JP2003519359A - 連続ゲル注型方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 勾配もしくは非勾配平板ゲルであって、均一に形成されかつ重合されたゲルを連続的に大規模にかつ組立ライン方式で注型するための連続ゲル注型装置および方法を提供すること。 【解決手段】 連続ゲル注型装置は、ａ）成形用空間中に反応混合物を導入する手段と、ｂ）該成形用空間を囲繞する注型マニホ−ルドとからなり、該注型マニホ−ルドがゲル化プロセスの間反応ゲル溶液を維持する成形用空間を形成する手段であって、前記成形用空間が連続的に移動し、密封されていることからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】

本発明は、タンパク質、核酸、その他の生物物質の分離に使用するアクリルア
ミドまたはその他のゲルの製造方法に関する。更に、本発明は連続ゲル注型方法
および装置に関する。特に、この発明は、ゲル、特に勾配ゲルを、現在使用され
ているバッチ方法に比較して連続的に注型するための方法および装置を提供する
ことを意図するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ゲル電気泳動を使用してマクロ分子を分離することは、20年以上に亘って生物
研究所において通常使用されている手段である。この技法は、この最新の10年間
に、タンパク質の分析と遺伝子の配列解析の著しい進歩によってより多く使用さ
れてきた。1980年代後半以来、急速にタンパク質を分析し、遺伝子の配列を解析
することは、あらゆる場所で行われているばかりではなく、研究者にとっては絶
対に必要になってきた。特に、ゲルは、しばしば、ヒト遺伝子プロジェクトのよ
うな総合的な科学活動に関与するので、新規医薬ターゲットや、配列解析にとっ
て出発点となる。

【０００３】 一般には、電気泳動用ゲルは平板（スラブ）ゲルの形態でも、筒状ゲルの形態
であってもよい。平板ゲルにとっては、そのゲルを製造するために使用する装置
は、通常、2枚のガラスまたはプラスチックプレ−トを、スペーサまたはガスケ
ットによってその間に空間を設けるか、その装置を把持手段によって保持して、
形成した空間の3面を閉鎖し、上部を開口した構成になっている。その空間に、
ポリアクリルアミドなどの、重合していないゲルの溶液を、それが液状である間
に注入する。次いで、サンプルを配置するウエルもしくは窪みをゲル頭部に作成
する手段（例えば、クシ）をその空間に配設する。続いて、ゲルを重合すると固
体になる。重合が完了した後、クシ状装置を脱着すると、ゲルはプレ−トに保持
されている間に使用できるようになる。かかる装置の例は公知であり、アメリカ
特許第４３３７１３１号（ヴェステルブルグ）、同第４３３９３２７号（タイラ
−）、同第３９８０５４０号（ヘ−ファ−等）、同第４１４２９６０号（ハーン
等）、同第４５６０４５９号（ヘーファー）、同第４５７４０４０号（デロニ−
等）に記載されている。チュ−ブゲルも同様にして製造されるが、ガラスもしく
はプラスチックプレ−トの代わりに、液状ゲルを含むようにガラス製の毛細管が
使用される。それぞれのスラブ（平板状）ゲルは、１つをこの方法で１度に製造
しなければならないことに留意することが重要である。

【０００４】 通常のアクリルアミドゲルに加えて、ゲル組成物が１方向もしくは２方向に変
動する、いわゆる勾配ゲルの製造法もまた考案されている。勾配ゲルは、サンプ
ルがゲル中を１方向に移動するにつれて、架橋アクリルアミドのｐＨや、孔径や
、割合などが変動する特性を有するゲルである。勾配ゲルを作成する通常の方法
の一般的な概説は、ウエスタ−マイア−著(Electrophoresis in Practice, VCH:
New York, 1993, pp, 25-27, 174-177,197-214)に記載されている。特に、ウエ
スタ−マイア−は、単一線状ｐＨ勾配ゲルの注入について記載している。２方向
、例えば、平板中を左から右方向にｐＨが変化すると共に、孔径が平板の頭部か
ら底部に向かって増加するゲルを構成することも可能である。アメリカ特許第５
０７１５３１号（ソ−ン）は、かかる勾配ゲル平板を形成する装置を記載してい
る。加えて、アメリカ特許第５５９７４８０号（ツオウ）は、勾配平板ゲルを形
成するのに適応可能な装置を記載している。

【０００５】 タンパク質や、遺伝子配列をより迅速に分析することが、生物学における全て
の側面において医薬品や疾患目標として価値があるために、これらの分析は著し
く必要であるために、短期間での分析に使用するために、使用者は何百、何千も
のゲルを使用する必要がある。遺伝子解析会社などの使用者は、ゲルが、迅速に
かつ安価に製造できると共に、その性能がバッチ毎に絶対的に均質であることに
依存せざるを得ない。この必要性を満たすために、大規模にバッチ様式で多重ゲ
ルを製造する方法が必要となった。

【０００６】 ゲルをバッチ様式で製造する方法は多数の特許に開示されている。アメリカ特
許第５０４７１３５号（ニ−マン）は、ゲルが、薄い分離シ−トを使用して分離
されている実際に非常に薄いウエ−ハからなっている改良型平板ゲル装置を記載
している。その多重ゲルは全て一緒にサンドイッチされ、１枚の平板として移動
するが、各ゲルをはがして、別々に加工することもできる。複数の平板ゲルを製
造する別の方法がアメリカ特許第５５２０７９０号（チョパ等）に記載されてい
て、それには、垂直に保持された別々の多数のゲルモールド（金型）を収納でき
る注型用スタンドが記載されている。個々のゲルモールドには、底面から同時に
充填されるようになっていて、そしてそのゲルは、装置と組み合わせて勾配成形
機を使用することによって通常のゲルもしくは勾配ゲルにすることができる。ピ
−・ジ−・リゲッテイ(P.G. Righetti)の論文（Modern Aspects of Isoelectric
Focusing: Two-Dimensional Maps and Immobilized pH Gradients: Journal of
Biochemical and Biophysical Methods, 8:89-108 (1983)）は、ゲル注型法を
記載していて、これにより、単一等電焦点による運転により２０個のゲルを同時
に形成することができる。このゲル注型法は、水を部分的に充填したタンク中に
下げた装填用槽中に、ゲル用混合物を注入することからなる。その槽が底まで沈
むと、そのゲル用混合物はチュ−ブ中に所望のレベルで置換される。次いで、そ
のゲルはチュ−ブ中で重合する。

【０００７】 当業者が現在必要としているものは、勾配もしくは非勾配平板ゲルを連続して
製造することができる装置であって、製造したゲルを、大量生産の組立ライン様
式で、均質に形成し、重合し、必要に応じて、特定のサイズに切断することがで
きるものである。この発明はこの目標を達成するものであり、以下、この発明を
具体的に説明する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題および課題を解決するための手段】

この発明は、成型用空間と、該成型用空間を囲む注型用マニホ−ルド中にゲル
反応混合物を導入することによってゲルを連続的に注型する装置を開示すると共
に、ゲル化中に該反応混合物を保持するための連続的に可動する密封した成型用
空間を提供する。

【０００９】 詳細には、この発明は、成型用空間もしくはマニホ−ルド中に反応液（モノマ
−）を制御して導入する手段を記載する。この発明はまた、反応液を一時的にも
しくは空間的に変動するようにして導入する手段を記載し、それによって最終ゲ
ルが濃度勾配を含むようになる。

【００１０】 その上、この発明は、注型用マニホ−ルドと、その中の成型用空間とを記載し
ていて、この成形用空間には、反応液（ゲル）と重合開始剤とが、ポリマーがゲ
ル化する時間の間に１気圧以下の最大圧力で漏れることなく保持される。ただし
、このポリマーは、そのゲル時間には必ずしも完全に重合する必要はない。この
発明はまた、ゲルが２，３％程収縮するための許容空間と、モールド空間中の連
行空気を排除する通気機構とを記載している。空気とその他の流体は、ゲルが充
填される孔や空間を含む支持カセットや、基材や、マスク中でゲルが非連続的に
成型されるようにゲルを使用した場合に、成型用空間中に連行される。この空気
やその他の流体は、成形用マニホ−ルド中に導入されるときに、成形用空間中に
支持カセットや、基材や、マスクなどと一緒に偶然に運ばれてくる。 更に、この発明は、反応混合物がモ−ルド空間中に導入するときに、フリ−ラ
ジカル重合プロセスを開始するための制御手段を記載する。それに加えて、この
発明は、化学フリ−ラジカル開始剤と、モールド空間に導入する直前に反応混合
物に完全に混合する必要がある触媒とを用いたときの早期重合を防止する方法を
記載する。この発明は、モ−ルドキャビテイ側にＵＶ透過窓を使用することによ
って紫外フリ−ラジカルを発生することができる。

【００１１】 その上、この発明は、重合の間における成形用空間中での反応温度を制御し、
余剰反応熱を除去し、モールドキャビテイからゲルを除去する手段を記載する。

【００１２】

【発明の実施の態様】

この発明に開示した方法と装置によれば、予め配合した液は、調製し、制御し
て密封注型マニホ−ルド空間に放出される。図1は装置の全体的な配列を示す。
本図においては、装置の前方部にある貯槽シリンダ−ブロックの半分を示してい
る。各半分は、上部（１）と、底部（２）とからなる。一緒に配置した場合、貯
槽シリンダ−ブロックは特定のノズル（3）中で空になる。そのノズルは予め混
合したゲル溶液を、支持ベルト（５）とゲル側ベルト（6）との間に位置する基
材（４）に放出する。ゲルは、これら２つのポリエステルフィルムもしくは同質
のベルト（厚み約０．００５〜１ｍｍ）の間に密封され、水平に配向して移動す
る。ベルトは、１つの実施態様においては、UV光源（９）によって重合開始を可
能にするUV窓（８）を含むことができる圧力プレートもしくはプラテンによって
密封されたままである。装置については以下に詳述する。

【００１３】 具体的には、勾配ゲルの製造のために、溶液を一時的にもしくは空間的に変わ
るように添加する。溶液は、予め混合した可変組成物原料源とゲル化開始成分と
から構成することができる。図2は、所定の勾配条件を形成するために、成形用
空間の１つの垂直端中にノズルを通して予め配合した溶液を放出する複数個の増
分配合物用貯槽を有するマルチチェンバ貯槽シリンダーブロックを示す切欠図で
ある。増分配合物用貯槽の数は、貯槽間に重大なる圧力変動を起こさないモ−ル
ドキャビテイへの放出路を有するシリンダーブロック中の十分な貯槽キャビテイ
（１０）を配置することができるかどうかだけによって制限される。また、増分
配合物用貯槽の数は、段階的な組成上の人為構造が検出されないように、完成し
たゲル中に円滑な連続的な組成的勾配を提供するために、ゲル化前にモ−ルドキ
ャビテイ（１１）に対して、またその中に溶液を放出した後に増分配合物が増分
的に拡散できるように十分な数あるべきである。これらの溶液は、複数個の増分
配合物用貯槽（１０）から、密閉した注型マニホ−ルドもしくは成形用空間中に
、注型マニホ−ルドの空間の1つの垂直端に放出される。反応溶液を成形用空間
に放出するための手段は、制御されかつ均一の割合で溶液を放出することができ
るマルチチェンバ貯槽シリンダーブロックならびにピストンを使用することであ
る。マルチチェンバ貯槽シリンダーブロックは、成形用空間の１端の１連のノズ
ル（３）を通して、別々にまたは個別に配合した反応混合物の多数の流れを注型
マニホ−ルドに供給する手段を提供する。成形用空間（１１）中の波形線は起こ
り得るゲル濃度勾配を表す。また、成形用空間の１面は、ゲルの重合が光化学的
に開始するように、UV透過プラテン（１２）、もしくは、、その中にUV窓を設け
たプラテンである。図2のUV透過プラテン（１２）の右側には、ベルトの移動方
向を示す矢印を示したゲル側ベルト（６）の後側がある。ベルトの右側には、ゲ
ルの移動方向を示す水平矢印と、起こり得るゲル濃度勾配を表す垂直矢印で示す
ゲル（１３）自体を示す。

