピュータで実行可能な命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコード手段を有するかまたは格納することができ、汎用または専用のコンピュータでアクセスできる媒体としてもよい。情報がネットワークまたは他の通信接続（有線、無線、または有線と無線の組み合わせ）上であるコンピュータに伝達または提供されると、そのコンピュータは、その接続をコンピュータ可読媒体として適切であるとみなす。したがって、そのような任意の接続は、適切にコンピュータ可読媒体と称される。また、上記の組み合わせは、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００７８】
コンピュータの実行可能命令は、例えば、
汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用のプロセッシングデバイスに、特定の一つの機能もしくはグループ化された複数の機能を実行させる命令及びデータを含む。添付の請求の範囲の主題は構造的な特徴及び／または機能的な動作に限定された用語で記載されているが、その主題が上記の特定の構造または動作に必ずしも限定されないことは理解されるべきである。むしろ、上記の特定の構造及び動作は、請求の範囲を実施する形態の例として記載されている。
【００７９】
本明細書で使用されている“モジュール”または“要素（コンポーネント）”の用語は、コンピューティングシステムで実行されるソフトウェアの対象物または決まった動作を示し得る。本明細書に記載された異なる要素、モジュール、エンジン、及びサービスは、このコンピューディングシステムで実行される対象物またはプロセスとして（例えば、個々のスレッドとして）実施することができる。本明細書に記載されたシステムと方法は、ソフトウェアにおける実施が好ましいが、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせにおけるも可能であり、且つ意図されている。本明細書では、“コンピューティングエンティティ（ものとしてのコンピュータ）”は、前に規定された任意のコンピューティングシステム、またはコンピューティングシステム上で実行される任意のモジュールもしくは調節の組み合わせであってもよい。
【００８０】
本明細書における実質的に任意の複数及び／または単一の用語の使用に関し、当業者は、文脈及び／または用途に適切であるように、複数から一つへ、及び／または一つから複数へ、用語を言い換えることができる。種々の単一／複数の置換は、明確さのために明示的に説明できる。
【００８１】
一般に、本明細書及び特に添付の請求の範囲（例えば、添付の請求の範囲の主文）で使用されている用語は、概して“オープンな”用語を意図している（例えば、“含み”の用語は“含むが限定されず”と解釈すべきであり、“有する”の用語は“少なくとも有する”と解釈すべきであり、“含む”の用語は“含むが限定されない”と解釈すべきである）。さらに、導入された請求項の引用の特定の数が意図されている場合、そのような意図は、クレームに明確に引用され、そのような引用がされていない場合はそのような意図が存在しないことを、当業者はさらに理解するであろう。例えば、理解するのを助けるために、以下に添付の請求の範囲は、請求項の詳細を導入するために、導入表現として、“少なくとも一つ”及び“一つまたは複数の”を使用していることがある。しかしながら、このような表現は、不定冠詞“a”または“an”による請求項の引用の導入が、そのように導入された請求の範囲の引用を１つだけ含む特定の請求項に限定されると解釈すべきでなく、それは、同じ請求項に、導入表現“一つまたは複数の”及び“少なくとも一つ”及び不定冠詞“a”または“an”（例えば、“a”及び／または“an”は“少なくとも一つ”または“一つまたは複数の”を意味すると解釈すべき）が含まれる場合であっても同じであり、同じことは、請求項に引用を導入する溜めに使用される定冠詞の使用についても当てはまる。さらに、導入された請求項の引用の特定の数が明確である場合であっても、当業者は、そのような引用が少なくとも引用された数を意図する（例えば、他の修飾句のない“二つの引用”の単なる引用が少なくとも２つの引用、または二つもしくはそれ以上の引用を意図する）と解釈すべきであることを認識するであろう。さらに、“Ａ，Ｂ，及びＣなどの少なくとも一つ”に類似する規定が用いられている場合には、一般に、そのような構成は、当業者がその規定を理解すると考えられる意味を意図している（例えば、“少なくともＡ，Ｂ，及びＣを有するシステム”は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、ＡとＢを一緒に、ＡとＣを一緒に、ＢとＣを一緒に、及び／またはＡ，Ｂ及びＣを一緒に有する、などのシステムを含むが、これらには限定されない）。“Ａ，Ｂ，またはＣなどの少なくとも一つ”に類似する規定が用いられている場合には、一般に、そのような構成は、当業者がその規定を理解すると考えられる意味を意図している（例えば、“少なくともＡ，Ｂ，またはＣを有するシステム”は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、ＡとＢを一緒に、ＡとＣを一緒に、ＢとＣを一緒に、及び／またはＡ，Ｂ及びＣを一緒に有する、などのシステムを含むが、これらには限定されない）。さらに、当業者は、明細書、請求の範囲、または図面の、二つまたはそれより多い代替用語を表す実質的に離接的ないかなる用語及びまたは語句も、一つの表現、どちらかの表現、または両方の表現を含む可能性が意図されていることを理解すべきである、ということを理解するであろう。
【００８２】
さらに、本開示の特徴または態様がマーカッシュグループの表現で記載されている場合、当業者は、その記載が、マーカッシュグループの任意の個々の要素または複数の要素のサブグループの表現についてもなされていることを認識するであろう。
【００８３】
当業者によって理解されるように、明細書を規定する用語に関するありとあらゆる目的のために、本明細書に記載されたすべての範囲は、可能なすべての部分的範囲またはその部分的範囲の組み合わせをも含む。リストに記載された任意の範囲は、二等分、三等分、四等分、五等分、十等分などに分解されている同じ範囲を実施的に説明し、可能にしていると容易に認識し得る。限定的ではない例として、本明細書に記載された各々の範囲は、下部三分の一、中央三分の一、または上部三分の一などに容易に分解し得る。また、当業者には理解されるように、“…まで”、“少なくとも“などのすべての言葉は、上述したように、部分的範囲に実質的に分解できる範囲に引用された数を含む。最後に、当業者には理解されるように、一つの範囲はそれぞれ個別の部材を含む。したがって、例えば、１〜３の小集団を有するグループは１，２または３の小集団を有するグループを指し示す。同様に、１〜５の小集団を有するグループは、１，２，３，４，または５の小集団を有するグループを指し示す。
【００８４】
以上のことから、本開示の種々の実施形態は例示の目的で本明細書に説明されており、種々の変更を、本開示の範囲及び精神から逸脱しないようになし得ることが理解し得るであろう。したがって、本明細書に記載された出の実施形態は、限定することを意図しておらず、添付の請求の範囲によって示された真の範囲と精神とを有する。
【００８５】
以下に引用するすべての参考文献は、それらの全体が、本明細書に組みおまれる。参考文献は、米国特許第８，８８３，８６４号明細書、米国特許第８，６６３，５１１号明細書、米国特許第８，５５１，７６３号明細書、米国特許第８，１１４，３１９号明細書、米国特許第８，０２１，５８２号明細書、米国特許第３，４６８，９８６号明細書、米国特許第３，３８９，１９４号明細書、米国特許第３，３２９，９９４号明細書、特許第３，３２０，３３８号明細書、特許第３，０９３，５５３号明細書である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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