JP2007187470A - 微小流路構造体およびそれを用いた乳化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続相が流れる第１の流路と分散相が流れる第２の流路からなり、第１の流路と第２の流路の交差部分で分散相からなる液滴を生成する微小流路構造体について、連続相の速度を低下させない第２の流路構造を提供することを目的とし、更に、大量の液滴を高速に形成できるようにすることを目的として、連続相の速度を低下させないこと及び分散相４からなる液滴ｄを高速に形成すること。
【解決手段】
上記微小流路構造体について、連続相が流れる第１の流路と分散相が流れる第２の流路からなり、第１の流路と第２の流路の交差部分で分散相からなる液滴を生成する微小流路構造体において、連続相の進行方向に対し第１の流路の断面積が小さい領域を有する構造とし、断面積が小さい領域に第２の流路を接合して開口させていること。
【選択図】図１０

Description

この出願の発明は、液滴を形成するための微小流路構造体、及びそれを用いた乳化方法、具体的には、食品工業、医薬あるいは化粧品製造などに利用されるエマルジョン、ＤＤＳ（ドラッグデリバリーシステム）用のエマルジョン、マイクロカプセル、イオン交換樹脂、クロマトグラフィー担体などとして用いられる固体微粒子や液体微粒子であるマイクロスフィア（微粒子）の製造方法及びその装置に関するものであり、電子写真、静電記録、静電印刷等に於ける静電荷像を現像する為の現像剤に使用されるトナーの製造方法、更に詳しくは、直接または間接電子写真現像方式を用いた複写機、レーザープリンター及び、普通紙ファックス等に使用される電子写真用トナーの製造方法及びその装置に利用できるものである。さらに、直接または間接電子写真多色画像現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンター及び、フルカラー普通紙ファックス等に使用される電子写真トナー及びその製造方法及びその装置に利用できるものであり、また、電気泳動粒子（すなわち、電気泳動媒体で使用する粒子）及びこのような電気泳動粒子を製造する方法及びその装置に利用できるものである。

液滴の製法としては、ミキサー、コロイドミル、ホモジナイザー等を用いる方法や超音波等で分散させる方法が一般的であるが、ホモジナイザー等を用いる方法では、連続相中の分散相粒子の液滴分布幅が大きいという欠点がある。
近年、数ｃｍ角のガラス基板上に長さが数ｃｍ程度で、幅と深さが数μｍから数百μｍの微小流路を有する微小流路構造体を用い、微小流路に流体を送液することにより液滴を生成する研究が注目されている。

特開２００５−１４４３５６号公報に記載されているものは、その連続相が流れる第１の流路と分散相が流れる第２の流路が所定の角度をもって構成されていて、角度により液滴形成の制御を行っている。しかしながら、このものにおいては微小流路構造体と液滴の形成箇所が１対１の対応であり、微小流路構造体に複数の液滴形成箇所を設けることができない。そのため、大量生産を行うには微小流路構造体を複数並列で行うしかなく、したがって、大量生産には向いていない。これに対し、特許第３５１１２３８号公報に記載されているものは、その基板に複数の貫通孔を設け、貫通孔に分散相を流し、連続相中に液滴を形成する方法及び装置である。このような従来技術は連続相と分散相との界面張力差を利用して液滴を形成していて、連続相の流れによる剪断力を利用して液滴を形成していないので、液滴１個当たりの形成速度が遅いという問題がある。また、連続相と分散相の粘度や界面張力差の条件がそろったときしか液滴を形成できず、したがって、汎用性がないという問題もある。