【００１４】 好ましい実施態様においては、シリンダーブロックは、一緒に積層したときに
（図３）、垂直のシリンダー空間もしくはキャビテイーを画定する位置合わせを
した穴（１５）の列を持つ１連の積層した金属、プラスチックもしくは複合積層
薄板（１４）ならびにガスケットから構成されている。図4は、貯槽シリンダー
ブロックの分解図を示す。図1に示すように、イメージは、シリンダ−ブロック
の半分（１，２）の双方に沿って、長手方向に半分に切断したブロックに配向す
る。この積層薄板は、洗浄のためにシリンダ−ブロックを容易に分解ならびに再
組み立てできるようにできており、厚みも可変するようにできる。ある特定のシ
リンダーの末端（頂部もしくは底部）でのこの薄板は、薄板中にもしくは薄板間
のガスケット中に水平放出用チャンネル（１６）が形成されるとなる厚みを有す
るべきであって、それによって勾配の垂直方向全体に亘る放出ノズルの数全部を
収容するのに必要なだけの増分用垂直寸法を提供する。水平放出チャンネルを提
供しないシリンダ−ブロック中（つまり、モ−ルドキャビテイを包含する垂直領
域の上部もしくは下部ならびにあらゆるシリンダ−の反対端の下部もしくは上部
）のそれらの薄板は、製造ならびに分解もしくは再組み立てにとって便利などん
な厚みにもすることができる。各シリンダ−には、シリンダ−の末尾となるガラ
ス製もしくはプラスチック製カラム（１７）がその頂部もしくは底部にOリング
を用いて挿入されていて、ブロックの特定の層（頂部ならびに底部）に対してシ
リンダ−を閉鎖すると共に、主貯槽を画定する。各主貯槽は薄板の異なる対で終
端（１端は、貯槽の流入口もしくは流体供給端に、他端は流出口もしくは放出端
）となる。水平流入口ならびに流出口チャンネル（１６）は、各ガラス製もしく
はプラスチック製主貯槽を共通流体供給路（流入口チャンネル）に集合的に結合
する“末端“層中に配設されて、正の油圧路（２０）を提供する。また、各ガラ
ス製もしくはプラスチック製主貯槽には、放出用（流出口）チャンネルを介して
、1個のノズル（３）が注型マニホ−ルドに配設されている。駆動ピストン（２
１）が、各主貯槽中に配置され、主貯槽を流入口チェンバならびに流出口チェン
バに分離し、（流出口に結合した）流入口チェンバ（２２）には反応混合配合物
を、また流入口チェンバ中には駆動用流体（２３）（通常は水）が入っている。
この流入口チェンバは、主貯槽に均一な圧力を供給し、各主貯槽に均一な流量を
供給するポンプに結合する。図3に示すブロックの左側の太い矢印は、ノズルか
らの流れ方向と、ベルトが貯槽シリンダーブロックと成形用空間とから離れる方
向に移動する方向を示す。

【００１５】 図3に示すような好ましい実施態様においては、マニホ−ルド中の主貯槽は、
垂直ノズルアレーに反応ミックス配合物を供給する全ての放出チャンネルが、ノ
ズルと同一の高さに放出チャンネルを有するように配設される。垂直ノズルアレ
ーの最上部の１方の半分に反応ミックス配合物を供給する貯槽は、それらの供給
用(流入口)チャンネルがノズルアレーよりも上部になるように、また、反対に、
垂直ノズルアレーの最下部のもう１方の半分に反応ミックス配合物を供給する貯
槽は、その供給(流入口)チャンネルがノズルアレーよりも下部になるように、配
設される。これによって、より多くの貯槽をモ−ルド空間の近くに配置させるこ
とができる。積層したシリンダ−ブロックは、その内部に配設したガラス製もし
くはプラスチック製成型用カラムを支持し、内部油圧に対する抵抗を付与する。
穴やスペ−スを含む支持カセットやその他の構造物中に断続的に注型するような
適用方法においては、各貯槽から各ノズルへの流量を測定し、計算し、微調整す
る手段が配設されていて、ゲル注型運転の全工程に亘って各ノズルへの一体的な
反応配合物の容量がその他の貯槽に対して０．１％よりも大きくは変動しないよ
うに確保する。この計算では、あらゆる貯槽／ノズルからの増分組成物がゲル勾
配を偏向するのを予防する。穴やスペ−スを含む支持カセットやその他の構造物
中に非連続的に注型するような、モ−ルド空間への全体的な流量が中断されるよ
うな適用方法においては、小型の２次的定圧力膨張シリンダ−（図１０）を各主
貯槽に任意に配設して、圧力・流量バッファ−として作用するようにして、支持
カセット中への非連続的注型をするような適用方法に関連する時間尺度（秒）で
の断続的な流量の中断に適応するようにしている。この手段は、これらの適用方
法に対する全体的な流量もしくは連続的な注型ライン速度に一定した複雑な調整
をする必要性を排除する。

【００１６】 別の実施態様においては、圧力・流量緩衝チェンバにはエラストマ−系膜もし
くはピストンを使用でき、該ピストンもしくは膜の反対側の一定した圧力源から
の反応混合物を単離する。緩衝しなければならない全流量の中断量は、全主貯槽
容量の１％よりずっと少ない。平均流量に対する全体流量と注型ライン速度を、
空の支持体自体の容量によって”失われた”容量を考慮して算出する。当然のこ
とであるが、標準的な注型操作においては、重合しているゲルが連続したリボン
状になっている場合、この種の緩衝は必要ない。

【００１７】 一旦ゲル溶液が成形用空間に移動すると、その溶液は、重合を開始し、ゲルを
収縮させるのに十分な時間保持される。密閉マニホ−ルドは、２個の連続した可
撓性可動ベルトから構成されていて、該ベルトはその上端と下端に沿って一緒に
密閉され、２個のベルト間に固定空間を有する注型マニホ−ルドの２つの側面を
形成している。好ましい実施態様においては、連続ベルトは、弾性のある可撓性
材料で構成されている。予め配合した溶液は、ゲル形成のために２個のベルトの
間の成形用空間中に導入される。２次的支持手段として作用するゲル基材やカセ
ットは、ガラスもしくはプラスチック積層体から構成され、挿入手段によって成
形用空間中に挿入される。２次的支持手段の目的は、成形用空間中のゲル基材上
に適用する重合ゲルに対する支持を提供するためである。そのゲルは、表面引張
性質ならびに／もしくはゲル混合物と基材表面との接着性質により基材に接着で
きる。可撓性のある可動ベルトは、回転のためのロ−ラ手段に接合され、２個の
ベルト間で重合したゲルが、後での連続的な切断ならびに積層のための装置間を
移動する。その上、ベルトは、そのベルトの上部および下部の外側が、付加圧力
のレベルを調節するために配設した対向可能な圧縮ロ−ラの２個もしくはそれ以
上のセットでもってベルトを押圧することによって密閉されている。成形用空間
の１端では、マルチチェンバシリンダ−ブロックからの複数個のノズルは予め配
合した溶液を均一な割合で制御して供給する。成形用空間の他端は、一定圧力下
でゲルを収縮させることができる固化ポリマ−ゲルによって密封される。ベルト
速度は、予め配合した溶液が放出される割合に対応しており、一定圧力下におけ
るキャビテイ中でのゲル重合を可能にするのに必要な時間に依存する。重合工程
が完了すると、２個のベルトのシールを解放して、完成したゲルを成形用空間か
ら、その後の加工のために切断・積層装置中に連続的に移動させることができる
。

【００１８】 図４は、注型装置に使用される装置を詳述した平面図である。注型装置は、ゲ
ル化工程の間に最も緩和な圧力で反応しているゲル溶液を維持するための、連続
的に移動する成形用密閉空間を形成する手段を提供する。ある１つの実施態様に
おいては、このキャビテイは、ゲル基材（４）を支持する支持ベルト（５）がゲ
ル側ベルト（６）を押圧するときに密封される。好ましい実施態様においては、
ゲル基材はガラスプレ−トで構成されるが、そのガラス基材はまたプラスチック
でも、その他の積層体でも複合体であってもよい。別の実施態様においては、こ
の密封は、ゲル側ベルト（６）と、ゲル支持基材側ベルトとの間で行われる。該
ゲル支持基材側ベルトは、その上側面ならびに下側面に連続した合体面（２４）
（図４では隠れて見えない）を有し、該上側面ならびに下側面は押圧されて密封
されて耐圧シールを形成する。この耐圧シールは、ベルトが注意を払って空間を
設けたギャップ（２５）（図４では隠れていて見えない）に侵入するときに１気
圧もしくはそれ以下までの圧力に耐えることができる。プラテン（７）（図５）
の上部と下部に取り付けた対向可能圧縮ロ−ラ（２６）（２７）（高さが約１ｃ
ｍ）の上側と下側のセットは、タイミングベルトに使用する形式の、ナイロンで
コ−ドしたネオプレンなどの材料で作った硬いストリップ（２８）を押圧する。
好ましい実施態様においては、連続合体面は、シリコ−ンラバ−などの、厚みが
０．０１ないし１ｍｍの可撓性のある柔軟な材質から構成された平らなエラスト
マ−系ストリップ（２４）から構成されている。上記エラストマ−系ストリップ
は、可撓性のある連続ベルト（５，６）のキャビテイの上側と下側の側面に接着
される。また、上記エラストマ−系ストリップは、ナイロンコ−ドしたネオプレ
ンなどの材質（２８）で作った硬いストリップを有する、タイミングベルトに使
用される形式の、約６ｃｍｘ１０ｃｍ（幅と高さ）の、これらの可撓性ベルトの
外側表面上に支持される。この支持によって、対向可能圧縮ロ−ラのセット上を
進行し、かつ、シ−ル用圧力をエラストマ−系ストリップの合体面に移動させる
表面を提供する。この硬い基材ストリップは、ロ−ラセットの歯と噛合する歯で
もって適当な位置に据えることができ、それによって連続ベルトアセンブリと駆
動ロ−ラセットとの間を正確に位置合わせする。また、図４は、装置全体に沿っ
て両ベルト（５，６）を駆動し、両ベルトを合致した一定の速度に維持する２個
の大きい駆動ロ−ラ（２９）を示す。ゲルの厚みは、ゲル化工程の間注意を払っ
て維持しなければならない。好ましい実施態様では、このことは、ベルトの柔軟
性と、１気圧以下の内部マニホ−ルド圧力によるモールドキャビテイの形状と厚
みを正確に変形する能力とに基づいて達成される。この内部マニホ−ルド圧力は
、モールド空間の各側の硬いプラテンもしくは対向可能圧縮ロ−ラ（２６）、（
２７）に対してベルトを押圧する。製造されたゲルの厚みは、タンパク質分析に
とっては、約０．１５ｍｍないし約５ｍｍ、ＤＮＡ分析にとっては、約０．０５
ｍｍないし０．３ｍｍの範囲にあるのがよい。しかしながら、その厚みは、反応
混合物と製造するゲルの種類とによって変えることもできる。例えば、”ゲル中
”もしくは酵素図アッセイのための埋込基質を使用する実施態様では、基質を保
存するためにその厚みは約１ｍｍ以下に限定することができる。

【００１９】 図５は、図４に符号６で示した線によって示すようなベルトの断面を示す。こ
の図は、支持ベルト（５）とゲル側ベルト（６）とを押圧するプラテン（７）を
より明確に図示している。この図は、対向可能圧縮ロ−ラの２セット（２６）、
（２７）をより明確に示している。その２セットにおいては、１つの実施態様で
は、２つのセットの対向可能圧縮ロ−ラのこれら両ベルト（５，６）の横側端の
連続合体面（２４）に圧力を付与する場合、該ロ−ラは上記プラテンに横向きに
結合されているが、フレ−ムやその他の支持体にも結合することができる。この
図はまた、ゲル（２５）と、両ベルトと、ベルト（２８）上のコ−ドしたネオプ
レンやその他の硬い横側端支持体間のゲル（２５）とゲル基材（４）とのための
空間を示す。

【００２０】 可動ゲルと支持体は、ゲルが重合するにつれて、キャビテイの下流側端を形成
する。注型キャビテイの上流端は、反応溶液がマルチチェンバ貯槽シリンダーブ
ロックのノズルを介して導入される端として、本明細書においては規定される。
成形キャビテイの下流端は、ゲルが可動成形用空間中で硬化するにつれて固化ゲ
ルによって形成される側として、本明細書においては規定される。このキャビテ
イの長さは、反応混合物がモールド空間中において、ベルトが移動する特定の速
度で固化するのに十分な時間を提供すれば十分である。ベルト速度が早くなれば
、ゲル製造割合もより早くなり、通常はモールド空間がより長くなる。しかしな
がら、モールド空間を一定にしながら、ゲル反応運動を増加させてゲル形成の割
合を増加するようにできる。支持ベルトと、ゲル側ベルトとは、重合工程の間下
流に移動するにつれて一定の速度で操作できるように配置できる。

【００２１】 図６は装置の好ましい実施態様を示している。図示するように、図４に示す単
一ベルトをそれぞれ個々に駆動する２個の大きい駆動輪は、小さい駆動輪（３０
）の２つのセットと置換される。このことは、ベルトの駆動部と戻り部との間の
装置内により大きな空間（３１）が形成する。このより大きな空間は、単一ホイ
ール駆動ベルトよりも、プラテン、ＵＶ照明ならびに圧縮ロ−ラを収容すること
がより簡単にできる。上記した駆動輪以外では、装置の他の部分は図４に示した
ものと同一である。

【００２２】 成形用空間中の連行空気を排出する通気機構もまた記載されている。ゲルが孔
を含む非連続支持フレ−ムに成形されるような適用方法においては、空気やその
他の流体が連行されうる。この発明は反応混合物によって置換されたあらゆる連
行空気を収集する手段を提供する。この手段によって、ベルトの背面側（反応混
合物が導入される側より離れた側）の支持基材（もしくはまたマスクとも呼ばれ
る）に存在する穴から連行空気が流出するときに置換される。キャビテイの頂部
のエアベル手段中に空気の泡が浮き上がってきて、その空気の泡が除去されると
ころの主キャビテイにおける圧力よりも僅かに低い圧力で反応混合物を充填する
小さなチェンバが設けられている。このエアベル手段は、一定の圧力を維持しな
がら、空気が蓄積して空気を排出するリリ−スバルブを有している。エアベル中
の蓄積したガスの蒸気は、次いで、外気に定期的に放出される。

