JP2011020054A - ゲル製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェットヘッド12のノズル13と流動機構2の流動部21を流動している第2溶剤L2との距離(間隔)を、ギャッププレート16の厚みにより管理するので、距離(間隔)の管理が容易になる。そして、第2溶剤L2の流動により第2溶剤L2の液面が揺れて、ギャッププレート16の貫通孔17から、ノズル13へ、第2溶剤L2が入り込んでしまうことを抑制し、第2溶剤L2によりノズル13が塞がれることを防ぐことができる。これにより、安定的に第1溶剤L1を液滴吐出法により吐出させることができるので、第1溶剤L1と第2溶剤L2とが化学反応して生成されたゲルGを安定的に得ることが可能となる。
【選択図】図1
Description
また、被吐出液体の液面に吐出口(ノズル)を接して、被吐出液体に向けて、液滴吐出法により吐出液体を吐出して、ゲルを製造する方法が開示されている(たとえば、特許文献2参照)。
以下、第1実施形態について、図1から図3を参照して説明する。
図1および図2に示すように、第1実施形態のゲル製造装置10は、吐出機構1と、流動機構2と、ゲル回収機構3と、吐出計測機構4と、ゲル計量機構5と、観察機構6とを備えている。
吐出機構1は、第1溶剤L1を収納する第1タンク11と、インクジェットヘッド12と、第1タンク11からインクジェットヘッド12へ第1溶剤L1を供給させる供給配管14と、ギャッププレート16と、補強プレート19と、固定柱15と、固定治具15aとを備えている。
そして、図3に示すように、補強プレート19の枠内に、インクジェットヘッド12が配置される。インクジェットヘッド12は、補強プレート19の枠状の対向する二辺に設けられた位置決めピン41とバネピン42とにより、ノズル13と貫通孔17とが位置合わせされて、固定される。補強プレート19に固定柱15がたとえば4本配置される。そして、固定柱15の先端に取り付けられた固定治具15aにより、インクジェットヘッド12をギャッププレート16に固定させる。そして、固定治具15aにより、インクジェットヘッド12をギャッププレート16に着脱可能である。
流動機構2は、第2溶剤L2を収納する第2タンク20と、第2溶剤L2が流動される流動部21および排出部22と、溶剤循環部23とを備えている。第2タンク20は、フィルター25および流動部21に連通されている。排出部22は、流動部21と連通されている。第2タンク20に収納された第2溶剤L2は、フィルター25で濾過され、流動部21および排出部22へ流動される。そして、排出部22は、流動部21を流動した第2溶剤L2および生成されたゲルGを通過させる。溶剤循環部23は、たとえばポンプ24を備えている。排出部22を通過した第2溶剤L2は、溶剤循環部23により回収され、ポンプ24により第2タンク20へ循環される。
溶剤循環部23は、流動部21、排出部22、および後述するゲル回収機構3を流動した第2溶剤L2を回収し、第2タンク20へ循環させる。
ゲル回収機構3は、回収ネット31と、XYテーブル32とを備えている。回収ネット31は、XYテーブル32上に配置されている。XYテーブル32を移動させることにより回収ネット31を移動させて、流動機構2の排出部22を通過したゲルGが、回収ネット31上で重ならないようにする。回収ネット31の網目は、ゲルGの直径100μm未満で、たとえば80μm未満とする。そして、XYテーブル32の移動速度は、たとえばゲルGの直径が100μmで、吐出周波数が10Hzの場合、1mm/s以上とする。
観察機構6は、カメラ61を備えている。カメラ61を用いて、回収ネット31で捕らえられたゲルGを、撮像することにより、生成されたゲルGの状態、たとえば形状および大きさなどを観察する、または計測する。
また、第2溶剤L2が静止することなく流動機構2を流動しているので、第2溶剤L2が汚染したり、第2溶剤L2に生菌が発生したりするという問題を回避することができる。
以下、第2実施形態について、図4および図5を参照して説明する。
第2実施形態のゲル製造装置10は、図1〜図3に示した第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
第2実施形態によるゲル製造装置10が、第1実施形態によるゲル製造装置10に対して相違する点は、流動部21のヘッド取付部26と排出部22との間に蛇行部28を備え、蛇行部28に加温部29を備えている点である。
このように、蛇行部28の管状内部を流動する第2溶剤L2およびゲルGに、乱流を生じさせる。たとえば、ゲルGの表面が粗いまたは突起などが付いていたりして、球形になっていない場合であっても、この乱流により、ゲルGどうし、またはゲルGと蛇行部28の管状内部と、またはゲルGと突起部28aとを衝突させることで、ゲルGをさらに真球にする。あるいは、複数のゲルGが、糸状に引っ付いた状態で、流動部21から流動されていても、蛇行部28において、複数のゲルGに分離され、その後上述の衝突により、それぞれのゲルGが真球にされる。
また、常温以上60℃以下でゲルGを加温することにより、早く固めることができる。
以下、第3実施形態について、図6を参照して説明する。
第3実施形態のゲル製造装置10は、図1〜図5に示した第1〜第2実施形態と同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
第3実施形態によるゲル製造装置10が、第1または第2実施形態によるゲル製造装置10に対して相違する点は、流動部21のヘッド取付部26と排出部22との間に、超音波発生部33a,33bを備える点である。
そして、数MHzの高周波を、流動する第2溶剤L2およびゲルGに加えることで、第2溶剤L2の分子自体を振動させる。これにより、生成されたゲルGどうしが、引っ付いたり、糸状に繋がったりすることを抑制させるとともに、ゲルGを真球にさせるように作用する。
ゲル製造装置10を電子レンジのようなマイクロ波発生器に収納したものであってもよい。
これによれば、第1溶剤L1および第2溶剤L2を共に、マイクロ波により振動させながら吐出し、吐出後も振動させられているので、ゲルGどうしが引っ付いたり、糸状に繋がったりすることを抑制できる。
以下、第4実施形態について、図7を参照して説明する。
第4実施形態のゲル製造装置10は、図1〜図6に示した第1〜第3実施形態と同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
第4実施形態によるゲル製造装置10が、第1〜第3実施形態によるゲル製造装置10に対して相違する点は、流動部21を2個備えている点である。
以下、第5実施形態について、図8を参照して説明する。
第5実施形態のゲル製造装置10は、図1〜図7に示した第1〜第4実施形態と同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
第5実施形態によるゲル製造装置10が、第1から第4実施形態によるゲル製造装置10に対して相違する点は、第2タンク20内に収納される第2溶剤L2の液面の位置を液面センサー40により検出し、流動部21を流動する第2溶剤L2の流速を制御する点である。
Claims (1)
- 第1溶剤と第2溶剤とを反応させゲルを生成するゲル製造装置であって、
前記第2溶剤を流動させる流動機構と、
流動されている前記第2溶剤に、前記第1溶剤を液滴吐出法により吐出するノズルが形成されたノズルプレートを備えた吐出機構と、
前記ノズルと連通する貫通孔が形成されたギャッププレートとを備え、
前記ギャッププレートが、前記流動機構と前記吐出機構との間に配置されていることを特徴とするゲル製造装置。
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