貫通孔を用いて連続相の流れによる剪断力で液滴を形成する方法も考えられる。しかし、図１及び式（１）に示すように、Ｈａｇｅｎ-Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ流の壁面での速度はゼロとなるため、液滴ｄの形成速度を大きくすることができないという問題がある（図１参照）。
〔式１〕
なお、図１は、次のことを示している。
図１の点線で示される矢印は、連続相の流速を示している。式（１）におけるｒは、管の中心を基準としたときの中心からの距離を示している。また、管の長さＬは、管入口から長さであり、圧力差ΔＰは、管入口の圧力と管入口からＬの長さの部分での圧力との差である。従って、ｒ＝０のとき式（１）は最大となり、ｒ＝Ｒのとき式（１）はゼロとなる。このことより、管の壁面の連続相の流速は、Ｈａｇｅｎ-Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ流ではゼロとなることが示される。
これに対し、特開２００４−１８８３７６号公報に記載されているものは、図２に示すように、第２の流路２を突部２ａで突出させ、その高さを規定している。第２の流路２を突出させることにより、第１の流路１の連続相３の中心寄りの速度の速い部分の剪断力を用いている。
特開２００５−１４４３５６号公報 特許第３５１１２３８号公報 特開２００４−１８８３７６号公報

上記特開２００４−１８８３７６号公報に記載されたものは、第２の流路２を突出させており、このことにより、連続相３の中心寄りの速度の速い部分の剪断力を用いているが、しかし、第２の流路２の突部２ａが連続相３の速度を低下させている。そして、上記特開２００４−１８８３７６号公報に記載されているものは、第２の流路２が突出した煙突状構造及び第２の流路の高さしか明らかでない。

本発明は、連続相３の速度を低下させない第２の流路構造を提供することを目的とし、更に、大量の液滴を高速に形成できるようにすることを目的とする。
さらに、具体的にはその課題は次のとおりである。
（１）課題１（請求項１乃至請求項５に対応）
連続相３の速度を低下させないこと及び分散相４からなる液滴ｄを高速に形成すること。
（２）課題２（請求項６に対応）
連続相３の速度を低下させないこと及び分散相４からなる液滴４を大量に形成すること。
（３）課題３（請求項６、請求項７に対応）
粒子径が均一な液滴を低コストで形成すること。

（１）解決手段１（請求項１に対応）
課題１に対する手段は次のとおりである。
連続相が流れる第１の流路と分散相が流れる第２の流路からなり、第１の流路と第２の流路の交差部分で分散相からなる液滴を生成する微小流路構造体において、連続相の進行方向に対し第１の流路の断面積が小さい領域を有する構造とし、断面積が小さい領域に第２の流路を接合して開口させていることを特徴とする微小流路構造体。
解決手段１の実施形態１として、上記第１の流路が部分的に狭くなり、狭くなった部分に第２の流路を配置することができる（請求項２に対応）。

また、解決手段１の実施形態２として、上記第１の流路が狭くなり、その狭い部分が第１の流路の最後まで続き、狭くなった直後の部分に第２の流路を配置した構成にすることができる（請求項３に対応）。
また、解決手段１の実施形態３として、上記第２の流路の第１の流路への接続部の第２の流路の壁の厚さを薄く構成することができる（請求項４に対応）。
なお、上記の第２の流路の壁の「厚さ」は１０μｍ（好ましくは５μｍ）〜０．０１μｍであり、薄いほど連続相の流速低下を防止することが可能である。このことは式（１）において、管の長さＬが短いほど流速が大きくなることから理解できる。そして、１０μｍ以上で、壁の厚みによる速度低下が大きくなりなり、５μｍ以下で速度低下が小さくなる。他方、０．０１μｍ未満では、壁の物理的強度を達成することは不可能である。
さらに、解決手段１の実施形態４として、上記第２の流路の出口が第１の流路を流れる連続相の進行方向に対し傾斜している構成にすることができる（請求項５に対応）。

（２）解決手段２
課題２に対する手段は、上記解決手段１を前提として、上記微小流路構造体において、分散相が流れる第２の流路の本数が２本以上からなる微小流路構造体である（請求項６に対応）。
（３）解決手段３
課題３に対する手段は、上記解決手段１又は解決手段２による微小流路構造体を用いて分散相からなる液滴を形成する乳化方法である（請求項７に対応）。

〔作用〕
まず、解決手段１の動作原理を説明する。第１の流路を狭くすることで、狭い部分での連続相の速度の向上が見込める。流体の単位時間あたりの体積移動量が一定であるので、流体の速度にすると流路が狭いほど速くなる。
上記の特開２００４−１８８３７６号公報において第２の流路を煙突状に突出させているが、連続相の流れの方向のみに突出していれば良いので、本発明の後記の実施例１の構成で十分である。