【００２３】 図７は、上流端の成形用空間に連行される空気やその他のあらゆる望ましくな
い蒸気を除去する装置を詳細に示している。一般的には、この連行空気は、ゲル
を注型するのが望ましい支持カセットや、ゲル基材中の空の空間から入ってくる
。別の実施態様では、これらの空の空間は定型のパタ−ンをしていて、モールド
は、ゲル充填プロセスの間空間に一時的に栓をし、かつ、その栓を除去する手段
を設けてある。更に別の実施態様では、マスクをイメ−ジのパタ−ンと合致する
ように切断するときのように空の空間が不定形であって、これらの切断した穴に
ゲルが充填される。空気収集チェンバ（３２）は、マスクや、基材や、カセット
（４）の支持ベルト側に配置される。この支持ベルト側は、ゲルが付与される側
とは反対側の基材もしくはカセットを搬送するベルトの側として規定される。反
応混合物（３３）は、マスクやカセットの前側のモールド空間キャビテイ（３４
）に流入する。これによって、反応混合物が、マスクもしくはカセット中の空の
空間からの空気を置換して、後側の空気収集チェンバに排出する。このチェンバ
（３５）に進入する空気は、反応混合物の表面まで上昇し、チェンバの頂部（３
６）で収集される（図８）。

【００２４】 図８は空気収集チェンバ自体を示す。このチェンバは、主モールドキャビテイ
とほぼ同じ圧力を有する。空気がチェンバ（３６）の頂部に蓄積すると、レベル
検出器手段と、導電率スイッチなどの導電性のコントロ−ラ（３７）とが、液体
のレベルが、空気やその他の蒸気の蓄積を示すあるレベルに達したときにそのレ
ベルを検出するようになっている。このレベル検出手段は、チェンバに隣接して
配置され、リリ−フバルブ（３８）を介して収集チェンバの頂部から空気を解除
することによって、空気／液体の界面を所定のレベルに維持する。好ましい実施
態様では、小さいゲル空間だけがマスクもしくはカセット中のこれらの空の空間
（３９）中に充填される。容量が小さいかまたは未定である場合の必要な流量を
推定するために、排除された空気の量は、導入されたゲルの量と等しい。反応混
合物の全体的な流量は、空気排除の平均割合と合致するように調節される。好ま
しい実施態様では、その全体的な流量は、流量の短期間の変動を除去するための
コントロ−ラ応答レベルにおいて調節可能な”デッド・バンド”、つまり、ヒス
テリシスが設けられている。この形式の制御の１つの例としては、信号の遅延タ
イミングが使用され、ポンプの流量を増減する。レベルインジケ−タは、ポンプ
が応答し、流量が変化する前の所定時間中はそのまま留まっていなければならな
い。

【００２５】 反応混合物がモールド空間に流入すると、フリ−ラジカル重合反応を開始する
制御手段が必要である。更に、化学フリ−ラジカル開始剤と触媒は、早期重合を
防止するために、モールド空間中に流入する直前に反応混合物中に完全に混合す
ることが必要である。好ましい実施態様では、紫外線によるフリ−ラジカル発生
が、ポリアクリルアミドを用いた重合反応を開始するのに使用される。このこと
は、リボフラビンやベンゾインなどの光フリ−ラジカル開始剤などのゲル反応混
合物を、成形用空間中でモールドキャビテイ側のＵＶ透過窓を介して光照射する
ことによって発生する。ＵＶで誘発されるフリ−ラジカル開始のために、成型用
キャビテイとベルトの１面、つまり、前面には、フリ−ラジカル開始のための波
長でＵＶ透過物質が設けられている。また、紫外線光源には、シャッタ−手段が
配設されていて、ゲルがキャビテイ中を移動するときに、空間的にかつ一時的に
反応混合物中の反応率を制御するように、ＵＶ光を低下するようにする。好まし
い実施態様では、そのシャッタ−では、光を垂直方向と水平方向の両方向に低下
することが可能である。

【００２６】 図９には、ＵＶ透過窓（８）が、反応混合物が成形用空間に移動した後に反応
混合物（１３）（ＵＶ透過ベルト（６）、（５）の内部に保持された）にＵＶ光
を照射して反応混合物中でのフリ−ラジカル重合反応を開始する手段を提供する
。この実施態様は、化学的に開始された重合に比べて、重合の開始に係る好まし
い本発明の実施態様である。その理由は、これは、放出系がより簡潔で、かつ、
ゲルの重合を制御するのが潜在的により正確にできるからである。１連のシャッ
タ−（４０）のような減衰手段を使用することによって、ＵＶ照射のレベルは、
起こりうる組成物の勾配に対応する垂直方向と、重合時間に対応する水平方向の
両方に変動する。ＵＶ窓と温度制御プラテンとの組み合わせは、反応混合物にお
いてフリ−ラジカル生成を開始するのに要求される範囲に対応するところの最小
光吸収範囲が３００〜４５０ｎｍである積層物質（４１）、（４２）で形成され
たＵＶ透過２重窓によって構成される。その上、この窓はゲル側ベルトを強固に
保持しなければならない。好ましい実施態様では、その窓はまた、以下に記載す
る加熱もしくは冷却手段に集合的に接合することによって、マニホ−ルド空間中
の反応温度を一定にもしくは勾配様式に制御するのに寄与する。これらの要求に
合致するために、この窓は、２つの厚みのＵＶ透過物質（４１）、（４２）から
構成され、これらの物質は両者間に層状の加熱用もしくは冷却用空間（４３）を
形成する。好ましい実施態様では、該窓はガラスで構成する。この層状空間はＵ
Ｖ透過水平スペ−サ（４４）で分割され、１連のチャンネル（４５）を形成する
。各チャンネルは、好ましくは各チャンネルに異なる温度の例えば水や空気など
の冷却ガスもしくは液体を供給することによって、垂直方向の温度を制御できる
。冷却もしくは加熱媒体は水が好ましい。ＵＶ窓は、ＵＶ光源からの光が窓を阻
えぎられないように、垂直方向に配置した１連の薄い透き通った織物（ウエブ）
の支持体（４６）を介して偏向しないように固く支持されている。これらのウエ
ブ支持体は必要に応じて近接した空間を持つように配置して、重合反応の静水圧
条件下で成形用空間の判別できる程度の偏向を防止するようになっている。好ま
しい実施態様では、これは透明なＵＶ窓の厚みよりも約１０ないし２０倍の空間
であればよく、窓の素材の弾性率に依存する。判別できる偏向とは、成形用空間
の厚みの１〜２％以上の変動として規定される。約３００〜４５０ｎｍの長波長
範囲のＵＶ源（４７）には縁が設けられていて、窓を均一に照明するように配置
されている。矢印（４８）は、ＵＶ光の拡散方向を示す。好ましい実施態様では
、１セットの任意のシャッタ−もしくはマスク（４０）は、垂直方向か、水平方
向かのいずれかの照明強度を変動するために配置されている。

【００２７】 図１０は別の実施態様の装置を示す。この装置では、フリ−ラジカル（例えば
、過酸化物もしくは過スルフェ−ト類）の化学的発生によって、ゲル重合の化学
的開始が使用されている。化学的発生には、マルチチェンバシリンダ−ブロック
中の第2セットには、開始剤のモノマ−を２つの区分に分離できる各ゲル配合物
が必要である。反応ミックスの他の全ての成分はこれら２つの区分に分割できる
。各区分の溶液は水平放出用チャンネルに放出されると、その溶液は通路を通っ
て、モールド空間に流入する前に別の区分の溶液と混合される。この場合の流量
と通路の長さは、重合を開始した反応ミックスがモールド空間に到達するのに要
する時間が最短になるように調整する。一般にはその時間は３ないし５分以下で
ある。各配合物に対する２個のシリンダ−は、必要な配合物パラメ−タを達成す
るのに、必要に応じて、同一もしくは異なる断面積を持つことができるが、同一
の油圧を有してなければならない。２つの反応混合物の容積比は、各配合物対の
２個のシリンダ−の断面積比と合致しなければならない。開始剤の濃度を１つの
増分配合物から別の増分配合物に変えることによる重合条件の制御を更に行なう
には、重合しているゲルの垂直（勾配）方向に沿った反応率を段階的に制御する
手段が設けられている。

【００２８】 図１０に示す装置は、フリ−ラジカル重合反応がフリ−ラジカル（例えば、過
酸化物もしくは過スルフェ−ト類）の化学的発生によって開始される実施態様に
使用される。しかしながら、２次的、通常は小さい方の貯槽で、特定ノズルへ供
給する貯槽は、反応ミックスの放出率の断続的変化に適応するために、各配合物
に、定圧膨張チェンバを提供するために使用できることを留意すべきである。こ
の実施態様では、２次貯槽は、流量変動に適応するように定圧膨張チェンバとし
て使用され、ピストン上のシリンダ−の流入口の半分中の流体もしくは圧力媒体
は、液体（水のような）ではなく、ガス（空気のような）である。この空気源は
、ノズルで必要な流体圧を供給するために圧力を付加した加圧タンクへの接合部
である。このように流量変動に適応することは、反応混合物が支持カセットやホ
ルダ−中のストリップもしくは孔で重合されるときのような、圧力・流量緩衝体
が必要となる適用の場合に特に有用であって、結合層状ゲルがモールドキャビテ
イに完全に充填される好ましい実施態様に取って代わることができる。重合の化
学的開始のための成分を混合するために使用されるときのように、大きい方のシ
リンダ−中に小さいシリンダ−が無く圧力・流量緩衝体が提供されないような適
用の場合には、２次貯槽（４９）には、ガラスカラム（５０）と、Ｏ−リングシ
ールと、ピストン（５１）もしくは、主貯槽と実質的には同様に、チェンバを２
つの区分に分割して膨張可能な容量の下部区分を提供する可撓性膜とが配設され
ている。２次貯槽は、主貯槽とノズルの間の主貯槽と同じ層の水平放出用チャン
ネルで終端する。

【００２９】 主貯槽（１７）と２次貯槽（４９）との内容を混合する手段は、２個の隣接層
（５３）、（５４）中の水平チャンネル（１６）、（５２）の接合部によって提
供されている。混合は、１連の垂直スロットもしくは穴（５５）ならびに層中に
形成されたバリヤ−（５６）を用いて行われる。緊密な１連のチャンネルと空間
を介した貯槽からの流体の移動によって、２つの流体を混合する渦と液流とが形
成される。２個の貯槽中の反応溶液の配合物は、１つもしくはそれ以上の開始成
分がチャンネル中で混合されるまでモノマ−から隔離されるようになっている。
重合反応開始剤と一緒にして混合した反応溶液は、通常のようにノズル（３）に
流れ、モールドキャビテイ中に流入する。２次貯槽（４９）の頂部は、主貯槽（
１７）と同じ層で終端し、主貯槽と同じ駆動流体・圧力緩衝体に結合する。

【００３０】 図１１は、フリ−ラジカル重合反応がフリ−ラジカルの化学的発生によって開
始される実施態様にとっての別の好ましい実施態様を示す。図１１に示す装置は
、２部からなる反応混合物を取り扱うときに起こる問題を解決する。その２部の
反応混合物は、各配合物のための２個の貯槽間の容量比が、２次貯槽直径を主貯
槽の直径の約２／３以下になるように選択することによってほとんどあらゆる量
によって変動することができる。この実施態様における２次貯槽は、主貯槽中に
同心円的に位置する。２個の貯槽のガラスカラム（１７）、（４９）は共に、双
方が、隣接するマルチ層シリンダ−ブロック層（５７）、（５８）で終端する頂
端（駆動流体端）と、同じシリンダ−ブロック層（５９、図１２と図１４）で終
端する底端（反応混合物端）とを有している。２個の貯槽ガラスカラム（１７）
、（４９）は共に、双方が、その貯槽ガラスカラムの頂部に配置する四角断面の
ナイロンリングを有する。２次貯槽カラムの頂部に配置されるナイロンリングは
内部圧縮Ｏ−リングシ−ル（５９）と呼ばれ、主貯槽カラムの頂部に配置される
ナイロンリングは外部圧縮Ｏ−リングシ−ル（６０）と呼ばれる。内部圧縮Ｏ−
リングフェル−ルシ−ル（６１）は、内部圧縮Ｏ−リングシ−ルの頂部に緊密に
配置され、その層状層から流体（６２）を２次貯槽の上部区分中に駆動すること
ができる。この内部圧縮Ｏ−リングフェル−ルシ−ルの詳細は図１３に示す。内
部圧縮スクリュウ−キャップ（６３）を外部圧縮スクリュウ−キャップ（６４）
の内部ネジ中に螺入し、それによって圧力を内部圧縮Ｏ−リングフェル−ルシ−
ルに付与する。

【００３１】 ２次貯槽と同様に、外部圧縮Ｏ−リングフェル−ルシ−ル（６５）（詳細は図
１３にも示す）は、外部圧縮Ｏ−リングシ−ルの頂部に緊密に取り付けて、主貯
槽が、その層状層（６６）から流体を主貯槽の上部区分中に駆動する。したがっ
て、外部圧縮スクリュ−キャップ（６４）は、図１１の分解図で示すように、２
次貯槽が主貯槽中に配置されているときに、内部圧縮フェル−ルシ−ルと、外部
圧縮フェル−ルシ−ルの両者に圧力を付与する。

【００３２】 図１２は、好ましいシリンダ−ブロックの配置の下半分を示す。また、主貯槽
は、積層した層と、エラストマ−系層（６９）の間を移動し、中心の回りにドリ
ルして形成した複数個の垂直穴を有する３層オリフィスリング（６８）に対して
シ−ルしかつ２次貯槽カラムの中心に配置してベ−ス層（５９）に着座した下部
外部圧縮Ｏ−リングシ−ル（６７）中で終端する。２次貯槽カラムも同様に下部
内部圧縮Ｏ−リングシ−ル（７０）中で終端する。このシールは、エラストマ−
系層（６９）を介して、３層オリフィスリング中に位置し、かつ、ベ−ス層上に
着座している肘状チャンネル（７１）を有する３層オリフィスプレ−トに対して
シ−ルする。シリンダ−ブロックの積層（７２）、（５９）は、その個々のノズ
ル（７３）に結合する、各貯槽の水平チャンネル（７２）中に配置したエラスト
マ−系ガスケット（６９）によって、その貯槽の内容を分離する。