解決手段１の実施形態１の効果を図１に示す従来例と比較し、シミュレーションにより明らかにする。このシミュレーションは、流体解析ソフト：ＦＬＵＥＮＴを用いてものであり、図３と図４に、シミュレーション（Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）のモデルを示す。３次元のシミュレーションを実施したが、第２の流路の中心を含む断面での連続相の速度分布を求める。速度分布は、連続相の流れが第２の流路に到達する直前の部分（図３の「Ｐｏｓｉｓｉｏｎ」の位置、図４の「Ｐｏｓｉｓｉｏｎ１」の位置）で比較を行う。図５にシミュレーション結果を示している。横軸に第２の流路がある第１の流路の壁面を基準とした位置をとり、縦軸に最大速度で規格化した速度をとっている。従来は壁面から２０μｍ離れないと速度が一定にならないが、図４のような場合（解決手段１の実施形態１。請求項２）、第２の流路の３０μｍの壁に対し４０μｍで一定距離（例えば１０μｍ）離れるだけで速度が一定になる。

解決手段１の実施形態２（請求項３）においては、連続相の流路が途中で狭くなっている。狭くなってしばらくすると、壁面での連続相の速度はゼロになる。しかし、狭くなった直後は速度低下が小さい。従って、狭くなった直後に第２の流体の出口を配置すれば連続相の速度低下を防止することができる。基本的に図４の「Ｐｏｓｉｓｉｏｎ１」での速度分布と大きな差はない。図１１の実施例２はこの実施形態２（請求項３）を具体的に示すものである。

解決手段１の実施形態３（請求項４）においては、第１の流路への接続部における第２の流路の壁面厚み（壁の厚み）を薄くしており、このために、この壁面の厚みの部分で速度低下が発生するので、壁面厚みは薄い方が良い。図８にシミュレーションモデルを示し、図９にシミュレーション結果を示している。壁面の厚みが∞すなわち図３と同じような状態（流路深さのみ異なる）と壁面の厚みが２０μｍとではほとんど速度分布に差が見られない。従って、突出した構造であっても、壁面の厚みが２０μｍあれば突出した効果がなくなってしまうことを示している。シミュレーション結果よりも突出した効果を発揮するには、厚みが１０μｍ以下でなければならない。好ましくは５μｍ以下である。

また、Ｈａｇｅｎ-Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ流の観点からは第２の流路の厚みはできればないことがことが好ましい。第２の流路を第１の流路の進行方向に対し斜めにすることで、厚みを極限まで薄くすることが可能である。その様子を図２０、図２１、図２２に示している。これらの図に示すように、第２の流路２の出口部分が鋭角になり、先端では厚みがない状況となる。このように、本発明は第１の流路１に対し第２の流路２が斜めとなる構造であっても問題ない。

また、第２の流路２の断面形状は図１８（ａ）に示すように矩形状で、その出口２ｗの厚みの薄い部分２ｗ１が長いので好ましい。しかし、図１８（ｂ）に示すようにその出口２ｘの断面形状が円状であっても、中心部分では矩形状とほぼ同じ速度なので問題はない。
解決手段１の実施形態４（請求項５）は、第２の流路の出口を連続相の流れに対して斜めにしている。図６のシミュレーションモデルがこの様子を表している。第２の流路２の出口を斜めにすることにより、連続相が第２の流路２を通過する部分（図４の「Ｐｏｓｉｓｉｏｎ２」、図６の「Ｐｏｓｉｓｉｏｎ」）での速度が向上する。図６の「Ｐｏｓｉｓｉｏｎ」の位置から見た場合、速度低下の原因となる第２の流路２の壁面が前方にないため、連続相の流れが速くなる。そのシミュレーション結果を図７に示している。これは図４の「Ｐｏｓｉｓｉｏｎ２」と図６の「Ｐｏｓｉｓｉｏｎ」との位置を比較した結果である。壁面から５μｍ程度離れただけで速度が一定になっているので、斜めにした効果がある。

解決手段２（請求項６）においては、第２の流路を多数設けているので、一度に大量の液滴を形成することができる。図１４、図１５，図１６の実施例５，６，７が解決手段２の具体例である。
そして、図１４は、第２の流路２を連続相３の流れ方向に沿って第１の流路４１に多数配置した例であり、流れ方向に多数の傾斜面４２を設け、各傾斜面４２に第２の流路２を一つ開口させている。このものにおける傾斜面の４２の上流側の流路高さは２０μｍ、下流側の流路高さは３０μｍでる。
図１５の微小流路構造は連続相の流れ方向に直角の方向に多数の第２の流路２を配置した構造の基本形であり、その第１の流路５１に設けた傾斜面５２の下流は流路高さが低い。上記傾斜面５２に第２の流路２が一列に並んで多数開口している。
図１６の例は、図１５の基本形を流れ方向に多数配置した例で、連続相の流れ方向に０．１〜１０ｍｍ間隔で配置された傾斜面６２，６２，６２に第２の流路２が一列に並んで多数開口している。

（１）請求項1の発明の効果
請求項１の発明は、第１の流路の狭い部分に第２の流路を接合させているので、連続相の流速が速くなる部分で分散相の液滴を形成することができ、それにより、液滴の形成速度が上げられる。

（２）請求項２の発明の効果
請求項２の発明は、第１の流路が部分的に狭くなっているので、壁面での速度低下を最小限に抑えることができる。また、第２の流路の出口を第１の流路の狭い部分に配置しているので、連続相の速度が速く、第２の流路から供給される分散相に与える剪断力が低下することはない。

（３）請求項３の発明の効果
請求項３の発明は、第２の流路の出口を第１の流路が狭くなった直後の部分に配置し、第１の流路が狭くなった直後は連続相の速度低下が小さいので、連続相の速度が速く、第２の流路から供給される分散相に与える剪断力が低下することはない。

（４）請求項４の発明の効果
請求項４の発明は、第２の流路の厚さを１０μｍ好ましくは５μｍ以下にし、第２の流路の厚さによる連続相の速度低下を防止しているので、連続相の速度が速く、第２の流路から供給される分散相に与える剪断力が低下することはない。

（５）請求項５の発明の効果
請求項５の発明は、第２の流路の出口が第１の流路を流れる連続相の進行方向に対して傾斜し、第２の流路の中心以降では前方に第２の流路の壁面がないので、連続相の速度が速く、第２の流路から供給される分散相に与える剪断力が低下することはない。

（６）請求項６の発明の効果
請求項６の発明は、ひとつの微小流路構造体に第２の流路を複数設けているので、ひとつの微小流路構造体で大量の液滴の形成が可能となる。

（７）請求項７，８の発明の効果
請求項７，８の発明は、請求項１乃至請求項６の微小流路構造体を用い、液滴を高速かつ大量に形成するものであるから、低コストで液滴の形成が可能である。

以下に、本発明の実施例を示す。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能なのは言うまでもない。

図１０に実施例１を示す。この実施例１は、請求項１、請求項２及び請求項４に対応する微小流路構造体である。図１０に示す実施例１の微少流路構造体の構造は、以下のとおりである。
すなわち、第１の流路に上端が水平面１２の凸部を設けてあり、この凸部の水平上面に内径３０μｍの第２の流路２が開口している。上記凸部の幅は３５μｍ、高さは１０〜３０μｍである。そして、この実施例１の第１の流路１１の流路高さは１００μｍである。
実施例１によるものの製造方法の概略を図１７に示している。Ｓｉウェハ１１９上にポジ型のフォトレジスト１１０をスピンコート法などにより形成する。貫通孔を形成するための孔１１０ａをフォトレジストに露光、現像により形成する。次に、フォトレジスト１１０をマスクとして、貫通孔１１１をドライエッチングにより形成し、フォトレジストの除去を行う。次に、ポジ型のフォトレジスト１１０をスピンコート法などにより形成し、第１の流路を形成するための溝１１２を露光、現像により形成する。次に、第１の流路をドライエッチングにより形成し、フォトレジストの除去を行う。次に、フォトレジスト１１０をスピンコート法などにより形成し、第２の流路２１２の出口形状を形成するための孔を露光、現像により形成する。次に、第２の流路２１２の出口形状をドライエッチングにより形成し、フォトレジストの除去を行う。最後に、連続相の導入口、排出口を有するガラス基板１１３をＳｉウェハ１１９に溶着し、実施例１の流路が完成する。第２の流路の壁面の厚みは、５μｍ以下になるように上記の製造において形成する。