【００３３】 図１３は、各貯槽カラム中の内部圧縮フェル−ルシ−ル（６１）と外部圧縮フ
ェル−ルシ−ル（６５）を示す。上記内部圧縮フェル−ルシ−ルは、内部圧縮フ
ェル−ルシ−ルの２次駆動流体流入口孔（７４）が外部圧縮フェル−ルシ−ルの
２次駆動流体流入口孔（７５）と連通し、かつ、駆動流体を２次貯槽に入れるこ
とができるように、上記外部圧縮フェル−ルシ−ルの中心に配置されている。外
部圧縮フェル−ルシ−ルはまた、主駆動流体流入口孔（７６）と呼ばれる同心穴
やチャンネルの第２セットを有する。その同心穴やチャンネルは、２次駆動流体
流入口孔に隣接しかつ下方に位置する。主駆動流体流入口孔によって駆動流体が
主貯槽に流入できる。

【００３４】 図１４は、３層オリフィスリング（６８）と、３層オリフィスプレ−ト（７１
）とがエラストマ−系層（６９）中に配置しかつ終端層（５９）に着座する場合
の両者の詳細を示す。より好ましい実施態様では、オリフイスプレ−トは、高剛
性材料からなる２外層の積層によって構成されている３層オリフィスプレ−トで
ある。この剛性材料はスチ−ルやその他の金属合金であってもよいが、金属組成
物に必ずしも限定されない。上記のより好ましい実施態様では、圧縮できるエラ
ストマ−系内層が設けられている。詳細は図１６と１７に示す。３層オリフィス
プレ−トは、２次貯槽からの反応混合物が混合用環状空間（７８）に流入できる
複数個の肘様チャンネルを含んで終端する。３層オリフィスリングは、３層オリ
フィスプレ−トの肘様チャンネルの上部の層中で終端し、上記混合用環状空間に
連通する。この混合用空間によって、制御されてノズル中に空けられる前に主反
応混合物と副反応混合物とが制御されて割合で混合される。図１４の断面図を図
１５に示す。

【００３５】 副貯槽混合物（化学開始剤、付加的反応混合物やいくつかのその他の必要な成
分もしくは組成物であってもよい）の量は、スクリュ−キャップ（６３）を締め
たり、弛めたりして２次貯槽カラムに付与する圧力量によって制御される。垂直
に配向した圧縮力は、ガラスカラムの頂部に付与されるときに、その力が３層オ
リフィスプレ−トに伝達する。３層オリフィスプレ−トを圧縮することによって
、エラストマ−系内層（７９）を周方向に収れんし、オリフイスの開口を閉塞す
る。この閉塞は流量を制限し、閉塞されていない流れに相対して、閉塞した流れ
中の背圧を増加する。上記の垂直に配向した圧縮力はスクリュ−キャップ（６３
）によって発生する。

【００３６】 通常、この算出手段によって発生する流量の変動もしくは区分から区分への流
れの制御は、いずれの１つの貯槽から放出された容量が全生産操業に亘って完全
に、各貯槽からの平均放出容量に比べて０．５％より大きくは外れないように、
各ノズルに対する均一な流量を維持する必要がある場合だけである。流量の要求
される変動は、各貯槽に対する全流量の５％より多くではなく、普通はそれより
もずっと少ない。スクリュ−キャップ中の流入口端の横断チャンネルは幾何学的
に構成されていて、スクリュ−キャップが回転すると、駆動流体への中断されな
い結合部を提供する。

【００３７】 貯槽間の流量の微細チューニングならびに算出のための好ましい実施態様はま
た、モールド空間に放出すべき単一成分の反応ミックスを用いて、貯槽間の流量
を算出し、微細チューニングすることが望ましい適用の場合の好ましい実施態様
である。この実施態様では、小さい方のシリンダ−が設けられていない場合、内
部圧縮スクリュ−キャップ（６３）が配置されているので、オリフィスプレ−ト
（７１）を除去することができる。オリフィスリング（６８）は、中央に穴がな
い固体のプレ−トになるように構成される。3層構造もしくはオリフィス成分に
は、上記したように横断チャンネルが設けられている。圧縮力は、各キャビテイ
中の単一ガラス製もしくはプラスチック製シリンダ−の壁を通してオリフィス成
分に付与され、それを変形し、オリフィス成分中の横断チャンネルを横切る可変
圧力低下を発生させることによって、流量を変更する。このことによって貯槽か
ら貯槽への流量微細チューニングと制御が提供される。上記したように、要求さ
れる流量の変動は各貯槽からの全流量の５％より多くない範囲であり、通常はず
っと少ない。

【００３８】 1連の別の実施態様では、プラテンはまた温度制御とＵＶ照明とを規定し、図1
8、図１９に詳細に記載されている。これら両方の剛性プラテン（７）はそれら
の間に微細調節可能なギャップを有していて、そのギャップは、有用圧力の全範
囲に対する圧力変動（常圧より０〜1気圧ほど高い）が1〜２％以上変形してはな
らない。そのギャップは、調節可能なスクリュー（８１）によってプラテンをそ
の支持構造体（図１９）（８０）上に注意深く位置付けし、位置合わせをするこ
とによって形成され、そのギャップは、プラテン（７）の位置を取り付けスクリ
ュ−（０．５ｍｍ以下の歯ピッチを有するのが好ましい）と合うように調節する
ことによって変動させる。注型中のベルト速度の微調整は、反応混合物の流量が
一定に留まったときにマニホ−ルド圧力を制御できる。

【００３９】 発熱重合の間のモールド中の反応温度を制御する手段が必要であり、図１８に
その手段を示す。図18には、連続注型装置のプラテン壁（ベルトの寸法安定性を
支持し提供する）はまた、温度制御を規定する1連のチャンネルを含む。上記温
度制御は、所望の反応温度を維持するのに必要な温度に維持される水もしくは空
気の流れによって達成される。手動で調節可能な1連のブレンドバルブが配置さ
れていて、それによって、連続注型装置の重合用空間中の垂直方向と水平方向の
小さな領域の温度を熱い供給物と冷たい供給物とを混合することによって制御す
る。これらの温度領域はゲルのバッチを加工する間中維持される。 図18は、剛性プラテンが連続ベルトの前部と後部とを包みかつ支持する実施態
様を示す。この実施態様では、これらのプラテンは、連続注型装置における多重
機能を果たす。例えば、図１に示すように、前プラテン（７）は、それを必要と
する適用の場合（重合をＵＶで誘発する場合のように）に重合の開始のための照
明手段を提供し、そして両プラテンは、連続注型モールド空間に対して横方向へ
の離反抵抗を提供し、ゲル生産物の厚みに対して緊密な交差を維持している。第
3ならびに第4の機能をここに記載する。重合反応は多くのパラメータに依存する
。複雑な勾配重合は、ゲル内のミクロ環境中の反応物の濃度の相違によって重合
率が不均一であり、特に制御するのが困難である。時間と、勾配に沿った垂直距
離の関数として重合反応の温度を制御できることが望ましい。この発明は両方向
における独特の温度制御を行なうことができる。前プラテンと後プラテンとは、
図１８と図１９に示すように構成されていて、それらはモールド空間中の反応温
度の制御をしながら、必要な剛性ならびに／もしくはＵＶ透過性を有する。温度
制御には、ゲル反応への熱付加と、反応からの発熱の除去とが含まれる。

【００４０】 各プラテンは、剛性で、熱伝導性で、比較的低い膨張性材料から作られた2個
のプレ−ト（図１９）（８２）、（８３）とから構成されている。かかる材料は
、アルミニウム、ステンレススチール、パイレックスガラス、セラミック、その
他の熱伝導性材料を含むリストから選択される。非ＵＶ透過性プラテンにはステ
ンレススチールが好ましく、一方ＵＶ透過性プラテンには、パイレックスやその
他の低膨張性ガラスが好ましい。これらのプレ−トは、冷媒の流れのための水平
チャンネル（図１８（８４）、図９（４５））を有する加熱用／冷却用マニホ−
ルドを提供するために層状に配置される。ＵＶ透過性材料で構成することもでき
るガスケットもしくはスペ−サ（図８（８５）、図９（４４））が２個のプレ−
トの間に設けられていて、これらのチャンネルを分離している。高温冷媒（８６
）と低温冷媒（８７）供給マニホ−ルドがあり、各プラテンと、単一リタ−ンラ
イン（８８）に配設されている。好ましい実施態様では、１つの冷媒供給用マニ
ホ−ルドはベルトからそれぞれ内側に向いてプレ−トに位置し、リタ−ンライン
はそれぞれ外側に対面するプレートに位置している。これらのチャンネルは、１
端では供給マニホ−ルドを、他端ではリタ−ンマニホ−ルドを有するプラテンの
端部全域に亘ってかつそれに沿って、進行しているゲルの方向とは反対の流れ方
向に垂直に延設されている。各水平チャンネルと各垂直供給マニホ−ルドとの間
の開口には、手動で調整可能なブレンドバルブ（８９）（上記プラテンのプレ−
ト間にかつ上記プラテンには垂直に配置したステム上に２個の対向するバルブワ
ッシャを有する汎用タイプで、各ワッシャが上記プレ−トの開口部の内側表面の
バルブシ−トをシ−ルできるようになっている）があり、これによって冷媒の温
度を、高温冷媒と低温冷媒との量を変えて配合することによって変動させるよう
になっている。

【００４１】 この温度制御装置の好ましい実施態様は、図２０（断面図）と図２１（３次元
図）に詳細に示す。バルブには、垂直マニホ−ルドチャンネル（９０，９１）と
、水平チャンネルとの間の結合部が設けられていて、この水平チャンネルは、外
付けプレ−ト（９３）と、マニホ−ルドが水平チャンネルと結合する垂直マニホ
−ルドを含むベルト側プレ−ト（９４）と、に機械加工しかつこれに接合した円
錐形バルブシ−ト（９２）からなる。これらの円錐形バルブシ−トは、水平チャ
ンネルを形成するプレ−トの面の幅が一番広く形成されている。バルブステム（
９５）には、２個の対向するバルブワッシャ（９６，９７）が配設されていて、
それぞれがバルブシ−ト（９２）に着座できるようになっている。バルブステム
は、プラテンの面に対して垂直に取り付けられていて、バルブワッシャがプレ−
トの水平チャンネル側に位置し、ステムが垂直マニホ−ルド空間中を必然的に通
過する外付けプレ−ト（９３）中に延びて設けられている。アセンブリ全体の結
合構造は、１度に１個のバルブワッシャしか着座できなく、かつ、バルブステム
には各供給マニホ−ルドからの冷媒の相対量が変動するように横行運動手段が設
けられている。

【００４２】 例えば、ステムとプレ−トとの間にねじ切りが設けられ、またステムにトルク
を付加する手段が設けられて、トルクを回転し横行運動をさせて、それによって
各バルブワシャとそれに対応するバルブシ−ト（９２）との間の相対的な空間を
変えるようになっている。バルブステムにはまたステムのねじ切り部と垂直マニ
ホ−ルドとの間をシ−ルする手段を設けて、プレ−トを介して冷媒がステム突起
に漏出するのを防止している。この実施態様は、連続注型ラインの全長に沿って
必要な多数の温度制御領域を算出する経済的な方法を提供する。これらのバルブ
は、一旦調整して算出すると、生産運転の間中設定されたままである。

【００４３】 プラテンは各側の支持ブラケット（８０）によってその位置に保持される。好
ましい実施態様では、プラテンは、これらの支持体に少なくとも４箇所で微調整
可能なスクリュ−（８１）で結合される。このスクリュ−は、前後プラテン間の
ギャップを位置合わせして調整するためのネジピッチが０．５ｍｍ以下であるの
が好ましい。ギャップの調整は加圧下での成形用空間の厚みを決定する。各プラ
テンには、その端で別のプラテンと結合する手段が設けられていて、所定のベル
ト速度での運転のゲル化時間に要求される必要な長さを提供する。

【００４４】 完成したゲルを成形用空間から排除する手段が設けられている。この時点であ
らゆるモールドの余分なもの（過剰なガス）も除去するのが好ましい。前後ベル
トをシ−ルせずに連続注型ラインの下流端の出口ロ−ラ上を移動するようにする
ことによって、連続注型の結果として互いに結合している完成したゲルは、連続
的に生産されたゲルを切断・積荷手段中に移動する。このことが、バッチ方式の
注型方法に比べたこの発明の主な利点である。完成したゲル、カセットもしくは
マスクはマガジンもしくはその他の支持体にその後加工するために積荷される。
それらは直ぐに使用できるように準備した作業中のカセットに積荷できる。

【００４５】 以下の実施例は最適化したプロトタイプの装置を示す。

【００４６】 実施例１：ＤＮＡフラグメント分析 この発明の連続注型プロセスは、高解像のための局所ゲルマトリックス条件の
最適化と、各フラグメントの長さのための空間設定を可能にするばかりではなく
、設定工程もしくは解除工程なしに、連続ベルトを初めから終わりまで使用して
ＤＮＡ配列用ゲルを装着し、運転し、画像化することの改良に有望である。この
技術は、デ−タ取得によって注型と装着の点から実質的には無人の操作を可能に
するであろう。かかるシステムにおいてゲルマトリックスを支持する連続ベルト
の長さを長くするだけで、配列出力の速度を増加できる。 第１工程は、当該技術の画像分析技法を使用しての組成的に最適なコンプレッ
クス勾配ゲル中でのＤＮＡフラグメント分析の解像ならびに密度の限度を決定す
る。この調査では、経験則によって移動性ならびに解像度を測定するが、アクリ
ルアミドゲル電気泳動に適用される種々の移動様式でのＤＮＡ移行の理論的手引
きによって案内される。 これに加えて、連続注型ゲルプロセスに適合する最小厚（したがって最大運転
速度）と、入手可能な画像化感度が決められる。厚みの変動の許容範囲は注型し
たゲルの５％以下にするのが目標である。

【００４７】 実施例２：解像限度 この例では、目標は、ゲル勾配注型の増分事前配合法(incremental pre-formu
lation method)を使用することによるゲルマトリックスの組成を最適化して所定
のゲル高を得ることができる最大情報密度を決定することである。 この発明前には勾配ゲル注型ならびに均一マトリックスゲル注型の従前の技術
は、反応性のアクリルアミドもしくは関連する（ビニル）モノマ−溶液のモール
ドカセットもしくは空間（その側と底がシ−ルされた）中への導入に関するもの
である。重合反応は、化学的に開始したもしくは光誘発したラジカル鎖重合によ
って１つもしくはそれ以上の区分中で進行する。反応性混合物勾配の１つもしく
はそれ以上の区分の組成を一時的に変動させると、溶液が設定容量空間を底から
上に充填するので、垂直勾配を生成する。

【００４８】 これに対して、この発明は、２個のベルトからなりかつ密閉された連続的に可
動するモールドマニホ−ルドの1側面に沿って配設した垂直に設けた互いに近接
した空間を有する１連のノズルを介して多数の反応性アクリルアミド配合物を導
入することに関わる。これらの２個のベルトはその頂部と底部が一緒にシ−ルさ
れて、重合が完了した後連続モールドマニホ−ルドの反対側端で離れるように引
っ張られる。組成的変動は、２種もしくはそれ以上の種類の制限組成物の割合を
変えて混合する標準的方法に代えて、各ノズル出力を前もって公式化することに
よって行うことができる。 多数の増分配合物からなる勾配を形成するこの方法は、選択可能な多くのゲル
に対して例外的な再現性を持って、多重反応成分を垂直に分配することを前例の
ないように制御する。各増分のために最適化される反応ミックスの成分のうちで
、モノマ−濃度、架橋剤比、開始剤もしくは鎖移動剤ならびに溶媒／変性成分が
挙げられる。 この方法における問題は、得られるポリマ−勾配中に階段状の人為的な構造が
入らないように要求される垂直空間形成と増分配合物の数である。このパラメ−
タを最適化するには、ゲル化の前に重合反応動態と遊離拡散とを隣接する増分間
でバランスを取らなければならない。 次に、ゲルマトリックス勾配全体中に体系的な解像の人為的構造を除去するの
に必要な空間形成と増分勾配組成物の数を決めることが必要である。

【００４９】 単一組成（非勾配）アクリルアミドゲル中では、重合の動態はゲル全体に亘っ
て均一であり、温度、モノマ−濃度、開始条件などの複数の物理的、化学的パラ
メ−タに依存する。フリ−ラジカル重合反応の重合率は、下式によって表される
。 Ｒ_p＝ｋ_p［Ｍ］（Ｒ_i／２ｋ_t）^1/2 （１−１） 式中、Ｒ_iとＲ_pとはそれぞれ開始率と拡散率とを表し、ｋ_pとｋ_tとはそれぞれ
拡散率定数と終結率定数を表す。拡散率（Ｒ_p）は、重合率の良い近似値である
。［Ｍ］はモノマ−濃度である。この関係式は、ラジカルの濃度が急速に一定値
に到達する定常状態を仮定した場合に成立する。これらの定数の全ては温度に依
存し、開始率は、光誘発フリ−ラジカル重合の場合には、開始剤の濃度ならびに
／もしくは量子収率ならびに強度に依存する。このことはまたこの発明の連続注
型プロセスにおいて選択することができる。Odien, G., Principles of Polymer
ization 3rd Ed., John F. Wiley & Sons Inc. (1991)。

【００５０】 表１：アクリルアミド／ビスアクリルアミドのポリマ−への変換率 （リボフラビン光開始剤濃度６％、Ｔ４％Ｃ［初期モノマ−］） 温度(℃) 時間（ｈｒ） ［リボフラビン］μＭ 変換率（％） ２５ １ １．１６ ７０ ２５ １ １．７５ ７０ ２５ １ ２．３２ ７３ ２５ ２ １．１６ ７８ ２５ ４ １．１６ ８６ ２５ ８ １．１６ ９４ ５０ １ １．１６ ７６ ５０ １ １．７５ ８４ ５０ １ ２．３２ ８８ ５０ ２ １．１６ ８３ ５０ ４ １．１６ ８８ ５０ ８ １．１６ ９３ ７０ １ １．１６ ８４ ７０ １ １．７５ ８８ ７０ １ ２．３２ ９２ ７０ ２ １．１６ ９１ ７０ ４ １．１６ ９２ ７０ ８ １．１６ ９３

【００５１】 アクリルアミドゲル反応物濃度は勾配ゲルの位置によって変動するので、反応
動態ならびに反応熱もまた変動する。注意深く制御をしなければ、重合率が不均
一になり、動的鎖長や架橋剤の分布などのゲル特性が付随して変動する。その上
、温度と反応率との間の正のフィ−ドバックル−プの可能性が、ある条件下では
、ゲル勾配の組織的変形と、再現性の完全な喪失の原因となる。 したがって、補償勾配中において温度、開始剤濃度もしくは光強度を変えるこ
とによって、可変濃度のアクリルアミドゲル勾配の全域で重合率を一定に維持す
ることが望ましい。この発明における注型に対する独特のアプロ−チは、前述し
た増分組成配合物のオプションに加えて、垂直ならびに水平方向の両方に（重合
しているゲルが連続注型ベルトに沿って移動するにつれて）温度ならびにＵＶ光
強度を変えることができることである。 １連のノズル空間に亘って反応成分の拡散時間に合致する重合時間を、サンプ
ルラダ−のＤＮＡフラグメントパタ−ンが、同様の条件で等質の連続注型勾配の
それと区別が付かないように設定する条件を決める必要がある。

【００５２】 実施例３：連続注型したＤＮＡ配列解析用アクリルアミド平板ゲル上のノズル数
と空間形成の効果についてのひな形を作成するための小規模な研究所用装置の構
築 実験用ゲル注型装置は主にプラスチックで作製する。この装置は、全てのゲル
注型実験において後で改良するために使用できる。ほとんどの適用に対して、こ
の装置は、シールされた注型ボックスの１側の１連の垂直トレ−中に未反応の溶
液を含む。各トレ−は、ベ−スが薄い剛性のプレ−トで、１端に狭い出口を設け
たエラストマ−系ガスケット／スペ−サから構成される。これらのガスケット／
スペ−サを一緒に積み重ねたときの厚みは、中心の空間形成とゲル配合物の数と
を変えるために実験毎に異なる。各トレー中の密閉空間を通気する手段が出口か
ら反対側端に設けられる。 トレ−を積み重ねたスタックは、１側面を揃えて、アクリル系注型用ボックス
（高さ約４５ｃｍ、幅約１００−１２０ｃｍ、前後の長さ約５ｃｍ）中に配置す
る。注型用ボックスは、重合が完了した後、完成したゲルを扱えるように前面が
取り外し可能になっており、注型空間中の圧力を制御するために取り外し可能な
シ−ル用カバ−が取り付けられている。これに加えて、このボックスには、その
内部に位置が調節可能な剛性の圧力プレ−トが設けられている。そのプレ−トは
、層状の注型用空間の厚みを決めるために、前後方向にプレ−トを調節できる１
連のスクリュ−を有するボックス後面に結合されている。取り外し可能なボック
ス前面は、光による重合開始ができるように、長波長ＵＶ照明に対して透明にな
っている。

【００５３】 トレ−スタックの反対側の注型用ボックスの側面には、層状ゲル注型用空間の
断面に対応する垂直スロットが配置される。スペ−サプレ−トは、完成ゲルと等
しい垂直高、幅、厚みを有するように選択し、このスロット中に挿入され、トレ
−スタックのところで出口の方に引っ張り上げられる。このスペ−サプレートの
目的は、ポリマ−反応ミックスが導入される前に注型用空間に充填することであ
る。プレ−トが側面に向かって引き上げられるので、ポリマ−反応ミックスが空
間を充填し、スペ−サプレ−トと入れ替わる。

【００５４】 層状注型用空間を充填するこのいくらか変わった配置は２重の目的に役立つ。
第1の目的は、大規模な連続注型方法の配置に応用するように工夫されていて、
ノズル空間とノズル数を決定するためである。また、共同反応注型方法の実験に
は、０．５ないし３ミルのポリエステルシートからなる2個のベルトが取外自在
スペ−サプレ−トの内側端に結合されていて、それによって、スペーサープレ−
トを側面に引っ張り出すと、ロールから外れ、反応ミックスの内圧によって層状
空間の剛性側を押圧する。この構成によって、この発明のゲル注型機に使用する
連続ベルトに応用することができる。

【００５５】 実施例４：試薬濃度と、添加物とラジカル鎖開始剤とのレベルと、温度と の関数としての実験条件下での反応率の決定 重合反応率の多重要因分析は、後の実験に使用される配合物と条件のために決
定される。モノマー状態とポリマー状態の性質、たとえば、屈折率、密度、吸収
スペクトル、溶解度などの間の相違に依存する鎖重合のためのRpを直接決定する
標準的な物理化学的方法がいくつかある。

【００５６】 反応座標全体に亘って重合率を測定する最も広く使用されかつ有用な方法の１
つは、膨張測定法である。膨張測定法は、密閉容器上の薄いネックを用いて反応
混合物の容量の変動を測定する方法である。この発明では、密封頂部を有する標
準ミニゲルカセットのための特殊なスペーサ・コーム（クシ）の組み合わせを使
用して重合反応をモニターする。計算したミクロピペットを垂直通気口として挿
入する。これによって、Ｒｐを直接測定するときの一定温度（バス）とＵＶ照明
強度を維持できる。

【００５７】 架橋アクリルアミドゲルのような水性網状ポリマーの重合度をより機能的に測
定することは、拡散率をゲル化点によって近似させた重合率に合致させるこの発
明の適用に特に有用である。ゲル化点は、反応溶液の粘度の時間依存性を測定す
ることによって決定できる。この発明による多重配合物に対するアプローチにお
ける段階的な人為構造が拡散することは、この粘度増加によって直接的に限定さ
れ、それによって実用的なパラメータを測定できる。 粘度を測定する１つの方法には、ビスコテクモデル１５０示差粘度メータなど
の標準ポリマー特性示差粘度メータを使用する。この機器は、分子サイズ（鎖長
）とポリマー分岐と、反応率の特性を測ることができる。

【００５８】 実施例５：全高ゲル中の段階的人為構造を予防するのに要求されるノズル数と空
間形成の分析 ゲル化率が種々の物理化学的パラメータのために一旦決定されると、次の工程
は、上記の装置を使用して、1連のノズル空間を用いて勾配ゲルを注型する工程
である。種々の配合物に対して、勾配を横切る方向の直線性とゲル濃度と孔径の
変動が計算される。更に、各ゲル化時間に対する最適空間が算出される。次いで
、脱水したゲルフラグメントと洗浄分画を秤量することによって全モノマー変換
と削り取ったゲル分画との点を直接分析することができる。次に、この発明装置
で運転したＤＮＡサイズの標準物が、従来の勾配混合技法を使用して生成した同
様の勾配と比較される。これらの蛍光標識ＤＮＡ配列試験用ゲルは、モレキュラ
ーダイナミックス社製フルオールメーガ５９５を用いて分析される。得られたイ
メージは、フルオールメーガに提供されているイメージ・クワント・ソフトウエ
アを用いてフラグメントの空間の均一性を比較する。直線状勾配に続いて、本装
置は、指数級数的にもしくはＳ字状に組成が変わるコンプレックス勾配を用いて
試験される。ＤＮＡ分析のために企画された最大傾斜と等しい勾配傾斜は、傾斜
の拡散限定平滑化の最悪のシナリオのために試験される。ノズル空間とゲル化率
を選択して、下記のＤＮＡ配列空間と解像の最適化に使用される。

【００５９】 ポリアクリルアミド配列解析用ゲル中のＤＮＡ配列解析用フラグメントの解像度
、空間と読長（リード長）を最適化する勾配条件の決定 ＤＮＡ配列解析用サンガー（ジデオキシ）法において、単一鎖末端フラグメン
トは、通常、ＴＢＥバッファーを使用した６−８Ｍ尿素４．５０６．％非勾配ア
クリルアミドゲル（高さ：４３〜６２ｃｍ）中で大きさによって分離される。こ
の非勾配配合物は、ゲル頂部のバンドに比べて、広く空間を開けたゲル底部の最
小の（最速運転下）鎖末端フラグメントになる。このパターンは、ゲルの所定長
に亘って最適情報密度以下になる。空間の問題を克服し、効率を向上させるため
に、1連の増分勾配組成物を配合して、所定のゲル寸法に可能なだけ多くの鎖末
端フラグメントに対して均質な空間とバンド幅が提供される。