図１１に実施例２を示している。この実施例２は、請求項１，請求項３及び請求項４に対応する微小流路構造体である。この実施例２の微少流路構造体の構造は、次のとおりである。
すなわち、第１の流路に上面が水平面１２Ａの段部を設けてあり、この段部の水平上面に内径３０μｍの第２の流路２が開口している。上記段部の下流側は段部上面と同じ高さの水平面になっている。この段部の高さは１０〜３０μｍである。そして、この実施例２の第１の流路１１の流路高さは１００μｍである。
この実施例２の微少流路構造体の製造方法については、実施例１と同様の方法によることができる。

図１２に実施例３を示す。この実施例３は、請求項１、請求項２、請求項４及び請求項５に対応する微小流路構造体である。この実施例３の微少流路構造体の構造は、次のとおりである。
すなわち、第１の流路２１に上端が傾斜面２２の凸部を設けてあり、この凸部の傾斜面２２に内径３０μｍの第２の流路２が開口している。上記凸部の流れ方向の幅は３５μｍ、上流側の高さ２０μｍ、下流側の高さは３０μｍである。そして、この実施例３の第１の流路２１の流路高さは１００μｍであり、凸部の下流側端２１ａにおける流路高さは１００μｍである。なお、凸部の下流側の流路２１ａの流路高さは上流側と同じ１００μｍである。
この実施例３の微少流路構造体の製造方法については、実施例１と同様な方法によることができる。ただし、第２の流路出口を斜めにするため、実施例１の最後の露光プロセスにおいて、階調をつけて露光を行い、レジストを傾斜するように残しておく。ドライエッチング時にフォトレジストが除去された部分からＳｉウェハのエッチングが進行し、最終的にＳｉウェハが斜めにエッチングされる。このエッチング加工の様子を図１９に示している。
なお、図１９（ａ）は、階調をつけて露光を行い、現像後のレジストが残っている状態を示しており、図１９（ｂ）に図１９（ａ）の状態でドライエッチングを行い、Ｓｉウェハの凸部分を斜めにし、レジストを溶剤で溶かして除去を行った状態を示している。

図１３に実施例４を示している。この実施例４は、請求項１、請求項３、請求項４及び請求項５に対応する微小流路構造体である。この実施例４の微少流路構造体の構造は、次のとおりである。
すなわち、第１の流路３１に上端が傾斜面３２の段部を設けてあり、この段部の傾斜面３２に内径３０μｍの第２の流路２が開口している。上記段部の傾斜面３２の流れ方向の幅は３５μｍであり、傾斜面の上流側の高さは２０μｍである。そして、この実施例４の第１の流路３１の流路高さは１００μｍであり、凸部の下流側の流路高さは７０μｍである。
なお、実施例４の微少流路構造体の製造方法については、実施例１及び実施例３と同様の方法によることができる。

図１４に実施例５を示す。この実施例５は、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５及び請求項６に対応する微小流路構造体である。図１４に示す実施例５の微少流路構造体の構造の詳細は次のとおりである。
この実施例５は実施例３の構造を流れ方向に多段に設けたものに相当するものであり、その第１の流路４１に上端が傾斜面４２の凸部を設けてあり、この凸部の傾斜面４２に内径３０μｍの第２の流路２が開口している。上記凸部の流れ方向の幅は３５μｍ、上流側の高さは２０μｍ、下流側の高さは３０μｍである。そして、この実施例５の第１の流路４１の流路高さ、凸部の下流側端４１ａにおける流路高さ等の寸法は実施例３のそれと違いがない。凸部間の流路４１ａの流路高さは上流側と同じ１００μｍである。
そして、実施例５の微少流路構造体の製造方法については、実施例１及び実施例３と同様の方法によることができる。