【００６０】 実施例６：指数級数的もしくはＳ字状の光重合アクリルアミド濃度勾配を用いて
経時的にフラグメント運動性を測定することによる種々のゲル長に対する最適空
間の決定 上記装置を使用して、増分の数を最適化し、た１つの、指数級数的もしくはＳ
字状のいずれかの濃度差配合物を、開始剤や鎖移動剤の反対勾配をもって予め混
合して、一定の重合率になるようにする。これらの示差配合物は、上記トレー中
に予め装着し、スペーサプレ−トをスライドして出して注型用チェンバ中に引き
入れる。このゲルを以前決定したＵＶ照明レベルで照射し、2時間まで硬化して
完全に重合する。 重合後、注型したゲルをアルミニウムで裏打ちした垂直配列解析用システム、
例えばオウル・サイエンテイフィック社製モデル＃Ｓ３Ｓに装着する。蛍光ＤＮ
Ａサイズマーカー標準物、たとえば、ファルマシア・バイオテック社製ＡＬＦマ
ーカを装着し分離して均一に空間を空けた運動性マーカを提供する。蛍光イメー
ジをモレキュラーダイナミックス社製フルオールメーガ５９５で上記のようにし
て解読する。運動性プロット対分子サイズを各Ｓ字状勾配条件に対して決定する
。

【００６１】 実施例７：各種アクリルアミドのＳ字状濃度勾配に対する分離レーン中の配列解
析用ジデオキシテストサンプルをイメージ化して、種々のゲル位置（読長）での
解像度の決定 上記運動性分析において最適化したいくつかの条件を使用して、蛍光標識した
完全なＤＮＡサンプルとゲルイメージをプレ−ト全体を横断するように使用して
、ベースラインと、非ベースラインとの分離限界を決定する。フルオールマーガ
測定機で測定した高解像イメージ（５０ミクロンピクセル径）によって、ピーク
幅と、レーンの全幅に亘る個々のバンドの位置的な重なりを計算できる。これに
よって、単一レーン中の4個の蛍光標識を使用する将来の連続ゲル加工プラット
フォームに対して可能な解像度と読長を推定することができる。

【００６２】 実施例８：ゲルに沿った種々の位置での解像についての変性勾配とその他の変数
の効果の決定 アクリルアミド濃度勾配とは独立した変性剤濃度を変動させた追加の成分勾配
配合物を運動させて、上記の完全に蛍光標識したサンプルを用いかつイメージ化
することによって分析する。これによって、実験した各濃度勾配のための読長の
関数としての最適変性剤濃度を決定できる。

【００６３】 注型ゲル厚の限界 上記装置は、本明細書に詳述した工夫のいくつかの側面を有し、これには注型
用ボックス中に2個の非常に平坦な剛性プラテンを使用することが含まれている
。 次いで、これらのプラテンの１つは、注型用ボックスの固定されたＵＶ透過面
を有している。他のプラテンは、注型用ボックスの背面内に取り付ける。このプ
ラテンは、微細な側面制御をした複数の点で取り付けて、それによってプラテン
面上の平坦さの変動割合が5％以下になる厚みの間で調節可能な層状ゲル厚を形
成する。スペーサープレ−トの厚みは、調節したように、成形用空間を幅に合致
させる。

【００６４】 進行している内部ゲル反応ミックスの圧力下でのプラテンの偏向の決定と計算 次の工程は、可撓性マイラーベルトを剛性プレ−トに対して保持し、プラテン
を調節して重合反応の間でこの圧力を補償するために必要な最小圧力を決定する
ことがある。

【００６５】 実施例９：内圧の関数としての注型用空間の平坦性の計算 上記装置を用いて、次の工程は、ゲル注型用空間の見掛け幅を調節することで
ある。次いで、注型用空間を蒸留水で加圧して、１気圧以下の種々の圧力レベル
にする。プレ−トの偏向を測定して、全プラテン面を横切る方向の加圧条件下で
１ミクロメータ以下にする。 次に、比流体圧を補償する各点に対して前以て負荷をかける偏向の計算を行な
う。現場でのこの前以て負荷をかけた応力を持って、比圧を再適用し、偏向を再
測定する。この方法を繰り返して、偏向を所定圧で正確に補償する。計算データ
は、その後のゲル重合実験に使用するために記録する。 平坦性の計算の問題は、上記小規模装置に対しては比較的小さい問題である。
その装置を改良したその後のあらゆる生産用装置においては、剛性プラテンは、
制約として偏向を完全に排除する必要があるように構成される。

【００６６】 完成ゲルを直接に測定して種々の名目厚み値に対するポリアクリルアミドゲル厚
の均一性の決定 注型用空間の形状以外の完全に重合したゲル厚に影響を及ぼすであろう多くの
要因がある。これらの要因にはゲル電解質の分布による内方浸透膨張のような物
理化学的な不均一性が含まれる。完成ゲルは、機械的に圧縮力があるので、その
厚みは直接手段によって測定するのは困難である。次の工程は、切片の２次元格
子状に完成ゲルを非常に注意深く削り取ることによって数個の測定スケールを用
いてゲルの全面を横断する方向のゲル圧の変化を測定することである。これらの
切片は全重量とアクリルアミド組成について分析する。

【００６７】 実施例１０：数個の２次元スケールでの格子分析のための重合ゲルの削り取り 格子パターンの折り出し刃を保持するフレームを中心に正確に空間を設けて（
約１ｃｍないし５ｃｍ）配置する。このフレームは完全ゲルを正確な次元の小片
に切断する。これらの小片は分析のために注意深く削り取る。試験ゲルの注型と
分画化は、混入を防止するために特定の層状の低い流れの特定環境中で実施され
る。この空間は、凝固もしくはゲル表面からの蒸発を防止するために、丁度１０
０％以下に湿度制御がされている。

【００６８】 実施例１１：厚みと組成に対する格子からのゲル分画の直接分析 低粒子フード中で温度と湿度を制御したセミミクロ分析天秤を用いて削り取っ
たゲル格子分画を秤量する。格子分画の重量の分布は、ゲル厚の変化と比例する
。この分布は複数の格子サイズでの多重複製ゲルに対して決定する。厚みの変化
は複数の名目ゲル厚で決定する。

【００６９】 ゲル厚の変化に加えて、削り取った各格子分画は、蒸留水中で完全に洗浄し、
あらゆる低分子量成分を除去し、凍結乾燥して全痕跡量の水を除去する。残留ゲ
ル重量を記録する。水和ゲル格子分画間のパターン変化と、残留（乾燥）ゲル重
量のパターン変化との比較は、水和ゲル重量がゲル分画の厚みの真の相違を反映
していること、組成の変化を反映していないことを標準化ならびに証明するもの
である。 この均一性分析は、連続的注型ゲルプロセスに対する最小ゲル厚の制限を決定
し、クーロン加熱のレベルが過度の加熱からＤＮＡ配列解析用ゲルを変質させる
ことなしに許容される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体の連続ゲル注型装置と方法の概略を示す平面図、立面図ならびに部分断面
図。

【図２】 基材に勾配様式で形成し、ベルトに運搬されるゲルの概略図。

【図３】 マルチシリンダ−ブロック貯槽の分解断面図。

【図４】 注型装置に使用される駆動輪の詳細図。

【図５】 図４の符号５で示したベルトの断面図。

【図６】 図４の単一ベルトをそれぞれ個々に駆動する２個の大駆動輪を小駆動輪の２個
セットで置き換えた図。

【図７】 成形用空間の上流端に連行される空気やあらゆるその他の望ましくない蒸気を
除外する手段を詳細に示す図。

【図８】 空気収集チェンバ自体を示す図。

【図９】 ＵＶ透過窓を使用することによって、重合開始を光によって誘導するための装
置と方法を示す図。

【図１０】 ２つの２液反応配合物の重合選択の化学的開始のための装置と方法の１つの実
施態様を示す図。

【図１１】 ２つの２液反応配合物の重合選択の化学的開始のための装置と方法の好ましい
実施態様の上半部分を示す図。

【図１２】 ２つの２液反応配合物の重合選択の化学的開始のための装置と方法の好ましい
実施態様の下半部分を示す図。

【図１３】 内部と外部の圧縮フェルールシ−ルの詳細切欠図。

【図１４】 ３層オリフィスリングと３層オリフィスプレ−トの詳細切欠図。

【図１５】 図１４の詳細断面図。

【図１６】 非圧縮状態の３層オリフィスプレ−トの詳細断面図。

【図１７】 圧縮状態の３層オリフィスプレ−トの詳細断面図。

【図１８】 温度制御プラテンの前面図。

【図１９】 温度制御プラテンの側面断面図。

【図２０】 温度制御プラテンマニュアルバルブアセンブリの断面図。

【図２１】 温度制御プラテンマニュアルバルブアセンブリの３次元図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ Ｆターム(参考） 4G066 AC17B BA28 CA20 DA11 EA13 FA03 FA09 4J011 AA04 DA02 DB13 GA03 GB01 GB03 4J100 AM15 CA01 FA18 FA47 JA15 JA50

Claims (42)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続ゲル注型装置であって、 ａ）成形用空間中に反応混合物を導入する手段と、 ｂ）前記成形用空間を囲繞する注型マニホ−ルドとからなり、前記注型マニホ
   −ルドがゲル化プロセスの間反応ゲル溶液を維持する成形用空間を形成する手段
   を提供し、前記成形用空間が連続的に移動しかつ密封されていることを特徴とす
   る連続ゲル注型装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載する装置において、 ａ）前記増分反応ミックス処方の組成物を予め配合することによって、前記反
   応混合物が前記成形用空間中に流入するにつれて、前記反応混合物中の複数成分
   の組成物の垂直勾配を形成すること； ｂ）前記成形用空間中の前記反応混合物中に連行された空気を除去する通気手
   段と； ｃ）前記反応混合物が前記成形用空間中に流入する際に重合プロセスを開始す
   る手段と； ｄ）前記反応混合物が該装置中を移動するにつれて、ゲル化プロセス中の前記
   反応混合物の温度を制御する手段と；を更に有することを特徴とする連続ゲル注
   型装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載する装置において、 ａ）前記成形用空間から重合ゲルを除去する重合ゲル除去手段と； ｂ）該ゲルを所望の長さに切断する切断手段と； ｃ）該プロセス中に形成した過剰のゲルを排除する過剰ゲル排除手段と； ｄ）切断した重合ゲルを重畳するゲル重畳手段と；を更に有することを特徴と
   する連続ゲル注型装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載する装置において、前記反応混合物を成形用空間
   中に導入する手段が、所定の勾配条件を形成するために、前記成形用空間の１つ
   の垂直端中に等しい数のノズルを通して予め配合した反応混合物を放出する増分
   配合物貯槽の少なくとも１つからなり、前記反応混合物溶液を、前記成形用空間
   の１つの垂直端にある少なくとも１つの増分配合物用貯槽から密封した成形用空
   間中に放出することを特徴とする連続ゲル注型装置。
5. 【請求項５】請求項１に記載する装置において、前記反応混合物を成形用空間
   に導入する手段が多重チェンバシリンダ−ブロックとピストンとからなり、前記
   反応混合物を均一に制御して放出することを特徴とする連続ゲル注型装置。
6. 【請求項６】請求項４に記載する装置において、前記多重チェンバシリンダ−
   ブロックとピストンとが、 ａ）垂直に積層したときに、一緒に重畳すれば垂直シリンダ−もしくはシリン
   ダ−空間を画定するところの位置合わせした孔の配列を有する１連の積層金属、
   プラスチックもしくはその他の複合積層物と； ｂ）流入口端と流出口端とを有する前記シリンダ−であって、各シリンダ−に
   は密に取り付けるガラス製もしくはプラスチック製カラムの袖部が前記カラムの
   流入口端と流出口端にＯリングを介して挿入されていて、該カラムは該シリンダ
   −の端で終端しかつ前記多重チェンバシリンダ−ブロックの特定の流入口層と流
   出口層に対して該シリンダ−をシールし、それによってそれが主貯槽を画定し、
   前記主貯槽が前記多重チェンバシリンダ−ブロックの１つの流入口層と流出口層
   の個々の対で終端すると共に、各主貯槽には該成形用空間の位置に少なくとも１
   個のノズルと、流出口チャンネルを画定する前記流出口層中に水平チャンネルと
   を配設し、少なくとも１個のピストンが各主貯槽中に配置されていて、該主貯槽
   を流入口チェンバと流出口チェンバとに分離して、前記反応ミックス処方物が該
   流出口チャンネルに結合した流出口チェンバ中に滞留するようにし、更に水平流
   入口チャンネルを各貯槽の前記流入口層中に配設して各主貯槽を共通流入口チャ
   ンネルに接続して連結して正の油圧を付与し、前記内部チェンバ中に駆動流体を
   入れ、前記内部チェンバを、均一の圧力を全ての主貯槽に供給すると共に、各主
   貯槽に対して均一な流量を供給する共通ポンプに連結することと； ｃ）前記多重チェンバシリンダ−ブロック中の主貯槽を配置して、前記成形用
   空間の最上部の半分の部分に前記反応ミックス処方物を供給する前記増分配合物
   用貯槽を、それらの流入口端が前記成形用空間の上部になるように配置すると共
   に、前記成形用空間の最下部の半分の部分に前記反応ミックス調合物を供給する
   前記増分配合物貯槽をそれらの流入口端が前記成形用空間の下部になるように配
   置することと； ｄ）すべての増分反応ミックス処方物の流量と、全生産運転の間全体の容量を
   とを等量に保持するように主貯槽間の相対的流量を算出・調節する手段と；から
   更に構成されることを特徴とする連続ゲル注型装置。
7. 【請求項７】請求項５に記載する装置において、前記主貯槽間の相対的流量を
   算出・調節する手段が、 ａ）各主貯槽の水平流出口層に位置し、前記主貯槽の前記流出口チェンバと前
   記水平流出口層との間に設けたオリフイスプレ−トと； ｂ）前記オリフイスプレ−トは、そのオリフイスプレ−トの外部２層が金属、
   プラスチックもしくはその他の積層体などの剛性材料からなり、前記オリフイス
   プレ−トの内層が収縮自在のエラストマ−系材料からなる少なくとも３層の異な
   る積層とを有することと； ｃ）前記オリフイスプレ−トの少なくとも２層を貫通する複数個の横行チャン
   ネルであって、貫通層の１つは前記内層であり、それによって前記主貯槽の前記
   流出口チェンバを前記水平流入口チャンネルに結合していることと； ｄ）各主貯槽のための水平流入口層に位置し、前記主貯槽の流入口チェンバと
   前記水平流入口チャンネルとの間に配設されたスクリュ−・キャップ手段であっ
   て、連結して前記流入口層を介して前記多重チェンバシリンダ−ブロックの表面
   に延びて、前記スクリュ−・キャップ手段が前記シリンダ−ブロックを前記シリ
   ンダ−ブロックの流入口層を介して前記シリンダ−ブロックに螺設できることと
   ； ｅ）前記スクリュ−・キャップ手段は前記主貯槽の前記流入口チェンバと前記
   水平流入口チャンネルとを結合する複数個の横行チャンネルを更に有していて、
   前記スクリュ−・キャップ手段を調節し、前記多重チェンバシリンダ−ブロック
   に対して垂直に再配置するときに、前記横行チャンネルが前記主貯槽の前記流入
   口チェンバと前記水平流入口チャンネルとの間に結合したままで存在すること； ｆ）前記スクリュ−・キャップ手段を封鎖する手段が前記流入口層内の前記横
   行チャンネルと前記多重チェンバシリンダ−ブロックとの間に配置されているこ
   と； ｇ）前記スクリュ−・キャップ手段が前記オリフイスプレ−トに伝達される圧
   縮力を発生可能であって、前記オリフイスプレ−トの圧縮自在の中間層を圧縮で
   きること；とからなることを特徴とする連続ゲル注型装置。
8. 【請求項８】請求項１に記載する装置において、前記注型マニホ−ルドは、 ａ）キャビテイが可撓性可動ベルトからなる２面と、頂部と底部と、上流端と
   下流端とからなり； ｂ）前記キャビテイの前記頂部と底部とが、前記成形用空間の頂部と底部との
   長手方向に沿って延伸する少なくとも２個の対向する圧縮ロ−ラからなる対向自
   在の圧縮ロ−ラ手段によってそれぞれシールされると共に、１気圧未満でシ−ル
   を形成するように適当な垂直幅を有していて、前記下部対向自在の圧縮ロ−ラは
   ２次支持手段上に前記成形用空間中に導入したゲルを支持して、それによって２
   次支持手段がまた対向自在な圧縮ロ−ラ手段によって前記成形用空間中に支持さ
   れることと； ｃ）前記可撓性可動ベルトが、前記成形用空間の頂部と底部とに前記可撓性可
   動ベルトのキャビテイ形成面上に連続合体面を有し、前記対向自在圧縮ロ−ラ手
   段が前記成形用空間をシ−ルし、該可撓性可動ベルトが２個の剛性プラテンの間
   に進入したときに前記対向自在圧縮ロ−ラ手段によって圧縮されて密閉されて、
   シ−ルを形成できるようになっていて、該剛性プラテンはそれぞれ前記可撓性可
   動ベルトに隣接しかつ該モールド空間の各側面で該反応混合物に接触している側
   面から反対側の各ベルト上に位置することと； ｄ）該モールドキャビテイの上流端が該反応混合物が前記成形用空間に導入さ
   れる端によって画定され、該キャビテイの下流端が該成形用空間中を移動しなが
   ら固化するゲルが硬化するキャビテイの端によって画定され、該モールドキャビ
   テイの長さが、前記可撓性可動ベルトが移動する特定の速度でモールド空間中で
   該反応混合物が固化するのに十分の長さの時間を提供することと； ｅ）前記可撓性可動ベルトが１連の駆動ロ−ラ手段とアイドリングロ−ラ手段
   との回りに配設され、該手段が、該重合プロセスの間下流に移動する際に、前記
   成形用空間をシ−ルし、前記合体したベルトを一定の速度で維持するところの圧
   縮ロ−ラ手段としても作用することと；から構成されていることｗ特徴とする連
   続ゲル注型装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載する装置において、前記２次支持手段が、剛性積
   層体、マスク、ガラス、プラスチック等からなる群から選択される基材からなる
   ことを特徴とする連続ゲル注型装置。
10. 【請求項１０】請求項８に記載する装置において、両剛性プラテンにはその間
    に微細に調節可能なギャップを有し、前記ギャップは許容量以上はその幅が変化
    せず、それによって、該固化するゲルの厚みがゲル化プロセスの間前記剛性プラ
    テンに対するベルトに対して対向可能に圧力を付与する対向内部マニホ−ルド圧
    力を付与することによって維持されることを特徴とする連続ゲル注型装置。
11. 【請求項１１】請求項８に記載する装置において、該上部ベルトと下部ベルト
    の前記合体面は、１方のベルト上にビ−ドと、他方のベルト上のジップロック形
    構成のビ−ドをシ−ルするように受容する溝とを有することを特徴とする連続ゲ
    ル注型装置。
12. 【請求項１２】請求項８に記載する装置において、前記キャビテイの前記頂部
    と底部は、上部ベルト手段と下部ベルト手段とによってそれぞれシ−ルされてい
    て、前記下部ベルト手段は前記成形用空間に導入されたゲルを２次支持手段上に
    支持すると共に、該可撓性で弾性のあるベルト上に圧力を付与することによって
    該上部ベルトと下部ベルトの横側端に沿ってシ−ルを行うことを特徴とする連続
    ゲル注型装置。
13. 【請求項１３】請求項８に記載する装置において、該固化するゲルの厚みが約
    ０．１５ｍｍないし約５ｍｍの範囲であることを特徴とする連続ゲル注型装置。
14. 【請求項１４】請求項８に記載する装置において、該固化するゲルの厚みが約
    １ｍｍであることを特徴とする連続ゲル注型装置。
15. 【請求項１５】請求項８に記載する装置において、前記剛性プラテンが該ゲル
    化プロセスの間の温度制御を提供することを特徴とする連続ゲル注型装置。
16. 【請求項１６】請求項８に記載する装置において、前記剛性プラテンはまた該
    ゲル化プロセスの間ＵＶ光で該反応混合物を照射する手段を提供することを特徴
    とする連続ゲル注型装置。
17. 【請求項１７】請求項１に記載する装置において、前記通気手段には、前記２
    次支持体もしくは前記マスク中に連行空気収集手段が更に設けられていて、該手
    段は、穴やその他のキャビテイに反応混合物を流入するにつれて、該反応混合物
    によって置換されたあらゆる空気を収集し，前記成型用空間中では、前記２次支
    持体が前記成形用空間の上流端に進入すると共に、該反応混合物が導入される側
    から離れた側の前記２次支持体側に進入するように構成されていることを特徴と
    する連続ゲル注型装置。
18. 【請求項１８】請求項１７に記載する装置において、前記通気手段には、該反
    応混合物が導入される小チェンバが更に設けられていて、該主キャビテイ中の圧
    力より僅かに低い圧力で反応混合物が充填されていて、それによって、該成形用
    空間の該反応混合物中のあらゆる置換可能な連行空気の泡を、その泡が浮き上が
    ってきて、前記成形用空間と、該キャビテイの頂部の前記２次支持体に隣接して
    配置されているエアベル手段中に収集して除去し、該エアベル手段には該成形用
    空間中に一定の圧力を維持しながら蓄積されると該空気を排出できるリリ−スバ
    ルブを有していることを特徴とする連続ゲル注型装置。
19. 【請求項１９】請求項１７に記載する装置において、前記通気手段には、該チ
    ェンバに隣接してレベル検出手段が配置されていて、前記レベル検出手段は空気
    ／液体インタ−フェ−スを前記バルブを介して収集チェンバの頭部から空気を解
    除して所定のレベルに維持することを特徴とする連続ゲル注型装置。
20. 【請求項２０】請求項１８に記載する装置において、前記レベル検出手段は、
    流量の短期間の変化を排除するような応答レベルに調節可能な”デッド・バンド
    ”つまりヒステリシスで設計されていることを特徴とする連続ゲル注型装置。
21. 【請求項２１】請求項１に記載する装置において、前記重合プロセス開始手段
    がフリ−ラジカル発生手段を介していることを特徴とする連続ゲル注型装置。
22. 【請求項２２】請求項２０に記載する装置において、前記フリ−ラジカル発生
    手段が紫外線装置であることを特徴とする連続ゲル注型装置。
23. 【請求項２３】請求項２１に記載する装置において、前記紫外線フリ−ラジカ
    ル発生手段は、 ａ）ＵＶ照射源と； ｂ）該成形用空間側にあるＵＶ透過窓とからなることを特徴とする連続ゲル注
    型装置。
24. 【請求項２４】請求項２２に記載する装置において、前記紫外線フリ−ラジカ
    ル発生手段には、シャッタ−手段が更に設けられていて、ゲルがキャビテイを流
    下する際に、空間的にかつ一時的に該反応混合物の反応率を制御するように垂直
    方向と水平方向の両方向において、ＵＶ光を減衰させるように構成されているこ
    とを特徴とする連続ゲル注型装置。
25. 【請求項２５】請求項２２に記載する装置において、前記ＵＶ光照射源が複数
    個の個別の光源からなることを特徴とする連続ゲル注型装置。
26. 【請求項２６】請求項２２に記載する装置において、前記ＵＶ照射源が約３０
    ０ｎｍないし約４５０ｎｍの波長範囲を有することを特徴とする連続ゲル注型装
    置。
27. 【請求項２７】請求項２２に記載する装置において、前記ＵＶ透過窓がＵＶ透
    過材からなることを特徴とする連続ゲル注型装置。
28. 【請求項２８】請求項２２に記載する装置において、前記ＵＶ透過窓が、ガラ
    ス、プラスチック、積層材、ポリマ−フィルム、パイレックス（登録商標）ガラ
    ス、石英、セラミックの群から選択される材質からなることを特徴とする連続ゲ
    ル注型装置。
29. 【請求項２９】請求項２２に記載する装置において、前記シャッタ−手段は、
    複数個の水平に配置したＵＶ光に対して不透明な矩形表面と、前記水平に配置し