図１５に実施例６を示している。この実施例６は、請求項１、請求項３、請求項４、請求項５及び請求項６に対応する微小流路構造体である。この図１５に示す実施例６の微少流路構造体の構造の詳細は次のとおりである。
この実施例の流路構造は基本的には図１３の実施例４と違いが無く、傾斜面に横一例に多数の第２の流路２を開口させている点が相違している。
すなわち、第１の流路５１に上端が傾斜面５２の段部を設けてあり、この段部の傾斜面５２に内径３０μｍの第２の流路２が横一例に多数開口している。上記段部の傾斜面５２の流れ方向の幅、傾斜面５２の傾斜角度、第１の流路５１の流路高さ、凸部の下流側の流路高さは実施例４と違いがない。
そして、実施例６の微少流路構造体の製造方法については、実施例１及び実施例３と同様の方法によることができる。

図１６に実施例７を示す。この実施例７は、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５及び請求項６に対応する微小流路構造体である。この図１６に示す実施例７の微小流路構造体の詳細は次のとおりである。
この実施例７は、図１４の実施例５の流路構造の傾斜面に第２の流路２を横一列に多数開口させたものに相当するものである。その第１の流路６１に上端が傾斜面６２の凸部を設けてあり、この凸部の傾斜面６２に内径３０μｍの第２の流路２が横１列に並んで多数開口している。上記凸部の流れ方向の幅は３５μｍ、上流側の高さは２０μｍ、下流側の高さは３０μｍである。そして、この実施例７の第１の流路６１の流路高さ、凸部の下流側端４２ａにおける流路高さ等の寸法は実施例５のそれと違いがない。凸部間の流路６１ａの流路高さは上流側と同じ１００μｍである。
そして、実施例７の微小流路構造体の製造方法については、実施例１及び実施例３と同様な方法によることができる。

実施例８は、請求項８の発明をトナーに応用した具体例であり、詳細は次のとおりである。
密閉されたポット内にポリエステル樹脂（Ｍｎ＝１４，０００）１０重量部を酢酸エチル１００重量部に溶解し、カーボンブラック２重量部及びカルナバワックス２重量部を添加し、５ｍｍφのジルコニアビーズを用いて２４時間ボールミル分散を行い、トナー組成物溶解物を調合する。ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム５重量部を水１０００重量部に完全溶解して水系媒体とする。
実施例８においては、その微小流路構造体の基本構造は上記実施例７に相当するものであり、その第２の流路の段数が９段であり、その各段において第２の流路１００本が一列に配列された微小流路構造体である。第２の流路の内径は１０μｍ、凸部の流れ方向の幅は１５μｍ、上流側の高さは２０μｍ、下流側の高さは３０μｍである。この微小流路構造体に上記のトナー組成物溶解物と水系媒体を導入する。トナー組成物溶解物の第２の流路中における平均速度が０．０１ｍ／ｓ、水系媒体の第１の流路中における平均速度が０．５ｍ／ｓになるように、圧送で第１の流路と第２の流路に液体の供給を行う。このような条件でトナー組成物溶解物の液滴を形成する。このようにして得られた分散液中における分散質の平均粒径は、５．３μｍである。
その後、分散液に純水を加え、ろ過する操作を２回繰り返し行い、均一なスラリーを作製する。スラリーを噴霧乾燥装置により乾燥し、粒状物を作製する。体積平均粒子径５．０μｍ、分散値６．０％のトナー粒子が得られた。また、本実施例での微小流路構造体１個あたりで１００ｇ／時間のトナーの生成が可能である。