    た矩形表面の後には複数個の垂直に配置した矩形表面とから構成され、前記水平
    と垂直に配置した矩形表面は、前記ＵＶ照明源に隣接しかつ前記照明源と前記Ｕ
    Ｖ透過窓との間に位置するように配置されると共に、該水平表面と垂直表面とは
    、該ＵＶ源から該ＵＶ透過窓への前記ＵＶの伝達に対した解放状態ならびに密封
    状態に対応して少なくとも９０度軸回りに個別にならびに同時に回転することが
    できるようになっていると共に、水平に配置した矩形表面と垂直に配置した矩形
    表面の両方が個別に制御されて、前記ゲルの該ＵＶ照射強度を水平もしくは垂直
    軸方向に変化できることを特徴とする連続ゲル注型装置。
30. 【請求項３０】請求項２０に記載する装置において、前記フリ−ラジカル発生
    手段が化学的発生手段を介していることを特徴とする連続ゲル注型装置。
31. 【請求項３１】請求項２９に記載する装置において、前記化学発生手段は、 ａ）垂直に積層したときに、一緒に重畳すれば垂直シリンダ−もしくはシリン
    ダ−空間を画定するところの位置合わせした孔の配列を有する１連の積層金属、
    プラスチックもしくはその他の複合積層物と； ｂ）流入口端と流出口端とを有する前記シリンダ−であって、各シリンダ−に
    は密に取り付けるガラス製もしくはプラスチック製カラムの袖部が前記カラムの
    流入口端と流出口端にＯ―リングを介して挿入されていて、該カラムは該シリン
    ダ−の端で終端しかつ前記多重チェンバシリンダ−ブロックの特定の流入口層と
    流出口層に対して該シリンダ−をシールし、それによってそれが主貯槽を画定し
    、前記主貯槽が前記多重チェンバシリンダ−ブロックの１つの流入口層と流出口
    層の個々の対で終端すると共に、各主貯槽には該成形用空間の位置に少なくとも
    １個のノズルと、流出口チャンネルを画定する前記流出口層中に水平チャンネル
    とを配設し、少なくとも１個のピストンが各主貯槽中に配置されていて、該主貯
    槽を流入口チェンバと流出口チェンバとに分離して、前記反応ミックス処方物が
    該流出口チャンネルに結合した流出口チェンバ中に滞留するようにし、更に水平
    流入口チャンネルを各貯槽の前記流入口層中に配設して各主貯槽を共通流入口チ
    ャンネルに接続して連結して正の油圧を付与し、前記内部チェンバ中に駆動流体
    を入れ、前記内部チェンバを、均一の圧力を全ての主貯槽に供給すると共に、各
    主貯槽に対して均一な流量を供給する共通ポンプに連結することと； ｃ）前記多重チェンバシリンダ−ブロック中の主貯槽を配置して、前記成形用
    空間の最上部の半分の部分に前記反応ミックス処方物を供給する前記増分配合物
    用貯槽を、それらの流入口端が前記成形用空間の上部になるように配置すると共
    に、前記成形用空間の最下部の半分の部分に前記反応ミックス調合物を供給する
    前記増分配合物貯槽をそれらの流入口端が前記成形用空間の下部になるように配
    置することと； ｄ）すべての増分反応ミックス処方物の流量と、全生産運転の間全体の容量を
    とを等量に保持するように主貯槽間の相対的流量を算出・調節する手段と；から
    更に構成されることを特徴とする連続ゲル注型装置。
32. 【請求項３２】請求項３０に記載する装置において、前記主貯槽間の相対流量
    を算出・調節する手段が、 ａ）各主貯槽の水平流出口層に位置し、前記主貯槽と前記水平流出口層との間
    に設けたオリフイスプレ−トと； ｂ）前記オリフイスプレ−トは、そのオリフイスプレ−トの外部２層が金属、
    プラスチックもしくはその他の積層体などの剛性材料からなり、前記オリフイス
    プレ−トの中間層が収縮自在のエラストマ−系材料からなる少なくとも３層の異
    なる積層とを有することと； ｃ）前記オリフイスプレ−トの少なくとも２層を貫通する複数個の横行チャン
    ネルであって、貫通層の１つは前記中間層であり、それによって前記主貯槽の前
    記ｏｔｌチェンバを前記水平流出口チャンネルに結合していることと； ｄ）各主貯槽のための水平流入口層に位置し、前記主貯槽の流入口チェンバと
    前記水平流入口チャンネルとの間に配設されたスクリュ−・キャップ手段であっ
    て、接続して連結して前記流入口層を介して前記多重チェンバシリンダ−ブロッ
    クの表面に延びて、前記スクリュ−・キャップ手段が前記シリンダ−ブロックを
    前記シリンダ−ブロックの流入口層を介して前記シリンダ−ブロックに螺設して
    結合できることと； ｅ）前記スクリュ−・キャップ手段は、前記主貯槽の前記流入口チェンバと前
    記水平流入口チャンネルとを結合する複数個の横行チャンネルを更に有していて
    、前記スクリュ−・キャップ手段を調節し、前記多重チェンバシリンダ−ブロッ
    クと相対して垂直に再配置するときに、前記横行チャンネルが前記主貯槽の前記
    流入口チェンバと前記水平流入口チャンネルとの間に結合したままで存在するこ
    と； ｆ）前記スクリュ−・キャップ手段をシールする手段が前記流入口層内の前記
    横行チャンネルと前記多重チェンバシリンダ−ブロックとの間に配置されている
    こと； ｇ）前記スクリュ−・キャップ手段が前記オリフイスプレ−トに伝達される圧
    縮力を発生可能であって、前記オリフイスプレ−トの圧縮自在中間層を圧縮でき
    ること；とからなることを特徴とする連続ゲル注型装置。
33. 【請求項３３】請求項３０に記載する装置において、前記化学的発生手段が、 ａ）垂直に積層したときに、一緒に重畳すれば垂直シリンダ−もしくはシリン
    ダ−空間を画定するところの位置合わせした孔の配列を有する１連の積層金属、
    プラスチックもしくはその他の複合積層物と； ｂ）流入口端と流出口端とを有する前記シリンダ−であって、各シリンダ−に
    は密に取り付けるガラス製もしくはプラスチック製カラムの袖部が前記カラムの
    流入口端と流出口端にＯリングを介して挿入されていて、該カラムは該シリンダ
    −の端で終端しかつ前記多重チェンバシリンダ−ブロックの特定の流入口層と流
    出口層に対して該シリンダ−をシールし、それによってそれが主貯槽を画定し、
    前記主貯槽が前記多重チェンバシリンダ−ブロックの１つの流入口層と流出口層
    の個々の対で終端すると共に、各主貯槽には該成形用空間の位置に少なくとも１
    個のノズルと、流出口チャンネルを画定する前記流出口層中に水平チャンネルと
    を配設し、少なくとも１個のピストンが各主貯槽中に配置されていて、該主貯槽
    を流入口チェンバと流出口チェンバとに分離して、前記反応ミックス処方物が該
    流出口チャンネルに結合した流出口チェンバ中に滞留するようにし、更に水平流
    入口チャンネルを各貯槽の前記流入口層中に配設して各主貯槽を共通流入口チャ
    ンネルに接続して連結して正の油圧を付与し、前記内部チェンバ中に駆動流体を
    入れ、前記内部チェンバを、均一の圧力を全ての主貯槽に供給すると共に、各主
    貯槽に対して均一な流量を供給する共通ポンプに連結することと； ｃ）２次貯槽の直径は主貯槽の直径の約２／３以下であること； ｄ）前記２次貯槽が主貯槽中に同心的に配置していて、それによって主ならび
    に２次ガラスカラムの両方が隣接する多層シリンダ−ブロック層で終端し、両方
    が同一シリンダ−ブロック層で終端する流出口チャンネルを有すること； ｅ）前記主と２次ガラスカラムの両方には、スペ−サリングが前記主と２次ガ
    ラスカラムとの間ならびに該前記主ガラスカラムと該シリンダ−ブロックとの間
    に配置されていること； ｆ）前記シリンダ−ブロック層はガスケット手段によって分離されていて、前
    記ガスケット手段中には前記主と２次貯槽の内容をノズルに連結する水平チャン
    ネルが配設されていること； ｇ）前記シリンダ−ブロック層には円形開口がまた設けられていて、その内部
    には取り外し自在の同心オリフイスリング手段と取り外し自在の同心オリフイス
    プレ−ト手段とが配設されていること； ｈ）前記取り外し自在の同心オリフイスリング手段と取り外し自在の同心オリ
    フイスプレ−ト手段とはその両方の中に１セットのオリフィス開口を有していて
    、該主貯槽と２次貯槽から反応混合物が直角に互いに近接して流れるように構成
    されていることを特徴とする連続ゲル注型装置。
34. 【請求項３４】請求項３２に記載する装置において、前記取り外し自在の同心
    オリフイスリング手段と前記取り外し自在の同心オリフイスプレ−ト手段とは、 ａ）２層の高剛性材料と１層の圧縮可能エラストマ−系内層とからなる積層体
    を有する３層オリフィスプレ−ト手段と； ｂ）前記主ガラスカラムと前記２次ガラスカラムに対して垂直に配向した圧縮
    力を付与する手段と； ｃ）前記垂直に配向した圧縮力が、端末層の前記ガラスカラムの頂部に位置す
    る内部圧縮手段と外部圧縮手段とによって発生することと； ｄ）前記端末層はまた該駆動流体マニホ−ルドと前記内部圧縮手段と前記外部
    圧縮手段の間に配設されて流量制御をするように構成されていることを特徴とす
    る連続ゲル注型装置。
35. 【請求項３５】請求項３３に記載する装置において、前記垂直に配向した圧縮
    力は、前記端末層中の前記主ガラスカラムと２次ガラスカラムの頂部に配置され
    た内部圧縮スクリュ−手段と外部内部圧縮スクリュ−手段とからなることを特徴
    とする連続ゲル注型装置。
36. 【請求項３６】請求項３３に記載する装置において、前記シ−ル手段は圧縮可
    能なフェル−ル手段であることを特徴とする連続ゲル注型装置。
37. 【請求項３７】請求項３０に記載する装置において、前記２次貯槽は空気もし
    くはその他のガスを同一２次貯槽の流入口チェンバに有していて、前記空気もし
    くはその他のガスは前記２次貯槽の前記水平流入口チャンネルに接続して接合す
    る貯蔵タンク手段から派生し、同２次貯槽の流入口チェンバ中の該空気もしくは
    その他のガスの圧力が前記水平流出口チャンネル中の前記反応ミックスの油圧と
    ほぼ等しいように構成することを特徴とする連続ゲル注型装置。
38. 【請求項３８】請求項１に記載する装置において、前記温度制御手段が上部な
    らびに下部ベルトを囲繞するように配置した前プラテンと後プラテンとからなり
    、前記プラテンが前記上部ならびに下部ベルトを支持して加圧成形用空間に横方
    向の偏向抵抗を付与するように配置され、前記プラテンが必要な剛性ならびに／
    もしくはＵＶ透過性を有すると共に該成形用空間中の反応温度の制御を規定する
    ことを特徴とする連続ゲル注型装置。
39. 【請求項３９】請求項３７に記載する装置において、前記プラテンは更に下記
    構成、つまり、 ａ）アルミニウム、ステインレススチ−ル、パイレックスガラス、セラミック
    ス、その他の熱伝導性材料のような剛性で、熱伝導性で、比較的低膨張性の材料
    から構成される２枚のプレ−トと； ｂ）前記プレートが冷媒流に対する水平チャンネルを有する加熱／冷却用マニ
    ホ−ルドを提供するように配設されていて、前記プレ−トの間にはガスケットも
    しくはスペ−サが設けられていて、これらのチャンネルを分離していることと； ｃ）垂直な高温ならびに低温冷媒供給用マニホ−ルドは、該プラテンと、前記
    成形用空間に隣接していない前記プレ−ト中の単一リタ−ンラインとから構成さ
    れる各前記プレ−ト中に１つのマニホ−ルドが配置されていること； ｄ）各水平チャンネルと各垂直供給マニホ−ルドとの間の開口には、手動で調
    節可能なブレンドバルブが設けられていて、該バルブは、該チャンネルに流入す
    る高温と低温の冷媒の量を変えて配合することによって該冷媒の温度を変えるよ
    うに設定することができることと； ｅ）前記プラテンは各側面に少なくとも１個の支持ブラケットによってその場
    所に固定され、前記プラテンがこれらの支持体に微細調節可能なスクリュ−によ
    って少なくとも４ケ所で接合され、該前プラテンと後プラテンとの間のギャップ
    の位置合わせと調節をしていることと； ｆ）各プラテンには、前記プラテンの横側端に接合手段が配置されていて、そ
    れによって必要に応じて１つもしくはそれ以上の別のプラテンを接続して結合し
    て、ベルト速度に連関して反応混合物のゲル化時間に要する長さを提供する構成
    であることを特徴とする連続ゲル注型装置。
40. 【請求項４０】請求項１に記載する装置において、前記重合ゲルを成形用空間
    から除去する手段が、該上部ベルトと下部ベルトの横側のシ−ルを解除する装置
    から構成されていて、該ゲルを切断し、支持ゲルを前記排除手段内に配設した軟
    質エラストマ−系プラテンの横方向への切断運動によって積重ねることを特徴と
    する連続ゲル注型装置。
41. 【請求項４１】タンパク質、核酸、その他の生物物質を分離するために使用す
    るアクリルアミドもしくはその他のゲルを連続的に注型する方法であって、 ａ）成形用空間中に、未重合ゲル溶液と、その重合の開始剤とからなる反応混
    合物を制御して導入し、注型用マニホ−ルドが、前記成形用空間と注型マニホ−
    ルドとを囲繞し、ゲル化プロセスの間最も緩和な圧力に反応ゲル溶液を維持する
    ための連続的に移動し、密封された層状キャビテイを形成することと； ｂ）前記増分反応ミックス処方物のそれぞれの組成物を前もって配合すること
    によって、前記反応混合物が前記成形用空間に流入するときに、前記反応混合物
    中の複数の成分の組成による垂直勾配を処方することと； ｃ）前記注型マニホ−ルドに配置された通気手段を使用して、該成形用空間中
    の反応混合物中に連行された空気を排除することと； ｄ）前記反応混合物が前記モールド空間に流入するときに該重合プロセスを開
    始することと； ｅ）該反応混合物が該装置を移動しながらのゲル化プロセスの間該反応混合物
    の温度を制御することと； ｆ）該重合ゲルを該モールド空間から除去し、該ゲルを所定の長さに切断し、
    該プロセス中に形成された過剰ゲルを排除し、重合した切断ゲルを積載すること
    と；からなることを特徴とする連続ゲル注型方法。
42. 【請求項４２】請求項４０に記載する方法において、該重合ゲルを該モールド
    空間から除去し、該ゲルを所定の長さに切断し、該プロセス中に形成された過剰
    ゲルを排除し、重合した切断ゲルを積載することからなる工程は、 ａ）連続ゲルの１部が切断手段中の切断空間中に進入すること； ｂ）前記連続ゲル部分が、モールドの咬み出しの下流側の上流ゲルから剪断さ
    れ、この咬み出しが次の上流ゲルの下流側に接合し、それによって、ゲルの下流
    側に接合するあらゆるモールド咬み出しが、該ゲルの下流端で同一剪断始動によ
    って次の巡回で切り離されること； ｃ）始動プラテンの小さな拡散部分には、該主プラテンが戻った後下流側剪断
    表面に残留していて、除去された成型用咬み出しが、洗い流されるラインの最下
    流端でチェンバ中に単離されること； ｄ）完全なゲルもしくはマスクを洗浄用ベルトもしくはその後の処理のための
    その他の支持体上に積載することまたは完全なゲルもしくはマスクを使用準備を
    した運転用カセット中に積載することと；からなる連続ゲル注型法。