実施例９は，請求項８の発明を電気泳動粒子に応用した具体例であり、詳細は次のとおりである。
密閉されたポット内にアイソパーＧ（製品名：エクソンモービル社製）中に、直径４００ｎｍのＴｉＯ２を４０ｗｔ％、直径２００ｎｍのカーボンブラックを２ｗｔ％添加し、超音波ホモジナイザーを用いて分散を行い、分散相を調合する。純水にゼラチンを２ｗｔ％完全溶解して連続相とする。
実施例９における微小流路構造体の基本構造は実施例６のものに相当する。ただし、実施例６においては第２の流路が３個であるが、この実施例９においては第２の流路数が１０個の微小流路構造体を用いた。第２の流路の内径は３０μｍ、凸部の流れ方向の幅は３５μｍ、上流側の高さは２０μｍ、下流側の高さは３０μｍである。この微小流路構造体に上記の分散相と連続相を導入する。分散相の第２の流路中における平均速度が０．０５ｍ／ｓ、連続相の第１の流路中における平均速度が０．５ｍ／ｓになるように、圧送で第１の流路と第２の流路に液体の供給を行う。連続相が入った圧力容器及び微小流路構造体は、４０〜５０℃の温浴に導入し、ゼラチンの固化を防止する。このような条件で液滴を形成する。
その後、コアセルベーション法により液滴の表面を固化し、マイクロカプセル化する。このようにして平均粒子径が５０μｍ、分散値が５．０％の電気泳動粒子が得られた。また、本実施例での微小流路構造体１個あたり３００ｇ／時間の電気泳動粒子の生成が可能である。

は従来技術の説明図である。 は本発明の要点を概念的に示す説明図である。 は従来例における連続相の速度分布シミュレーションモデルを示す図である。 は本発明の連続相の速度分布シミュレーションモデル１を示す図である。 は従来例と本発明との速度分布の様子を示す図である。 は本発明の速度分布シミュレーションモデル２を示す図である。 は本発明の速度分布の様子２を示す図である。 は本発明の速度分布シミュレーションモデル３を示す図である。 は本発明の速度分布の様子３を示す図である。 は実施例１の斜視図である。 は実施例２の斜視図である。 は実施例３の斜視図である。 は実施例４の斜視図である。 は実施例５の斜視図である。 は実施例６の斜視図である。 は実施例７の斜視図である。 は実施例１の微小流路構造体の製造方法の説明図である。 （ａ）は第２の流路出口の上面方向からの平面図、（ｂ）は第２の流路出口の上面方向からの平面図である。 （ａ）は第２の流路出口の製造方法の階調をつけて露光を行い、現像後のレジストが残っている状態を示す断面図、（ｂ）は第２の流路出口のドライエッチングを行い、Ｓｉウェハの凸部分を斜めにし、レジストを溶剤で溶かして除去を行った状態を示す断面図である。 は本発明においてその第２の流路を斜めにした構造の断面図である。 は解決手段１の実施形態１においてその第２の流路を斜めにした構造の断面図である。 は、図２１の構造と同様の他の例の断面図である。

符号の説明

１：第１の流路
２：第２の流路
３：連続相
４：分散相
ｄ：液滴

Claims (8)

1. 連続相が流れる第１の流路と分散相が流れる第２の流路からなり、第１の流路と第２の流路の交差部分で分散相からなる液滴を生成する微小流路構造体において、連続相の進行方向に対し第１の流路の断面積が小さい領域を有する構造とし、断面積が小さい領域に第２の流路を接合して開口させていることを特徴とする微小流路構造体。
2. 上記微小流路構造体において、断面積が小さい領域が第１の流路の一部分であり、断面積が減少した領域に第２の流路を接合して開口させていることを特徴とする請求項１の微小流路構造体。
3. 上記微小流路構造体において、断面積が小さい領域が第１の流路の出口部分まで連続し、断面積が減少した直後の領域に第２の流路を接合して開口させていることを特徴とする請求項１の微小流路構造体。
4. 上記微小流路構造体において、第１の流路への第２の流路の接続部の連続層の進行方向の壁の厚さが１０μｍ以下〜０．０１μｍであることを特徴とする請求項２又は請求項３の微小流路構造体。
5. 上記微小流路構造体において、第１の流路に対する第２の流路の接合面が、連続層の進行方向に対し斜めになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の微小流路構造体。
6. 上記微小流路構造体において、分散相が流れる第２の流路が２本以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の微小流路構造体。
7. 請求項１乃至請求項５の微小流路構造体を用いて分散相からなる液滴を形成することを特徴とする乳化方法。
8. 請求項１乃至請求項５の微小流路構造体を用いて、分散相に溶解しない微小粒子を含有する分散相を用い、分散相及び微小粒子からなる液滴を形成することを特徴とする乳化方法。